基于第三方企業(yè)回收的再制造品逆向物流網(wǎng)絡設(shè)計

丁 艷，梁寶平 （廣州工商學院，廣東 廣州 510899）

0 引言

我國關(guān)于廢舊產(chǎn)品再制造的研究目前仍處于探索階段。近幾年來，有關(guān)專家相繼提出了各種逆向物流供應體系模型，但大多以制造商為主導。隨著市場競爭的加劇，專業(yè)程度更高的第三方逆向物流企業(yè)應運而生，第三方物流企業(yè)如何做好再制造品的逆向物流網(wǎng)絡規(guī)劃，成為提升企業(yè)自身核心競爭力的重要研究課題。

從第三方企業(yè)角度設(shè)計再制造逆向物流網(wǎng)絡，必須考慮其所建立網(wǎng)絡能夠滿足同時為多個不同的再制造工廠對廢舊產(chǎn)品的檢測/拆分以及運輸要求，同時還要求所建立的物流網(wǎng)絡有較大可擴展性以滿足企業(yè)日后的發(fā)展。本文針對再制造逆向物流網(wǎng)絡進行研究，建立物流網(wǎng)絡運輸過程中車輛最優(yōu)運送路徑和物流網(wǎng)絡成本最小化的模型。

1 模型假設(shè)

（1）模型不考慮庫存成本的影響，只考慮各種產(chǎn)品及零部件體積等因素造成的存儲成本和存儲設(shè)備初期建設(shè)費用；（2）忽略由廢品及零部件的拆分、檢測需要的相關(guān)專業(yè)設(shè)備購置費用，但根據(jù)各種物品拆分、檢測難度的不同設(shè)置相應的設(shè)備折舊費用；（3）忽略收集點所在的收集范圍內(nèi)廢舊物品的運輸費用和裝卸費用，每個收集點都有相應的收集區(qū)域；（4）假設(shè)每個倉庫/分揀點、拆解/檢測點在同一周期內(nèi)均有各自作業(yè)的容量限制，且每種節(jié)點的容量單位統(tǒng)一；（5）不考慮庫存策略、運輸策略的影響，僅研究戰(zhàn)略層面的選址—分派問題及只考慮兩點間的運輸，不考慮多點間最短路問題，忽略在同一地理網(wǎng)絡節(jié)點內(nèi)的運輸費用。

2 符號說明

（1） 固定參數(shù)：i：回收點備選位置，取i∈ （1,2,3,4,…,I）；j：存儲分揀點備選位置。取j∈ （1,2,3,…,J）；k：拆解中心備選位置，取k∈ （1,2,3,…,K ）；r：回收產(chǎn)品類型，取r∈ （1,2,3,…,R ）；s：再制造客戶企業(yè)，取s∈ （1,2,3,…,S ）；t：再利用客戶企業(yè)，取t∈ （1,2,3,…,T ）；F1i,r,j：由回收點i運送到存儲/分揀點j的第r種回收產(chǎn)品的運費；：由存儲/分揀點j運送到拆分/檢測中心r的第r種回收產(chǎn)品的運費；：由回收點i直接運送到拆分/檢測中心k的第r種回收產(chǎn)品的運費；：由拆分/檢測中心k運送到再制造客戶企業(yè)s的第r種回收產(chǎn)品的運費；：由拆分/檢測中心k運往再利用客戶企業(yè)t的第r中回收產(chǎn)品的運費；：回收產(chǎn)品r的存儲/分揀費用；：回收產(chǎn)品r的拆分/檢測費用；profit1s,r：再制造客戶企業(yè)s回收第r種產(chǎn)品的收益；profit2t,r：再利用客戶企業(yè)t回收第r種產(chǎn)品的收益；us,r：客戶企業(yè)s對回收產(chǎn)品r的需求量未滿足時的違約成本；vs,r：客戶企業(yè)s對回收產(chǎn)品r的需求量過量再制造的收入；or：政府對回收產(chǎn)品r的單位補助；pj：政府對修建一座倉儲點的固定補助；qk：政府對修建一座拆解中心的固定補助；αi,r：回收產(chǎn)品r在回收點i的回收數(shù)量；βr：回收產(chǎn)品r在回收/分揀點的丟棄率；χr：回收產(chǎn)品r被拆解后的再制造可用率；εr：回收產(chǎn)品r被拆解后再利用的可用率；δs,r：客戶企業(yè)s對回收產(chǎn)品r的需求量。

（2）變量：Storagej：存儲點j的最大庫存量；Sortk：拆解中心k的拆解能力；Storr：回收產(chǎn)品r所占庫存單位；Sortr：回收產(chǎn)品r拆解所用的作業(yè)單位；fj：建設(shè)倉儲點j的單位費用；gk：建設(shè)拆解中心k的單位費用；xi,r,j：回收產(chǎn)品r從回收點i運往存儲/分揀點j的數(shù)量；yj,r,k：回收產(chǎn)品r從倉儲點i運往拆解中心k的數(shù)量；zi,r,k：回收產(chǎn)品r從回收點j運往拆解中心k的數(shù)量；wk,r,s：回收產(chǎn)品r從拆解中心k運往再制造客戶企業(yè)s的數(shù)量；vk,r,t：回收產(chǎn)品r從拆解中心k運往再利用客戶企業(yè)t的數(shù)量。

3 模型的建立

再制造物流網(wǎng)絡的模型如下：

（1） 目標函數(shù)

其中：h（）X 為回收產(chǎn)品再制造的總利潤；Q表示回收產(chǎn)品再制造的收入；表示回收產(chǎn)品再利用的收入，T表示回收產(chǎn)品再制造的運輸費用和存儲、分揀費用：

W表示客戶企業(yè)要求未滿足時的違約成本：

B表示設(shè)施固定成本：

回收分揀點建設(shè)成本f（）f（ Sto r agej ）=fj×Storagej，拆分檢測中心建設(shè)成本g（）g（ So rt k ）=gk×Sortk。

（2） 約束條件

約束條件可表示為：

由以上模型可以看出，目標函數(shù)分為產(chǎn)品再制造的利潤、回收產(chǎn)品運輸費用、產(chǎn)品存儲、清洗、分揀費用，產(chǎn)品拆分、檢測費用以及政府對回收產(chǎn)品的政策補貼。

4 實例驗算

假設(shè)某第三方廢舊物品回收企業(yè)需要建立一條物品再制造回收網(wǎng)絡。該企業(yè)已建立5個廢舊物品回收中心，回收3種廢舊物品，擁有3家再制造客戶企業(yè)，有2個存儲中心候選點和2個分揀中心候選點。其中新建存儲中心的單位維修費用為10元/m2，新建分揀中心單位維修費用為15元/分揀單位，5個回收點對3種廢舊物的回收數(shù)量分別為1（ 260,240,360），2（290,370,380），3（ 380,260,380），4（ 270,390,280），5（ 270,300,340）。各個物流節(jié)點之間的運輸費率：回收點至存儲/分揀點運輸 費 率1（0.13,0.21,0.06）/（0.10,0.07,0.06），2（0.14,0.12,0.16 ）/（0.24,0.22,0.19），3（0.24,0.18,0.09 ）/（0.13,0.07,0.24 ）,4（0.12,0.1,0.05）/（0.13,0.07,0.07），5（ 0.22,0.23,0.19）/（0.17,0.16,0.18 ）；存儲點至分揀點運輸費率1-1（ 0.19,0.08,0.16），1-2（0.07,0.14,0.5 ），2-1（ 0.17,0.08,0.08），2-2（ 0.05,0.22,0.19 ）；分 揀 點 至 客 戶 企 業(yè) 運 輸 費率1-1（ 0.09,0.08,0.16），1-2（0.07,0.04,0.15 ），2-1（ 0.17,0.05,0.08 ），2-2（ 0.17,0.22,0.09 ），3-1（ 0.05,0.13,0.09 ），3-2（ 0.21,0.08,0.14）?？蛻羝髽I(yè)對各種物品的回收數(shù)量：客戶1（ 20 ,6 8,30），客戶2（ 18 ,2 8,20），客戶3（ 89 ,1 2,54 ）。其它各種費率：3種廢舊物品的利潤率（元/件） 分別為（150,130,100 ），存儲中心物品廢棄率（%） 為（1,7,3 ），分揀中心廢棄率（%） （4,3,1）。

假設(shè)以上各個隨機變量的值均服從均勻分布。將上述給定條件放入模型，再用粒子群算法對模型進行求解。其中V中參數(shù)C1設(shè)為0.5，C2為0.3，迭代次數(shù)為100。

可得各物流節(jié)點的容量為：存儲點I的存儲容量分別為2 924m3和2 201m3，分揀點J的分揀單位為1 636m3和1 082m3。

5 結(jié)論

本文針對確定環(huán)境下再制造逆向物流網(wǎng)絡進行研究，建立了物流網(wǎng)絡運輸過程中車輛最優(yōu)運送路徑和物流網(wǎng)絡成本最小化的模型。此模型可以解決各個逆向物流節(jié)點的選址、建設(shè)規(guī)模和大體布局、各種回收物品的回收路徑等問題。

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