（交通运输规划与管理专业论文）城市正逆向物流整合配送的车辆需求问题研究.pdf

摘要 物流配送正在向着现代化、高效化的方向迅速发展。同时以资源再利用和废 弃物的合理处理为目的的逆向物流迅速产生并发展起来。然而，长期以来人们都 是将正向物流和逆向物流当作是两套独立操作的系统，从而造成各种资源的巨大 浪费。因此，正逆向物流整合配送问题的研究，对整合企业物流资源，提高经济 效益具有很好的理论与实践意义。 本文以正向物流配送与逆向物流整合的运输问题为研究对象，在阐述研究的 背景，研究的目的、意义，国内外研究现状的基础上，分析了正向物流与逆向物 流配送的类别和特点，影响正逆向物流整合配送的因素等；探讨了正向物流与逆 向物流整合的运输物流节点的设置；在此基础上对整合的正逆向物流配送的车辆 需求量问题进行分析与研究，借鉴正向物流的车辆需求量模型，建立正逆向物流 整合配送的车辆需求量模型。在原有参数与约束条件的基础上，增设了逆向物流 相关参数与约束条件，并给出具体求解步骤进行求解；最后采用算例对整合的正 逆向物流配送的车辆需求量模型及求解算法进行模拟，并对计算结果进行分析， 以验证理论研究成果的科学性与可行性。 本论文目的，旨在通过对j 下逆向物流配送的车辆需求问题的研究，为实现 经济、合理的车辆配置提供科学的计算方法，以降低企业运行成本和提高经济 效益。研究的内容和结论可以为从事相关物流活动的企、业在实践中提供借 鉴和理论指导。 关键词：正向物流；逆向物流；整合；车辆需求量；问题 a b s t r a c t l o g i s t i cd i s t r i b u t i o ni sd e v e l o p i n gi nt h eo r i e n t a t i o no fm o d e r n i z a t i o na n dh i g h e f f i c i e n c y m e a n w h i l e ，b a c k w a r dl o g i s t i c sh a sr a p i d l ye s t a b l i s h e da n dd e v e l o p e dw i t h t h ea i mo fr e s o u r c er e u s ea n dp r o p e rh a n d l i n gw i t hw a s t e s h o w e v e r , i nal o n gt e r m f o r w a r da n db a c k w a r dl o g i s t i c sh a v eb e e nr e g a r d e da st w oi n d e p e n d e n to p e r a t i n g s y s t e m s ，w h i c hr e s u l t si n ah u g ew a s t eo fa l lk i n d so fr e s o u r c e s t h e r e f o r e ，t h e r e s e a r c ho nc o n s o l i d a t e dd e l i v e r yc o m b i n e dt h ef o r w a r da n dt h eb a c k w a r dw a yi so f g r e a t t h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e t o i n t e g r a t el o g i s t i c s r e s o u r c eo f c o r p o r a t i o n sa n di m p r o v ee c o n o m i cb e n e f i t w i t ht h ep r o b l e mo fc o n s o l i d a t e dd e l i v e r yt r a n s p o r t a t i o nc o m b i n i n gt h ef o r w a r d l o g i s t i cd i s t r i b u t i o na n dt h eb a c k w a r dl o g i s t i c si n t e g r a t i o na st h er e s e a r c ho b je c t ，o n t h eb a s i so fi n t e r p r e t i n gt h er e s e a r c hb a c k g r o u n d ，p u r p o s e ，m e a n i n ga n dt h er e s e a r c h s t a t u sa th o m ea n da b r o a d ，t h ep a p e ra n a l y s e st h ec l a s s i f i c a t i o na n dc h a r a c t e r i s t i c so f t h ef o r w a r da n db a c k w a r dl o g i s t i cd e l i v e r y , a n ds t u d yt h ei n t e g r a t i o no ft h ef o r w a r d a n db a c k w a r dl o g i s t i cd e l i v e r ya n dt r a n s p o r t i n gl o g i s t i cn o d es e t t i n g b e s i d e s ，t h e a u t h o ra n a l y s e sa n ds t u d i e st h en e e do fc o n s o l i d a t e dd e l i v e r yv e h i c l e sf o ru r b a n l o g i s t i c si nt h ef o r w a r da n db a c k w a r dw a y a c c o r d i n gt of o r w a r dl o g i s t i cv e h i c l e s d e m a n dm o d e l ，t h ev e h i c l e sd e m a n dm o d e lo fc o n s o l i d a t e d d e l i v e r yf o ru r b a n l o g i s t i c si nt h ef o r w a r da n d b a c k w a r dw a yi st ob ee s t a b l i s h e d b a s e do nt h ea l r e a d y e x i s t i n gp a r a m e t e r sa n dr e s t r i c t e dc o n d i t i o n s ，r e l e v a n tp a r a m e t e r sa n d r e s t r i c t e d c o n d i t i o n s o fb a c k w a r dl o g i s t i c sw i l lb ea d d e da n ds o l v i n gs t e p sw i l lb el i s t e d a c c o r d i n g l y f i n a l l y , s t i m u l a t et h em o d e lo fc o n s o l i d a t e dd e l i v e r yv e h i c l e sd e m a n d f o ru r b a nl o g i s t i c si nt h ef o r w a r da n db a c k w a r dw a ya n dt h es o l v i n gs t e p sb y e x a m p l e s ，a n da n a l y z et h er e s u l t s t op r o v et h es c i e n t i f i ca n df e a s i b i l i t yo ft h e t h e o r e t i c a lr e s e a r c ho u t c o m e t h ep u r p o s eo ft h i sp a p e ri st op r o v i d eas c i e n t i f i cc a l c u l a t i o nm e t h o do fv e h i c l e d i s t r i b u t i o ni na ne c o n o m i ca n dp r o p e rw a yb yr e s e a r c ho nt h en e e do fc o n s o l i d a t e d d e l i v e r yv e h i c l e sf o ru r b a nl o g i s t i c si nt h ef o r w a r da n db a c k w a r dw a y , a n du l t i m a t e l y r e d u c et h eo p e r a t i n gc o s to fc o r p o r a t i o n sa n di m p r o v et h e i re c o n o m i cb e n e f i t t h e c o n t e n t sa n dr e s u l t so ft h i sr e s e a r c hc a np r o v i d ee x p e r i e n c ea n dt h e o r e t i c a lg u i d a n c e f o rt h ec o r p o r a t i o n se n g a g e di nl o g i s t i c si np r a c t i c e k e yw o r d s ：f o r w a r dl o g i s t i c s ； b a c k w a r dl o g i s t i c s ； i n t e g r a t i o n ；v e h i c l e s d e m a n d ；p r o b l e m i i 长沙理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写的成果作品。对本论文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：易绰 日期：别。年岁月芍日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密瓯 ( 请在以上相应方框内打“4 ) 作者签名：芬坪 导师签名：夕勺膨9 乙 ， 1 日期：加p 年厂月够日 日期：幽f 。年j 月7 岳日 1 1 研究背景及研究意义 第一章绪论 1 1 1 研究背景 经济的迅速发展和产品、产量及消费量的急剧增长，促进顾客需求发展的多 样化和个性化，加快产品的更新替换周期，随之各种库存风险或损失也越来越大。 目前城市配送朝着小批量、多批次的及时配送模式发展，城市运输车辆数量及运 输费用不断增加，许多企业的运输费用已经超越了库存费用，改善物流与城市交 通之间的矛盾也愈演愈烈，城市交通混杂、车辆噪音、尾气污染、阻塞、车祸事 故和能源浪费等现象越来越激烈。物流供应链上各环节的单位或部门都竭尽所 能来采取各项措施来降低库存风险或损失以减少物流成本，例如：增加订货频率 来减少每次的订货量、降低库存水平采取多种配送方式服务物流配送等。 随着人们对物品消费要求的越来越高，产品的更新换代越来越快，被丢弃、 淘汰的物品日益增多，抛向自然界的废弃物也越来越多。然而，廉价资源的获取 越来越困难，资源供求之间的矛盾越来越突出，对使用过的产品及材料进行回收 再利用，逐渐成为企业满足市场需求、降低生产成本的可行之路。逆向物流市场 的巨大诱惑，促使更多的企业投资于逆向物流。以家电行业为例，每年全球报废 的冰箱、电视、洗衣机等家电产品数量庞大；我国进入家电废弃的高峰期是从2 0 0 3 年开始的，冰箱、电视、洗衣机的年均报废量高达4 0 0 万5 0 0 万台，再加上空 调、电脑等，每年总计约有2 0 0 0 万台的家电产品报废，产生巨大的逆向物流市场。 另外，还有很多价值较低的例如废纸、废钢铁和废玻璃等传统的废气物品。目前 我国很多城市由于对各种废弃物品的处理不当，造成垃圾堆积如山的场景，许多 土地污染严重被迫废弃。据统计，我国的垃圾堆积程度排在世界第一位，有2 3 的大中城市都处于垃圾包围的危险之中。目前逆向物流执行协会通过调查发现， 2 0 0 7 年1 2 月2 5 日后全球的顾客退货金额高达1 8 亿美元，2 0 0 9 年1 2 月2 5 同后 的退货金额则高达2 5 亿美元。现代物料搬运杂志估算的2 0 1 0 年退货金额更是达 到l5 0 亿美元“。 顾客对于商品和服务的要求也越束越高。在分销过程中，顾客要求立即退换 有质量问题或者有缺陷的产品的事例越来越多，退货数量的日益增多，严重地影 响了企业的正常的运作程序和经济效益。为了提高企业形象，满足顾客的需求， 部分生产厂商及时地解决顾客提出的问题，纷纷在各个销售地区设立技术服务中 心，及时开展修理、退货换新和回收等业务。同时出于环保要求和政府法规约束， 欧洲、美国等许多西方发达国家已通过法律条列促使产品制造商承担起产品回收 和报废处置的责任。按照法规要求，产品制造商都必须从消费者那里回收已经到 了报废期的产品。目前欧盟标准回收法中要求回收的产品涉及i t 产业、汽车及零 部件、家用电器和电池等许多行业的产品。因此许多国外企业已经对超过使用期 的所售商品进行回收处理。但我国目前还没有出台统一的退货政策，各产品的退 货政策一般由各制造商或者分销商和零售商来制定，消费者一般直接到产品的经 销商那里退货。企业对退货的服务质量也良莠不齐，退货效率普遍低下。 目前，越来越多的国际知名企业，如通用汽车、i b m 、h p 等纷纷通过一系列 控制措施，如制订逆向物流实施项目，对废弃物资回收并重新利用。希望通过这 些措施来降低由退货造成的资源损失，并达到节约资源、降低企业成本的目的。 据欧洲国家统计，2 0 0 5 年纸制品的再生量达到了2 7 7 0 万吨，回收率占总消费量 的4 3 ；玻璃的再生量达到7 0 0 万吨，再生率占总消费量的6 0 。1 9 9 9 年，由美 国逆向物流专家r o g e r s 和t i b b e n l e m b k e 进行的一项调查研究表明，逆向物流成本 约占总物流成本的4 。另据国际著名物流企业u p s 公司在其2 0 0 5 年年度报告中 的估计，美国逆向物流成本几乎占到美国g d p 的1 ，由此可见良好运作的逆向 物流会潜藏着巨大的商机，给企业带来巨大的利润空间。同时，逆向物流也已成 为零售商和制造商提高竞争能力的重要手段或途径【3 j 。 逆向物流己在研究领域和商业实践操作中确立了它的重要地位。随着废旧物 品对环境造成污染的日趋严重，消费者的维权和环保意思的不断加强，同时市场 竞争的日趋剧烈，企业对资源回收利用的意识和需求的不断增强，导致商家为了 能站住脚跟，越来越重视逆向物流，并采取各种有效的措施对不合格产品或废旧 商品进行回收维修、重新生产利用等。现在企业为了降低物流成本最主要的关注 点就是逆向物流。然而许多逆向物流物品并没有通过企业设置的逆向物流渠道返 回各个相关企业，并通过回收物流系统进行进一步的处理。因而解决好逆向物流 问题，不但可以规范回收物流市场，而且可以减少企业的资金和资源投入，增加 企业的综合竞争力，因此如何解决好逆向物流问题显得尤为重要。 1 1 2 研究意义 当前，物流的现代化水平不仅成为反映一个国家现代化程度和综合国力的重 要标志，也成为城市经济发展水平的体现。由于目前的正向物流配送的车辆满载 率不高，极大的浪费了资源，同时单独的逆向物流回收产生的成本又很高。因此 可以考虑一种新的整合运输方式，即正向物流与逆向物流整合的车辆运输。城市 车辆正向物流配送与逆向物流整合的运输就是在正向物流的运输过程中，利用车 辆的非满载率，特别指出的是，一般正向物流的配送车辆在返回时很大程度上都 是空载而回，即返回空载率非常高，因此应考虑通过相关企业之间的相互合作， 将一部分空载的逆向物流的车辆安排需要装载的j 下向物流配送过程中，这样不但 2 可以提高车辆的利用率，降低车辆在运行过程中的空载损耗，更能够达到降低逆 向物流成本和整个配送系统成本的目的。 本文根据正向物流配送物品的卸车地点与逆向物流回收物品的装车地点是否 相同，考虑配送和回收物品的数量值，研究了正向物流与逆向物流整合的车辆需 求量问题，并建立了模型及模型求解的相关算法，为正向物流与逆向物流的整合 运输提供理论支持。 为了降低各相关企业的物流成本，通过研究分析正向物流与逆向物流整合配 送的车辆需求问题，可以使各方在物流整合配送的过程中实现车辆的共享目的。 研究在受客户要求和客户的存储能力有限的条件下，通过对客户在一定的周 期内的有效车辆服务，合理安排每条线路的发车时间，达到车辆需求量的最小化 和线路的最优化。从整个供应链考虑，通过对正逆向物流的科学、有效整合，为 逆向物流的顺利进行提供了必要的条件。随着社会的发展，在未来，企业顺利生 存的一个重要的条件就是其是否拥有健全、完善的逆向物流系统。因此本文的研 究显得尤为重要，具有一定的理论价值和现实意义。 1 2 国内外正逆向物流整合配送的研究现状 目前国内外涉及正向物流和逆向物流有效整合配送研究的论文和课题均不 多，但只对正向物流或逆向物流进行单独研究的论文和课题则较多。 1 2 1 国外研究现状 现代配送最早出现于2 0 世纪6 0 年代初期，l9 5 9 年d a n t z i g 和r a m s e r 提出。： “对一系列物流节点，经过选择合适的车辆行驶线路，使这些物流节点按安排的 顺序被车辆访问，并符合现实中的约束条件( 如需求量限制、时间限制、最短路 限制、车辆最大载重量限制等) 下，达到所需要的目标( 如车辆需求量最少、花 费的时间最少、行驶的路程最短等) ”。同时提出了相对应于该类问题的求解算法 与数学规划模型。 1 9 6 4 年，c l a r k e 季t lw r i g h t 提出一种对d a n t z i g 。r a m s e r 方法进行有效改进的启 发式算法一一c l a r k e w r i g h t 节约算法怕。随后些发达国家对物流配送的研究越 来越多。 m g a u d i o s o 和g p a l e t t a 在文章“ah e u r i s t i cf o rt h ep e r i o d i cv e h i c l er o u t i n g p r o b l e m ”中为了平衡设备车辆在不同时段的有效使用，第一次提出问题的目标为 求物流配送中最小车辆数1 。 i m i n gc h a o 和b r o c el g o l d e n 在文章“a ni m p r o v e dh e u r i s t i cf o rt h ep e r i o d v e h i c l er o u t i n gp r o b l e m ”提出的目标是：在满足客户配送需求量和配送次数基础 上，最小化所有配送车辆的出行距离，并采用一个改进启发式解法对配送问题进 行求解u ”1 。 n c h r i s t o f i d e r s 和j e b e a s t e r y 在文章“t h ep e r i o dr o u t i n gp r o b l e m ”中提出了 先确定客户配送时间，再优化调整配送线路，达到配送成本的最小化w 3 。 l a r s o n u w 在文章“t r a n s p o r t i n gs l u d g et ot h e10 6 - m i l es i t e ：a n1n v e n t o r y r o u t i n g m o d e lf o rf l e e ts i z i n ga n dl o g i s t i c ss y s t e md e s i g n ”提出以港1 2 1 所需驳船数量最小化 为目标，采用c l a r k e w r i g h t 的节约算法构造客户集合，假设每个客户集合都被 指定到一艘船上，则每个集合中所有客户有相同的补充周期( 问题实质既是：p v r p 问题) ，简言之，在保证满足客户要求的补充频率的基础上，再最小化车辆数目或 最优化运输路线。 2 0 世纪九十年代后，一些学者就正逆向物流的整合进行了研究，主要对正逆 向物流整合的网络构建进行了研究。产品由市场反向流向企业的现象在经济社会 中早就存在了，例如，社会范围内的各种废旧物资的回收再利用是一项存在已久 的活动，在废旧物资的回收再利用过程中，涉及废1 日物资的收运、储存、运输等 物资活动，就是典型的逆向物流活动。但是，长期以来，企业管理者一般只重视 与产品生产相关的前向物流活动的管理；对废物回收或产品退回产生的物流过程 则缺乏战略上的重视。正向物流的提出比逆向物流早几十年，据资料显示，最早 是由美国学者提出逆向物流的说法。 随着自然资源获取的困难以及人们对环境保护意识的加强，才有了关于逆向 物流的研究。1 9 9 2 年s t o c k 通过调查研究证明，有效的逆向物流管理不但能节约 资源、保护环境，而且能将低效的、复杂的逆向回收活动转化为企业的一种竞争 优势； 2 0 0 0 年，g u i d e 等人陆续发表了关于逆向物流最优化管理的文章，如对逆向 物流在再制造加工系统方面的特征研究。 m i n 建立了一个多目标的整数规划模型，用来确定在逆向回收物品时是采用 直接运送还是联合运输，以及最优的运输方式，该模型权衡考虑了逆向物流的运 输时间和运输成本，但该模型只适合小规模问题。 s a l o m a n ( 1 9 9 6 ) 等分析了怎样在逆向物流网络设计中利用已有的j 下向物流的 设施，并建立了个关于逆向物流的决策系统，此系统可以输出逆向物流网络中 的最优费用和货物配送流，利用这种方法能有效利用已有的j 下向物流的设施，不 同逆向物流网络设计的优劣很容易被比较出来“。 d e lc a s t il l o 等( 1 9 9 6 ) 研究了可再利用的集装箱计划，建立的模型包括把回 收的集装箱运回生产商，空箱的回收率被视为原制造计划的一个材料约束条件， 模型在一个软饮料公司回收旧瓶的案例中被运用u “。 b e r g e r 等( 1 9 9 7 ) 研究了将一个生产一一分销网络扩展成为一个具有拆卸、检 测等逆向功能的网络结构，文中假定的生产一一分销网络包含客户、配送中心、 4 工厂三个部分，在扩展后的网络中，从客户手中回收的废旧物品需经过拆卸、检 测重新分类；由于扩展前的网络设施数量及网络节点位置均已确定，问题的关键 在于确定逆向处理中心的处理能力及其位置，文章建立了模型来判断处理能力和 最优的处理中心位置。 t h r e r r y ( 19 9 7 ) 在其博士论文中关于复印机的再利用做出了实证研究。他提出 了包含分销和回收再利用的模型，分销包含三类工厂、市场和存储点，同时，生 产分销网络执行产品的回收、测试和分拆的工作，假定各个设施己知，不考虑固 定成本的情况下，建立线性规划模型，其目的是使成本最小化及产品在给定约束 条件下分销流量最优引。 k oh y u n j e u n g 等( 2 0 0 3 ) 为探讨逆向物流网络之中仓库的数量、容量和地址 问题，提出了一个单层目标模型，仓库可以作为收集点或转运点，同时仓库也可 以设立维修设施，并将问题转化为两个平行的运输问题，即逆向回收和正向配送 的运输问题，利用遗传算法求解u 。 i r m a ( 2 0 0 4 ) 建立了一个基于稳定需求和回收率的延伸的生产回收模型。 l e e 等( 2 0 0 7 ) 针对租赁期结束的电脑产品，提出混合整数规划模型，并采用 启发式算法求解引。 o v i d i u ( 2 0 0 7 ) 对包括正逆向物流渠道组成的闭环型物流网络结构提出一个随 机规划模型，k r is 等考虑到提前期和库存位置、逆向物流不确定性的影响，建立 了一个混合整数非线性规划模型，并采用基于不同进化方式的遗传算法求解圳。 h y u n 等( 2 0 0 7 ) 从第三方物流企业的角度出发，提出一个正逆向物流整合网络 的动态混合整数非线性规划模型，并设计了基于启发式的遗传算法进行求解比。 1 2 2 国内研究现状 我国物流业的发展要远远落后于发达国家，国内较早研究正逆向物流整合的 是米宁在其硕士论文中分别建立了两个模型： 在现有正向物流系统的基础上构建了产品回收网络模型； 通过正、逆双向物流整合优化来构建的网络模型比1 | 。 崔吉茹在城市物流配送的现状与展望中分析了当前城市配送的多需求少 批量、不规范不公平等问题，并对未来城市配送进行了预测咄引。 袁俊斌在基于启发式算法的物流配送中心选址研究一文中针对物流已成 为企业第三利润源泉，是现代化生产的重要组成部分，利用启发式算法对物流节点 进行选址，可以提高物流网络的整体效益，节约企业的运作成本嵋引。 朱奕等在基于阈值深度优先策略求解非对称旅行商问题的混合分枝定界算 法一文中针对非对称旅行商模型( a t s p ) 计算难问题，提出了种基于广度和深 度方向混合搜索的启发式策略的分枝定界算法该算法采取有阈值的深度优先加 广度加权随机搜索的策略确定分枝节点，通过求解附加弧段约束的分配问题确定 下界，消除子环的修补算法确定上界“。 李晓琦、丁跃进在优化逆向物流管理的途径一一建立逆向物流园区一文 中论述了物流园区的功能和特点以及逆向物流的特征和内涵，分析了逆向物流传 统的流通渠道，并在分析目前国内逆向物流管理状况的基础上，初步探索了设立 逆向物流园区的有关问题“。 宋玉林，齐欢在一种改进的物流配送车辆调度启发式算法中为了实现在 特定的时间将特定的物品送给特定的客户，提出了一种基于s w e e p 扫描算法而改 进的启发式算法，有效果的解决了这类问题k 。 叶志坚在论文共同配送整合模型及算法研究中对正向物流配送的车辆需 求量问题进行了研究，给出了正向物流配送下车辆需求量的模型和算法瞄“。 陈峰，宋凯雷在越库物流调度问题及其近似与精确算法一文中建立了利 用分枝定界法和启发式算法求解的在制品德调度模型，为实际越库物流操作奠定 了算法基础嵋“。 朱道立等在逆向物流系统和技术一文中分析了逆向物流系统的功能和分 类，并研究了逆向物流系统的一些专业化技术“驯。 朱大海在其硕士论文绿色物流系统中配送问题研究从绿色物流的内涵出 发，通过对一般物流配送的系统结构与绿色物流系统中的配送子系统结构进行分 析对比，进而确定基于绿色物流理念的配送问题优化方案的影响因素。 陈兰芳和吴刚在道路货运企业开展逆向物流服务的切入点及对策一文中 分析了我国逆向物流的市场状况和道路货运企业开展逆向物流服务的理论和实践 基础，探讨了道路货运企业开展逆向物流服务的驱动因素、切入点和对策“。 李宁在其硕士论文基于绿色物流思想的配送问题研究中对物流发展引起 的公路运输模式变化，建立了所有货物通过配送中心的配送网络。模型建立的立 足点是在满足经济发展需要的同时，尽可能的减少能源消耗和环境问题n “。 庞碧君在带有时间约束运输问题的分枝定界算法一文中探讨了含有时间 限制的运输问题并建立了数学规划模型，在已知该类运输问题存在可行解的情况 下，利用分枝定界算法求得最优解“。 国内对逆向物流的研究比较晚，9 0 年代后期逆向物流才逐渐在国内发展起 来。向盛斌在逆向物流与环境保护一文中着重从环境理论上论述了逆向物流 管理的必要性，强调政府管制l m l 。 马祖军等在逆向物流网络结构与设计一文中分析了逆向物流的网络结构， 并探讨了逆向物流网络设计与正向物流网络设计的区别川。 杨杰，周磊山，孙琦等在逆向物流成本优化模型研究一文中，在探讨了 逆向物流的成本构成和组织形式的基础上，建立了逆向物流的最小成本模型，并 6 结合实例提出了该模型解决方法引。 张琦伟在我国制造型企业逆向物流的回收渠道初探一文中分析了逆向物 流回收渠道的结构、成员和价值，初步探讨了逆向回收渠道在国内企业中实践的 困难。 金晨泽，张宏伟在基于低成本的逆向物流回收策略探讨一文中探讨了产 品回收过程中的回收路线问题“。 1 3 正逆向物流整合配送的发展趋势 纵观物流配送的发展历程，可以说是经历了三次革命。物流配送的初期发展 阶段就是送货上门，为了改善经营效率，许多商家采用了把货物送到客户手中的 做法，这是物流配送的第一次革命，称为传统配送；第二次物流配送革命是伴随 着电子商务的出现而产生的，这是一次脱胎换骨的变化，不仅影响到物流配送本 身，还影响到物流配送上下游的各体系，包括供应商、消费者：第三次物流配送 革命就是物流配送的信息化及网络技术的应用所带来的种种影响，这些影响是有 益的，使物流配送更有效率，随着电子商务的普及，信息和网络技术的广泛应用， 这次革命带来了我国2 l 世纪物流配送发展的新趋势“。 物流配送正在向着现代化、高效化的方向迅速发展。包括配送的集约化、共 同化发展趋势；区域化、信息化、自动化、机械化以及多种配送方式组合最优化 趋势等。长期以来人们都是将正向物流和逆向物流当作是两套独立操作的系统， 但是两者在操作上具有一定的相似性，两者在独立操作时都存在人力、资源和设 施等方面的浪费。正逆向物流整合配送能节约成本、资源，给企业给来巨大的利 润，特别是两种物资的拥有者具有一体性，使得对正向物流与逆向物流关系的研 究及实际操作的探讨必将成为众多专家、学者等研究的热点。本文对正向物流与 逆向物流二者整合的车辆需求量的研究就是对前人研究的传承与尝试。 1 4 现有研究存在的不足 目前，国内外对正向物流配送与逆向物流回收的研究有许多，但是都是将它 们分开来独立研究，将两者整合起来起讨论的研究很少。而且，大多数研究都 是针对物流配送的线路优化、网络结构优化及配送中心的选址等问题，很少有涉 及到车辆的需求量的问题。 如前所述，正逆向整合的文章都是以参与者愿意接受整合为前提的，没有明 确渠道整合的范围与实质内容。很明显，如果渠道整合没有让零售商实质性地降 低成本，零售商是不会接受决策者的建议的，从而达不到整合的目的。现有的配 送问题研究大部分都属于单向配送车辆优化调度问题研究，即正向物流配送或逆 7 向物流回收车辆配送研究。为了减少频繁访问给客户造成的不便，根据客户要求 的服务水平、客户的存储能力及客户要求的需求率，设计客户能接受的车辆配送 方案，减少频繁访问给客户造成的不便，建立并最小化车辆数目需求量模型以降 低固定成本投入的长期配送计划方案仍需进一步研究。 1 5 研究的主要内容及技术路线 1 5 1 研究内容 本论文主要通过分析了正逆向物流在实际运行中存在的问题，针对正向物流 和逆向物流整合配送的车辆运输需求量存在的相关问题，通过建立科学、有效的 模型，提出解决这些问题的基本理论和数学方法，并结合具体算例对提出的理论 和方法进行验证。 首先，从现状分析出发，发现问题并提出要研究的基本内容一一正向物流与 逆向物流整合配送的车辆需求量计算； 其次，分析了正逆向物流配送的相同点和不同点，并对正逆向物流整合配送 结构进行分析，找出影响正逆向物流整合配送的因素，提出对整合运输物流节点 的合理设置。 再次，在既有正向物流又有逆向物流的正逆向物流整合的环境下对配送车辆 的需求量进行研究与探讨，并建立模型。 最后，通过算例分析，验证正向物流与逆向物流整合的车辆运输的实际可操 作性，证明文章所研究内容的价值和意义。 本文研究的重点是将逆向物流整合到正向物流配送过程中，进行车辆需求量 建模求解的相关问题，主要针对正向物流配送与逆向物流回收的车辆需求量问题， 论证了对逆向物流回收与正向物流进行有效配送整合的可行性，建立了正逆向物 流整合配送的车辆需求量模型，并给出了求解方法。本论文主要研究的内容如下： 第一章主要阐述了本文的主要研究背景、研究意义、国内外正逆向物流整合 配送的研究现状及研究方法、正逆向物流整合配送的发展趋势、现有研究存在的 不足及研究内容和技术路线。 第二章分析正向物流与逆向物流整合的相关问题。主要分析适合整合的正逆 向物流配送的类别和特点，影响正逆向物流整合配送的因素，正向物流与逆向物 流整合的运输物流节点的设置，比较整合前后运输车辆和节约变化等问题。 第三章对整合的正逆向物流配送的车辆需求量问题进行分析与研究。设立有 关参数与约束条件，参考以往正向物流的车辆需求量模型，建立正逆向整合配送 的车辆需求量模型。 第四章根据正向物流的车辆需求量模型，给出求解方法与步骤。增加逆向物 8 流相关参数与约束条件，对建立的正逆向物流配送的车辆需求量模型，进行求解， 给出具体求解步骤。 第五章用模拟算例对整合的正逆向物流配送的车辆需求量模型及求解算法 进行验证，并对求解结果进行简要分析。 第六章指出本论文的主要内容和创新点，探讨未来进一步可能研究的方向和 重点。 1 5 2 技术路线 本论文的技术路线图如下图所示： 1 。6 本章小结 图卜1 技术路线图 本章介绍了论文的研究背景，简要说明了论文的选题背景和研究意义；分析 9 了正向物流、逆向物流以及二者整合的车辆需求量问题等的国内外研究现状和发 展趋势，综述了论文的主要内容、研究思路及技术路线。 1 0 第二章正逆向物流整合配送的相关问题分析 2 1 正逆向物流概述 2 1 1 正逆向物流的含义 正向物流是：“生产商经过生产程序将生成产品，再分销到各个最终消费者手 中等一系列的过程”。 对于逆向物流目前还没有一个公认或完整的定义。在国际上有许多种对逆向 物流的定义。物流管理协会的定义：逆向物流是一种包括了物料替代、物品回收、 产品废弃处置、再制造、物品再利用、维修与再处理等流程的物流活动，目的是 对回收的物品进行合适的处理或恢复部分价值。欧洲逆向物流工作委员会在1 9 9 8 年将逆向物流定义是：逆向物流是对最终产品、在制品及原料从消费地、配送地 和生产商向回收地或其他处理场地的流动而进行的实施、规划和控制的过程。 r o g e r s 和t i b b e n - l e m b k e 认为，逆向物流的回收系统是由操作的物流人员，物品 回收过程，计算机软、硬件及运输商共同组成的集合，它们之问相互作用，共同 实现从消费地向生产地的流动。如果没有物品或原料被送回，就不构成逆向物流。 我国2 0 0 1 年制订的国家标准物流术语中定义了回收物流与废弃物物流两 个概念。回收物流是指有质量问题的物品退货、返修以及周转使用的包装容器， 从消费地返回到生产地所组成的货物实体转移活动；废弃物物流是将物流过程中 失去应有利用价值的物品，依照实际情况将这些货物进行回收、分类、搬运、存 储、加工，并分别运送到相应的处理中心时所构成的货物实体转移活动驯。逆向 物流是以继续得到物品的利用价值或者进行j 下确处理为目的，而对还存在利用价 值的物品进行流转的过程。逆向物流包括对有利用价值的包装物或商品的退回、 分拆、重新利用、改造翻新、循环再制造、最终处理等多种形式。 上面定义是对逆向物流采用的不同表述，但实际上这些定义关于逆向物流的 真正含义是基本一致的。逆向物流的真正含义可以通过逆向物流的目的、对象来 说明。逆向物流的主要目的，是为了再次获得回收货物的经济价值，或是为了 消除对环境的危害而将最终废弃物进行合适地处理。逆向物流回收的对象主要有： 由于季节性、残次品、召回或过度储存等原因而回到生产商的物品；要求重新改 制或修复的物品；旧的设备机器的处理；可循环使用的容器和原料；危险品的处 理；物品经济价值的恢复处理等。 2 1 2 逆向物流与正向物流的相同之处 l 、范畴相同 不管是正向物流或者逆向物流，都包含在物流的范畴。正向物流或者逆向物 流都指物品的位置移动。在物品移动过程，都涉及到保管、配送( 回收) 、包装、 运输、装卸、加工以及信息处理等活动。 2 、共享渠道 正向物流中的配送中心不仅可以作为正向的储存货物的中心，也可以作为逆 向物流中的回收货物的储存中心，零售商可以作为正向的销售点，同时作为逆向 的回收点。那么正向物流配送物品的同时，可以顺便运输回收的物品。在城市物 流中，配送中心使用的运输工具主要是汽车，正向物流与逆向物流的运输过程都 是通过车辆来完成。目前制造商大都将物流外包给第三方物流供应商，由专门的 物流运输公司到各制造商、供应商取货，并将生产的最终产品运输到各个销售商。 那么在第三方物流供应商进行正向运输的同时，又可以将逆向的回收物、可循环 使用的容器等物品装车运输到相应的地点。 3 、主体相同 正向物流与逆向物流有相同的参与主体，主要包括消费者、销售商、物流中 心和生产商，通过运输工具将物品循环运输，使各个参与者联系起来。 4 、目的相同 正向物流与逆向物流两者的基本目的都是从节约成本，创造新的利润源出发， 为企业带来更多的利润。正向物流通过选择合适的运输路线、物流节点、设施设 备和网络结构，从而有效地降低在制造过程中和配送过程中的成本。同样地，逆 向物流通过物品循环使用和回收有经济价值的物品来降低生产成本并节约资源的 损失率。 2 1 3 逆向物流与正向物流的不同特征 逆向物流在企业循环链中占有重要的地位，逆向物流的成功与否直接影响着 企业的利润大小和外在形象，逆向物流同正向物流相比较，又有着许多明显的不 同。如下表2 1 所示： 1 2 表2 - 1 正向物流与逆向物流的比较表 正向物流逆向物流 预测较容易预测较困难 一对多销售多对一销售 质量合格统一质鼙受损不统一 包装统一包装多已受损 价格相对统一价格的决定冈素复杂 产品处置方式明确产晶处置方式不明确 高效、及时的服务速度服务的速度不被重视 成本构成透明成本构成隐性 仓储管理规范仓储管理不规范 产品周期有可控性产品周期复杂 营销模式较成熟影响营销的冈素很多 操作流程透明操作流程不太透明 首先，正向物流配送与逆向物流回收两者在运作中的起始点完全相逆，逆向 物流是相对于正向物流逆向的行为与活动，其中回收的物品和相应的信息的流动 基本都是由供应链末端的成员或最终消费者出发的；其次，由于逆向回收的物品 是因各种不同的因素引起的，逆向物流产生的时间、地点和数量基本是难以预见 的，具有不确定性。然而正向物流却不一样，按客户的需求量、准时和指定接货 点是正向物流明确的要求，并且正向物流配送越来越重视规模经济收益；第三， 逆向物流的物品价值、回收服务速度和储存管理等等特征与正向物流相比都具有 不确定性。第四，逆向物流的物品处理方式与过程复杂多样，不同处理方式对恢 复物品价值的贡献有显著差异，另外还要考虑制造商对回收商品的处理往往还有 某些特殊的要求等。 综上所述，逆向物流和正向物流在实际运行操作中有许多的不同之处，最直 接的体现就是在物流成本中。正向物流的成本决定因素相对稳定，可直接计算。 而在逆向物流中的产品所涉及的成本复杂，而且由于产品回收的原因各不相同， 对于各种回收物品的价格与成本的核算标准还没有统一的规范，因此逆向物流的 成本核算十分复杂。 2 1 4 逆向物流物品的类别 以继续获取物品的利用价值或者进行合适处置为目的逆向物流，是对可再利 用的物品进行运输、分拆和再生产的过程。逆向物流活动主要包括：对包装材料 和可重复使用的运输包装的回收利用的活动；由于季节性、受损、有瑕疵、过量 储存或者召回等原因而引起的物品回流活动；对物品的翻新或再生产的活动；对 资源价值再利用和危险品的处理的流程；对丢弃的设施设备的正确处理。 逆向物流是与传统正向物流逆向，为恢复回收物品价值或使回收品得到正确 处置。逆向物流各种类型的物品大致有以下几类： 1 、寿命终结的产品 寿命终结的产品指产品到达其寿命周期终点后的报废产品，但仍可以回收通 过特定的恢复处理过程，可以得到新的经济价值或作用。主要倾向于回收利用产 品中有价值的部分( 零件，贵重金属等) 。一般经过拆解、加工、再制造等方式加 以利用，代表产品有洗衣机、电冰箱等电器。除此外，出于保护环境的目的，要 求产品的回收，例如电脑、手机、各类电池等电子类产品，不进行回收将对人体 造成伤害和污染环境。 2 、投诉退货和维修物品 投诉退货和需维修产品主要是客户和零售商要求退回的产品。根据产品情况 可分为：有缺陷商品和质量合格商品。有缺陷商品：消费者发现货物在质量或规 格上有瑕疵，要求把货物退给零售商，零售商把产品的残次情况告诉生产商或供 应商，并且将有缺陷商品送回给生产商或供应商，构成逆向物流活动。质量合格 商品：消费者为了能够退货而称物品有瑕疵，或不懂的物品使用而称物品有质量 上的问题要求退货，而实际上物品根本没有质量上的问题。然而，生产商为了维 护企业形象和提高客户的满意度，也将这类物品运送到相应的检测部门进行检查， 但此时物品回收己经发生。 3 、商业回流、召回产品 分销阶段的商业回流是指在分销渠道上的买主根据合约选择退货给买主，回 收的货物可能是送货错误或出现损坏货物，也有可能是未销售出去的货物。未销 售出去的货物包括那些容易过时的产品、保质期短的商品( 如药品、食品) 等。 召回的产品是指存在安全隐患或对身体健康有害而必须被强制收回。产品的召回 通常是由产品制造商或经销商发起，而不是由消费者发起。还有当分销渠道中某 个成员要进行库存调节时引起的积压货物的回流，季节性产品( 如季节性服装) 当销售季节结束时，各个存货仓库和零售店会通过逆向物流系统尽可能