（交通运输规划与管理专业论文）可持续发展物流系统的相关问题研究.pdf

摘要 摘要 现代物流作为整个社会经济系统中的重要组成部分，是社会经济可持续发展的核心 环节之一。建设可持续发展的现代物流系统，就要以可持续发展思想为核心，既强调在 物流活动中对环境保护的重视，又要坚持以物流的发展为基点，在发展中对环境进行保 护。目前来看，我国物流业的起步较晚，在物流系统的建设中，对可持续发展的概念还 停留在简单的定性分析和经验判断的水平上，对可持续发展物流的内涵、特征和政策制 定还缺乏足够深入的认识。因此，可持续发展的物流理论和方法研究十分必要，符合当 前我国现代物流理论研究和实际建设工作的需要，具有重要的理论和现实意义。 通过对可持续发展物流系统研究的总结分析，论文主要进行了以下几个方面的研 究。 ( 1 ) 可持续发展物流的宏观政策研究 可持续发展物流政策的制定决定了整个物流系统与环境的友好程度和发展速度，是 可持续物流系统研究中最基础也是最为重要的问题。本文在环境经济学基础上，说明了 物流活动对环境影n 向负的外部性，并详细比较分析了建设可持续发展物流系统中的四种 政府规制手段：环境立法，排污收费制度，排污许可证制度和制定物流行业标准。 ( 2 ) 可持续发展物流污染收费模型研究 最优的政策制定能够预先充分估计到相关政策变量在复杂物流系统中所起到的导 向作用，并以此为政策制定的依据，从而引导整个物流系统可持续发展。本文在物流企 业的环保成本研究和空间价格平衡理论基础上，分析了可持续发展的物流网络中污染费 用的价格制定问题，并以双层规划为工具来预测并控制在污染收费政策下的物流系统运 作。在充分考虑下层各物流企业的发展需要的同时，检验最大环境承载力的约束是否满 足，建立了基于可持续发展的物流网络污染费用双层规划模型，并设计了基于罚函数思 想的求解算法。 ( 3 ) 相关环保政策条件下物流中心的选址问题研究 物流中心是整个物流系统中最具有影响力的节点，其选址决策问题决定了整个物流 系统的网络结构，是可持续发展物流网络建设中最重要的战略性决策之一。本文在空间 北京交通大学博士学位论文 价格平衡基础上，将不同程度的环境约束定量化反映在物流中心的选址决策中，构造了 可持续发展的物流中心选址双层规划模型，并用遗传算法对此模型进行了求解。 ( 4 ) 逆向物流网络结构的复杂性分析研究 逆向物流扩展了供应链的深度和广度，使整个物流系统具有更为复杂的循环结构。 本文根据逆向物流的回收再利用模式，将逆向物流网络分为四种基本的结构形式，即开 环式、简单闭环式、复杂闭环式和复合式，并比较分析了每种结构形式的特点和适用范 围。在此基础上，指出了逆向物流网络设计研究的复杂性。 ( 5 ) 逆向物流网络设计问题研究 由于逆向物流产品的不同特性，逆向物流网络并没有统一的网络形式，更没有一定 的网络设计模式。对于一般意义上的具有较高回收价值的产品，本文建立了具有上游发 散、下游集聚结构的逆向物流网络设计混合整数规划模型，将逆向物流设施的处理能力 视为投资费用的函数。分析了逆向物流网络设计在供需平衡、配流模式、费用分析和设 施处理能力上与正向物流网络设计的不同之处。在此基础上，提出了广义路径阻抗的概 念，根据逆向物流的特点设计了启发式的求解算法，并对算法的优化作了讨论。 对以上研究的一些优化模型及求解算法，本文还给出了相关的数值例子，说明了模 型和算法的现实意义。 关键词：物流系统，可持续发展，政策，污染费用，物流中心选址，逆向物流，网络 设计，模型，算法 摘要 a b s t r a c t a sam a i np a r to ft h ew h 0 1 es o c i a le c o n o m ys y s t e m ，m o d e m1 0 9 i s t i c si so n eo f 血ek e y c h a i n si nm es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to ft h es o c i a le c o n o m y i no r d e rt oe s t a b l i s ham o d e m s u s t a i n a b i e1 0 9 i s t i c ss y s t e m ，t h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t 也o u g h ts h o u l db er e g a r d e da sa c o r e ，n o to i l l yt oe m p h a s i z et h ei 1 1 1 p o r t a l l c eo ft h ee n v i r o n m e mp m t e c t i o ni i lm el o g i s t i c p r o g r e s s ，b u ta i s ot os t i c kt om e1 0 9 i s t i c sd e v e l o p m e ma saf b u n d a t i o n ，a n dt op r o t e c tt h e e n v i r o m e n td u r i n gt h ec o u r s eo fd e v e l 叩m e n t l o g i s t 王c s ，i no u rc o 衄t r y ，d o e sn o tg os u c ha 胁h e rw a yu pt on o wj n 恤ee s t a b l i s h m e n to ft h el o g i s t i c ss y s t e m ，t h ec o n t e mo ft h e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e mi ss t i l ll i i 血e do nt l l e1 c v e lo fs i m p l e q u a l i 诅t i v ea 1 1 a l y s i sa n d e x p e r i e n c ej u d g m e m ，a n dw ed on o ta c h i e v em u c hm o r ee n o u g hk 1 1 0 w l e d g eo fl o g i s t i c s m e a n i n g ，f e a t l l r e ，a n dp o l i c ym a k i n gy e t t h e r e b r e ，i ti sn e c e s s a r yt or e s e a r c ht h es u s t a i n a b l c 1 0 9 i s t i c st h e o r ya n dm e t l l o d i ts a t i s f i e sm er e q l l i r e m e n t so f 廿l em o d e ml o g i s t i c s 协e o r ys t u d y a 1 1 di t se s t a b l i s e n t ，w h i c hi ss i 卿f i c a n tb o t l li nt h e o r ya i l dp r a c t i c e t 1 1 r o u g ha n a l y s i sa 1 1 ds u m m a r yo fm es u s t a i n a b l e1 0 9 i s t i c ss y s t e mr e s e a r c h ，t 1 1 i st h e s i s m a i m yf o c u s e so nt 1 1 e s ef o l l o w i n ga s p e c t s ( 1 ) m em a c r 0 - p o l i c yr e s e a r c ho f t i l es u s t a i l l a b l el o g i s t i c s a st l l em o s tb a s i ca n di m p o r 亡a n tp m b l e mi nt 1 1 es u s t a i m b l e1 0 9 i s t i c ss y s t e mr e s e a r c h ，t h e p o l i c ym a l ( i n gd e t e n n i n e st h eh a r m o n ye x t e n ta dt h ed e v e l 叩m e n tp r o g r e s sb e t w e e nt h e w h 0 1 el o g i s t i c ss y s t e ma n de n v i r o 啪e m b a s 访go n l ee n v i r o n m e n t a le c o n o m yt h e o r y ，t h j s t 1 1 e s 诂e x p l a i n st 1 1 en e g a t 主v ee x t e n l a l 毋o f1 0 9 i s t j c sa c t j “t j e so ne n v i r 0 1 1 1 1 1 e n t ，a n da n a l y s e s f o u rm e a s u r e so fg o v e m m e n tr e g u l a t i o n ：t h ee n v i r o m e m k g i s l a t i o n ，t 1 1 ep o l l u t i o nt o l ls y s t e m ， t h ep 0 1 l u t i o np e r n l i t ss y s t e m ，a n dt h ee s t a b l i s h m e n to f l o g i s t i c si n d u s 仃ys t a l l d a r d ( 2 ) t 1 1 ep o l l u t i o nt o l lm o d e l r e s e a r c ho fs u s t a i n a b l el o g i s 廿c s a no p t i i l l a lp o l i c ym a k i n gc a ne s t i m a t eb e f o r e k m dad i r e c t i v er o l ei nt h ec o m p l i c a t e d 1 0 9 i s t i c ss y s t e mc a u s e db yr e l a t i v ep o l i c yv a r i a b i e s t h u si tc a i lg u i d et h es u s t a i m b l e d e v e l o p m e n to f t l l ew h o l el o g i s t i c ss y s t e ma c c o r d i n gt ot h i s b a s e do nt h el o g i s t i c si n d u s 仃y s 北京交通大学博士学位论文 e n v i r o i l i l l e m p r o t e c t i v ec o s tr e s e a r c ha n ds p a t i a lp r i c ee q u i l i b r i u m 血e o r y ，t h i st h e s i ss t u d i e s t h ep r i c i n gp r o b l e mo ft h ep 0 1 l u t i o nt o l 】i ns u s t a i n a b l el o g i s t i c sn c t 、v o r k m e a n w h i l e ，i t p r e d i c t sa i l dc o n 订o l st h el o g i s t i c ss y s t e mo p e r a t i o nu n d e rt l l e t 0 1 1p o l i c yu s i n g 也eb i l e v e l p r o g r 锄m i n g 印p r o a c h w h i l ef u l l yc o n s i d e r i n gt h ed e v e l o p m e n tr e q u i r e m e n to f1 0 9 i s t i c s e n t e r p r i s e sa n dc h e c k i n gm ef e a s i b i l i t yo fm a ) 【i m a le n v i r o i l i n e n tc 印a c i 毋c o n s 订a i m ，m em e s i s e s t a b l i s h e sab i l e v e lp r o g r a m i i l i n gm o d e lf o rs u s t a i n a b l el o g i s t i c sn e t w o r kp o l l u t i o nt o l i p r o b l e m ，a n dp r o p o s e sas o l u t i o na l g o r i m mb a s e do np e n a 时f u n c t i o nm e t h o d ( 3 ) t h er e s e a r c ho ft h el o g i s t i c sc e n t e rl o c a t i o np r o b l e mu n d e rr e l a t i v ee n v i r o 姗e m p r o t e c t i v ep o i i c i e s t b el o 西s t i c sc e n t e ri s t 1 1 ek e yp o i n t ，w h i c hh a st h eg r e a t e s ti n f l u e n c ej nt h ew h o l e p m c e e d i n go fl o g i s t i c ss y s t e m i t sl o c a t i o nd e c i s i o np r o b l e md e t e r n l i n e st h en e t w o r ks t n 】c t u r e o f 廿1 ew h o l el o g i s t i c ss y s t e m ，t h u si ti so n eo f m em o s ti n l p o r t a n ts t r a t e g i c a ld e c i s i o n sd u r i n g t h ee s 劬1 i s e n to ft 1 1 es u s t a i n a b l el o g i s t i c sn e 柳o r k a c c o r d i n g t ot h e s p a t i a lp r i c e e q u i l i b r i u m ，t h i st h e s i sq u a n t i f i e st h o s ed i f r e r e n te n v i r o m e n tc o n s t r a i n t s ，a n de s t a b l i s h e sa b i l e v e lp r o g r a m r n i n gm o d e lf o rs u s t a i n a b l el o g i s t i c sc e n t e rl o c a t i o np m b l e ma 1 1 ds 0 1 v e si t u s 血gg e n e t i ca l g o r i m m ( 4 ) t h ec o m p l e x 姆a n a l y s i so f m er e v e r s el o g i s t i c sn c 柳o r ks 劬c t i 】r e t h er e v e r s el o g i s t i c se x t e n d st h ed e p ma n de x t e n s i o no f l es u p p l yc h a i n ，m u sn l a k i n g t h ec i r c u l a t i o ns t m c t u r eo ft t l ew h 0 1 el o g i s t i c ss y s t e mm o r ec o i n p l e x i nt h i st h e s i s ，a c c o r d i n g t ot h er e c y c l i n ga n dr e u s i n gm o d e so ft h er e v e r s e1 0 9 i s t i c s ，m es t r u c t u r eo ft h er e v e r s e l o g i s t i c sn e t w o r kc a l lb ec l a s s 湎e di n t of o u rb a s i cf o r n l s ：o p e nl o o p ，s i r l l p i e c l o s e dl o o p ， c o m p l i c a t e dc i o s e d1 0 0 pa n dc o m p o s i t el o o p e a c hf b r 主1 1 s 砌t u r ea n d 印p l i c a t i o ns c o p ew i u b ea n a l y 2 e dc o m p a r a t i v d y h e n c e ，n l ec o m p l i c j 哆o ft h er e v e r s el o g i s t i c sn e “o r kd e s i g nw m b ed i s c u s s e do nt 1 1 i sg r o u n d ( 5 ) t h er e s e a r c ho fn l er e v e r s el o g i s t i c sn e t w o r kd e s i g np r o b l e m b e c a u s eo f 1 ed i 虢r e n tf e a t u r e so fm er e v e r s e1 0 9 i s t i c sp r o d u c t s ，t h er e v e r s el o g i s t i c s n e t w o r kh a r d i ye s t a b l i s h e sa n yu n i f o r mn e t w o r kf o 姗，n e i t h e rc e r t a i nn e t w o r kd e s i g nm o d e l a sf o rt h o s eg e n e r a lv a l u a b l er e c y c l i n gp r o d u c t s ，m em e s i se s t a b l i s h e sam i x e di n t e g e r p r o g r a m m 访gm o d e lf o rd e s i g n i n gr c s e r v el o g i s t i c sn e t 、阳r k ，w h o s es t r u c t l 】r ei sd i v e 蝎e n c ei n u p s t r e 锄a i l dg 砒l e ri nd o w l l r i v e li nt h em o d e l ，t h ep r o c e s s i n ga b i l i t yo ft h er e v e r s el o g i s t i c s f a c i l i t i e si s 打e a t e da saf h n c t i o no fi n v e s t m e n tc o s t t h e nt h ed i 疗爸r e n c e sb e t w e e nt h er e v e r s e 1 0 9 i s t i c sn e t w o r kd e s i g na n dm en o h n a ll o g i s t i c sn e t w o r kd e s i g nw i l lb ed i s c u s s e di i lt e n so f s u p p l ya 1 1 dd e m a l l db a l a n c e ，d i s 埘b 嘶o nm o d e ，c o s ta 1 1 a l y s i sa n dt h ep r o c e s s i n ga b i l 时o ft h e f a c i l i t i e s o nt h i sg r o u n d ，ag e n e m l i z e dp a f hc o s ti si n t r o d u c e d ，a n dt h e nah e u r i s t i ca l g o r i 也m i sd e s i g n e da c c o r d i n gt on l ef e a t u r eo f 也er e v e r s el o g i s t i c s m o r e o v e r ，s o m ep r o p e r t i e so ft 1 1 e a l g o r i t l l ma r ed i s c u s s e d i na d d i t i o n ，吐1 et h e s i sd e m o n s 订a t e sm ep r a c t i c a l s i g l l i f i c a l l c eo ft h ef o r e m e n t i o n e d m o d e l sa n d a i g o r i t l l 【工l st 1 1 r o u g hc e r t a i nn u m e r i c a le x a n l p i e s k e yw o r d ：l o g i s t i c ss y s t e 弛s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，p o l i c y ，p o l l u t i o nc o s t ，1 0 9 i s t i c s c e m e rl o c a t i o n ，r e v e r s el o g i s t i c s ，n e t w o r kd e s i g n ，m o d e l ，a l g o r j 独创性声明 本人声明：所呈交的博士学位论文是我个人在高自友教授的指导下 进行的研究工作及所取得的研究成果。尽本人所知，除了文中特别加 以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他研究机构或其他教育机 构的学位或证书而使用过的资料。与我一起工作过的同志对本研究所 做的任何贡献已在论文中做出了明确的说明并表示了谢意。 本人签名：砥及 2 0 0 6 年5 月 关于论文使用授权的声明 本人完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公 布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存 论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：张致导师签名期竺三：竺：三! 苹 第一章绪论 第一章绪论 1 。1 论文研究的背景和意义 1 1 1 论文研究的背景 随着社会经济的高速发展全球筮济一体化和贸易自由化的趋势口益加强，各个国 家在新的世纪都面i 临着前所未有的发展机遇与挑战。在人类物质文明大大提高的同时， 地球生态环境和自然资源也遭到了巨大的破坏，不可持续经济畸增的生产、流通和消费 模式使人类的生存和发展受到严重威胁。为了兼顾当代和后代利益，人类必须遵循可持 续发展的战略。口j 持续发展是2 1 世纪无论发达国家还足发展中国家正确处理和协调人 口、资源、环境、生态、经济和社会相互关系的共同发展战略，是人类生存和发展的必 由之路。 1 9 8 7 年世界环境与擅展委员会发表了我们共同的未来，首次系统地阐述r 可持 续发展的概念和内涵，认为可持续发展就是“既满足当代人的需要，又不对后代人满足 其需要的能力构成危害的发展”，并指山：满足人类的需要和愿望是发展的主要目标。 物流系统作为整个社会经济系统中的重要组成部分，是社会经济可持续发展的核心 环节之一。一方面，物流业是经济发展的支柱，对社会经济发展的贡献越来越大。国际 上普遍把物流业称作第三利润源和现代经济的加速器。我国也把物流业列入十年规划， 很多地区把发展物流业作为2 l 世纪新的经济增长点( 汪鸣i2 0 0 1 ) 。另方面，经济的 发展又会引起物流总量的增加物流活动的频繁以及物流管理的变革，会对环境和可持 续发展产生影响。 2 0 世纪9 0 年代后期，物流丌始向专业化发展，第三方物流的理论也日臻成熟。伴 随着计算机网络技术的迅猛茇展，全球物流也更加高效化、标准化和信息化。经济全球 化的浪潮极大地改变了整个社会经济系统的运行，并要求对物流活动作为一个系统整体 加以管理和运行，由此产生了“现代物流”的概念和理论。 从新的管理理念角度看，现代物流将企业内存货管理与在制品的流动，= i f = = 业与企业 从新的管理理念角度看，现代物流将企业内存货管理与在制品的流动，企业与企业 北京变通大学博士学位论文 之间的供需联络，乃至整个流通过程中市场商品的运输、存储、流通加工、装卸搬运和 包装等活动都整合了起来，以降低整体成本、加快流转速度、提高整体效率与效益的角 度观察和处理各类问题，从而开辟了人类经济领域的一个新的“利润源”。从具体的管 理措施上看，现代物流相较传统物流主要体现在联合存货、即时交叉配送、“第三方物 流”、供应链一体化管理和重视逆向物流等多个方面( 杨茅甄，2 0 0 3 ) 。 从可持续发展的角度看，物流管理理念的变革对生态环境的影响越来越严重。如集 中库存产生了较多的一次运输，从而增加了燃料消耗和对道路面积的需求，破坏生态。 即时配送必须大量利用公路网，使货运从铁路转移到公路，增加了燃油消耗，带来空气 污染、噪声等。而物流管理部门和企业对逆向物流的重视则减少了资源消耗和废弃物对 环境的污染，有助于物流行业的可持续发展。 进入新的世纪后，我国已顺利加入了世界贸易组织( w t o ) ，这必将促进我国更进 一步融入国际社会经济生活，同时也对我国物流产业的形成与发展带来了机遇( 汪鸣， 2 0 0 4 ) 。十六届三中全会通过的关于完善社会主义市场经济体制若干问题的决定指 出：要“发展电子商务、连锁经营、物流配送等现代流通方式”。2 0 0 8 北京奥运的举办， 需要庞大、复杂的现代物流系统支持。我国各级政府部门和物流相关行业将在物流设施 与规划、物流组织与管理、物流技术创新与应用等各方面面对绿色奥运的巨大挑战( 章 竞，2 0 0 2 ) 。 全球经济的一体化，整个人类社会发展要求采取可持续发展的战略，现代物流的迅 猛发展，新的物流管理理念对物流系统可持续发展的影响日益加强构成了本论文研究的 宏观背景。 1 1 2 论文研究的意义 “清洁生产绿色流通合理消费”已成为可持续发展的一个基本模式。将这 一原则应用于现代物流管理活动中，就是要求以发展为核心，以可持续为准则，从环境 保护的角度对现代物流体系进行研究，形成一种与环境共生的综合物流系统，改变原来 经济发展与物流之间的单向作用关系，抑制物流对环境造成危害，同时又要形成一种能 促进经济和消费生活健康发展的现代物流系统( 王长琼，2 0 0 2 ) 。 第一章绪论 从物流系统管理部门的角度来看，建设可持续发展的现代物流系统，提倡高效节能， 绿色环保，不仅对环境保护和经济的可持续发展具有重要意义，也有助于减少交通拥挤， 改善交通环境，节约能源，满足城市可持续发展的需要。 从企业角度来说，建设可持续发展的现代物流系统，强调减少环境污染，对后代的 发展和需要负责，能够树立良好的企业形象。可持续发展物流要求在充分考虑政府各项 环境政策基础上，节约利用资源，科学布局物流网络设计，统筹规划运输方式和运输线 路等。由此可以大大降低物流运作中的一般成本和环境成本，从而为企业扩展利润空间。 可持续发展物流要求企业采取对废旧物品的回收再利用等逆向物流策略，不仅可以进一 步挖掘新的利润源泉，还能够提高企业的服务水平，增强竞争力。 目前来看，由于我国物流业的起步较晚，可持续发展的物流还刚刚兴起，人们对它 的认识还非常有限，在可持续发展物流的服务水平和研究方面还处于起步阶段，因此与 国际上发达国家在可持续发展物流的观念上、政策上以及技术上均存在较大的差距。在 物流系统的建设中，对可持续发展的概念还停留在简单的定性分析和经验判断的水平 上，对可持续发展的内涵、特征和政策制定还缺乏足够深入的认识。可持续发展的物流 在方法研究上得不到有效的理论支持，不能形成科学的理论和方法体系，难以对实际中 的物流系统规划建设工作进行有效的指导。如何从实际出发，深入分析物流系统可持续 发展的机理，通过一系列优化模型，将可持续发展的思想定量化的反映到各项物流管理 活动中去，是现阶段物流系统可持续发展的重要课题。因此，可持续发展的物流理论和 方法研究十分必要，符合当前我国现代物流理论研究和实际建设工作的需要，具有较大 的理论和现实意义。 1 2 可持续发展物流的相关概念 可持续发展物流的思想来源于精益物流、绿色物流和逆向物流等一系列基于可持续 发展的物流概念。 1 2 1 精益物流( l e a nl o g i s t i c s ) 精益这一概念起源于日本丰田汽车公司的一种管理思想，其核心是追求消灭包括库 北京交通火学博士学位论文 存在内的一切浪费，并围绕此目标发展的一系列具体方法。精益思想就是要求以较少的 人力、设备，较短的时间和较小的场地创造出尽可能多的价值；同时也越来越接近用户， 提供他们确实需要的东西。 所谓精益物流，就是运用精益思想对企业的物流活动进行管理( 田字和朱道立， 1 9 9 9 ) 。其基本原则是： ( 1 ) 从顾客的角度而不是从企业或职能部门的角度来研究什么可以产生价值。 ( 2 ) 按整个价值链确定供应、生产和配送产品中所有必须的步骤和活动。 ( 3 ) 创造无中断、无绕道、无等待、无回流的增值活动流。 ( 4 ) 及时创造仅由顾客拉动的价值。 ( 5 ) 不断地消除浪费，追求完美。 精益物流的目标可概括为：企业在提供顾客满意的服务水平的同时，把浪费降低到 最低程度。企业物流活动中的浪费现象很多，常见的有：不满意的顾客服务、无需求造 成的积压和多余的库存、实际不需要的流通程序、不必要的物料移动、因供应链上游不 能按时交货或提供服务而等候、提供顾客不需要的服务等，努力消除这些浪费现象是精 益物流最重要的内容。 企业在物流活动中，通过精益物流系统的设计，在满足消费者需求，获得自身利润 的同时，也会对环境产生有益的影响( 向盛斌，2 0 0 2 ) 。 例如，精益物流的基本原则中强调，要从顾客的角度研究价值来源。那么，顾客的 价值观念将会影响企业的基本策略，顾客对环境的关注就会受到企业的重视；企业的物 流活动中，不必要的浪费和重复行为，是环境受到破坏的重要原因之一。精益物流明确 要不断消除浪费，其本身就具有保护资源环境的可持续发展观念。 1 2 2 绿色物流( g r e e nl o g i s t i c s ) 绿色思想起源于2 0 世纪7 0 年代广泛开展的绿色运动，它强调关注环境的重要性。 一般的，根据绿色的深浅，可将绿色思想分为浅绿、中间和深绿三种。浅绿色的思想就 是要把保护环境加进改造自然的思想框架之中，把生态改善的技术措施不断使用于工业 体系之中，以更好的开发自然。深绿色的思想则较为激进，追求根本的改变，以打破工 第章绪论 润的目的，兼而衍生出对环境的保护作用，但环境保护的目标并不在精益物流的考虑范 围之内。绿色物流强调物流对环境的影响作用，以减少物流活动对资源的损耗和环境的 污染为目标，甚至不惜减少企业的利润，并未考虑企业追逐最大利润的现实情况。可持 续发展物流兼顾“可持续”与“发展”的两个目标，既强调保护环境，又考虑企业最大 限度的发展，将发展建立在有限的资源和环境承载力基础上，在不影响对后代人满足其 需要的能力的前提下追求发展速度。 例如，在可持续发展物流的政策制定时，物流行业的管理者通过对污染收费来限制 物流造成的污染。在制定污染费率时，既要考虑到资源和环境的最大承载力要求，又要 充分考虑发展的需要，不能一味地制定过高的污染费率。其目标既不是最小污染，又不 是企业的最大利润，而是制定合适的污染费率。在此污染费率的指导下，物流活动既不 会超过资源和环境的最大承载力，各物流企业又能在自由竞争的基础上积极减少污染以 追求最大利润。 逆向物流是可持续发展物流的一个子系统。对逆向物流的深入研究，有助于建立整 合正逆向物流系统的综合循环物流系统，从而使物流业得到可持续发展。 1 3 选题的认识与研究思路 1 3 1 可持续发展物流系统研究的特点 图l 一1 可持续发展物流系统 第章绪论 置刚题，需要计算机和信息学科的支持以研究可持续发展物流系统中的信息控制问题， 还需要更广泛的相关学科以研究逆向物流产品的深度处理问题。 ( 3 ) 可持续发展物流系统各环节之间相互影响的复杂性 一方面，可持续发展物流系统研究的领域非常广泛，涉及可持续发展的物流政策和 供应链上产品制造、运输、分销、仓储、配送和消费的所有环节。不l 二于此，可持续发 展物流还延展了供应链的长度和深度，使之扩展到逆向物流的回收、处理、再利用和最 终废弃处置等新的环节，形成综合正逆向物流的复杂网络结构。另一方面，供应链上的 每一环节都会对其他环节造成一定的影响，可持续发展的物流系统进一步加剧了各环节 之间的相互作用，使得每一环节上的研究都要从整个系统的角度出发来综合考虑，增加 了研究的复杂性。 例如，在一定的污染费率政策下，企业的物流成本将增加污染成本一项，相应的会 影响市场的供需状况，影响产品仓储的时间和数量，同时带来运输工具、运输方式的新 的选择和配送线路的变化等等一系列连锁反应，这就使得部门管理者在研究可持续发展 物流政策的制定问题时必须充分考虑以上一系列问题，增加了研究的复杂性。 再例如，企业在进行逆向物流网络设施规划时，必须从产品的特性出发，同时考虑 正向物流的一系列情况，以及逆向物流处理中心和回收中心两层设施之间的相互影响等 等。也正是由于以上原因，才使得综合正逆向物流的循环物流系统相关研究异常复杂而 且进展缓慢。 1 3 2 论文的研究思路 由于可持续发展物流系统研究的多层次性，学科交叉性和复杂性，当前的有关可持 续发展物流系统的研究或是局限在精益物流、绿色物流和逆向物流等小范围的讨论，或 是从可持续发展的基本概念出发，以定性分析为主，少有精确地定量研究。 因而，在当前可持续发展物流系统研究的较为初级的阶段，由于可持续物流系统的 研究范围非常广泛，本论文不可能同时涵盖可持续发展物流系统研究的所有方面，而是 着重于几个宏观上的重要问题的研究，即物流部门管理者的可持续发展物流政策的制定 北京交通大学博士学位论文 问题，在相关环保政策条件下物流中心的选址问题，逆向物流网络结构的相关复杂性问 题，以及逆向物流网络设计问题。 ( 1 ) 可持续发展物流政策的制定问题 如前所述，可持续发展物流政策的制定问题属于上层宏观决策问题，它决定了整个 物流系统与环境的友好程度和发展速度，是可持续物流系统研究中最基础也是最为重要 的问题。而最优的政策制定能够预先充分估计到相关政策变量在复杂物流系统中所起到 的导向作用，并以此为政策制定的依据，从而引导整个物流系统可持续发展。 因此，此问题的研究需要以环境经济学的相关知识来揭示政策导向物流系统可持续 发展的深层机理，并以双层规划为工具来预测并控制在此政策下的物流系统运作，在充 分考虑下层各物流企业的发展需要的同时，检验最大环境承载力的约束是否满足。 ( 2 ) 相关环保政策条件下物流中心的选址问题 物流中心是整个物流系统中最具有影响力的节点，其选址决策问题决定了整个物流 系统的网络结构，是可持续发展物流网络建设中最重要的战略性决策之一。物流中心选 址的决策者可能是上层物流部门管理者，也可能是下层各物流企业或大型生产企业。 当前大型物流中心的建设，在所有发达国家都要经过有关管理部门的环境保护评 测。从我国的国情出发，构建大范围的可持续发展物流网络更是物流管理部门的责任和 义务，同样要经过环境保护的考量后才能审批。因此，如何将可持续发展的环境因素在 物流中心的选址决策中量化反映并指导选址工作，同时以物流系统的最大程度的发展为 目标，非常值得深入地研究。 下层企业在物流中心的选址过程中，也需充分考虑物流中心对环境的巨大影响。在 e ：= 【益严格的环境保护政策下，将4 i 同程度的环境约束量化反映在选址决策中并比较分 析，有利于企业作出有远见的选址决策，从而指导物流企业的可持续发展。 因此，研究相关环保政策条件下的物流中心选址问题，需要以双层规划为工具，以 企业的成本最小或利润最大化为目标，同时研究在不同选址决策下物流系统的运作情 况，并满足环境最大承载力的约束。 ( 3 ) 逆向物流网络结构的相关复杂性问题 第章绪论 逆向物流扩展了供应链的深度和广度，使整个物流系统具有更为复杂的循环结构。 根据逆向物流产品的特点，深入研究逆向物流网络不同的结构形式，以及逆向物流网络 的工作。 因此，研究逆向物流网络结构的相关复杂性问题，需要将逆向物流网络的基本结构 形式作出分类和总结，同时将逆向物流唰络设计的相关因素充分考虑。逆向物流网络拓 正逆向物流的整合都增加了逆向物流研究的复杂性。( 4 ) 逆向物流网络设计问题 由于逆向物流产品的不同特性，逆向物流网络并没有统一的网络形式，更没有一定 的网络设计模式。现有的研究一般局限于单一产品逆向物流网络设计的个体范畴，难以 对逆向物流网络设计的普遍问题作出统一的指导和分析。此外，关于逆向物流网络中最 重要的节点再处理中心，现有研究没有对其处理能力在逆向物流网络设计中的作用予以充分的重视。 因此，研究逆向物流网络设计问题，考虑到现阶段可持续发展物流的实际情况，迫 切需要对普遍意义上的具有较高回收利用价值产品的逆向物流网络设计进行探讨。研究 中，需要分析这些产品所应采取的逆向物流网络拓扑形式、配流特点，找出这类产品在 逆向物流网络设计时，再处理中心位置和处理能力选择策略的共同性，并精确地定量分析。 最后，所有这些问题的研究离不开计算方法的支持。由于可持续发展物流系统研究 问题通常具有较大规模，涉及的变量繁多，且各种因素之间相互影响。如何找出切实有 效的计算方法来求解以上研究问题，需要具体分析和深入研究。1 4 论文的主要研究内容与框架结构 1 4 1 论文的主要研究内容根据以上研究思路，本论文主要分为三部分研究内容。 第一章绪论 第六章介绍了逆向物流的定义、分类、产生背景和意义，根据逆向物流的回收再利 用模式，提出了四种逆向物流的基本网络结构形式，并根据逆向物流的特点分析总结了 逆向物流网络设计的复杂性。 第七章介绍了逆向物流网络设计问题的研究现状并分析了现存的问题，综合考虑逆 向物流的设施建设固定费用、运输费用、再处理费用和废弃物处置费用等众多因素，提 出了逆向物流网络设计的混合整数规划模型，并将设施建设固定费用视为设施能力的函 数。根据逆向物流特有的配流模式，设计了求解模型的启发式算法，并对算法优化进行 了讨论。 第八章是对论文的总结和展望，阐述了论文的主要结论和创新，并提出了有待进一 步研究的问题。 第三、四、五、六、七章是本论文的主要内容。整篇论文研究的框架结构可用图1 2 表示。 图1 2 沦文研究的框架结构 北京交通大学博士学位论文 展”。绿色经济是一种不以增长为目标的稳衡状态的经济( 叶闯，1 9 9 5 ) ，并且绿色思想 怀疑现代科技，低估科技进步的作用。所以，绿色运动的绿色思想并不等于可持续发展 思想，但是它促进了可持续发展思想的形成与发展。 8 0 年代初，一些国际组织提出了“发展与环境协调论”。1 9 8 0 年2 月，联合国环境 规划署、联合国开发计划署和世界银行发表的有关经济发展的环境政策宣言指出，经济 和社会发展是缓和重大环境问题的根本，同时经济发展和社会目标应力求避免造成环境 污染，或尽量使污染减少到最低程度。国际自然资源保护联合会等于1 9 8 0 年3 月发表 的世界自然保护大纲标志着可持续发展思想的正式形成。该报告首次提出“可持续 发展”一词，并指出“强调人类利用对生物圈的管理，使生物圈既能满足当代人的最大 持续利益，又能保持其满足后代人需求与发展的能力。” 2 1 2 可持续发展概念的演化 1 9 8 7 年世界环境与发展委员会发表了我们共同的未来的报告。该报告从理论 上阐述了可持续发展是人类解决环境与发展问题的根本原则，认为“可持续发展是在满 足当代人需求的同时，不损害人类后代的满足其自身需求的能力”，并指出：满足人类 的需要和愿望是发展的主要目标，它包含经济和社会循序渐进的变革。定义中包含两个 重要的概念：一是“需要”的概念，尤其是世界上贫困人口的基本需要，应放在特别优 先的地位来考虑；二是“限制”的概念，即技术状况和组织对环境满足当前和未来需要 能力施加的限制。 1 9 9 2 年6 月，联合国在巴西里约热内卢召开了“环境与发展”大会。会议通过了 里约热内卢环境与发展宣言和2 1 世纪议程等重要文件，并指出：人类应享有 以与自然相和谐的方式过健康而富有生产成果的生活的权利，并公平地满足今世、后代 在发展与环境方面的需要，求取发展的权利必须实现。 来自不