?。?nbsp; 引言
隨著人類社會現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,消費者對產(chǎn)品和服務(wù)的需求呈現(xiàn)出多樣化、個性化的特點,導(dǎo)致了產(chǎn)品的生命周期日益縮短,更新?lián)Q代的速度加快,由此造成廢舊物品的大量產(chǎn)生。同時,在可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保意識的驅(qū)動下,社會各界日益關(guān)注廢舊物品的回收、再利用等問題。于是,與傳統(tǒng)物流單向運作模式相反的逆向物流(Reverse Logistics)這一新領(lǐng)域應(yīng)運而生,來達到資源再生、物料增值和成本節(jié)約的目的1。
近些年來,國外學(xué)者對逆向物流已作了大量的研究,如:逆向物流中的配送問題、區(qū)域分撥模型,1996年Kooi提出的MILP定量模型等。但是,我國在這方面做的工作比較少,研究還處在初級階段,特別是對運輸包裝容器的逆向物流方面較為欠缺。因此,本文在借鑒前人研究的成果上,著眼于運輸包裝容器的回收,建立逆向物流的網(wǎng)絡(luò)流程,并加以優(yōu)化設(shè)計。
2 逆向物流的含義、特征及研究價值
2.1 逆向物流的含義
逆向物流作為一個新趨勢,1998年美國物流協(xié)會(CLM)對物流的最新定義中已有體現(xiàn),“物流是供應(yīng)鏈流程的一部分,是為了滿足客戶需求而對商品、服務(wù)及相關(guān)信息從原產(chǎn)地到消費地的高效率、高效益的正向和逆向流動及貯存進行的計劃、實施與控制過程?!堡煟菠?BR>
與傳統(tǒng)的正向物流相反,逆向物流是指為了回收資源或正確處理廢舊物品,在合理成本下,將物品從消費終點到生產(chǎn)起點或其他節(jié)點移動的過程。如圖1所示:
逆向物流所針對的廢舊物品包括:產(chǎn)品回收(如:產(chǎn)品和包裝通過修理和清洗以后重復(fù)使用),零件回收(組裝產(chǎn)品和零件再用)和材料回收(以替代形式循環(huán)利用)。
?。玻?nbsp; 逆向物流的特征
逆向物流與正向物流在構(gòu)成和職能方面有共同點,都具有包裝、裝卸、運輸、儲存、加工。但是,逆向物流又具備它自身的特征。
(1)分散性。廢舊物流可能產(chǎn)生于生產(chǎn)領(lǐng)域、流通領(lǐng)域及生活消費領(lǐng)域,涉及任何領(lǐng)域、任何部門、任何個人。
?。ǎ玻┎淮_定性。由于逆向物流產(chǎn)生的隨機性,使得企業(yè)很難確定產(chǎn)品的回收時間、地點及數(shù)量。但是,逆向物流的終點是可以確定的。
(3)緩慢性。廢舊物品是經(jīng)過長期收集、復(fù)雜處理(清洗、檢修、加工、調(diào)撥等一系列環(huán)節(jié))的過程。這就決定了逆向物流過程緩慢性這一特點。
?。ǎ矗┨幚碣M用高。由于回收品的參差不齊,不易取得規(guī)模效益;還需多項人工費用。
?。玻?nbsp; 研究逆向物流的價值
從微觀上看,逆向物流具有提高產(chǎn)品附加價值,增加競爭優(yōu)勢;降低物料成本,增加企業(yè)效益;改善生態(tài)環(huán)境,降低污染治理成本和廢棄物處治費用;塑造企業(yè)的社會形象,為企業(yè)增添無形資產(chǎn)等作用。
從宏觀上看,逆向物流有利于社會資源的合理流動,最大限度地提高資源利用率,改善社會環(huán)境,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(即“資源——產(chǎn)品——再生資源”),從而有利于社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
?。?nbsp; 運輸包裝容器回收
運輸在物流中的主導(dǎo)地位眾所皆知,因此,對完成運輸功能的運輸包裝器具的回收進行研究,不僅有利于運輸成本的節(jié)約,而且對逆向物流的發(fā)展也起著不容忽視的作用。
?。常?nbsp; 運輸包裝容器的內(nèi)涵
運輸包裝容器是以滿足運輸、儲存、裝卸的需要為主要目的的,具有保障產(chǎn)品的安全、方便運輸、儲存、裝卸,加速交接,點驗等作用。即:兼具保護和便利的功能?,F(xiàn)代運輸包裝容器包括包裝袋、包裝盒、包裝箱、包裝瓶、包裝罐五大類。
運輸包裝容器回收則是將使用過的運輸包裝容器和其它輔助包裝材料通過各種渠道和各種方式收集起來,然后由相關(guān)部門進行修復(fù)、清潔、改造、再次使用的過程。
?。常?nbsp; 可再用運輸包裝容器的物流網(wǎng)絡(luò)
從節(jié)約資源的角度出發(fā),目前所使用的運輸包裝容器絕大部分為可再用的,而且隨著材料技術(shù)的發(fā)展,其使用壽命更長,循環(huán)次數(shù)增多。根據(jù)運輸包裝容器在整個物流環(huán)節(jié)中從回收到再利用的過程,繪制如圖2所示的物流網(wǎng)絡(luò)3。
從圖2可以看出,運輸包裝容器首先由場站轉(zhuǎn)移給需求方(發(fā)貨方),發(fā)貨方使用這些容器后,由收貨方送回這些用過的空容器,經(jīng)過檢測、修復(fù)、分類等環(huán)節(jié)最終回到場站,進行下一次循環(huán)使用,直到不能修復(fù),進入到材料或零部件回收階段。
?。?nbsp; 以集裝箱運輸為例建立系統(tǒng)模型
集裝箱運輸是一種現(xiàn)代化的先進運輸方式,具有迅速、安全、簡便等優(yōu)點,促進了貨物流通過程中各個環(huán)節(jié)的變革,提高了物流質(zhì)量和效率,被喻為“20世紀(jì)的運輸革命”,其地位日顯重要。而集裝箱也成為現(xiàn)代運輸包裝集合的一個標(biāo)志。因此,本文選擇集裝箱作為運輸包裝容器的研究對象是極具代表性的。
?。矗?nbsp; 確定集裝箱逆向物流系統(tǒng)功能
根據(jù)圖2可再用運輸包裝容器的物流網(wǎng)絡(luò),結(jié)合集裝箱交接過程中的各個程序以及空箱的回收利用涉及的方方面面,確定了集裝箱逆向物流系統(tǒng)應(yīng)具備如圖3所示的六部分功能,即:收集用后空箱、檢測、修復(fù)、清洗、堆存、運輸跟蹤。而圖3中的前期配送所包括的調(diào)撥、交接、提箱并非屬于逆向物流系統(tǒng),故不作深入研究。
(1)收集用后空箱。通過貨主、貨代或場站,將分散在各地的空箱收集起來,運往處理地點。該過程涉及的運輸費用很高,在逆向物流總成本中占據(jù)相當(dāng)大的比重。
?。ǎ玻z測。對回收的空集裝箱的質(zhì)量進行檢測,以確定合適的處理方案。將無再利用或難修復(fù)的集裝箱送入零部件回收或材料回收階段。這一功能的實現(xiàn)需配備昂貴的設(shè)備。
?。ǎ常┬迯?fù)和清洗。將能夠進行修復(fù)的空箱進行維修,如:零部件的替換等。修復(fù)完后對污染較嚴(yán)重的空箱進行清洗工作。
?。ǎ矗┒汛?。對復(fù)原的集裝箱送到各個所屬場站或直接進入下一次的循環(huán)使用。
(5)運輸及跟蹤。這一功能貫穿在整個系統(tǒng)運作的各個環(huán)節(jié),是逆向物流成本的重要因素,且不容易降低。
4.2 建立網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的MILP模型4
將上述六項功能中的檢測、修復(fù)和清洗集合在檢修中心進行。此處模型的建立只考慮了檢修中心作為一獨立運作的場所,而非是集裝箱所屬的場站、貨代隸屬下的檢修部門。即考慮的是將空箱檢修這一業(yè)務(wù)外包的情況。
(1)在建立模型前,先作如下假設(shè):
①集裝箱檢修中心數(shù)量已確定;
②使用后的空箱的回收量,檢修中心設(shè)施的投資、運營成本及其處理能力,各個功能環(huán)節(jié)間的運輸成本都是確定已知的;
③經(jīng)檢測可以修復(fù)或重復(fù)利用的空箱在回收處理過程中無材料損耗;
④空箱需求方是按區(qū)域劃分的。
?。ǎ玻?gòu)建MILP(混合整數(shù)線性規(guī)劃)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型
模型的目標(biāo):是指逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中,檢修中心所需的各項成本(包括:各種物流設(shè)施的投資、運營成本)、各個功能環(huán)節(jié)銜接的運輸(跟蹤)成本、修復(fù)后空箱的堆存成本之和達到最小化。即:
MinZ=TkiXki+TijXij+m(Cs+Cm)+ν·γ·CW+ ν(1-λ)Cd (1)
S.t. 物理量守恒條件: Xki=v或Xij=(1-γ)Xki
(2)
檢修中心處理能力的限制,即i≤Xki≤i(3)
變量的取值范圍:Xki,Xij≥0;i∈1m,j∈1n,k∈1u,γ∈01。
式中:①下標(biāo)
m--檢修中心i的數(shù)量;
n--空箱堆存在裝貨場站j的數(shù)量;
u--卸貨后空箱所在區(qū)域k的集合;
ν--回收的空箱數(shù)量。
γ--回收的空箱中檢測不合格的最小廢棄處理率。
②決策變量
Xki--區(qū)域k運往檢修中心i的空箱數(shù)量;
Xij--檢修中心i調(diào)運至裝貨場站j的空箱數(shù)量;
Tki--區(qū)域k運往檢修中心i的單位運輸(跟蹤)成本;
Tij--檢修中心i調(diào)運至裝貨場站j的單位運輸(跟蹤)成本;
Cs--檢修中心i的固定成本;
Cm--檢修中心i的運營成本;
Cw--不合格空箱的廢棄單位處理費用;
Cd--修復(fù)后空箱的單位堆存費用。
由于上述模型是一個MILP模型,故可以采用專門的線性規(guī)劃問題求解軟件(如LINDO Systems公司開發(fā)的軟件LINDO6.1)進行求解。本文就不再進行舉例計算了。
?。?nbsp; 結(jié)束語
本文通過對逆向物流發(fā)展背景的分析,闡述了逆向物流在現(xiàn)代社會、經(jīng)濟領(lǐng)域?qū)淼母鞣N效益,并將視角放在回收運輸包裝容器這一對象上,建立相應(yīng)的逆向物流網(wǎng)絡(luò),確定系統(tǒng)功能,并運用了MILP模型,對集裝箱的逆向物流網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化設(shè)計。由于該模型建立在一系列假設(shè)條件基礎(chǔ)上,現(xiàn)實中也不能排除集裝箱的檢修由其所有者--貨運代理、站場碼頭等自建檢修中心或者合建共用等不確定因素,所以模型存在很多變動之處,在此僅作參考之用5。
同時,運輸包裝容器的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中,是利用正向物流的某些通道還是重新建立專用網(wǎng)絡(luò),或兩者結(jié)合,這對物流成本的節(jié)約大有裨益,有待進一步研究。
來源: 錦程物流網(wǎng) 黃 芳,李宗平
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