考慮碳排放的多周期電商逆向物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

張媛++王波

摘 要：目前網(wǎng)購(gòu)廢舊服飾或退換貨服裝數(shù)量日益增多，而解決廢舊服飾或退換貨服裝的逆向物流網(wǎng)絡(luò)卻十分欠缺。針對(duì)這一問題，文章構(gòu)建了考慮碳排放的多周期逆向物流網(wǎng)絡(luò)模型，結(jié)合遺傳算法（GA）進(jìn)行驗(yàn)證，并檢驗(yàn)了構(gòu)建模型的有效性。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的單周期系統(tǒng)相比，文章構(gòu)建的多周期系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)性、系統(tǒng)總成本達(dá)到最低、碳排放明顯減少的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)此研究也為構(gòu)建多周期逆向物流網(wǎng)絡(luò)，提高周邊居民滿意度提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：逆向物流；碳排放；網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建；多周期

中圖分類號(hào)：F713.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： There is an increasing number of returned E-commerce apparel and recycled of waste clothes， however， the network construction of reverse logistics for solving returned and recycled apparels is short. A model of multi-period reverse logistics network with consideration of carbon emission for residents is designed to overcome this problem. Then the feasibility of the design is validated through a numerical example by applying GA. The results reveal that the multi-period system is dynamic and the operational cost is minimized with decreasing of carbon emission for residents. Furthermore， this paper could give a reference for building a reverse logistics network which reduces negative effect for residents.

Key words： reverse logistics； carbon emission； network construction； multi-period system

0 引 言

逆向物流包括回收逆向物流和退貨逆向物流，指由各種原因?qū)е碌纳唐窂南M(fèi)地流動(dòng)到起始點(diǎn)所進(jìn)行的管理與控制。廢舊電器回收、廢舊家具回收、普通垃圾回收[1]等在生活中隨處可見。另外，在電商環(huán)境下由于產(chǎn)品自身存在問題[2]、信息不對(duì)稱[3]以及消費(fèi)者習(xí)慣[4]等導(dǎo)致的退貨現(xiàn)象也日趨增多。且逆向物流的產(chǎn)品回收舉措是實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、舊產(chǎn)品價(jià)值再利用、提高客戶滿意度[5]的重要手段，因此對(duì)其的研究具有重大的意義。

我國(guó)目前尚未建立規(guī)范有效的廢舊服飾回收或服飾退換貨體系，以北京為例，存放的未經(jīng)合理處置的舊衣服至少達(dá)到

1 000萬(wàn)件以上，存量十分可觀，占比超過60%，且相比發(fā)達(dá)國(guó)家95%以上的利用率，我國(guó)一般只有40%～55%。在非正規(guī)的廢舊服飾回收中，其回收環(huán)節(jié)存在嚴(yán)重的“亂拆”、“亂放”、“亂扔”現(xiàn)象，經(jīng)過長(zhǎng)期的積累、亂丟棄會(huì)產(chǎn)生一系列的環(huán)境問題和對(duì)居民產(chǎn)生影響[6]，因此廢舊服飾的回收迫在眉睫。

近年來(lái)，國(guó)家號(hào)召節(jié)能減排，而在減排項(xiàng)目中很大一部分是減少碳排放。逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，包括運(yùn)輸過程，廢舊品的簡(jiǎn)單處理都會(huì)有大量的碳排放，因此在設(shè)計(jì)逆向物流系統(tǒng)時(shí)，將碳排放這一因素考慮進(jìn)去不僅響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，樹立企業(yè)形象[7]，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

由于系統(tǒng)存在著眾多的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)[8]，因此需要分周期對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃，即在各周期段確立各節(jié)點(diǎn)的類型、地理位置及數(shù)量，這樣可以在系統(tǒng)出現(xiàn)變化時(shí)，即使前階段各節(jié)點(diǎn)位置及數(shù)量已確定，仍可以通過后階段的重新規(guī)劃或調(diào)整而有效地減少損失[9]。

基于上述分析，本文構(gòu)建了考慮碳排放的多周期逆向物流網(wǎng)絡(luò)模型。以經(jīng)濟(jì)總成本最小和碳排放總成本最小為目標(biāo)函數(shù)，并以北京地區(qū)服飾回收、處理為例，通過遺傳算法，驗(yàn)證了該模型的有效性。

1 多周期逆向物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模型

1.1 逆向物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模型結(jié)構(gòu)解析

電商正逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，包含6個(gè)元素，消費(fèi)者、電商平臺(tái)、一級(jí)回收點(diǎn)、配送（回收）中心、加工廠、處理廠。

網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)介紹如下：

（1）消費(fèi)者：產(chǎn)生廢舊服飾或者購(gòu)買新服飾后產(chǎn)生退換貨的顧客；

（2）顧客曾經(jīng)在此電商平臺(tái)購(gòu)買服飾且服飾已經(jīng)廢舊或目前正購(gòu)物的電商平臺(tái)；

（3）一級(jí)回收點(diǎn)：此回收點(diǎn)主要設(shè)置的居民區(qū)內(nèi)，接近居民的生活場(chǎng)所；

（4）配送（回收）中心：接收各個(gè)一級(jí)回收點(diǎn)的物品，并將在此點(diǎn)進(jìn)行分類，或者將退貨產(chǎn)品進(jìn)行替換再返回到消費(fèi)者手中；

（5）加工廠：負(fù)責(zé)將回收中心分配的可再利用產(chǎn)品進(jìn)行加工；

（6）處理廠：接收回收中心分配的無(wú)價(jià)值退貨產(chǎn)品，進(jìn)行填埋。

3 結(jié)果及分析

遺傳算法（GA）是由美國(guó)Michigan大學(xué)Holland教授于20世紀(jì)70年代提出的，是模擬自然生物進(jìn)化過程的一種算法。遺傳算法作為一種以遺傳變異和自然選擇為基礎(chǔ)的全局性概率智能算法，其擁有較高的并行性、魯棒性、擴(kuò)展性、通用性等特

點(diǎn)[10-12]。其主要步驟如下：

第一步：編碼與生成初始群體：本文選擇二進(jìn)制編碼，把所需的特征進(jìn)行編號(hào)；隨機(jī)產(chǎn)生N個(gè)初始串?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，形成新第一代種群，然后以N個(gè)串?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為起點(diǎn)進(jìn)行迭代。endprint

第二步：雜交與適應(yīng)度值評(píng)估檢測(cè)，以一定的概率對(duì)基因相異部分進(jìn)行部分交換，產(chǎn)生新一代個(gè)體；然后計(jì)算新個(gè)體的適應(yīng)度值。

第三步：選擇與變異，選取交換后群體中具有最大適應(yīng)度的前N個(gè)優(yōu)良個(gè)體，進(jìn)行下一代繁殖；然后以一定概率選取任意一部分群體作為變異對(duì)象，改變其串結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中某個(gè)基因值，變異概率通常取0.001～0.01。

第四步：算法達(dá)到預(yù)先設(shè)定的進(jìn)化值則終止運(yùn)算，否則，跳轉(zhuǎn)至第二步。

運(yùn)算結(jié)果如表3、圖2至圖7所示：

由圖2至圖7所示，多周期中的每一周期選擇的節(jié)點(diǎn)少于單周期所選節(jié)點(diǎn)。此外，本文同時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一，本文中，基于服裝等回收數(shù)量的變化在不同周期中是變化的，故多周期中各備選節(jié)點(diǎn)的位置及數(shù)量在不同周期中是變化的，具有動(dòng)態(tài)性，此現(xiàn)象更符合生活實(shí)際情況。

第二，多周期模型系統(tǒng)總成本更低。多周期模型系統(tǒng)中的總成本比單周期中的成本低0.26%。其主要原因在于多周期中的節(jié)點(diǎn)之間相對(duì)接近，導(dǎo)致運(yùn)輸距離大幅減少。

第三，碳稅費(fèi)用減少，在多周期系統(tǒng)中的碳稅成本降低了25%左右，結(jié)果明顯表明構(gòu)建多周期的逆向物流系統(tǒng)起到減排作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文構(gòu)建了考慮碳排放的多周期逆向物流網(wǎng)絡(luò)模型，運(yùn)用遺傳算法進(jìn)行案例分析，并檢驗(yàn)了構(gòu)建模型的有效性。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的單周期系統(tǒng)相比，本文構(gòu)建的多周期系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)性、系統(tǒng)總成本達(dá)到最低、碳排放明顯減少的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)此研究也為構(gòu)建多周期逆向物流網(wǎng)絡(luò)，提高周邊居民滿意度提供了借鑒。

但是在計(jì)算過程中，本文只采取一種方法進(jìn)行計(jì)算，因此在今后的研究過程中，可以考慮兩種或更多的方法進(jìn)行對(duì)比分析，使得計(jì)算的結(jié)果更有說服力。

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