《废旧汽车逆向物流运作模式的选择与网络构建研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
分类号密级硕士学位论文题目：废旧汽车逆向物流运作模式的选择与网络构建研究英文并列题目：ResearchonReverseLogisticsOperationModeSelectionandNetworkConstructionofWasteAutomobile研究生：李强专业：管理科学与工程研究方向：工业工程与物流工程导师：曾佑新（教授）指导小组成员：王育红李磊曹炳汝王建华刘勇学位授予日期：2016年6月答辩委员会主席：王育红江南大学地址：无锡市蠡湖大道1800号二○一六年六月 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧；工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加臥标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含本人为获得江南大学或其它教育机巧的学位或征书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。ｊ签名：石日期：《年￡月州过关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定：江南大学有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盎，允许论文被査阅和借阅，可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可封采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档一的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也进守此规定。签名；若Ｅｌ导师签名：日期：年（月｝ 摘要摘要近年来，随着我国社会经济的不断向前发展，人们的消费水平逐步提高，消费者对于汽车的需求量也在不断增大。汽车的更新换代速度也随之加快，汽车工业在我国工业中占据的地位也日益显著。然而，随着汽车行业不断发展，废旧汽车的数量也随之激增，企业对于废旧汽车的回收再利用需求也逐渐开始显现。而传统的低水平的回收系统已经不能满足当前的汽车行业发展，加之随着循环经济、可持续发展理念的逐渐深入，传统的粗放式的拆解已经不能适应企业可持续发展的要求，企业的废旧汽车回收系统急需转型升级。因此，构建一个能够适应汽车产业经济发展需要、提高废旧汽车回收利用率、降低回收成本的网络体系势在必行。基于此，本文从以下几点规划全文的逻辑框架：首先，本文分析了逆向物流网络的结构特征，在逆向物流网络研究的基础上引出了废旧汽车逆向物流网络的结构特征，并着重分析当先形式下存在的废旧汽车回收的三种基本模式。接下来，分别从环境、功能、结构等因素对废旧汽车逆向物流网络进行了具体的分析，为具体构建废旧汽车逆向物流网络奠定理论基础。其次，本文从废旧汽车逆向物流的三种基本模式出发，结合再制造、再利用等资源途径，并以网络成本最小化为目标的基础上，构建了包括回收中心、检测拆解中心、再制造中心、二手市场、废弃点等多级废旧汽车逆向物流网络模型。在实现废旧汽车回收量和利润最大化的基础上，对回收模式进行决策分析，确定出最优网络模型，并使用遗传算法对网络模型进行求解。最后，以江苏省为实证研究对象，在收集有关数据的基础上，实现江苏省废旧汽车逆向物流网络的构建，以江苏省各个城市为物流网络节点，通过遗传算法的设定和求解，确定出江苏省废旧汽车逆向物流网络各节点的选址方案。关键词：废旧汽车；模式选择；逆向物流网络；混合整数规划；遗传算法I AbstractAbstractInrecentyears,withthecontinuousdevelopmentofChina'seconomy,people'sconsumptionlevelgraduallyimproved,consumersarealsoincreasingthedemandforconsumers.ThereplacementrateofcaralsowillaccelerateandThestatusoftheautomotiveindustryinourcountryoccupiesincreasinglysignificant.However,duetothecontinuousdevelopmentoftheautomotiveindustry,thenumberofusedcarshasbeenincreased,thedemandofenterpriseforscrapcarsisgraduallybeginningtoshow.Thetraditionallowrecyclingsystemcannotmeetthecurrentdevelopmentoftheautomotiveindustry,andthetraditionalextensivedismantlinghasbeenunabletomeettherequirementsofsustainabledevelopmentforthegradualdeepeningoftheconceptoftheeconomyandsustainabledevelopment,Scrapcarrecyclingenterprisesysteminurgentneedofrestructuringandupgrading.Therefore,buildinganetworksystemisimperative,thenetworkcanadapttotheeconomicdevelopmentneedsoftheautomotiveindustry,toimprovetherecyclingrateofusedcars,reducingcostrecovery.Firstofall,thepaperanalyzesthestructuralfeaturesofreverselogisticsnetwork,basedonresearchonreverselogisticsnetworkleadstothestructuralfeaturesofwasteautomobilereverselogisticsnetwork,andfocusonanalyzethethreebasicmodelsofscrappedcarrecyclinginthecurrentsituation.Next,forlookingtheoreticalbasisabouthowtobuildwasteautomobilereverselogisticsnetwork,thepaperdetailedanalyzewasteautomobilereverselogisticsnetworkfromtheenvironment,function,structureandotherfactors.Secondly,inordertominimizenetworkcostbased,thepapercombinedremanufacturing,reuseandotherresourceswayandthreebasicmodelsofthewasteautomobilereverselogisticstobuildmulti-levelwasteautomobilereverselogisticsnetworkmodelwhichincludingtherecyclingcenter,detectiondismantlingcenter,remanufacturingcenter,secondarymarket,abandonedpointandsoon.Thepapermakeadecisionanalysisabouttherecyclingmodetodeterminetheoptimalnetworkmodelandusesgeneticalgorithmstosolvethemodelnetwork.Finally,Asjiangsuprovincebetheempiricalobjectofstudy,buildingthewasteautomobilereverselogisticsnetworkofjiangsuprovincebasedoncollectingrelevantdata.EachcityasthelogisticsnetworknodeinJiangsuProvince,bysettingandsolvingthegeneticalgorithmtodeterminethelocationoftheprogramofwasteautomobilereverselogisticsnetworkinjiangsuprovince.Keywords:Scrapcars;Modeselection;Reverselogisticsnetwork;Mixedintegerprogramming;GeneticalgorithmII 目录目录摘要..............................................................................................................................................................IAbstract........................................................................................................................................................II目录............................................................................................................................................................III第一章绪论...............................................................................................................................................11.1选题背景.......................................................................................................................................11.2选题意义.......................................................................................................................................21.3国内外研究现状..........................................................................................................................31.3.1国内外逆向物流网络研究现状......................................................................................31.3.2国内外废旧汽车逆向物流网络研究综述.....................................................................51.3.3国内外研究现状分析......................................................................................................71.4研究内容与框架..........................................................................................................................81.4.1研究内容............................................................................................................................81.4.2技术路线...........................................................................................................................9第二章相关理论与方法.........................................................................................................................102.1逆向物流.....................................................................................................................................102.1.1逆向物流的驱动因素....................................................................................................102.1.2逆向物流的特征.............................................................................................................112.2逆向物流网络.............................................................................................................................122.2.1逆向物流网络的构成要素............................................................................................122.2.2逆向物流网络的结构....................................................................................................122.2.3逆向物流网络的类型....................................................................................................132.2.4逆向物流网络的构建....................................................................................................152.3废旧汽车逆向物流....................................................................................................................162.3.1废旧汽车逆向物流结构................................................................................................162.3.2废旧汽车逆向物流运行模式........................................................................................17第三章废旧汽车逆向物流网络分析...................................................................................................213.1废旧汽车逆向物流网络环境分析...........................................................................................213.1.1废旧汽车逆向物流网络环境........................................................................................213.1.2废旧汽车逆向物流网络特点......................................................................................233.2废旧汽车逆向物流网络的结构内容......................................................................................243.2.1废旧汽车逆向物流网络节点分析...............................................................................243.2.2废旧汽车逆向物流网络运作流程...............................................................................253.3废旧汽车逆向物流网络功能分析...........................................................................................283.3.1废旧汽车逆向物流网络收集功能...............................................................................283.3.2废旧汽车逆向物流网络检测拆解功能.......................................................................283.3.3废旧汽车逆向物流网络再处理功能...........................................................................29III 目录3.3.4废旧汽车逆向物流网络再分销功能...........................................................................293.3.5废旧汽车逆向物流网络最终处理功能.......................................................................30第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解..........................................................................314.1自营模式下废旧汽车逆向物流网络模型..............................................................................314.1.1问题描述.........................................................................................................................314.1.2模型假设.........................................................................................................................324.1.3符号说明.........................................................................................................................324.1.4模型建立.........................................................................................................................344.2联营模式下废旧汽车逆向物流网络模型..............................................................................364.2.1问题描述.........................................................................................................................364.2.2模型假设.........................................................................................................................374.2.3符号说明.........................................................................................................................374.2.4模型建立.........................................................................................................................384.3第三方模式下废旧汽车逆向物流网络模型..........................................................................394.3.1问题描述.........................................................................................................................394.3.2模型假设.........................................................................................................................404.3.3符号说明.........................................................................................................................404.3.4模型建立.........................................................................................................................414.4废旧汽车逆向物流回收模式的决策分析..............................................................................434.4.1基本假设.........................................................................................................................434.4.2回收模式的决策模型....................................................................................................444.4.3回收处理模式的选择....................................................................................................464.5基于遗传算法的自营模式下网络模型求解..........................................................................474.5.1遗传算法的思想.............................................................................................................474.5.2遗传算法的操作流程....................................................................................................494.5.3模型的遗传算法实现....................................................................................................50第五章自营模式下江苏省废旧汽车逆向物流网络构建实证研究..................................................545.1总体概况.....................................................................................................................................545.2网络节点介绍............................................................................................................................555.3基础数据.....................................................................................................................................565.3.1消费区域的汽车拥有量................................................................................................565.3.2消费区域的汽车报废量................................................................................................575.3.3运输距离.........................................................................................................................575.3.4运输费率........................................................................................................................585.3.5各设施建设相关费用和最大处理能力.......................................................................595.4模型的处理结果........................................................................................................................605.5逆向物流网络实施相关建议...................................................................................................62IV 目录5.5.1强化逆向物流的管理理念............................................................................................625.5.2逆向物流网络节点管理................................................................................................625.5.3逆向物流网络信息系统管理........................................................................................63第六章研究总结与展望.........................................................................................................................646.1研究总结.....................................................................................................................................646.2展望.............................................................................................................................................65致谢............................................................................................................................................................66参考文献....................................................................................................................................................67附录A：遗传算法程序..........................................................................................................................70附录B：作者在攻读硕士学位期间发表的论文.................................................................................82V 第一章绪论第一章绪论1.1选题背景随着经济的发展，环境问题和资源短缺问题也日益突出。在可持续发展的大背景下，以生态文明、环境保护、废弃物再利用的循环经济开始逐渐引起各个国家和地区的关注。循环经济的理念注重废弃资源的重复利用，通过将废弃资源与绿色生产相结合的方式提高经济发[1]展的可持续性。在我国“十三五”的计划中，明确将减少流通成本、努力创造新供给的供给侧改革列入发展计划中，这种供给侧的改革不仅是从无到有的过程，更多的是从低质到优质的转变。中国作为世界上最大的生产制造基地，在不断生产加工出新产品的同时也在不断消耗着自然资源。中国的能源消耗超过世界平均水平的两倍，是名副其实的能源消耗大国，而废旧汽车有着“城市矿产”美称，其蕴含的可回收再利用的资源价值将对经济的可持续发展有着重要的作用。从近十年的中国汽车产量来看发展来看，中国已经步入汽车行业发展的蓬勃阶段。据《2015年国民经济和社会发展统计公报》显示，截止2015年12月末，全国机动车保有量达2.79亿辆，其中，包括三轮汽车、低速货车在内的全国民用汽车保有量达到1.7228亿辆，比2014年末增长了11.5%。这其中私人汽车保有量为1.4339亿辆，相比较2014年末增长了14.4%；民用轿车保有量0.9508亿辆，较去年末增长了14.6%；私人轿车保有量为0.8793亿辆，比2014年末增长了15.8%。现如今每一百户家庭中就有31辆私家车。预计2020年底，我国的民用汽车保有量将超过2.2亿辆，汽车的更新换代高峰期也会随之来临。据统计，预计未来十年，我国废旧汽车报废量将以年均20%左右的速度增长。按照这个规律发展下去，预计到2016年末，市场上存在的废旧汽车数量将达到600万辆左右。据中国汽车工业协会统计，预计2020年，我国每年的汽车报废量将达到1300万辆。而相反，我国报废汽车行业的发展还处于初级阶段，相关的物流处理设施和政策还没有落实完善，面对如此急剧增长的报废量，目前我国的报废量占保有量的比率仅能达到2%左右。大量到期限的汽车不能按时按流程报废，这也在很大程度上阻碍了我国废旧汽车行业的发展。而另一方面，对于报废的汽车不能及时有效回收也是我国废旧汽车行业发展的另一阻碍，目前我国的废旧汽车回收量占理论报废量的比率仅能达到30%左右，远远低于欧美等发达国家的平均水平。我国汽车行业的良好发展趋势与滞后的废旧汽车回收系统之间的矛盾已经越来越突出。一方面，中国市场的汽车保有量逐年稳步增加，良好的汽车市场带动了企业对于汽车正向物流的发展，大部分企业已经构建了完备的正向物流系统。但对于汽车的回收再利用以及逆向物流系统的建立一直处于不重视状态。而随着中国汽车报废量的提升，传统的对于汽车行业的发展观念势必会被淘汰。另一方面，汽车工业是资源消耗的重要根源，在汽车的制造过程中伴随的资源的消耗以及废旧汽车资源的浪费不仅威胁我国汽车工业的发展，也会影响我国经济的可持续发展进程。在我国“十三五”计划中提出的以供给侧改革为基础规范经济发展的大背景下，传统的、低水平的废旧汽车行业的发展已经不能满足大环境的发展需求。1 江南大学硕士学位论文1.2选题意义对于废旧汽车逆向物流的深入研究和探讨，无论是在经济性还是实用性等方面都将有助于我国汽车行业的发展。一方面，近几年我国汽车行业飞速发展，随之而来的则是汽车制造对于原材料的依赖越来越强，预计2020年，我国汽车制造业对于钢材的需求将达到3581.9万吨[3]，大量的原材料需求带来的则是资源的短缺和浪费等问题，而原材料的短缺又反过来制约汽车制造业的发展。另一方面，就一辆废旧的汽车来说，其主要是由金属、橡胶、玻璃等材料构成，而这些原材料中95%以上都是可以回收再利用的，比如，废旧汽车轮胎回收可经过热解能够提取出高热值的燃料气体、炭黑以及富含芳烃的油等有价值的化学产品；废旧的电子产品经过分拆和提炼处理可以得到金、银、铜等金属的回收。因此，废旧汽车的材料蕴藏着巨大的可回收利用价值。2016年底国务院有望发布新版《报废机动车回收拆解管理条例》，新版《条例》有望允许将五大总成（发动机、变速器，前桥，后桥，车架）对再制造企业进行销售。再制造率在该项政策的影响下将会获得大幅度的提升，同时也会间接性的影响废旧汽车拆解市场的规模和运作。一般而言，汽车零部件再制造创造的价值是废金属价值的八倍多。废旧材料和零部件的合理再利用不仅能够使社会资源得到有效利用，同时也会促进企业生产成本的节约。国外大型汽车制造公司进行废旧汽车逆向物流活动的一个重要渠道就是回收自己公司的旧车，将回收的废旧汽车中可再用零部件经过简单的加工制造后直接利用到现车的生产中，将不可再利用的零部件则以原材料的形式进行回收处理。然而，目前我国的废旧汽车回收系统处在一个水平相对较低的阶段，我国对于废旧汽车的回收很大程度上还停留在无系统、低效率的境况一方面，大量非正规零散的拆解小作坊的存在，将回收拆解下来的废旧汽车零部件转售给不法商贩，使得目前市场上的废旧汽车大多数不能流向正规的回收拆解企业，这在很大程度上阻碍了废旧汽车市场的有效运行。另一方面，在汽车的生产制造中，大量的新型材料被相继使用，不同的制造企业运用的技术和流程都有很大差别，汽车的生产没有固定统一的模式，这些汽车在达到报废期时为废旧汽车的回收识别带来很大的难度，再加之目前我国对于废旧汽车检测拆解的技术水平相对落后，在检测拆解的过程中不能实现废旧汽车零部件的高比例拆解。而废旧汽车的回收问题不仅关系到企业对于资源的高效利用，也会关系到我国可持续发展战略的实现以及循环经济的有效发展。从逆向物流角度来说，目前我国汽车制造业大多具备相对较为完善的正向物流运营体系，而关于汽车的回收与再制造的逆向物流则涉及较少，大多企业都是只关注汽车的制造与销售，并没有把汽车的回收包含在整体的供应链范围中。正向物流与逆向物流之间缺乏应有的联系，更谈不上将逆向物流的资源进行再利用与再制造。随着我国汽车行业的迅猛发展，这种只关注正向物流的模式已经越来越不能适应市场的发展需求，而合理的高效的废旧汽车逆向物流回收网络可以实现废旧汽车回收、运输、拆解以及再制造等步骤的有效运行，这不仅有利于改善废旧汽车回收混乱的现状，而且有利于节约企业的制造成本以及改善废旧汽车废弃物的对环境造成的污染。因此，建立高效的逆向物流网络体系已经势在必行。2 第一章绪论1.3国内外研究现状1.3.1国内外逆向物流网络研究现状一、逆向物流方面的研究1.逆向物流定义研究人们在逆向物流方面的研究可以追溯到二十世纪七八十年代，其中较为代表性的是Stock，其在1981年首次给出了逆向物流与正向物流之间的对比，他将正向物流看成是一条单行道，而将逆向物流看成是走错了方向的单行道。直到1992，Stock正式对“逆向物流”给出概念解释：逆向物流是对产成品、加工库存品、原材料等从消费地回流到产出地的流动进行高效率、低成本管理的过程[3]。Carter(1998)将逆向物流定义为物品在渠道成员间进行反向传递，这一传递过程中包含着对再利用的物品进行有效的管理，从而让企业在生态环保上建立优势，并且研究了逆向物流发展的输入输出元素、竞争元素以及控制元素[4]。欧洲逆向物流集团RevLog针对逆向物流给出了概念性的解释，其将逆向物流看做成是对一种行为进行具体实施、控制以及规划，这种行为是促使产品由消费者或经销商流向集成回收中心过程的发生[5]。《物流术语》（2001）将逆向物流划分为两类：一类是回收物流，这种类型的物流是将不合格的或有缺陷的产品进行退货、返修，从而实现产品从消费者返回到生产者的过程。另一类是废弃物物流，这种物流强调产品已经事先失去了其原有价值，根据企业或者消费者的实际需要，将废弃的物品返回给相关回收企业，由回收企业对废弃物品进行拆解、分类、运输形成的物流过程。国内对于逆向物流的研究起步较晚，达庆利等（2004）在总结国内外研究的基础上对逆向物流进行了定义：在物流的过程中，企业为被抛弃的存在着可再利用的价值的废旧物品设计一个回收系统，使得这部分有再利用价值的物品重新回到物流系统上来[6]。2.逆向物流发展研究随着研究的不断深入，学者对逆向物流研究的领域也逐渐扩展开来，从开始的定义、概念研究逐渐扩展到产品的回收、逆向物流的价值、数量模型的构建等方面。Ellram（1998）将逆向物流分成了三个模块，即生产计划、库存控制、分销计划，并且总结了每个模块的定量模型[7]。SteveButler(2004)将逆向物流划分为两个方面，一方面是材料在物流生产的计划、执行、控制等环节中的流动；另一方面是信息的管理，这其中包括从供应链反馈的信息的管理以及获取的物流价值信息的管理。并且强调逆向物流包括对产品的回收、转移、再处理以及循环利用等环节[8]。MaJoséÁlvarez-Gil,PascualBerrone（2006）从利益相关者的角度出发，构建了一个基于内外部和个人因素影响逆向物流的模型，并在模型框架中引入利益相关者的属性、对逆向物流项目组织松弛、经理的战略态势三个解释变量[9]。C.K.M.Lee,T.M.Chan(2008)提出利用遗传算法计算区域最大客户的覆盖率，并利用RFID技术对逆向物流的收集品向收集中心返送信号并以此获得车辆的调度情况[10]。KannanGovindan,MurugesanPalaniappan等(2012)重点研究了逆向物流的第三方服务体系，指出第三方物流供应商在逆向物流中扮演重要角色，在文章中采用了可以识别和总结特定属性之间关系的解释结构模型用以选择最好的第三方逆向物流供应商[11]。Yi-ChunHuang,Min-LiYang(2014)从可3 江南大学硕士学位论文持续发展、自然资源视图、绿色创新等几个的观点切入，同时结合制度理论，验证这些因素与逆向物流是怎样具体协调的[12]。SaurabhAgrawal,RajeshK.Singh.（2016）基于第三方逆向物理供应商，通过使用平衡计分卡和图论的方法研究第三方逆向物流开发框架，拟议的框架将有助于管理者和从业者在逆向物流外包的决策[13]。国内方面，向盛斌（2001）着重从环境伦理方面阐明了逆向物流管理的必要性，着重分析了逆向物流与环境保护之间的联系，并结合企业物流成本理论，分析了企业构建逆向物流的可能性[14]。达庆利等（2004）对国内外关于逆向物流系统结构的研究成果进行了全面的总结，其中就逆向物流的设计原则、系统结构特征以及设施的选址定位等问题做出了重点讨论，并指出了进一步研究的方向[15]。邱奇，吕新元等（2009）分析了逆向物流的发展所面临的诸多障碍，同时对逆向物流的发展动力机制进行了分析，并提出目前的逆向物流模式亟待形成一套完善有效的动力机制促进逆向物流的发展[16]。陈雅萍（2011）强调逆向物流战略已经成为制造企业强化其竞争优势的重要手段，并对制造企业目前逆向物流的三种模式进行了比较和选择[17]。王妙春，汪贻生等（2013）分析了在电子商务环境下对逆向物流的管理研究，强调在电子商务的背景下，良好的逆向物流回收系统能够使得企业获得竞争优势，并且提出相关策略以解决如何在电子商务环境下实现逆向物流管理[18]。温蕾（2014）则从战略价值方面分析了实施逆向物流对企业的影响，并提出逆向物流在降低成本和提升整体竞争力方面能够对企业产生积极的作用[19]。周志方，蔡严斐（2016）在对企业逆向物流成本核算、分析、优化研究中引入了循环经济价值流的理念，在成本核算中考虑到逆向物流的外部成本，并重新完善了企业逆向物流成本核算与优化模型[20]。二、逆向物流网络方面的研究Berger（1999）通过对已有的正向物流进行研究分析，在此基础上提出将逆向物流网络构建在正向物流网络基础上，形成一个统一的正-逆向物流网络系统[21]。Vaiduanathan(2003)对有关缺陷产品召回的再制造物流网络进行了研究，构建了一个包含废弃物品产生点、回收点、再处理点的三级逆向物流网络模型，据此建立了混合整数线性规划模型确定网络中回收点、再处理点的位置以及物流量，并通过启发式算法进行求解[22]。G.Tuzkaya等（2008）通过对逆向物流网络中回收中心位置进行了研究，在考虑到回收中心相互依存关系的前提下运用模糊技术解决选择的优先顺序，并通过算例验证了该方法的有效性。最后得出这种集成的多准则决策方法，适用于制作需要考虑多种标准冲突的对方问题的结论[23]。MirSamanPishvace（2010）设计了融合正向物流以及再制造逆向物流的混合物流网络，并基于此构建了多目标混合整数规划设计模型使得整个网络的总成本最小化以及网络的相应能力最大化[24]。Ji-SuKim,Dong-HoLee（2013）定义了一个受限制的动态垃圾回收网络设计问题，确定回收点的位置，以及从回收点到集合点的路径安排，在每个收集点的最大收集以及距离的约束下进行垃圾的回收分配，并将问题转化为一个整数规划模型，最大限度地降低在满足运输的客观要求下的固定成本和可变成本总和[25]。MirSamanPishvaee,KamranKianfar等（2014）提出以减少运输和固定成本为目的一个基于混合整数线性规划的多级逆向物流网络模型，并运用应用具有特殊邻域搜索机制的模拟退火算法对模型进行求解[26]。4 第一章绪论马祖军，代颖，张殿业（2004）重点对逆向物流的结构和功能等方面进行了分析，并且提出逆向物流网络主要有四种结构和类型：再使用逆向物流网络、再制造逆向物流网络、再循环逆向物流网络以及商业退货逆向物流网络。并且讨论了逆向物流网络的设计问题[27]。张贝（2005）着重探讨了逆向物流网络设计的必要性和复杂性，并分析总结了逆向物流网络设计模型与方法的研究现状，并且基于此提出了有待进一步研究的方向[28]。李波，曾成培（2008）在基于不同时期需求变化的基础上，创造性的运用了多期动态选址模型，并结合了逆向物流网络多级节点选址策略选择构建较为优秀的逆向物流网络，并运用遗传算法多模型进行求解，最后通过仿真的形式对模型的可靠性做出验证[29]。高阳，周向红，刘军(2014)在考虑消费市场需求量不确定的条件下，通过结合将顾客涉及入回收工作中，对再制造逆向物流网络的设计进行了分析，并在此基础上构建了多周期网络模型。模型用灰色规划理论研究消费市场的需求量，用确定性情景模型替换不确定性情景模型，并结合实证说明了所建立模型的可靠性[30]。1.3.2国内外废旧汽车逆向物流网络研究综述一、废旧汽车逆向物流研究综述KlausBellmann,AnshumanKhare（2000）在产品的社会环境有关的基础上，研究报废汽车的管理问题。目的是确定汽车报废方案的关键要素，从而促进报废汽车的回收和资源的有效利用。同时从经济的可行性以及配料市场的可回收性出发实现经济和技术层面的某种透明性[31]。N.Kanari,J.-L.Pineau,S.Shallari（2003）通过对欧洲汽车行业的现状进行分析，强调如今的废旧汽车的回收不仅受到经济和技术因素的驱动，同时也会受到社会环境问题的影响，汽车工业正在向实现可持续的废物管理模式转移[32]。MassimilianoMazzanti,RobertoZoboli（2005）则基于生产者责任原则讨论政府的运用能够影响创新环境的相关经济手段对废旧汽车回收行业的影响[33]。S.Mansour等(2008)基于伊朗在过去十年的废旧汽车增长数量，提出废旧汽车的回收率较低是由政策和法律的不完善导致的[34]。NermineA.Harraz(2011)等再分析埃及废旧汽车回收现状的基础上，并结合欧洲、日本、台湾、韩国等地区废旧汽车回收现状，提出政府应出台相关法律政策促进废旧汽车的回收[35]。V.Ravi(2014)针对印度的一家汽车制造商进行研究，评估了其逆向物流操作的当前状态，从管理、市场、信息技术等角度整体分析了汽车逆向物流业务，得出印度在汽车逆向物流方面的发展潜力巨大的结论[36]。ShameemAhmed,ShamsuddinAhmed等(2016)提出适当的管理可以带来逆向物流的可持续性改善和性能的提升，并提出一个基于AHP和FEAHP的集成选择模型以建立一套完善的尺寸和标准，用以选择废旧汽车逆向物流管理的可持续替代方案[37]。李海婴，蔡长术（2004）以汽车行业为支点，对逆向物流网络成因进行分析，通过对目前汽车逆向物流网络的功能和结构类型的描述，指出汽车逆向物流缺乏定量分析和实用性研究[38]。周陈亮（2007）从循环经济的角度分析了报废汽车逆向物流的实际意义，阐明逆向物流向生态、社会领域的延伸改变了原有的“资源-产品-再生资源”的模式系统。并初步对废旧汽车逆向物流网路进行了设计[39]。吴明赞（2008）重点对第三方物流企业做出了分析，在基于企业对废旧汽车需求量以及回收量都不确定的情况下，建立废旧汽车逆向物流回收模5 江南大学硕士学位论文型，最后通过算例说明了模型的可靠性[40]。陈思云（2010）从政策法规以及拆解技术等方面分析了我国废旧汽车回收的现状，阐明了我国对于废旧汽车回收仍然处在起步的阶段[41]。薛恒新（2011）重点研究了报废汽车逆向物流网络中相关参与者对网络利润进行分配的问题，并针对一个服务供应商和一个汽车修造厂形成的供应链，分别设计了各自主导下的利润分配模型，通过具体的分析，用算例说明了方法的实现过程和可行性[42]。邹安全，罗杏玲(2013)认为实现汽车产业可持续发展的关键环节就是对废旧汽车进行拆解，并运用AHP方法，分别从废旧汽车社会因素、经济因素、技术因素方面构建废旧汽车逆向物流理论模型，通过对指标体系进行量化分析，得出第三方是废旧汽车逆向物流最优回收模式的结论[43]。汤齐，肖震斌（2014）针对废旧汽车再制造的特点，以汽车制造企业为出发点进行了独立废旧汽车逆向物流供应链LRIP模型的建立，并通过实证进行了验证[44]。二、废旧汽车回收模式研究综述Savaskan(2004)根据回收主体不同将回收模式分为生产商负责回收模式、零售商负责回收模式以及第三方负责回收模式，并对比了三种回收模式的异同[45]。A.J.Spicer,MR.Johnson(2004)等重点阐述了生厂商责任延伸制，包括生厂商回收、联合回收以及第三方回收模式，并讨论了在第三方回收模式下，回收企业面临的收益成本效益问题[46]。曾强银（2005）等在总结Savaskan提出模式的基础上，创新性的加入了生产商直销产品并负责回收的模式，并验证了这种方式的优越性[47]。FerraoPaulo(2006)对废旧汽车回收活动的经济模型进行了评价，并基于评价结果选择合适的废旧汽车回收模式[48]。MasaakiFuse,ShigeruKashima(2008)从日本的废旧汽车回收模式出发，对亚洲国际汽车的输入-输出进行了分析，通过局部模式对全局的影响验证场景的适用度及有效性[49]。TillmannBlume,MichaelWalther(2012)以德国的汽车回收模式为出发点，结合德国颁布的汽车临终安置规定，相继从内部结构和外部结构对汽车回收模式产生的影响进行了分析，提出激励处理临终车辆的条例需要创新性地转向一个关系或模块化形式的汽车供应链中[50]。JiroHiratsuka,NaomiSato等（2014）分析了日本在垃圾填埋成本的增加和亚铁废钢价格下降的情况下对汽车回收模式的影响，并阐明自2011颁布新制度以来，废旧汽车回收的效果得到显著提升，最后文章还提出了基于日本地震的影响对日本废旧汽车回收模式的改进[51]。姚卫新（2004）从汽车再制造的侧重面出发，对比了废旧汽车回收的三种不同模式，并建立数学模型和算例予以验证[52]。王发鸿，达庆利等（2006）对三种回收模式的决策模型进行了定量分析，并提出生厂商应该根据决策模式的基本性质以及回收法律法规的要求选择合适的回收模式[53]。张玲，潘晓弘（2011）等重点研究了三种回收模式，基于此，在双边垄断市场的供应链结构下，运用双层规划模型研究废旧汽车的回收模式，并分析出了在不同情况下运用不同回收模式的优势[54]。梁碧云，丁宝红，施俊才（2013）对废旧汽车的三种回收模式进行了详细总结，在具体汽车生产商对回收模式进行选择方面，引入了层次分析法研究制造商与不同物流回收模式之间的契合度。为汽车企业进行报废汽车逆向物流运作模式选择提供决策参考，通过对报废汽车逆向物流在各种运作模式下的成本效益分析来选择最佳的运作模式[55]。张伟，王锐（2015）在基于政府激励的视角下构建废旧汽车逆向物流模型，6 第一章绪论通过对自营模式、联营模式以及第三方模式的基本性质的定性分析，探索在政府激励视角下最适合企业的逆向物流运作模式[56]。三、废旧汽车逆向物流网络研究综述FrankSchultmann,MoritzZumkeller等(2006)考虑在原有的物流供应链上整合逆向物流网络，并根据德国目前的废旧汽车处理特点，构建了一个基于原始物流链的逆向物流网络，并据此构建了一个混合整数规划模型[57]。ReynaldoCruz-Rivera,JürgenErtel（2008）通过分析墨西哥废旧汽车的特点，对墨西哥目前的废旧汽车逆向物流管理系统进行了说明，基于此构建一个闭环逆向物流供应链系统，并建立一个设施选址模型[58]。MiloradVidovic,BrankaDimitrijevic等（2011）通过定义收集点的最佳位置，用以此建立报废汽车逆向物流网络。各车辆所有者可被认为是依据一定的预定标准的潜在需求点，通过划分服务区即需求位置为子区，将每个子区的需求纳入选址模型中。最后模型通过城市区域进行了实证[59]。ErayDemirel,NeslihanDemirel等（2014）提出包含不同角色参与的废旧汽车逆向物流网络，并给出了废旧汽车回收的保有量和数量的预测建模方法，并在废旧汽车回收数量的长期平均发展水平的基础上对土耳其的废旧汽车数量和产生场景进行了分析[60]。EneSeval,ÖztürkNursel(2015)在制造商必须负责其产品在整个生命周期的背景下，开发一个数学规划模型来管理报废车辆回收的逆向流动网络，网络模型的范围是确定网络设施的数量和位置以及这些设施之间的物质流[61]。田肇云（2006）重点梳理了逆向物流网路中的回收中心的位置以及运输路线的规划，通过引入启发式算法对建立的混合整数规划模型进行求解[62]。贾小龙（2009）以闭环供应链为背景，对废旧汽车逆向物流网路的节点进行研究，并以此构建物流选址模型，结合启发式算法对模型进行求解，最后通过算例进行验证[63]。陆娟（2010）分别对废旧汽车逆向物流整合逆向物流网络以及第三方逆向物流网络构建多目标混合整数规划模型[64]。李小玲（2011）着重探讨了我国废旧汽车再制造逆向物流网络的管理构建问题，并在自营模式和第三方模型的基础上构建了废旧汽车逆向物流网络模型[65]。杨晓（2014）以第三方回收模式为背景，从考虑成本最优的基础出发，在综合网络设施节点位置的选择以及运输线路安排的双重影响因素下，构建废旧汽车逆向物流模型[66]。周珍,杨斌等（2015）就针对目前废旧汽车集聚的问题，分别从有政府引导和无政府引导两个方面设计废旧汽车逆向物流网络。在无政府引导下建立传统三级逆向物流网络，在有政府引导下通过政府的补贴激励政策和对逆向物流产生的负外部效应进行约束来引导企业构建绿色物流网络[67]。严南南，李明(2016)从碳排放的角度出发，在基于多级物流网络的基础上，以实现物流网络成本与碳排放双重最优为参考，建立废旧逆向物流网络模型[68]。1.3.3国内外研究现状分析近年来，国内外针对逆向物流网络的研究都有着显著成效的进展，但基于逆向物流网络系统，尤其是废旧汽车逆向物流网络的不确定性和不稳定性，还有许多问题需要学者们对其进行深入研究。就从上述总结的国内外文献来看：7 江南大学硕士学位论文（1）国外的文献对再制造逆向物流系统设计的较多，通常是基于某一特定因素的考虑下，建立相关联的再制造逆向物流系统；国内的文献大多数是通过线性或非线性规划构建废旧汽车逆向物流模型，在比较常用的Lingo软件的基础上求解相应的模型，再通过结合基本算例的形式对模型进行实证检验。较少有文章能够针对区域性的废旧汽车逆向物流进行系统网络的构建。（2）国外对于废旧汽车回收模式的研究主要侧重于外界因素对回收模式的影响研究，或者是对某一存在的现象和政策的解读并基于此选择合适的回收模式。国内的研究大多是基于三种回收模式之间的比较以及决策，较少的文献能够将回收模式与逆向物流网络结合研究。（3）国外对于废旧汽车逆向物流网络的处理大多是以定性分析为主，注重研究社会环境、经济技术等因素对逆向物流产生的影响，而国内对逆向物流的研究则处于刚起步阶段，大多数研究侧重于物流网络性质和特点研究，构建的废旧汽车逆向物流网络也只是单一实用性的。1.4研究内容与框架1.4.1研究内容本文首先在当代的经济社会环境背景的基础上分析了废旧汽车回收再制造的动因和意义，再通过对国内外有关逆向物流网络理论的研究以及文献的综述，阐述废旧汽车逆向物流网络的概念和理论。对目前存在的废旧汽车回收模式进行分析介绍，提炼出其网络构成的具体相关要素。并根据回收模式建立正-逆向物流网络模型以及独立的逆向物流网络模型。最后通过区域性的实证分析对构建的逆向物流网络模型进行验证。下面是本文具体的内容安排：第一章：绪论。在对我国目前的汽车行业发展现状进行阐述的基础上，提出了我国在废旧汽车的处理方面存在的问题，并阐明构建废旧汽车逆向物流网络的必要性。其次，在对国内外废旧汽车逆向物流的现状进行相关研究的基础上，为废旧汽车逆向物流网络的构建寻找合适的出路。最后，给出了本文研究的内容和技术路线图。第二章：相关理论与方法。本文首先从逆向物流的驱动因素和特征入手，分析了逆向物流本身形成规范。其次分别从逆向物流网络的构成、结构、类型以及构建等方面对逆向物流网络进行统筹分析。再结合废旧汽车本身特征，对废旧汽车逆向物流网络的结构以及具体的运营模式进行了分析。第三章：废旧汽车逆向物流网络分析。在总结前文相关理论方法的基础上，着重对废旧汽车逆向物流网络进行系统探讨。分别从环境、结构内容、功能以及结构规划方面入手，着重分析在构建废旧汽车逆向物流网络时需要注重的内容。8 第一章绪论第四章：废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解。在考虑各个物流节点间运输费用以及建设运营费用的基础上，以总网络建设成本最小化为目标，分别在自营、联营、第三方模式下构建多级网络节点的废旧汽车逆向物流网络模型。并对构建的逆向物流网络进行决策分析，以选择最适合的回收模式为实证做准备。最后介绍并运用遗传算法对模型进行求解。第五章：自营模式下江苏省废旧汽车逆向物流网路构建实证研究。以整个江苏省各个地级市为物流节点，通过模型与实际数据的结合，构建面向江苏省的废旧汽车逆向物流网络。1.4.2技术路线研究背景与意义，文献综述第一章研究思路和内容理论方法逆向物流与研究现第二状相关理论与方法逆向物流网络章汽车逆向物流逆向物流网络环境分析废旧汽车逆向逆向物流网络结构内容分析第三章物流网络分析逆向物流网络功能分析自营模式下网络模型构建逆向物流网络联营模式下网络模型构建第四章构建与求解第三方模式下网络模型构建废旧汽车回收模式决策分析模型的遗传算法求解实证研究江苏省废旧汽车逆向物流网络第五章与应用构建实证研究图1-1技术路线图Fig.1-1Technologyroadmap9 江南大学硕士学位论文第二章相关理论与方法2.1逆向物流2.1.1逆向物流的驱动因素逆向物流是社会经济发展的必要产物，在社会因素与企业动机的驱动下，逆向物流扮演的角色也越来越重要。逆向物流的产生是多方面的原因共同决定的，包括政府管制、顾客退货，企业召回、环境保护方面等。（1）政府管制。在发达国家的逆向物流系统中，政府是逆向物流的重要推动力量。美国是世界上较早将逆向物流管理上升到科学化、系统化的国家，对废旧物品的回收给予了很大的关注。同时，美国对于逆向物流的管理和有关法律的制定已经进入到相对成熟和完善的阶段。就针对废弃物而言，美国已经制定了几十条法律文献，包含上千条法律条例，其法律体系包括“资源保护”和“污染控制”两大类以及具有纲领性质的《国家环境政策法》。欧盟对于逆向物流的相关立法也形成了一系列的法律条例，如针对报废的电子电气设备设立的《报废电子电气设备指令》；针对包装和包装废弃物颁布的《包装和包装废弃物指令》等。我国在逆向物流领域也颁布了相应的法律法规，比如针对循环经济颁布的《循环经济促进法》、针对电子废弃物的《电子废弃物污染环境防治管理办法》、针对汽车的《报废汽车回收管理办法》等，但是在法律的覆盖面以及具体实施上还与发达国家有很达的差距。（2）顾客退货。退货逆向物流是由于退货而形成的物品由顾客向供应商实体流动的过程。对于任何产品、任何企业来说，只要存在产品的供给销售就会伴随着顾客的产品退货行为。据统计，美国零售业每年针对返回产品的处理费用占总销售成本的4%左右。而无论是从社会效益和经济效益来说，加强退货逆向物流的管理将对企业的运营有着重要的意义。（3）企业召回。当某些特定的产品在一定区域内使消费者的权益受到损害时，企业会迫于市场以及监督部门的压力集中回收处理有缺陷的产品，这时企业就会产生逆向物流问题。产品召回是逆向物流中的典型过程，相比较正常有规律的生产流动而言，产品召回缺乏规律性。产品召回的数量、时间、地点通常都具有不可确定性，因而，产品的召回对于企业在突发情况下的如何快速反应是一种考验。而从另一方面来说，产品召回逆向物流对于企业品牌的建立以及企业的综合竞争力来说也是一种机遇，积极实施产品召回逆向物流能够提高自身的服务水平，提升顾客满意度，对于企业的良好形象的建立具有实际意义。企业产品的召回也是触发企业开展逆向物流活动的成因。（4）环境保护。随着行业技术进步的不断加快以及人们消费观念的不断更替，许多产品的使用寿命也变得越来越短，而产品使用寿命的终结也就意味着产品的废弃，导致流入到环境中的废旧物不断增多。同时，社会经济的迅速发展所造成的环境的恶化、资源的枯竭也开始引起社会企业各方面的关注。而在大多数工业化国家中，废品的控制已经成为大众关注10 第二章相关理论与方法的焦点，很多国家地区甚至将生产企业在产品的生产、销售、使用过程中应尽的职责列入了与环境相关的法律法规中。因而，基于环境保护而开展的逆向物流也逐渐受到企业的重视。2.1.2逆向物流的特征逆向物流的形成决定了其自身拥有的性质特征，一般而言，逆向物流具有以下几个特征：（1）逆向物流的不确定性。由于逆向物流发生的源头是分散的，其可能产生于产品物流系统中的各个环节，生产领域、流通领域以及消费领域都可会发生逆向物流活动。因此，发生点的分散性和不确定性是不确定性的首要表现。其次，逆向物流另一方面的不确定性是回收产品到达的数量和时间。随着社会科技的进步，产品的新旧更替越来越快，导致产品本身的使用寿命各不相同，产品在使用的过程中随时可能会产生返修、废弃或者被召回的情形，造成企业难以预测产品具体回收的阶段。再者，回收产品的质量难以估计。企业无法事先获知回收产品的使用程度，只有在对回收产品进行检测、拆解处理时，才会发现回收产品各个零部件的使用程度。这会在很大程度上影响企业对回收的效益判断。（2）逆向物流的缓慢性。逆向物流在发生、处理以及产品价值恢复等方面都存在着一定的缓慢性。首先，由于各个产品需要回收的时间节点不一样，而且对于单个数量品种物品的回收成本较高，企业一般采用规模回收的方式降低回收的成本。其次，对于回收的废旧物品需要进行分类、检测、拆解、再制造等一系列工序，这增加了企业对于召回产品的处理时间。而进入逆向物流系统处理的物品不可能立刻就会恢复其使用价值，需要对其各个材料进行再处理，待其流入新产品的制造中并随着新产品的销售才会形成经济效益。这一系列的处理过程表明了回收产品的逆向物流价值恢复需要较长的时间过度。（3）逆向物流的复杂性。对于在系统中处理的回收产品来说，每个环节的设定可能不尽相同。使用年限较低、功能相对完善的零部件可能只需要经过简单的处理即可运用到新产品的制造上。而对于使用年限较高，功能缺失较为严重的零部件，可能需要经过反复的检测与调度才能使用。有的零部件只能当成原料变卖甚至是当做废弃物进行掩埋。供应商、消费者、竞争对手以及政府等因素也会对逆向物流的实施产生影响。在此环境下，企业很难利用高效统一的决策制度来控制逆向物流系统的运转。此外，由于一些企业管理者往往忽视逆向物流的管理而只注重正向物流的管理，因而在逆向物流的资源分配以及专业技术人员的调度上都会存在缺陷，再加之运营管理和信息系统的相对匮乏，使得逆向物流出现了难以有效解决的复杂性问题。（4）逆向物流的昂贵性。在逆向物流系统中，退货召回与报废产品的回收在价值上具有相反性，前者的费用产生于产品从消费者转移到经销商或生产商的过程中，其中包括运输、检测拆解、储存等费用，因而具有价值递减性；而后者经过回收再利用，流经生产商能实现价值再造，因而具有价值递增性。而相比较正向物流成本因素而言，逆向物流中的物品成本缺乏稳定性，不但涉及产品的运输成本、库存成本，还涉及到回收物品的再处理再制造等成本。另外，物品的价格与成本的核算标准也会受到物品返回原因的影响而不尽相同。因此，逆向物流系统的成本费用具有昂贵性特征。11 江南大学硕士学位论文2.2逆向物流网络逆向物流网络是形成逆向物流网络系统的第一步，逆向物流网络的确定对提高逆向物流网络系统的绩效运作起到决定性作用。本节首先从构成要素出发，对逆向物流网络的各个节点进行分析，然后在分析基础上从不同角度对逆向物流的类型进行分类研究，最后通过对网络局部到整体的总结延伸到对网络的构建中。2.2.1逆向物流网络的构成要素1、客户。在正向物流中，客户是整个物流系统的最终节点，企业将产品通过物流链传递到顾客的手中。而在逆向物流网络中，客户触发了整体活动的进行，是逆向物流活动的出发点。企业需要回收的产品总是来自客户的手中。2、回收中心。回收中心负责对需要回收的产品进行收集，是物流网络中产品进行价值恢复的第一个节点。在大部分情形下，回收中心不仅是废旧物品回收的场所，同时还承担着对回收的废旧物品进行初步的清洗、鉴定以及分类的相关工作。回收中心是连接供应商、分销商以及制造商之间的桥梁。3、检测拆解中心。检测拆解中心负责对从回收中心运达的废旧物品进行系统的检测拆解以及分类。对废旧产品的整体以及各个零部件进行检测，检测的结果能够体现出零部件使用的状况以及废旧的程度，确保通过检测的零部件能够满足再制造的要求。对于部分有价值的零部件进行相关拆解分拣以适应新零部件的使用需求。4、再制造中心。再制造中心负责对废旧物品中部分有使用价值的零部件重新生产。其中，原始材料即为旧零部件，将旧零部件重新进行加工再处理，但是需要保证重新制造的产品无论在质量上还是性能上都不亚于原先的产品。再制造中心是废旧物品进行价值恢复和能够再次进入消费领域的关键环节。5、再分销中心。已经恢复使用价值的产品无论以自身的形式还是以与新产品结合的形式，都需要通过再分销中心进入到流通领域。在闭环的逆向物流网络供应链中，再分销中心往往会采用原先的正向物流网络分销中心；而开环型的逆向物流网络中，再分销中心往往需要重新建立。6、废弃物处理点。在废旧物品进入到逆向物流网络中，各个节点都会就废旧物品产生废弃。对已经不具有使用价值或者会对环境造成污染的废弃物需要进行妥善处理。废弃物处理点的建立往往是基于企业对社会环境的责任。2.2.2逆向物流网络的结构一般而言，在所有的分类结构中，开环物流结构以及闭环物流结构是被研究最多的两种，其分类的规则是按照生产商是否重新接触到自身生产的原始产品。开环型物流结构是指回收废旧物品的发动者是另外的处理商,而不是最初的分销商和生产商。废旧物品通过被变卖或者被遗弃的方式进入到收集者的手中，收集者再传递给再处理者进行再制造加工处理重新分销给消费者，而这一系列的过程与之前的企业的分销过程没有关联。因此，此时企业一般会建立独立的回收系统。如图2-1。12 第二章相关理论与方法生产商分销商消费者消费者再处理者收集者正向物流逆向物流图2-1开环型逆向物流网络结构Fig.2-1Open-loopreverselogisticsnetworkstructure闭环型供应链指回收的废旧物品通过中间商又回到最初的生产制造商中，闭环供应链逆向物流一般在原有的正向物流的基础上构建的，这种物流结构能够使企业在密闭的空间中实现生产材料的最大化应用，并且在材料的有效循环以及较少浪费基础上，能够有效减少企业的运营成本。如图2-2。分销商生产制造商消费者回收商正向物流逆向物流图2-2闭环型逆向物流网络结构Fig.2-2Closed-looptypereverselogisticsnetworkstructure2.2.3逆向物流网络的类型不同种类的回收物品有不同的回收处理方式以及不同的网络类型和结构。一般而言，可以将逆向物流网络分为以下四种类型。如图2-3。再使用逆向物流网络玻璃制品、包装再制造逆向物流网络汽车飞机零部件逆向物流网络类型再循环逆向物流网络金属、塑料商业退货逆向物流网络产品质量问题图2-3逆向物流网络类型Fig.2-3Typesofreverselogisticsnetwork1、再使用逆向物流网络。再使用逆向物流是指对回收的产品进行简单的加工处理再通过经销商配送到需求方的过程。常见的如各种玻璃瓶酒水饮料的包装物、货物集装箱等。由于回收的物品经过原始生产商进行清洗、检查等工序后可以重新再利用，因此，在逆向回收13 江南大学硕士学位论文的过程中就形成了闭环网络结构。一般而言，再使用逆向物流网络的结构相对比较简单，层次也较为单一，是一种单层次扁平型网络结构。如图2-4。处理中心回收中心需求点分销中心图2-4再使用逆向物流网络Fig.2-4Reverselogisticsnetworkforre-use2、再制造逆向物流网络。再制造逆向物流网络将产品供应市场和再制造产品需求市场相互连接。通常将废旧物品通过分类检测、拆解以及再加工、再分销等一系列工序恢复到可以作为新产品使用的过程。常见的可进行再制造的产品包括汽车、飞机、电脑和手机等。这部分产品随着使用寿命的终结，其具有利用价值的零部件则会进入到再制造逆向物流网络中，而剩下的则会被废弃处理。再制造逆向物流网络的运行是一个相对较为复杂的过程。首先，逆向物流网络最重要的构成因素是确定回收中心、检测拆解中心以及再制造中心的位置和数量。其次，由于回收的时间和数量不能确定，就会导致再制造缺乏一定的运作规律，对于再制造的管理来说也是一个较为复杂的问题。对于大多数的再制造逆向物流网络来说，其运行的过程中势必会涉及到正向物流的过程。如图2-5。拆解中心再制造中心回收中心需求点制造中心分销中心需求点区域配送中心正向物流逆向物流图2-5再制造逆向物流网络Fig.2-5Reverselogisticsnetworkforremanufacturing3、再循环逆向物流网络。再循环是指将原料级的废旧物经过先进的处理技术进行再加工，以重新投入到新的制造流程中。常见的可再循环的废旧物包括：废旧金属、废旧塑料、废旧纸品以及玻璃等可进行重新塑造的物质。由于待处理的废旧物大多属于较为低廉的物品，因此，再循环逆向物流网络往往容易形成大批量和规模化处理。可再循环废旧物处理的一般流程包括收集、存储、再加工等，废旧物的收集也是简单的整理分类而不依赖于收集的废旧物质量，所以，再循环逆向物流的网络结构是一种结构层次较少但集中程度较高的网络。如图2-6。14 第二章相关理论与方法消费者需求者处理工厂消费者需求者正向物流逆向物流图2-6再循环逆向物流网络Fig.2-6Reverselogisticsnetworkforrecycling4、商业退货逆向物流网络。这种类型的网络主要是由产品的功能残缺、顾客自身原因的退货以及商业召回等引发的逆向物流现象。随着电子商务的发展，基于商业退货形式的逆向物流也越来越常见，企业一般会从降低退货成本的角度出发，结合自身的正向物流中心以及第三方物流系统综合解决退货逆向物流问题。而对于退回的商品，质量完好能够进行再次销售的则重新回到销售渠道中；质量受损的物品则需要经过加工工厂的再处理。对于不能再加工的物品则做废弃处理。如图2-7。处理工厂零售商配送中心处理工厂零售商废弃物正向物流逆向物流处理点图2-7商业退货逆向物流网络Fig.2-7Reverselogisticsnetworkforbusinessreturn2.2.4逆向物流网络的构建通过合理规划逆向物流中的各个节点（如回收中心、检测拆解中心、再制造中心等）以及各个节点之间的运输路线，在整体成本最小的基础上实现网络的合理化布局。在逆向物流网络的构建中应注意以下几个原则：1、规划逆向物流网络的整体流程。首先得判断回收的产品具体的流向。能够直接进行二次销售的则返还给相应销售商进行销售，不能直接销售的则需通过回收检测判断其具体残留的价值和质量，合格的则返回再制造工厂进行重新加工处理，不合格的则回收有用的原材料，剩下的残留则作为废弃物进行掩埋或焚烧处理。如图2-8。2、确立整个逆向物流网络的核心。不同类型的逆向物流网络应当以不同的节点设施为主，其中，回收中心、销售商、制造商等都可以作为逆向物流的核心。比如以回收中心作为主的逆向物流网络中，回收中心需要快速有效地处理返回的产品，在经过收集、分类、预处15 江南大学硕士学位论文理后需要根据物品的特点送往下一个场所。但有时逆向物流网络的核心也可能是网络中的特定成员，比如原材料回收商、物流服务商等。核心的确定有助于网络整体的规划和运转。3、明确逆向物流网络的具体功能。逆向物流网路中各个物流节点的功能包括回收、检测、分拣、拆解、再制造以及运输等。逆向物流整体功能的实现还体现在各个节点功能的相互联系以及这些节点的选址问题。一方面，回收中心、检测中心以及再制造中心的选址关乎到各节点之间的运输成本。另一方面，各节点之间的功能联系也需要通过物流运输来实现。4、正确处理正向物流网络与逆向物流网络之间的联系。正向物流与逆向物流处理的最终目的的不同势必会导致两者在处理物品的过程中具体操作和路径的不一致。而在一个闭环供应链网络中，包含正向物流与逆向物流的各个成员，对于非独立的成员来说，在处理有关正向物流工作的同时可能会夹杂着逆向物流的内容。比如，整合的逆向物流网络会在配送中心的基础上扩建回收中心、对再制造工厂进行扩建以满足逆向物流的需要等。这些措施都会增加逆向网络构建的复杂性。因此，合理连接正-逆向物流网络是构建逆向物流网络的重要环节。供应商是回流产品返回供应商否二手市场新合格再销售新旧合格折价销售不合格物料回收整修、翻新、否再制造废弃处理是销售图2-8逆向物流网络处理流程决策Fig.2-8ReverselogisticsnetworkprocessingflowDecision2.3废旧汽车逆向物流2.3.1废旧汽车逆向物流结构虽然废旧汽车逆向物流结构与普通的逆向物流结构具有相似的地方，但是介于废旧汽车本身的结构相对其他物体较为复杂多变，因此，废旧汽车逆向物流网络又有其自身的独特性。如图2-9所示，在废旧汽车逆向物流结构体系中，回收中心与检测中心相互配合，对输入逆向物流系统的废旧汽车进行初步的收集、分拣，拆解中心则负责对废旧汽车进行拆解，拆解出的合格的零部件运往再制造工厂重新加工，而无法直接加工的原材料则通过二级市场回收输送至原材料供应商进行重塑加工，而从再制造工厂中恢复使用价值的零部件则经过重16 第二章相关理论与方法新包装运输至零部件供应商进行新产品的制造。其中再制造过程一般是由制造商完成，再分销网络通常是与正向物流网络的分销网络相互整合。在我国的废旧汽车逆向物流过程中，政府部门也是逆向物流物流环节中的一部分，废旧汽车必须经过有国家资质认证的专业回收企业进行回收，回收企业按照国家制定的规范对废旧汽车进行拆解，对五大总成进行破坏以防止其流入市场。对可用的零部件则出售给二手市场或制造商，对不可利用的零部件和其他材料则送往原材料市场，报废的剩余残留则送往垃圾厂进行处理。废二级市场原材料供应商旧回收检测分类拆解汽再制造工厂车废弃产生消费者分销商生产商零部件供应商图2-9废旧汽车逆向物流结构Fig.2-9Scrapcarreverselogisticsstructure2.3.2废旧汽车逆向物流运行模式一、汽车制造商自营模式在自营的模式下，废旧汽车的回收工作是以汽车制造商为主体的，汽车制造商通过建立自身独立的废旧汽车逆向物流回收系统并结合自身的再制造能力，以最大限度挖掘废旧汽车的残留价值。这其中包含经销商回收交给制造商处理和制造商直接回收处理两种形式。如图2-10所示。自营模式在发达国家中的运用较为广泛。据统计，发达国家利用该模式进行废旧汽车的回收再利用率达到75%以上，2016年以后，这个比例将提高到90%。而在我国，由于企业规模和技术的限制，自营模式的运用还处在起步阶段。经销商生产商消费者正向物流逆向物流图2-10汽车制造商自营回收模式Fig.2-10Automobilemanufacture-operatedrecoverymode自营模式由汽车制造商对废旧汽车进行回收再利用，汽车制造商可以掌握废旧汽车的丰富资源，降低自身原材料的成本，获得高额的利润。其次，通过对废旧汽车的回收、拆解与再制造，有利于控制废旧汽车对环境造成的污染，提升制造商的社会形象。再者，有利于制造商在对汽车整体生命周期的考量的基础上，对废旧汽车回收利用率的不断创新。从汽车的17 江南大学硕士学位论文设计、原材料的使用以及汽车的制造等角度考虑汽车的再回收，使得汽车从生产的一开始就能为生命周期结束的回收再利用做铺垫。由于自营模式对于制造商的规模和技术要求都比较高，因此，该模式再运用的过程中会出现以下弊端：首先，由于生产制造融入了回收再处理的流程，生产制造系统在规划运营方面就会变得复杂。其次，自营模式需要企业投入大量的人力物力，对制造企业的生产能力、组织结构、物流技术、人员素质等都提出了较高的要求。再者，自营模式也容易使制造商不能全力关注自身的核心业务，自身专业化的优势等不到有效发挥。二、汽车制造商联营模式制造商联营模式一般是生产同类型的汽车制造商联合建立回收处理公司，由该公司负责对废旧汽车进行回收与再处理，再将回收处理的可用零部件分别运输给有需要的联营制造商，各个制造商对联合建立的回收处理公司有管理和运营权同时也负责企业的运营费用。如图2-11。消费者经销者制造商A联合建立的回收处理公司制造商B制造商C正向物流逆向物流图2-11汽车制造商联合回收模式Fig.2-11Automobilemanufacturersjoint-operatedrecoverymode这种废旧汽车回收处理模式在一定程度上能够减少逆向物流中的环节，节省制造商的物流成本，在各个制造商共同投资的基础上能够发挥规模效益，减少单个汽车制造商在建立逆向物流网络时面临的压力。另外，联合回收处理公司能够为各个制造商提供原材料供应服务，有效解决制造商原材料供应不足的问题，实现制造商间合作共赢。财务风险、市场风险以及技术风险可以由各个制造商共同承担，有效分散了各制造商的风险。但是，在联合回收运营模式中，各制造商可能会因为合作成果的分配以及合作的过程管理等问题出现许多矛盾，不利于各制造商之间的相处。并且，相比较制造商自营的模式而言，联合回收模式不利于循环经济链条上各个环节之间的协调配合，各环节之间的交易成本也相对较高。三、第三方运营模式这种运营模式中，制造商不涉及废旧汽车的回收工作，而是将废旧汽车的回收与处理委托给更为专业的第三方企业负责。在该运营模式体系下，一方面，第三方物流回收企业可以将回收处理过的汽车零部件直接交给汽车制造商处理；另一方面，第三方物流回收企业也可以将回收处理后的汽车零部件再转交给第三方制造商手中，由第三方制造商负责对零部件的再处理与再制造。如图2-12。18 第二章相关理论与方法消费者经销商第三方回收企业制造商第三方制造商正向物流逆向物流图2-12第三方回收模式Fig.2-12Thirdparty-operatedrecoverymode第三方运营模式能够使制造商进行资源的外向配置，转移制造商的运营风险，能够更加适应外部环境的变化。有利于制造商将资金转移到主营业务中，减少制造商再回收再利用方面的投资，降低了回收管理成本和精力，提高自身的核心竞争力。另外，由第三方负责废旧汽车的回收处理，能够有利于第三方企业充分发挥自身的专业化优势，第三方回收企业就制造商的运营情况进行及时补给，能够提升整体服务的质量水平。但是，这种运营模式容易促使第三方回收企业为了最求利润最大化而不顾汽车在整个生命周期内各个环节的协调配合，容易造成对废旧汽车的环境效益的忽视。其次，与第三方回收企业进行合作也加大了制造商的信息收集、组织协调成本，同时也不利于制造商对终端信息的掌握。由以上可以总结出三种逆向物流运行模式的比较结果，如表2-1。表2-1三种逆向物流运行模式比较Tab.2-1Thecompareofthreereverselogisticsoperationmode自营模式联营模式第三方模式适用企业规模大型汽车生产企业中小型汽车生产企业所有类型生产企业承担风险制造商承担联合承担第三方承担财务风险最高较高最低资金投入最多较多最少信息反馈快速、准确较缓慢、较模糊最缓慢、最模糊管理成本最高较高最低专业化较高最低最高从上表中可以看出，自营模式适用于拥有雄厚的资金、技术和人才的制造商，其较多的是处理自身产品的逆向物流活动，在获取物流信息与自身的生产对接上以及技术的保密性等方面相较于其他两种模式有优势。联营模式适用于具有相似业务的中小型汽车生产企业协同建立规模化的逆向物流系统，在风险的承担以及回收成本方面都优于其他两种模式；若企业还没有形成一定的规模但有逆向物流方面的需求，在不愿意为此投入过多的人力物力的情况下，此时第三方模式则是较优的选择。19 江南大学硕士学位论文对于一个汽车制造商来说，不同的模式有不同的优缺点，没有哪一种逆向物流模式是在所有条件下最优的，其在废旧汽车逆向物流的具体运作过程中会受到多方面因素影响。另外，市场的需求、国家相关的政策法规、投资回报率以及制造商目前已经拥有的经济技术资源等方面都会对制造商在选择具体的运行模式产生一定的影响。在下面一章中，本文着重分析并确定出废旧汽车逆向物流网络中的具体构成要素，并以此为基础对不同模式下的废旧汽车逆向物流网络建立相应的模型。20 第三章废旧汽车逆向物流网络分析第三章废旧汽车逆向物流网络分析本章重点对废旧汽车逆向物流网络中的各个组成部分进行系统的分析，分别就废旧汽车逆向物流网络的环境、结构以及功能等方面做具体阐述。另外，由于废旧汽车逆向物流的三种模式具有相似的网络结构和功能，因此，本章将从总体上对废旧汽车逆向物流网络进行分析，各个物流模式网络的具体构成将在第四章废旧汽车逆向物流网络构建中详细表述。3.1废旧汽车逆向物流网络环境分析3.1.1废旧汽车逆向物流网络环境对于废旧汽车逆向物流网络环境的分析，主要从以下四个方面考虑：产品自身属性、系统环境、市场环境以及法律环境。1、产品属性。产品属性是指产品本身所附带的特定特质，这些特质是该产品区别于其他产品的标志。对于废旧汽车来说，其包括了物理属性（数量、重量、废旧程度等）和经济属性（回收价值、再制造价值等）。显然，每一种属性都会对回收的方式、设施以及投资建设产生影响，进而会影响废旧汽车逆向物流的构建和布局形式。针对废旧汽车的整体来看，其存在很多可再生材料和用件。其中可再生材料包含有色金属（铅、铜、锡、铝等）、钢铁（五大总成）、贵金属（铂）、工程塑料、玻璃、皮革等。可再生用件包括电子配件（传感器、执行机构、ECU等）、电器配件（电动机、发电机、灯玻璃、门窗等）、标准件（门窗玻璃、紧固件、连接件等）。在进行废旧汽车拆解时，在不同阶段得到的拆解品不同。具体来说，可分为以下几个阶段，如表3-1。表3-1汽车回收阶段Tab.3-1Thestageofautomobilerecycling阶段零件回收除液前处理解体有色金属回收门、挡泥板燃料、油类座椅、轮胎发动机、变加热器机芯、挡风玻璃、LLC等电瓶、玻璃速器、排气汽化器、电容回收品车灯、发动仪表盘等系统、脚底器、电机、配机罩等零件等线金属等由此可以看出，废旧汽车的回收对技术处理要求较高，需要经过专业化的回收设施和拆解设施，对于不同的拆解零部件也需要根据自身特点进行不同形式的处理。废旧汽车产品本身结构的复杂性导致了废旧汽车逆向物流网络构建的复杂性。在构建逆向物流网络时，对废旧汽车的回收固然需要考虑，但回收的零部件在下一阶段的使用也是需要考虑的环节。21 江南大学硕士学位论文2、系统环境。系统环境一般包括逆向物流系统中的主体要素、系统人力资源的支持、物流体系以及信息系统的构建等。主体要素的组成部分是回收系统中的构成模块，其中包括消费者、经销商、回收中心、制造商等，不同节点主体对整体系统有不同的作用；物流体系则包括对废旧汽车的回收、汽车的召回、再制造过程中零部件及废弃物的产生；信息系统则包括整车的信息、用户信息、零部件信息、各主体要素信息等，如图3-1；而合理的人员安排有助于各人员各司其职互相配合，高效安全地处理废旧汽车逆向物流的过程。其中，主体要素是系统的核心，废旧汽车进入系统的各个流程步骤都是通过各项主体要素实现的，而运输体系则是连接各项主体要素的桥梁，人力资源环境和信息系统环境则是确保整个系统能够有效运行的保障。信息源车辆零部件信息管理模块消费者经销商制造商图3-1逆向物流信息模块Fig.3-1Reverselogisticsinformationmodule3、市场环境。一方面制造商对废旧汽车的回收利用率不高，对废旧汽车的循环利用水平较低。对废旧汽车的回收很大程度上停留在低基础、低效率、低利润的层面上。而另一方面汽车制造业对原材料的需求量却很大。汽车制造业是典型的能源消耗行业，每年能够消耗大量的原材料，而且随着我国汽车行业的迅速发展，对资源的消耗也随之快速增长。而在废旧汽车低回收利用率以及高需求的市场环境下，废旧汽车逆向物流网络的建立也就刻不容缓。4、法律环境。法律环境是指国家针对废旧汽车的回收处理出台的相关法律法规和政策。欧盟方面就汽车回收利用出台ELV(End-of-LifeVehicle)即报废车辆指令，指令规定2006年1月1日前，废旧汽车再回收率不得低于85%，再利用率不得低于80%；2015年1月1日前，再回收利用率不得低于95%，再利用率不得低于85%；车辆制造商在新车上市的六个月内，必须提供拆解技术给处理厂。国内方面，据《汽车产品回收利用技术政策》规定，自2017年起，废旧汽车的可回收利用率要达到95%，对废旧汽车的再利用率则不低于85%。中国在过去的十几年，在就废旧汽车回收处理的发展规则和制度的完善方面做出了不懈的努力，具体政策法规如表所述：22 第三章废旧汽车逆向物流网络分析表3-2相关政策法规Tab.3-2Relatedpoliciesandregulations年份具体法律法规2001.6《报废汽车回收管理办法》2004《道路车辆可再利用性和回收利用性计算方法》回收方面规定2006.2《汽车产品回收利用技术政策》2012.8《机动车强制报废标准规定》2013.7《汽车禁用物质和可回收利用率管理办法》建议稿2005.8《汽车贸易政策》2009.1《报废汽车回收拆解企业技术规范》拆解方面规定2014《关于进一步加强报废汽车回收拆解管理促进黄标车、老旧车淘汰有关工作的通知》2008《汽车可再制造零部件分类技术规范》征求意见稿再制造方面规定2009《汽车零部件再制造产品清洗技术规范》征求意见稿3.1.2废旧汽车逆向物流网络特点1、废旧汽车逆向物流网络的不确定性。在汽车的正向物流中，由于汽车的需求时间、需求地点以及需求的种类和数量都是能够确定的，汽车供应商只需要对未来市场的需求进行相关的预测。而在废旧汽车逆向物流中，汽车报废的时间、地点、数量以及报废程度都有很强的不确定性，报废时间和数量的不确定性会导致逆向物流网络运输系统不能合理有效的安排；报废数量的不确定性可能导致回收节点难以对报废车辆进行统一集中处理，影响系统的运行规律；报废程度的不确定性可能导致逆向物流网络各个节点协调的不规范性。另外，汽车制造商往往不直接参与废旧汽车的回收活动而是游离在废旧汽车逆向物流网络之外，这在一定程度商也增加了废旧汽车逆向物流的不确定性。2、废旧汽车逆向物流网络的复杂性。废旧汽车逆向物流网络的复杂性表现在两个方面，一方面是废旧汽车在种类上相对繁杂，各种类型的废旧车辆由于品牌型号的不同导致对废旧车辆的处理方式也不一样。同时废旧汽车由车架、五大总成、车饰、车身玻璃、电气设备等组成，涉及到成千上万的精细零部件，每个零部件都有一套特定的处理方法，使得逆向物流很难达到标准化的处理模式。另一方面，由于经销商对消费者信息掌握程度的限制，使得消费者在汽车生命周期结束时很难再通过经销商进行回收，消费者对汽车报废节点的不确定性一定程度上增加了废旧汽车回收的复杂性。另外，相较于正向物流是由制造商向经销商再向消费者的单向移动来说，废旧汽车逆向物流是由消费者、经销商向回收中心移动，再由回收中心向拆解中心、二手市场、废弃点等多向移动，形成了网络复杂性的局面。23 江南大学硕士学位论文3、废旧汽车逆向物流网络的昂贵性。回收、检测拆解、再制造以及废弃物处置等构成了废旧汽车逆向物流的处理环节，每个环节都是专业化的处理场所，都需要固定资产的投放。同时，各环节之间的物流交换形成了运输费用；对拆解下来的零部件的储存形成了仓储费用；对各个环节的人力资源以及行政财务的管理形成了管理费用，这些都会增加废旧汽车逆向物流网络的成本。另外，由于一般汽车的使用寿命达到八至十五年，对废旧汽车的回收较为零散，收集不能在短时间内形成一定的规模效益，使得废旧汽车的回收具有一定的收益延迟性。3.2废旧汽车逆向物流网络的结构内容3.2.1废旧汽车逆向物流网络节点分析废旧汽车逆向物流网络的节点是为整个逆向物流网络服务的，网络中的对废旧汽车进行收集、检测拆解、再加工以及再分销等功能都是通过网络节点连接的。各个节点是否合理有效设立将直接影响到整个逆向物流网络运行的效率。本节在结合逆向物流的环境和特点的前提下，在构建废旧汽车逆向物流网络时设置以下几个网络节点：1、回收中心节点。废旧汽车回收中心是汽车逆向物流的重要环节，其节点选择的位置的布局和数量的分布会直接影响到整个废旧汽车逆向物流网络的物流成本和运输范围。在选择回收中心的时候，应充分考虑本地区的汽车保有量的分布结构，回收中心的选择应与当地汽车市场的发展相适应。2、检测拆解中心节点。一方面，在企业负责运营的模式下，检测拆解中心负责处理由回收中心转移的废旧车辆；另一方面，交管局按照汽车报废标准将不合格的汽车交由检测拆解中心处理。无论以何种方式，检测拆解中心都负责对废旧汽车进行拆解，将拆解下来的零部件进行分类整理并送往再制造中心进行再加工制造。3、再制造中心节点。废旧汽车逆向物流网络的核心就是再制造中心，再制造中心将回收的零部件进行检修或者再制造，实现废旧零部件的资源的循环利用和价值恢复。对不同废旧程度的零部件的处理方式也不尽相同，对于可直接重复利用的零部件可进行简单处理后直接运用到汽车的生产制造中，对于仍然具有使用功能且没有达到使用寿命的零部件可进行维修、翻新后投入市场；对于已经失去利用价值的零部件可进行处理投入到原材料加工市场。4、再分销中心节点。再分销环节是整个逆向物流的终端环节，同时也是逆向物流与正向物理的接洽环节。对于废旧汽车经过再制造产生的零部件、原材料等可通过再分销中心重新投入到市场进行销售，实现新的生命循环。在对废旧汽车逆向物流网络中各个节点进行选择时，应遵循以下几个原则：首先，各个物流节点的选择应充分遵照国家的经济发展方针，结合当地的汽车行业的发展现状和规划，与物流网络所在地的政策相适应；其次，网络节点的费用包含建设费用和运营费用，在进行网络节点的选择时，应秉承经济性的原则，以各物流节点的建设和运营费用最低为目的；再者，选择逆向物流网络节点时应充分考虑整个区域内的汽车回收网络，使汽车的回收中心与检测拆解中心以及再制造中心无论在地域分布上还是在处理流程上都能相互适应；最后，对24 第三章废旧汽车逆向物流网络分析逆向物流节点的选择还应具有战略性的眼光，要能做到从全局的角度出发建立逆向物流网络节点，充分考虑当地目前的汽车保有量、报废率以及两者的增长速度，从长远利益以及长远战略角度建立合理的逆向物流网络节点。3.2.2废旧汽车逆向物流网络运作流程一、国外废旧汽车逆向物流网络运作流程发达国家的废旧汽车工业都有相对较为规范和高效的运作流程，一般发达国家都有相对完善合理的政策和市场的保障，只是每个国家在具体的运行形式上各有特色。就美国、德国和日本来说，其在废旧汽车回收处理流程上相对比较成熟，所构建的运作流程也较为典型。因此，本节重点分析这三个国家的具体逆向物流网络运作流程。1、美国美国在废旧汽车回收与再利用技术在全球处于领先地位，能被回收的汽车占废旧汽车总量的95%左右，占车身近四分之三总量的零部件能够得到有效利用。高效率的回收利用能够带来相应的高丰厚利润回报，据统计，美国废旧汽车行业每年能贡献十多亿美元的经济收入。在法规方面，美国没有直接对废旧汽车的处理进行法律法规的限制，而是通过环境保护法的形式间接地规范废旧汽车行业的发展，通过连带责任制的形式规范逆向物流供应链中参与者的行为方式，要求汽车制造商在设计生产的过程中就考虑到汽车的回收过程。同时，供应商、经销商以及消费者在参与汽车的交易回收过程中都承担相应的职责。在技术方面，美国三大汽车制造商（福特、通用、克莱斯勒）‘合作研究，技术共享’的运营模式为美国废旧汽车市场化运作解决了技术上的难题，使废旧汽车塑料、非金属等较难收集的材料的高比例回收得以实现。具体流程如图3-2。废液和特殊材散装材料再回收利用料回收企业回汽车修理厂消收费拆者解再使用再制造零部件零部件再制造商零部件销售商企业汽车制造商残渣填埋剩余车体部分粉碎企业原材料制造商图3-2美国废旧汽车逆向物流流程Fig.3-2ScrapcarsreverselogisticsprocessesofUS2、德国作为世界汽车的发源地，德国的汽车工业水平已经达到很高的水平。德国的废旧汽车回收与德国制定的一系列法律法规是相辅相成的，德国规定使用十年以上的车就属于旧车，但在汽车使用的年限以及已经驾驶的里程数上没有强制规定，而是通过增加旧车辆的维修保养费而促使消费者自愿对旧车辆进行报废处理。消费者在申请报废车辆时需要到有关部门办理25 江南大学硕士学位论文相关手续，并且车主必须凭回收拆解厂出具的可利用证明到当地的车管所办理车辆注销登记。没有办理车辆注销证明而将废旧车辆随意丢弃的将会受到法律法规的惩罚。在德国，消费者将汽车做报废处理后，必须将废旧汽车通过专业机构认证的回收站进行回收，再由回收站将废旧车辆送往通过专业机构认证的拆解中心进行拆解，一般情况下，废旧汽车只能交由经过认证的规范企业进行拆解并从事旧车零部件的买卖，违规的企业将会受到相关部门的处罚。拆解中心通过逆向制造程序对废旧汽车进行拆解，金属车架、发动机、稀有金属等被分门别类放置，能够再使用的零部件将被提供给修理厂或者出售，不能再使用的零部件则送往原材料市场或进行废物处理。如图3-3。提供技术信息提供回收点信息汽车生产商政府和相关法律法规制定规定解除保险公司专业认证师认证机构消监督费回收中心零部件市场者汽车拆解厂原材料市场交管部门税务部门注销登记停止征税废物处理厂图3-3德国废旧汽车逆向物流流程Fig.3-3ScrapcarsreverselogisticsprocessesofGermany3、日本日本是传统的汽车工业发达国家，一方面，日本每年能够产生500万左右的废旧车辆，而另一方面，日本是自然资源相对紧缺的国家，其最开始的生产消费工业模式耗费了大量的资源。基于此，日本于二十世纪七十年代就摒弃了传统的回收利用体系转向构建覆盖全国的经济循环废旧汽车发展模式，其核心思想就是通过一定的技术手段将废旧产品回收并重新加工以达到重复使用的目的。并且，日本在循环经济方面相应地配套了较为完善的政策法规，其中《汽车回收利用法》明确规定了废旧汽车的残渣(ASR)、氟利昂以及安全气囊三种物品由汽车生产商负责回收处理，其余物品则由拆解商负责处理。另外，日本就针对废旧汽车建立了脱离于企业和政府的第三方汽车回收利用促进中心，该中心是由指定再资源化机构、资金管理法人以及指定再资源化机构信息管理中心组成，负责对废旧汽车回收信息的收集、传递和监管。指定再资源化机构则负责废旧汽车回收利用的具体应用；资金管理法人则对以预付款的方式进行支付的废旧汽车的回收处理费用进行管理，形成专款专用的制度；信息管理中心负责对废旧汽车的流经渠道和回收拆解过程进行信息化的监督。如图3-4。26 第三章废旧汽车逆向物流网络分析提供资金氟利昂资金管理法人氟处理公司缴纳预付款零部件提供资金指定再资源化机构汽车制造商气囊等有用部分消残渣ASR费剩余者回收公司拆解公司粉碎公司废弃处理信息管理中心图3-4日本废旧汽车逆向物流流程Fig.3-4ScrapcarsreverselogisticsprocessesofJapan二、国内废旧汽车逆向物流网络运作流程据预测分析，到2020年，我国的汽车报废量将达到1100万辆，将是目前汽车报废量的4倍，废旧汽车行业发展空间巨大。而截止2015年底，全国报废汽车回收拆解企业才达到540家多，回收网点2200多个1。由于我国汽车工业起步较晚、基础相对较差，在废旧汽车及其零部件回收方面没有形成统一规范的运行机制，另外，国人对于废旧汽车环保理念认知不足，这一系列的成因构成了我国废旧汽车行业发展较为落后的局面。目前我国对废旧汽车的回收还停留在相对粗放的形式，在新版《报废汽车回收管理条例》还未出台之前，我国的废旧汽车回收办法主要还是依照2001年出版的《报废汽车管理办法》的规定，《办法》规定对废旧汽车必须破坏五大总成，因此，市场上参与废旧汽车回收的企业为数不多。获得政府资质认证的回收拆解企业按照一定的规范将车主送往的废旧车辆进行拆解，对五大总成在民警的监督下进行打孔破坏，将可再利用的零部件卖往修理厂或二手市场，将不能再利用的零部件送往原材料市场或进行废弃处理。如图3-5。政府部门废油回收资技术规范质修理厂认车管所排号查档证可用零部件消费二手市场民警监督者回收拆解企业破坏五大总成原材料市场拆除其他部分废弃处理点图3-5国内废旧汽车逆向物流流程Fig.3-5Scrapcarsreverselogisticsprocessesofdomestic1数据来源：《废旧汽车回收行业报告》27 江南大学硕士学位论文3.3废旧汽车逆向物流网络功能分析回收物流网络的功能是指回收物流网络应该发挥的作用或需要具备的职能[69]。废旧汽车逆向物流网络功能则是各项网络节点功能的集中体现，废旧汽车逆向物流的顺利运行则需要良好的网络功能作为支撑。本节将对废旧汽车逆向物流网络的各项功能做详细研究和分析，为废旧汽车逆向物流网络的整体构建做基础。3.3.1废旧汽车逆向物流网络收集功能收集功能是废旧汽车逆向物流网络的基本功能，是汽车制造商或者第三方机构以有偿或者无偿的形式将分散在各地的废旧汽车进行收集，再统一运往下一处理点的行为。在汽车行业中，由于汽车的销售运营网络相对比较健全，汽车销售商的存在使得汽车的消费者能够分散在全国的各个地方和区域，消费者在汽车进行报废处理时无法及时将废旧的汽车进行适当的处置，大多数消费者选择直接废弃或者低价变卖给非专业的废弃厂，这种非系统化的模式极大地阻碍了制造商对废旧汽车逆向物流的运营，如何实现最大化的回收是废旧汽车运行过程中必须面对的问题。另一方面，废旧汽车收集的另一重要因素就是运输，运输行为涉及到逆向物流中的众多资源的综合运用，如何安排车辆以及运输路线等都会对废旧汽车的收集产生影响，由于废旧汽车的收集工作通常是分散型小批量运输，因此，运输费用占据的成本比较大。此外，运输的方式以及运输的距离也是逆向物流中需要重点考虑的因素。由此看来，收集的地点的选择就会显得格外重要。就从目前的汽车行业结构来看，由于废旧汽车逆向物流的不确定性，对废旧汽车的回收时间、地点、数量以及方式都需要统一的规划。有效地对正向物流和逆向物流进行整合，充分利用汽车正向物流的网络节点对废旧汽车进行回收是最有效的方式，经销商在对汽车进行销售的同时，可以将销售点扩展为专业的回收中心，有经销商负责对废旧汽车进行回收，再将回收的废旧汽车转交给制造商或者第三方机构，制造商或第三方机构则负责对转交的废旧汽车进行下一步处理以及对经销商实施相应的补贴。3.3.2废旧汽车逆向物流网络检测拆解功能废旧汽车回收与再利用的关键就是检测与拆解环节。其中，检测主要分为静态检测和动态检测两种方法：静态检测是指检测人员根据自己的技能和经验对废旧车辆进行直观的定性判断，即初步判断车辆的运行状况、车辆的总成及各个零部件的废旧程度等。而动态的检测常借助各种汽车检测仪器和工具，并结合检测人员的经验，对废旧车辆的各项零部件进行定性的评价，这也是对废旧车辆登记划分的依据。而拆解的步骤则相对比较繁琐，一方面是对废旧汽车的结构进行拆解：由于汽车的结构设计大多是依据装配性和安全化的考虑，汽车在设计时很少有考虑到汽车的回收和拆卸，有些地方的结构连接存在难于拆卸甚至是不可拆卸要素。此外，废旧汽车在使用阶段出现了不同程度的变化，如生锈、腐蚀、变形等，有的废旧汽车的待拆解零部件已经缺乏了完整的信息，这些因素都会给废旧汽车的拆解带来困难。另一方面是对废旧汽车各部分材料的回收，由于汽车在设计时会从实用性和经济性的角度出发采用众多种类的材料，各种材料之间会存28 第三章废旧汽车逆向物流网络分析在很大的差异性，因此，在对废旧汽车进行拆解时需要充分考虑到各种材料的分类回收，导致拆解的步骤不能趋向流程化，这在很大程度上加大了拆解的难度。3.3.3废旧汽车逆向物流网络再处理功能废旧汽车逆向物流网路的再处理功能是指对拆解下来的符合生产制造的零部件进入车间进行生产再制造。再制造是一个工业过程[70]，废旧零部件进入到这个过程，与新零件进行整合，将整合后的零部件组合运用到新产品的生产中，经过专业化的技术检测和试验后，这些合格的再制造新产品就会进入市场，而废旧的零部件也通过该流程得以恢复自身使用价值。具体如图3-6。拆卸的零部件产品再装配产品测试零部件清洗零部件检测分类零部件再制造投放市场图3-6废旧汽车零部件再制造流程Fig.3-6Partsremanufacturingprocessofscrapcars①零部件清洗。这个过程要求对拆解下来的零部件进行清洗，是清洗介质、工件表面以及污染物三者之间的相互作用，使得零部件达到一定的清洁度标准。②零部件检测分类。对零部件进行检测评估，了解零部件的基本状况和损坏程度，并对零部件加以标识使其制造时间、型号以及目前的状况等基本信息容易辨认。同时对各个零部件进行分类整理，并将各个零件的基础数据记录在库。检测评估的结果关系到零部件接下来的翻新和运用方案。③零部件再制造。对需要再加工的零部件进行处理以满足技术运用标准。对零部件的再制造包括：1、对磨损的零部件进行焊接修复；2、对零部件表面进行加工处理；3、对零部件的拼接整合等。④产品再装配。再制造的零部件会依据具体的生产计划由仓库进入到生产车间进行新产品的装配。与新部件不同的是，再制造的零部件会被附上再制造标签为以后的零部件修理和加工提供参考。⑤产品测试。理论上对再制造的零部件要求百分之一百的合格率。因此，在制造的过程中，对再制造的零部件的测试尤为重要，测试的结果关系到再制造零部件能否重新回到市场。⑥投放市场。通过测试的产品会进入正向物流系统投如市场。3.3.4废旧汽车逆向物流网络再分销功能废旧汽车逆向物流网络的再分销功能是指进入逆向物流系统的废旧汽车的各个零部件进入市场后又重新回到消费者手中的全部过程。这其中包含了两个方面，一方面是对从废旧汽29 江南大学硕士学位论文车拆解下来的无法进行再制造的零部件直接进行二次销售，这类零部件有的直接进入一级市场，有的则通过第三方企业进行相关处理后进入消费市场。另一方面则是拆解下来的可进行再制造的零部件经过再制造处理后，有的是以新零部件的形式进入消费市场，有的则作为新产品的零部件跟随新产品一起进入消费市场。废旧汽车逆向物流网络的再分销同样涉及到产品的运输和储存。由于不同的零部件输出的类型差异性，因此，逆向物流系统中对于运输流量的大小以及运输的效率很难掌握。对再分销的物流运输往往是通过与正向物流相整合的形式实现。一方面，对融入到新产品中的再制造零部件则通过正规的正向物流流程，经过原有的销售渠道进行销售。另一方面，对于需要进行二次销售的零部件可以通过逆向物流的回程车的形式，将需要销售的零部件运往二手市场。再分销功能的实现需要将正向物流与逆向物流进行整合。而对再分销网络的信息系统的管理以及整个再分销系统的统筹则是实现再分销功能的关键。3.3.5废旧汽车逆向物流网络最终处理功能废旧汽车逆向物流网络的最终处理也就是废弃处理阶段，是指由于技术和经济的原因，对废旧汽车的部件无法进行再制造或者再销售，直接废弃又会对环境造成破坏的情形下，将废弃部件进行掩埋或者焚烧处理的一种形式。废弃部件进入废弃处理的原因一方面是由于对零部件拆解的技术要求过高，勉强拆解下来的零部件不能进行二次加工或者不能产生变卖价值。另一方面是是出于经济的角度考虑，废弃部件已经失去了再使用的价值，对其进行拆解或者再制造不但不能带来利润反而还会加大制造商的运营成本。在这几种情形下，制造商则会考虑对废弃部件进行废弃处理。对废弃部件的最终处理方式主要有焚烧或者掩埋。焚烧处理适用于具有一定热值的废弃物，且该废弃物进行焚烧时释放的气体不会给空气造成危害。一般对废弃物的焚烧的技术手段和安全标准都相对比较严格，必须达到污染物控制的标准后方可进行焚烧处理。对于不能焚烧的废弃物则可以通过掩埋的方式进行处理。30 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解在前面几章的论述中，主要对废旧汽车逆向物流运行的模式以及网络的构成要素做出了详细的分析。本章则从废旧汽车逆向物流的三种模式出发，采用混合整数规划的方法，分别构建基于整个逆向物流网络成本最小化的模型。模型的主要构建层级为消费点、回收中心、检测拆解中心以及再制造中心。网络成本的构成因素主要有各个节点之间的物流运输成本、各节点设施建设和运营成本、设施在处理废旧汽车时产生的处理成本。网络是根据从消费点产生的具体废旧汽车数量在各个物流节点之间的流动所产生的费用而构建的，通过对网络中各个设施是否新建（扩建）来确定节点的位置和数量，使得整个逆向物流网络的成本趋于最小化。本章运用决策模型在构建的三种物流模型中选择出基于限定条件下的最优模式，再通过遗传算法对该模式下的废旧汽车逆向物流网络模型进行求解，以确定各个物流节点位置和数量的选择以及节点之间具体的运输路线和运输量。4.1自营模式下废旧汽车逆向物流网络模型4.1.1问题描述在自营模式下，企业一般拥有较大的规模以及独立的物流运营系统，往往在一个区域内拥有多个分销中心、配送中心以及制造中心，各个物流中心互相协调配合。自营模式下的废旧汽车逆向物流网络可以通过扩充正向物流的方式实现，回收中心可以由分销中心升级扩建；检测拆解中心可以由配送中心升级扩建；再制造中心可以由制造中心升级扩建；在通过整合正-逆向物流的形式使得整个网络的建设运营成本达到最低。网络的具体运行流程如下：分销中心将出售给消费者的车辆进行信息登记以便回收，消费者则通过主动或者被动的形式将废旧汽车运往回收中心，回收中心对废旧汽车进行收集整理后将废旧汽车运往新建拆解中心或由配送中心的返程车运往扩建的拆解中心，拆解中心对废旧汽车进行拆解后将零部件运往新建再制造中心或由制造中心的返程车辆运往扩建的再制造中心。如图4-1。消费点新建检测新建回收中心新建再制造中心拆解中心消费点扩建检测扩建回收中心扩建再制造中心拆解中心消费点废弃点图4-1自营模式下废旧汽车逆向物流网络Fig.4-1Reverselogisticsnetworkinmanufacture-operatedmode31 江南大学硕士学位论文4.1.2模型假设（1）原有的正向物流网络是经过优化且运行稳定的，分销中心、配送中心以及再制造中心设施功能完善且都是能够被扩建的。（2）消费点为已有的废旧汽车回收点、维修点和销售点，从消费点运往回收中心的废旧汽车具有同质性，回收的汽车视为单一的整体,各物流节点间的运输仅考虑汽车零部件的质量。消费点的地理位置均已知且处理费用和运营成本以及运往回收中心的运输费用不在该模型的考虑范围。（3）新建、扩建设施的固定费用均已知，各个设施的单位处理费用均已知，各个设施的最大处理能力均已知。（4）模型总的构建成本与运输费用以及处理量有关，单位运输成本已知，运输费用与运输的质量和运输的距离成正比。（5）回收的废旧汽车数量已知。按重量标准收集的废旧汽车将全部转移至检测拆解中心，检测拆解中心只负责零部件的拆解工作，并将拆解下来的零部件如数转移至再制造中心和废弃点，不考虑在运输过程中零部件的损失。（6）本模型只考虑运往废弃点的运输费用以及废弃点的选取，而废弃点的建设费用、运营费用以及处理费用不在本模型的考虑范围内。4.1.3符号说明回收中心：f：新建回收中心的备选地（f=1，2，3……F）f'：扩建回收中心的备选地（f'=1，2，3……F'）检测拆解中心：g：新建检测拆解中心的备选地（g=1，2，3……G）g'：扩建检测拆解中心的备选地（g'=1，2，3……G'）再制造中心：h：新建再制造中心的备选地（h=1，2，3……H）h'：扩建再制造中心的备选地（h'=1，2，3……H'）废弃点：i：废弃点的备选地（i=1，2，3……I）F：新建回收中心的备选地最大数；F'：扩建回收中心的备选地最大数；G：新建检测拆解中心的备选地最大数；G'：扩建检测拆解中心的备选地最大数；H：新建再制造中心的备选地最大数；H'：扩建再制造中心的备选地最大数；I：废弃点的备选地最大数；32 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解SC：单位运输费用；DF：回收中心对废旧汽车的单位处理费用；DG：检测拆解中心对废旧汽车的单位处理费用；DH：再制造中心对废旧汽车的单位处理费用；MAXF(MINF)：新建回收中心的最大（最小）处理能力；ffMAXF(MINF)：扩建回收中心的最大（最小）处理能力；f'f'MAXG(MING)：新建检测拆解中心的最大（最小）处理能力；ggMAXG(MING)：扩建检测拆解中心的最大（最小）处理能力；g'g'MAXH(MINH)：新建再制造中心的最大（最小）处理能力；hhMAXH(MINH)：扩建再制造中心的最大（最小）处理能力；h'hNF：0-1变量，1表示此地被选中作为新建回收中心，0表示未被选中；fNF：0-1变量，1表示此地被选中作为扩建回收中心，0表示未被选中；f'NG：0-1变量，1表示此地被选中作为新建检测拆解中心，0表示未被选中；gNG：0-1变量，1表示此地被选中作为扩建检测拆解中心，0表示未被选中；g'NH：0-1变量，1表示此地被选中作为新建再制造中心，0表示未被选中；hNH：0-1变量，1表示此地被选中作为扩建再制造中心，0表示未被选中；h'NI：0-1变量，1表示此地被选中作为废弃点，0表示未被选中；iKC：新建回收中心的建设费用；fKC：扩建回收中心的建设费用；f'KC：新建检测拆解中心的建设费用；gKC：扩建检测拆解中心的建设费用；g'KC：新建再制造中心的建设费用；hKC：扩建再制造中心的建设费用；h'YC：新建回收中心的运营费用；fYC：扩建回收中心的运营费用；f'YC：新建检测拆解中心的运营费用；gYC：扩建检测拆解中心的运营费用；g'YC：新建再制造中心的运营费用；hYC：扩建再制造中心的运营费用；h'Q：废旧汽车由消费点运往新建回收中心的零部件质量；fQ：废旧汽车由消费点运往扩建回收中心的零部件质量；f'Q：废旧汽车由新建回收中心运往新建检测拆解中心的零部件质量；fg33 江南大学硕士学位论文Q：废旧汽车由新建回收中心运往扩建检测拆解中心的零部件质量；fg'Q：废旧汽车由扩建回收中心运往新建检测拆解中心的零部件质量；f'gQ：废旧汽车由扩建回收中心运往扩建检测拆解中心的零部件质量；f'g'Q：废旧汽车由新建检测拆解中心运往废弃点的零部件质量；giQ：废旧汽车由扩建检测拆解中心运往废弃点的零部件质量；g'iQ：废旧汽车由新建检测拆解中心运往新建再制造中心的零部件质量；ghQ：废旧汽车由新建检测拆解中心运往扩建再制造中心的零部件质量；gh'Q：废旧汽车由扩建检测拆解中心运往新建再制造中心的零部件质量；g'hQ：废旧汽车由扩建检测拆解中心运往扩建再制造中心的零部件质量；g'h'L：废旧汽车由新建回收中心运往新建检测拆解中心的运输距离；fgL：废旧汽车由新建回收中心运往扩建检测拆解中心的运输距离；fg'L：废旧汽车由扩建回收中心运往新建检测拆解中心的运输距离；f'gL：废旧汽车由扩建回收中心运往扩建检测拆解中心的运输距离；f'g'L：废旧汽车由新建检测拆解中心运往新建再制造中心的运输距离；ghL：废旧汽车由新建检测拆解中心运往扩建再制造中心的运输距离；gh'L：废旧汽车由扩建检测拆解中心运往新建再制造中心的运输距离；g'hL：废旧汽车由扩建检测拆解中心运往扩建再制造中心的运输距离；g'h'L：废旧汽车由新建检测拆解中心运往废弃点的运输距离；giL：废旧汽车由扩建检测拆解中心运往再制造的运输距离；g'i4.1.4模型建立1、目标函数minTCKCfNFfKCgNFgKChNFhKCf'NFf'KCg'NFg'KCh'NFh'fFgGhHf'F'g'G'h'H'YCfNFfYCgNFgYChNFhYCf'NFf'YCg'NFg'YCh'NFh'fFgGhHf'F'g'G'h'H'DFQfDFQf'DGQfgDGQf'gDGQfg'DGQf'g'fFf'F'fFgGf'F'gGfFg'G'f'F'g'G'DHQghDHQg'hDHQgh'DHQg'h'gGhHg'G'hHgGh'H'g'G'h'H'SCQfgLfgSCQfg'Lfg'SCQf'gLf'gSCQf'g'Lf'g'fFgGfFg'G'f'F'gGf'F'g'G'SCQghLghSCQgh'Lgh'SCQg'hLg'hSCQg'h'Lg'h'gGhHgGh'H'g'G'hHg'G'h'H'SCQgiLgiSCQg'iLg'i（4.1）gGiIg'GiI34 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解2、流量平衡：QfQf'QfgQf'gQfg'Qf'g'对于所有的f、f´（4.2）fFf'FfFf'FQfgQf'gQfg'Qf'g'QghQgh'Qg'hQg'h'fFf'FfFf'FhHh'H'hHh'H'QgiQg'iiIiI对于所有的g、g´（4.3）3、能力约束：（4.4）MINFNFQMAXFNFfffff（4.5）MINFNFQMAXFNFf'f'f'f'f'MINGgNGgQfgQf'gMAXGgNGg对于所有的g、g´（4.6）fFf'F'MINGg'NGg'Qfg'Qf'g'MAXGg'NGg'对于所有的g、g´（4.7）fFf'F'MINHhNHhQghQg'hMAXHhNHh对于所有的h、h´（4.8）gGg'G'MINHh'NHh'Qgh'Qg'h'MAXHh'NHh'对于所有的h、h´（4.9）gGg'G'NFF,NFF';（4.10）ff'fFf'F'NGG,NGG';（4.11）gggGg'GNHH,NHH',NII（4.12）hhihHhHiI4、非负约束：Q、Q、Q、Q、Q、Q、Q、Q、Q、Q0fgf'gfg'f'g'ghg'hgh'g'h'gig'i对于所有的f、f´、g、g´、h、h´、i（4.13）f、f'、g、g'、h、h'、i、i'、Q、Q、Q、Q、Q、Q、Q、ff'fgf'gfg'f'g'ghQ、Q、Q、Q、QN且0g'hgh'g'h'gig'i对于所有的f、f´、g、g´、h、h´、i（4.14）目标模型是建立在逆向物流网络构建的总成本最小的基础上的，目标函数的第一项分别是回收中心、检测拆解中心以及再制造中心的新建和扩建固定费用；第二项是回收中心、检测拆解中心以及再制造中心的日常运营费用；第三项是回收中心、检测拆解中心以及再制造中心处理废旧汽车的处理费用；第四项则是废旧汽车由回收中心运往检测拆解中心、检测拆解中心运往再制造中心以及检测拆解中心运往废弃点的运输费用。35 江南大学硕士学位论文（4.2）、（4.3）为流量平衡。其中（4.2）表示新建和扩建的回收中心收集的废旧汽车总量与由回收中心运往新建和扩建的检测拆解中心的废旧汽车总量是相等的。（4.3）表示运往回收拆解中心的废旧汽车总量与由检测拆解中心运往新建和扩建的再制造中心以及废弃点的废旧汽车总量是相等的。（4.4）~（4.12）为能力约束。其中（4.4）、（4.5）表示新建和扩建的回收中心对于废旧汽车的回收能力限制；（4.6）、（4.7）表示运往新建和扩建的检测拆解中心的废旧汽车量不能小于其最小检测拆解能力同时也不能大于其最大检测拆解能力；（4.8）、（4.9）表示运往新建和扩建的再制造中心的废旧汽车量不能小于其最小再制造能力也不能大于其最大再制造能力；（4.10）表示新建或扩建的回收中心的数量限制；（4.11）表示新建或扩建的检测拆解中心的数量限制；（4.12）表示新建或扩建的再制造中心数量限制以及废弃点的数量限制。（4.13）表示各个物流节点的物流量不能为负数；（4.14）表示回收中心、检测拆解中心、再制造中心以及废弃点之间的物流量以及新建或扩建的数目为整数并且大于零。4.2联营模式下废旧汽车逆向物流网络模型4.2.1问题描述在联营的模式下，各家制造商拥有各自独立的生产工厂，多家汽车制造商联合规划集成的废旧汽车逆向物流网络，针对区域内的消费者回收各自的废旧汽车品牌。制造商建立联合回收中心对消费区域内的废旧汽车进行回收，将回收的废旧汽车运往联合建立的处理中心，处理中心对废旧汽车进行检测、拆解、维修以及再制造，并将处理过的零部件根据需要运往各个制造商。如图4-2。规划联营模式下的逆向物流网络就是在一定规划期内确定联合回收中心以及联合处理中心的数量和位置，并在已有的各家制造商的地理位置的基础上构建合理的物流分配系统。而联合回收中心以及处理中心一般都需要制造商共同出资新建，结合物流网络的建设成本、运营成本以及运输成本综合构建逆向物流网络系统。消费点联合回收中心联合处理中心制造商A消费点联合回收中心联合处理中心制造商B消费点废弃点图4-2联营模式下废旧汽车逆向物流网络Fig.4-2Reverselogisticsnetworkinjoint-operatedmode36 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解4.2.2模型假设该模型只考虑联营情况下逆向物流网络的情形，原有的各个制造商的正向物流网络是经过优化且运行稳定的，逆向物流的各个作业流程不涉及正向物流的内容。（2）消费点为已有的废旧汽车回收点、维修点和销售点，从消费点运往联合回收中心的废旧汽车具有同质性，回收的汽车视为单一的整体，各物流节点间的运输仅考虑汽车零部件的质量。消费点的地理位置均已知且处理费用和运营成本以及运往回收中心的运输费用不在该模型的考虑范围。（3）新建设施的固定费用均已知，各个设施的单位处理费用均已知，各个设施的最大处理能力均已知。（4）模型总的构建成本与运输费用以及处理量有关，单位运输成本已知，运输费用与运输的质量和运输的距离成正比。（5）回收的废旧汽车数量已知。联合回收中心将收集的全部废旧汽车运往联合处理中心，联合处理中心将拆解的零部件全部送往各个制造商和废弃点，运输过程无消耗。（6）由于联营模式下各个制造商已经存在且位置都已确定，因此，制造商的物流节点位置和数量不在本模型的构建中。（7）本模型只考虑运往废弃点的运输费用以及废弃点的选取，而废弃点的建设费用、运营费用以及处理费用不在本模型的考虑范围内。4.2.3符号说明回收中心：f：新建联合回收中心的备选地（f=1，2，3……F）处理中心：g：新建联合处理中心的备选地（g=1，2，3……G）废弃点：i：废弃点的备选地（i=1，2，3……I）制造商：h：已知的制造商（h=1，2，3……H）F：新建联合回收中心的备选地最大数；G：新建联合处理中心的备选地最大数；I：废弃点的备选地最大数；SC：单位运输费用；DF：回收中心对废旧汽车的单位处理费用；DG：处理中心对废旧汽车的单位处理费用；MAXF(MINF)：新建的联合回收中心的最大（最小）回收能力；ffMAXG(MING)：新建的联合处理中心的最大（最小）处理能力；ggNF：0-1变量，1表示在此地被选中作为新建联合回收中心，0表示未选中；f37 江南大学硕士学位论文NG：0-1变量，1表示在此地被选中作为新建联合处理中心，0表示未选中；gNI：0-1变量，1表示在此地被选中作为废弃点，0表示未选中；iKC：新建联合回收中心的建设费用；fKC：新建联合处理中心的建设费用；gYC：新建联合回收中心的运营费用；fYC：新建联合处理中心的运营费用；gQ：废旧汽车由消费点运往联合回收中心的零部件质量；fQ：废旧汽车由新建回收中心运往联合处理中心的零部件质量；fgQ：废旧汽车由联合处理中心运往制造商的零部件质量；ghL：废旧汽车由联合回收中心运往联合处理中心的运输距离；fgL：废旧汽车由联合处理中心运往废弃点的运输距离；giL：废旧汽车由联合处理中心运往废制造商的运输距离；gh4.2.4模型建立1、目标函数minTCKCfNFfKCgNGgYCfNFfYCgNGgfFgGfFgGDFQfDGQfgSCQfgLfgSCQgiLgiSCQghLghfFfFgGfFgGgGiIgGhH（4.15）2、流量平衡：QfQfg（4.16）fFgGQfgQghQgi对于所有的g（4.17）fFhHiI3、能力约束：MINFQMAXF（4.18）fffMINGgQfgMAXGg对于所有的g（4.19）fFNFfF,NGgG,NIiI（4.20）fFgHiI4、非负约束：Q、Q、Q0对于所有的f、g、h、i（4.21）fggigh38 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解f、g、h、i、Q、Q、QN且0对于所有的f、g、h、i（4.22）fgghgi该模型的目标是整个联营的逆向物流网络的构建成本最小化，模型的第一部分是联合回收中心以及联合处理中心的建设费用；第二部分是联合回收中心和联合处理中心的运营费用；第三部分是联合回收中心和联合处理中心在处理废旧汽车时的处理成本；第四部分则是废旧汽车从回收中心运往处理中心、从处理中心运往制造商以及废弃点的运输费用；（4.16）、（4.17）为流量平衡。其中（4.16）表示联合回收中心收集的废旧汽车总量与由联合回收中心运往联合处理中心的废旧汽车总量是相等的。（4.17）表示运往联合处理中心的废旧汽车总量与由联合处理中心运往各个制造商以及废弃点的废旧汽车总量是相等的。（4.18）~（4.20）为能力约束。其中（4.18）表示运往联合回收中心的废旧汽车量不能小于其最小回收能力同时也不能大于其最大回收能力；（4.19）表示运往联合处理中心的废旧汽车量不能小于其最小处理能力同时也不能大于其最大处理能力；（4.20）表示新建联合回收中心和新建的联合处理中心以及废弃点选择的数量限制。（4.21）表示各个物流节点的物流量不能为负数；（4.22）表示回收中心、处理中心以及废弃点之间的物流量以及新建的数目为整数并且大于零。4.3第三方模式下废旧汽车逆向物流网络模型4.3.1问题描述在第三方模式下的废旧汽车逆向物流网络中，废旧汽车是由第三方回收企业负责运作的。第三方回收企业对废旧汽车进行回收，并经过自己建设的处理中心进行检测、拆解以及破碎等步骤，再将拆解下来的零部件卖给其他加工厂。而原材料市场、二手市场、再制造商以及钢铁厂等都是市场存在的物流节点，第三方回收企业只需要将拆解下来的零部件按照每个企业的需要进行转卖即可。第三方模式下的废旧汽车逆向物流网路的消费点和处理后的流向地点都已经确定，需要由第三方企业建立回收中心以及处理中心，规划回收中心以及处理中心的位置和数量。消费点原材料市场回收中心处理中心二手市场消费点再制造商回收中心处理中心消费点钢铁厂废弃点图4-3第三方模式下废旧汽车逆向物流网络Fig.4-3Reverselogisticsnetworkinthirdpartymode39 江南大学硕士学位论文4.3.2模型假设该模型只考虑第三方情况下逆向物流网络的情形，逆向物流的各个作业流程不涉及正向物流的内容。（2）消费点为已有的废旧汽车回收点、维修点和销售点，从消费点运往回收中心的废旧汽车具有同质性，回收的汽车视为单一的整体，各物流节点间的运输仅考虑汽车零部件的质量。消费点的地理位置均已知且处理费用和运营成本以及运往回收中心的运输费用不在该模型的考虑范围。（3）新建设施的固定费用均已知，各个设施的单位处理费用均已知，各个设施的最大处理能力均已知。（4）模型总的构建成本与运输费用以及处理量有关，单位运输成本已知，运输费用与运输的质量和运输的距离成正比。（5）回收的废旧汽车数量已知。按重量标准收集的废旧汽车将全部转移至处理中心，处理中心将负责零部件的拆解、分类、初步加工等工作，并将处理过的零部件如数转移至各个再制造商和废弃点，不考虑在运输过程中零部件的损失。（6）由于第三方模式下各个终点商已经存在且位置都已确定，因此，终点商的物流节点位置和数量不在本模型的构建中。（7）本模型只考虑运往废弃点的运输费用以及废弃点的选取，而废弃点的建设费用、运营费用以及处理费用不在本模型的考虑范围内。4.3.3符号说明回收中心：f：新建回收中心的备选地（f=1，2，3……F）处理中心：g：新建处理中心的备选地（g=1，2，3……G）废弃点：i：废弃点的备选地（i=1，2，3……I）原材料市场：m：已知的原材料市场（m=1，2，3……M）二手市场：n：已知的二手市场（n=1，2，3……N）再制造市场：o：已知的再制造市场（o=1，2，3……O）钢铁厂：p：已知的钢铁厂（p=1，2，3……P）F：新建回收中心的备选地最大数；G：新建处理中心的备选地最大数；40 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解I：废弃点的备选地最大数；SC：单位运输费用；DF：回收中心对废旧汽车的单位处理费用；DG：处理中心对废旧汽车的单位处理费用；MAXF(MINF)：新建的回收中心的最大（最小）回收能力；ffMAXG(MING)：新建的处理中心的最大（最小）处理能力；ggNF：0-1变量，1表示此地被选中作为新建回收中心，0表示未被选中；fNG：0-1变量，1表示此地被选中作为新建处理中心，0表示未被选中；gNI：0-1变量，1表示此地被选中作为废弃点，0表示未被选中；iKC：新建回收中心的建设费用；fKC：新建处理中心的建设费用；gYC：新建回收中心的运营费用；fYC：新建处理中心的运营费用；gQ：废旧汽车由消费点运往回收中心的零部件质量；fQ：废旧汽车由新建回收中心运往新建处理中心的零部件质量；fgQ：废旧汽车由新建处理中心运往原材料市场的零部件质量；gmQ：废旧汽车由新建处理中心运往二手市场的零部件质量；gnQ：废旧汽车由新建处理中心运往再制造市场的零部件质量；goQ：废旧汽车由处理中心运往钢铁厂的零部件质量；gpL：废旧汽车由回收中心运往处理中心的运输距离；fgL：废旧汽车由处理中心运往废弃点的运输距离；giL：废旧汽车由处理中心运往原材料市场的运输距离；gmL：废旧汽车由处理中心运往二手市场的运输距离；gnL：废旧汽车由处理中心运往再制造市场的运输距离；goL：废旧汽车由处理中心运往钢铁厂的运输距离；gp4.3.4模型建立1、目标函数41 江南大学硕士学位论文minTCKCfNFfKCgNGgYCfNFfYCgNGgfFgGfFgGDFQfDGQfgSCQfgLfgSCQgiLgiSCQgmLgmfFfFgGfFgGgGiIgGmMSCQgnLgnSCQgoLgoSCQgpLgpgGnNgGoOgGpP（4.23）2、流量平衡：QfQfg（4.24）fFgGQfgQgiQgmQgnQgoQgpfFiImMnNoOpP对于所有的g（4.25）3、能力约束：MINFQMAXF（4.26）fffMINGgQfgMAXGg对于所有的g（4.27）fFNFfF,NGgG,NIiI（4.28）fFgHiI4、非负约束：Q、Q、Q、Q、Q、Q0对于所有的f、g、h、i（4.29）fggigmgngogpf、g、h、i、Q、Q、Q、Q、Q、QN且0fggigmgngogp对于所有的f、g、h、i（4.30）该模型的目标是整个第三方逆向物流网络的构建成本最小化，模型的第一部分是回收中心以及处理中心的建设费用；第二部分是回收中心和处理中心的运营费用；第三部分是回收中心和处理中心在处理废旧汽车时的处理成本；第四部分则是废旧汽车从回收中心运往处理中心、从处理中心运往终点商以及废弃点的运输费用；（4.24）、（4.25）为流量平衡。其中（4.24）表示回收中心收集的废旧汽车总质量与由回收中心运往处理中心的废旧汽车总质量是相等的。（4.25）表示运往处理中心的废旧汽车总质量与由处理中心运往各个终点商以及废弃点的废旧汽车总质量是相等的。（4.26）~（4.28）为能力约束。其中（4.26）表示回收中心对于废旧汽车的回收能力限制；（4.27）表示运往处理中心的废旧汽车总质量不能小于其最小处理能力同时也不能大于其最大处理能力；（4.28）表示新建回收中心和新建的处理中心以及废弃点选择的数量限制。42 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解（4.29）表示各个物流节点的物流量不能为负数；（4.30）表示回收中心、处理中心以及废弃点之间的物流量以及新建的数目为整数并且大于零。4.4废旧汽车逆向物流回收模式的决策分析上文分别就废旧汽车的三种回收模式进行了逆向物流网络模型的构建，而在实际的回收处理中，针对不同的回收情景，每一种回收模式都有其独特的优势。对于回收模式的选择，企业在做决策时需要综合分析企业自身的综合实力和需求、废旧汽车的回收再制造价值、逆向物流的具体流程等多种因素，而不同的因素对企业在逆向物流的运作方式和方法也会产生不同程度上的影响。由于企业在选择逆向物流网络模式时，其主要目的是在废旧汽车逆向物流活动中尽可能多的占据市场份额，而其最终目的还是为了企业最大化利润的索取。因此，本文对回收模式进行决策的目标主要是以废旧汽车回收的利润和回收量最大化为主。4.4.1基本假设假设1：在废旧汽车回收处理模式中，回收主体以价格p从消费者手中回收废旧汽车。参考Mukhopadhyay[71]对废旧汽车回收量的假设，废旧汽车的回收量是关于价格p的线性函数，同时回收主体的努力程度（）也会对废旧汽车的回收量产生影响。同时假设在现实情况下，消费者是具有较高的环保意识的，即在回收主体不支付回收价格以及回收的意愿不高的情况下，消费者仍然能够将废旧汽车送往回收点，此时回收点获得的回收量为Q，据此0可以确定出回收点废旧汽车供应函数为：Q(p,)Qp(0,0)0其中为消费者对废旧汽车回收的敏感系数，为回收点回收努力系数。假设2：在废旧汽车回收模式中，制造商是整个回收活动的主导者，是Stacklelberg的领导者，由制造商综合判断决定具体运用哪种回收模式。各个参与主体都是以自身的利润最大化为出发点。假设3：在废旧汽车回收的过程中，存在可变成本与固定成本两种。可变成本包括废旧汽车的回收、运输、检测拆解等成本；固定成本则包括废旧汽车回收设施的建设成本、运营成本以及管理费用。本文设定回收成本p和单位处理成本d为变动单位。参考Savaskan[72]的2研究，固定成本C是与回收的努力程度有关的，其关系函数式为：C(为常数)。其kk中由于自营模式和联营下回收废旧汽车可以利用已有的分销网络进行回收，因此这两个模式下的固定成本为C(01)。废旧汽车的单位回收收入为，包含政府给予从事废旧汽k车回收业务的回收商的补贴以及单个废旧汽车回收后获得的最终价值。假设4：在设定的回收模式下，单个废旧汽车的回收价格和经过处理后效益值是一样的。且本文不考虑各种模式之间的竞争以及与外部经销商之间的联系，只考虑回收模式中存在的制造商、联合中心、第三方之间的关系。符号说明：p：回收点回收废旧汽车的单位回收价格；43 江南大学硕士学位论文：回收点的回收努力程度；Q：回收点不支付回收价格和没有努力程度情况下的回收量；0Q：废旧汽车的回收数量；d：废旧汽车的单位处理成本；C：废旧汽车回收的固定成本；k：回收的废旧汽车单位收入；jI：j模式下参与体i的利润函数，其中iM,L,TP分别表示汽车制造商、联合中心、i第三方，j1,2,3分别代表制造商自营回收模式、联营回收模式、第三方回收模式。4.4.2回收模式的决策模型一、制造商自营回收模式在该模式在，制造商自己负责废旧汽车的回收工作，并通过对原有的经销网络进行扩建以及新建回收中心实现对废旧汽车的回收工作。通过从消费者手中直接以p的价格回收废旧汽车，因此，该模式下的参与主体只有制造商，其相关利润函数为：12I(pd)QC(pd)(Qp)（1）Mk0分别对（1）式中的p和求一阶偏导，建立方程组：1IM(Qp)(pd)00p（2）1IM(pd)20求得2(2)(d)2Q0p24（3）(Qd)024将（3）带入（1）中，得出：2(Qd)2(Qd)100IQM2244二、制造商联营回收模式在联营模式下，由制造商共同出资设立联合中心，由联合中心负责废旧汽车的回收与处理，再将经过处理后的废旧汽车转给制造商。联合中心以价格p从消费者手中回收废旧汽车，并将经过回收处理过得废旧汽车无偿送往制造商，此时由制造商出资设立联合中心的单44 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解位费用为w，w包含制造商对联合中心的构建费用及补贴费用。在此模式下，制造商与联合中心的利润函数为：2I(w)Q(w)(Qp)（1）M022I(wpd)QC(wpd)(Qp)（2）Lk0对（2）式中的p和求一阶偏导，得出：(2)(wd)2Q0p24（3）(Qwd)024将（3）式带入（1）式得出关于w的函数：2(rw)(Qwdw)20I（4）M24对（4）式中的w求一阶偏导，得出：Q(dQ)00w（5）2将（5）式带入（3）式中，得出：2(dQ)(2)/22Q00p24（6）(Qd)022(4)将（5）、（6）式带入（1）、（2）式中，得出：2(Qd)20IM22(4)22(Q0d)IL24(4)(Qd)20Q2445 江南大学硕士学位论文三、第三方模式回收模式在制造商不愿意参与废旧汽车逆向物流的情况下，可以委托第三方进行回收处理。在该模式下，第三方负责从消费者手中以价格p回收废旧汽车，并将经过处理后的废旧汽车以价格p转卖给制造商（pp）。此时制造商和第三方的利润函数为：003I(p)Q(p)(Qp)（1）M00032I(ppd)Q(ppd)(Qp)（2）TP000同理化简可得：2(dQ)(2)/22Q00p24（3）(Qd)022(4)2(Qd)30IM22(4)23(Q0d)ITP24(4)(Qd)30Q244.4.3回收处理模式的选择由以上结果可以得出制造商、联合中心以及第三方的利润函数以及回收量。此处令(Qd)A，三种模式各个对应值如下表：0表4-1三种模式结果比较Tab.4-1Theresultscomparisonofthreemodes自营模式联营模式第三方模式2AAA回收量222444222AAA制造商利润22242(4)2(4)2A联合中心利润24(4)2A第三方利润24(4)46 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解（1）利润比较：2A自营模式下利润总量为制造商利润：，联营模式下利润总量为制造商利润加24222AA3A联合中心利润：+=，第三方模式下利润总量为制造2222(4)4(4)4(4)222AA3A商利润加第三方利润：+=。由于2222(4)4(4)4(4)22223A3A3A3A=,而01，因此，>，即联营模22224(4)4(4/)4(4/)4(4)式下的利润总量大于第三方利润总量。22A3A又因为：>，因此，自营模式下的利润总量大于联营模式下的2244(4)利润总量。（2）回收量比较：2AA自营模式下的回收量为，联营模式下的回收量为，第三方模式下2244A2AAA的回收量为。由上述可知：>>。自营模式下的回收22224444量大于联营模式和联营模式下的回收量。综上所述，在回收努力程度和回收价格相同的情况下，无论是从利润总量角度还是从回收量角度来说，自营模式都优于其他两种模式，制造商也因此会选择独自建立废旧汽车逆向物流网络。因此，本文将在接下来的实证方面，重点研究自营模式下废旧汽车逆向物流网络的构建问题。4.5基于遗传算法的自营模式下网络模型求解4.5.1遗传算法的思想遗传算法是将生物进化的过程与染色体随机信息交换机制相结合，从而实现对全局最优解进行搜索的方法。对遗传算法的研究最早可以追溯到上个世纪六十年代，自然进化的过程引起了JohnHolland研究的兴趣。JohnHolland通过对达尔文进化论的研究发现，一个较为优秀可行的算法往往是建立在多策略共同作用基础上的，无论是计算还是研究，单策略的方式已经愈发不能满足机器学习的需求。基于此，JohnHolland系统型研究了遗传算法在对最优解进行搜索时的原理，并在运用统计决策理论的基础上提出了隐含并行性原理和模式定理，在很大程度上推进了遗传算法的发展。遗传算法是将计算机科学中融入进化论的思想，并将二者进行系统有机地结合，将所需要解决的问题转化为模拟自然界生物进化的过程，从而实现对最优解或准最优解的搜寻。这其中蕴含了生物进化制中优胜劣汰以及遗传学等原理巧妙地运用。由于遗传算法本身就是一种模拟自然演化来求解问题的方法，其可以以独立的形式或者与其他方式相结合的形式应用47 江南大学硕士学位论文于智能机器学习系统的设计中。另外，在控制领域和人工智能领域不断涌现的大规模非线性系统中，经典传统的优化方法已经不能满足问题求解的需求，因此，在随着科学不断发展的过程中，人们对遗传算法的研究和应用范围随之不断深入。遗传算法相较于传统的优化算法有些许的不同：1、遗传算法不是对参数本身进行求解，而是通过编码的形式间接地作用于参变量集上，并且是将染色体作为算法的处理对象；2、与传统的单点出发的搜索方法不同，遗传算法强调对多个峰值进行并行搜索，使得搜索的过程中不容易陷入局部最优；3、遗传算法对最优解或近优解搜索的是通过概率转换规则的方式实现的，这种搜索的过程是随机的而不是确定的，能够促使全局寻优的有效实现；4、遗传算法利用的只是目标函数信息，不需要经过其他信息的推到和辅助，在实现不同类型的优化问题求解方面具有很强的通用性。不同的遗传算法是在初始原理的基础上变型而来，这其中包括三种基本遗传算子：选择算子、交叉算子和变异算子。具体步骤为：第一步：编码。通过编号的形式将问题转化为基因组合优化的计算。第二步：生成初始种群。通过随机的方式生成若干个机构数据初始基因串，构成初始种群。第三步：适应度评估。通过设定的目标函数值的形式计算度量个体优劣指标的适应度值。第四步：选择算子操作。以个体的具体适应值为基础，通过设定的比率进行初代种群的选择操作。第五步：将交叉、变异按照一定的概率进行操作，产生下一代个体，形成新的种群。第六步：重复第三、四步的操作，直到新一代的种群满足事先设定的终止条件则停止操作。终止条件可以是设置的遗传代数，也可以是种群个体在连续的若干代中不再获得改进。48 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解4.5.2遗传算法的操作流程遗传算法的一般流程如图4-4所示。k=0产生初始群体是否满足停止准则二次寻优计算每个个体适应值指定结果迭代次数i=0结束是K=ki=M否依概率选择遗传算子ppmrpc选择一个个体选择两个个体选择一个个体执行复制i=i+1执行变异复制到新群体执行杂交插入到新群体将两个子代串插入到新群体i=i+1图4-4遗传算法的一般流程Fig.4-4Generalprocessofgeneticalgorithm49 江南大学硕士学位论文4.5.3模型的遗传算法实现一、遗传编码编码是将不能直接处理问题空间的参数，通过转化的形式将问题的解空间转换到遗传算法能够处理的搜索空间中来。一般来说，遗传算法具有一定的鲁棒性，这过程对编码的要求不严苛，但是，编码的形式无论是对搜索空间中个体基因型到解空间中个体表现型的转换还是对个体染色体的排列形式都有很大的影响。因此，编码对遗传运算和遗传效率有着重要的影响。一个好的编码形式能够促使交叉、变异运算的顺利进行，而一个差的编码形式往往会阻碍遗传算法的具体操作。大多数问题都可以采用基因一维排列的定长染色体表现形式，最常用的是基于{0,1}符号集的二进制编码形式，二进制编码将问题空间的参数表示为基于字符集{0,1}构成的染色体位串，每个个体基因型形成一个二进制的符号串。而目前大多数遗传算法还没有一套完美统一的固定编码形式，对于不同的问题以及不同是选择、交叉、变异运算应采取相应的编码形式，以寻求对问题和遗传效率最优化的处理。本文的模型采用的是二进制的编码形式，基于{0,1}符号集组成的0和1的二值编码是模型的编码符号集，并将问题变量与二值进行对应形成个体基因型。设X(0,1)fg(f1,2,3......F,g1,2,3.....G)为回收中心到拆解中心是否派送，1代表派送，0代表不派送；X(0,1)(g1,2,3....G,h1,2,3...H)为拆解中心到再制造中心是否派送，1代表派送，0代gh表不派送。染色体长度ChromLen=（num1，num2，num3），其中num1表示回收中心的选址方案，num2表示检测拆解中心的选址方案，num3表示再制造中心的选址方案。比如在F个备选回收中心中选择f（fF）个作为回收中心点，则运用randperm函数产生F个大小不同的随机正整数数列，选择最大的f个数置为1，剩下的F-f个则置为0，比如312546——>100111、142356——>010111。对于检测拆解中心和再制造中心的选址编码则类似于回收中心的选址编码。于是可得到一条长度为（F+G+H）的染色体Chrom。回收中心FF1i1的取值范围为1,2,3......F，则其对应的解码算式为：XF1Fki2，检测拆解中21i1GG1i1心的取值范围为1,2,3......G，则其对应的解码算式为：XG1Gki2，再制造中21i1HH1i1心的取值范围为1,2,3......H，则其对应的解码算式为：XH1Hki2。21i1二、适应度函数通常会根据具体的目标函数确定适应度函数的具体形式，种群中个体表现型的优劣以及适应度是通过适应度函数进行度量的，能够较好地驱动遗传算法的演化过程。在种群进行自然选择的过程中，适应度函数是判断种群能否遗传到下一代的标准尺，其设置的主要目的是为了解决在遗传进化的初期产生的一些超常的个体表现型，这些超常的个体表现型往往会由于突出的竞争力而影响算法的优化性能。适应度函数构成了各体位串的生存环境，适应函50 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解数值契合度相对较高的个体可以获得较高的评价，即有较强的生存能力，能够有相对较高的概率被选择进入下一代；而适应函数值契合度相对较低的个体则获得较低的评价，即被选择进入下一代的概率就相对较低。由于适应值函数的评估能够直接决定选择操作的具体进展，进而对整个算法的运作性能产生影响，因此，适应值函数的设计需要根据求解问题本身的具体要求而设定。通常情况下，适应度函数是目标函数的有效转化，通过编制适应度函数值Fitfx，使得求解集合中对应的目标函数值fx得以转换。目前较为通用的方法有：（1）：fx目标函数值为最大化问题Fitfxfx目标函数值为最小化问题（2）：对于求最小值的问题，做下列转换：cmaxfxfxcmaxFitfx0其他式中，c为一个适当的相对比较大的数，是fx的最大值估计，可以是一个输入值；max对于求最大值的问题，做下列转换：fxcminfxcFitfxmin0其他式中，c为一个适当的相对比较小的数，是fx的最小值估计，可以是一个输入值；min（3）：若目标函数为最小值问题，1Fitfxc0,cfx01cfx若目标函数为最大值问题，令1Fitfxc0,cfx01cfx三、遗传算子1、选择算子。选择算子是按照一定的标准从初代种群中挑取适当的个体表现型遗传到下一代种群中的运算，是“优胜劣汰”运作的触发器。选择的标准是通过对适应度的大小进行评估的基础上确定的，适应度相对较高的个体被选择遗传到下一代的概率相对较大，而适应度较低的个体被选择遗传打下一代的概率就相对较小，因此，选择算子也是种群向着适应度高的方向发展的保证环节。而从另一方面来说，遗传算子按照某种准则和概率在一定程度上可以控制遗传的收敛性和收敛速度。目前常用的选择方法一般分为以下几类：（1）最佳保留选择。即根据种群中的每个个体适应度对个体按照高低顺序进行排列，再根据排列的顺序按照一定的方法选择种群的个体。（2）适应度比例选择。此方法是利用个体的相对适应度值作为该个体被挑取的概率，适应度相对高低与个体被选中的机率是成正比的。（3）竞争选择。个体之间需要通过相互竞争来确定被选的资格，常用的有联赛选择法和随机竞争选择法。51 江南大学硕士学位论文本文采用的是最佳保留选择的方法，个体适应度值就是模型的最小成本，通过比较种群中每个个体的适应度值，将每代个体中适应度值表现最优秀的个体挑选出来。若挑选出来的种群个体适应度优于当前的个体适应度，则将挑选出来的个体适应度作为新的参考适应度，而新的适应度个体不会随着接下来的交叉变异操作而改变。不断地在可行的方案群里寻找最优的方案，以此较优方案代替前一方案。为了便于表述，采用如表4-2所示的简单实例进行说明。表4-2选择操作的简单实例Tab.4-2Examplesofsimpleselectionoperation染色体表现型适应度值[011110011]FFGGHH150231223[101110011]FFGGHH156131223[110011110]FFGGHH159122312[101011110]FFGGHH147132312选择操作的结果[101011110]FFGGHH1471323122、交叉算子。交叉又称重组，将个体以较大的概率从种群中挑选出来，再通过交叉的方式将两个个体的某个或者某些部位进行互换，从而形成新的子代个体。通过交叉运算，两个同源染色体能够实现交配和重组，这在一定程度上使新的个体能够包含更复杂的基因结构，从而可以保证种群的多样性，这也是遗传算法与其他算法体现出的不同特征。交叉最主要的设计是既能通过交叉产生出一些较好的新个体又不会因为交叉而大量破坏了原有的优良个体。最常用的交叉算子包含以下几种：（1）多点交叉。通过在染色体串上随机设置多个交叉点进行基因交换。单点交叉和双点交叉是在多点交叉的基础上演变而来的，其操作步骤和思想与多点交叉类似。（2）均匀交叉。均匀交叉需要将配对的染色体中的基因以相同的概率进行交换，从而形成两个新的个体。（3）算术交叉。算术交叉通过线性组合的方式将两个个体基因型进行交叉配对从而形成新的个体。本文采用的是均匀交叉的方法。即染色体上的各个位置按照事先设定好的相同概率进行随机均匀杂交。均匀交叉的运算可通过设置一屏蔽字来确定新个体的各个基因如何由哪一父代个体来提供。具体在本文模型中的表现形式为：Ifpc>rand(rand为0~1随机数)，则会在选择回收节点段产生1:F随机正整数数列rand1，根据数列大小打乱Chrom(1:F)；在检测拆解节点段产生1:G随机正整数数列rand2，根据数列大小打乱Chrom(F1:FG)。在再制造节点段产生1:H随机正整数数列rand3，根据数列大小打乱Chrom(FG1:FGH)。52 第四章废旧汽车逆向物流网络的模型构建与求解3、变异算子。通常情况下，交叉算子只能在原有的染色体上进行操作，不能产生新的种群个体，随着遗传搜索的深入进行，这种操作往往会造成局部相似性的局面，从而导致搜索进入停滞状态。而这时候引入变异运算，将位于染色体编码串上的某些基因位上的基因用其他的等位基因进行替换，以此产生新的个体表现型。变异算子通常是通过一定的变异概率对染色体中的基因进行随机的突变来实现的。染色体串上某一位置的变异概率为p，则该m位置不会发生变异的概率为1-p。在选择算子和交叉算子运算的过程中，容易产生遗传算m法个别信息丢失的情况，而通过将变异算子引入运算中能够很好地规避这点缺陷，从而保证了遗传算法的严谨性。在本文中，施行的是单点基本位变异的形式，指对个体编码串中以变异概率、随机指定某一位基因座上的值做变异运算或用其他等位基因值来代替，从而产生出新一代的个体。具体到模型本身的操作即将二进制编码等于0的地方变异成1，将等于1的地方变异成0，从而产生新的个体。具体示例过程如下，例如染色体在3号位置上发生变异，变异前后对比如图4-5所示。原始串00011000101变异串00111000101变异位图4-5变异操作示意图Fig.4-5Theschematicdiagramofmutationoperation53 江南大学硕士学位论文第五章自营模式下江苏省废旧汽车逆向物流网络构建实证研究5.1总体概况江苏省位于长江三角洲，自然资源丰富，经济基础较好。其面积达到10.72万平方公里。但在中国各省区中，江苏省的人均所占的国土面积最少。2015年，江苏常住人口达7976.3万人，约占中国总人口数的5.8%2。江苏省现设13个省辖市，其中包括一个副省级市南京市以及12个地级市。各个主要城市的地理位置如图5-1所示。图5-1江苏省主要城市地理位置图Fig.5-1LocationmapofmajorcitiesinJiangsuProvince根据《2015统计年鉴》显示，江苏省2014年民用汽车拥有量为1103.97万辆，其中载客汽车991.13万辆，载货汽车97.17万辆，营运汽车（含公交出租车辆）93.46万辆，私人汽车935.71万辆。按照目前我国汽车报废量占汽车保有量4%-6%计算，2014年江苏省就有50多万辆报废汽车。相比较其他省份而言，江苏省对报废汽车回收的市场操作较为规范，但也存在着回收网络不健全，回收效率较低等问题。据调差，在江苏省内约有40.3%的企业2数据来源：江苏省数据统计局。54 第五章自营模式下江苏省废旧汽车逆向物流网络构建实证研究设立了自己独立的废旧汽车回收站点，35.8%的企业选择与第三方企业合作的形式回收废旧汽车。绝大部分的企业回收率在20%以下，只有不到15%的企业废旧汽车回收率在30%以上[73]。为了资源的有效利用以及降低汽车再制造的成本，现规划在江苏省内以自营模式为基础，建立完善的废旧汽车逆向物流网络。5.2网络节点介绍本文所研究的江苏省制造企业构建的逆向物流网络节点由回收中心、检测拆解中心、再制造中心以及废弃点所构成。（1）回收中心由于本文考虑的是在整个江苏省自营建立废旧汽车逆向物流网络，所以各个城市利用已有的分销中心等基础设施建立废旧汽车逆向物流回收中心，在江苏省内的各个城市已知建立逆向物流回收中心，因此本文不涉及回收中心节点的选址。（2）检测拆解中心目前，江苏省各个城市有70多家列入国家废旧汽车回收企业（包括总公司和各个分公司）。但是，这些企业的简单粗放的回收拆解技术已经越来越不能满足回收拆解的供应量。旨在整个江苏省范围内建设区域性的大型检测拆解中心，以其先进的专业处理技术满足废旧汽车市场的需求。根据2014年各个城市汽车拥有量以及报废汽车的数量分布等综合因素的考虑，拟在南京、无锡、苏州三个城市中选择两个新建检测拆解中心，在徐州、南通和盐城三个城市中选择两个扩建原有的配送中心为检测拆解中心。(3)再制造中心国家发改委在2008年确立了14家企业开展汽车零部件再制造试点工作。其中柏科（常熟）电机有限公司成为江苏省首家汽车零部件再制造试点企业，并于2012年2月顺利通过评审验收。2013年3月，发改委确定了第二批再制造试点单位，其中苏州‘玉柴再制造工业有限公司’、镇江‘江苏新亚特钢锻造有限公司’以及张家港‘富瑞特种装备股份有限公司’3家企业被列入第二批再制造试点企业。因此，综合考虑到与现有的汽车零部件制造企业合作的便捷性、区域规模性以及各个城市的汽车数量分布等因素，拟在南京、苏州、镇江三个城市中选择两个新建再制造中心，在扬州、宿迁两个城市中选择一个扩建原有制造中心为再制造中心。（4）废弃点对于报废汽车经过检测拆解后的不可再利用的部分有废玻璃、废塑料、废橡胶等。根据《一般工业固体废弃物申报登记名录》的内容显示，我国对工业废弃物的一般处理方式为填埋，经过处理后的工业废弃物允许进入城市生活垃圾填埋场。据调查显示，江苏省13个地级市中，除了盐城市采用焚烧方式外，其他各市处理城市生活垃圾的方式都是经过卫生填埋[74]。经过检测拆解下的废弃物可以选择直接在本市进行填埋，废弃点的选择对整个废旧汽车逆向物流网络的构建影响不大，因此，再本文实证分析中，忽略废弃点的地理位置选择。已知和备选设施编号见表5-1~5-3。55 江南大学硕士学位论文1、回收中心编号。表5-1回收中心编号Tab.5-1Recyclingcenternumber南无徐常苏南连淮盐扬镇泰宿云京锡州州州通港安城州江州迁F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F132、备选检测拆解中心编号。表5-2备选检测拆解中心编号Tab.5-2Alternativedetectiondismantlingcenternumber新建扩建南无苏徐南盐京锡州州通城G1G2G3G4G5G63、备选再制造中心编号。表5-3备选再制造中心编号Tab.5-3Alternativelyremanufacturingcenternumber新建扩建南苏镇扬宿京州江州迁H1H2H3H4H55.3基础数据本文通过对江苏省进行实地调研、查阅统计年鉴以及根据数据搜索等方式获取基本研究数据，具体包括江苏省各个地区的年度汽车拥有量、汽车报废数量、各个城市之间的距离以及运输成本、待建物流节点的建设成本、运营成本。5.3.1消费区域的汽车拥有量论文研究以2014年江苏省各个城市的汽车拥有量为例，具体数据见表5-4。56 第五章自营模式下江苏省废旧汽车逆向物流网络构建实证研究表5-4江苏省2014年各城市汽车拥有量（单位：万辆）Tab.5-4CitiescarownershipofJiangsuProvincein2014(Unit:tenthousand)城市名南无徐常苏南连淮盐扬镇泰宿云称京锡州州州通港安城州江州迁汽车拥127.7240.737.3172.275.687.3199.6636.8134.7254.9648.8238.4947.03有量6935.3.2消费区域的汽车报废量对于发达国家而言，其汽车报废率（报废量/保有量）为6%到8%之间。虽然我国正处于汽车消费报废快速增长阶段，但是当前的回收的报废汽车仅约为2%，此外企业市场占有率按10%计算。按照这个比例估算，2014年江苏省各个城市回收的报废汽车量见表5-5。表5-52014年江苏省各城市废旧汽车回收量Q（单位：辆）fTab.5-5TheamountofscrapcarrecyclingofJiangsuProvinceinvariouscitiesin2014连城市名南无徐常苏南淮盐扬镇泰宿云京锡州州州通安城州江州迁称港回收量34402560151017404820199073069010909707609407505.3.3运输距离1、江苏省13个主要城市间的距离见表5-6。表5-6各城市之间的公路距离（单位：公里）Tab.5-6Highwaydistancebetweencities(unit:km)南无徐常苏南连淮盐扬镇泰宿云京锡州州州通港安城州江州迁南京0无锡1750徐州3485230常州136394840苏州21742565810南通2844595114204910连云港5387131906747554830淮安4457432203006622911920盐城3224973434585391683151230扬州1012765642373181835362212210镇江64111412721533486022042041560泰州165340500301382119472157157642290宿迁2493811213614203931472152152689232790注：数据来源：《2015年统计年鉴》57 江南大学硕士学位论文2、回收中心到备选的检测拆解中心之间的距离见表5-7。表5-7回收中心到备选检测拆解中心的距离L（单位：公里）fgTab.5-7Highwaydistancebetweenrecoverycentersandalternativedetectiondismantlingcenters(unit:km)回收南无徐常苏南连淮盐扬镇泰宿云中心京锡州州州通港安城州江州迁拆解中心南京017534813621728453844532210164165249无锡17505233942459713743497276111340381苏州21742565810491755662539318153382420徐州3485230484565511190220343564412500121南通2844595114204910483291168183348119393盐城32249734345853916831512302212041572153、备选的检测拆解中心到备选再制造中心距离见表5-8。表5-8备选的检测拆解中心到备选再制造中心距离L（单位：公里）ghTab.5-8Highwaydistancebetweenalternativedetectiondismantlingcentersandalternativelyremanufacturingcenters(unit:km)检测拆南无苏徐南盐解中心再制造京锡州州通城中心南京0175217348284322苏州217420565491539镇江64111153412348204扬州101276318564183221宿迁2493814201213932155.3.4运输费率在制定运价方面，运输企业会根据不同的标准制定不同的运价，运输费率通常是由运输质量、运输距离以及单位运输价格决定的。本文参照了2015年江苏省对外发布的全国道路货物运输价格指数（CFI）的价格。据2014年四季度至2015年上半年的运价指数显示，普通货车的平均运输距离约为0.1万公里，超长线路最高可达到0.4万公里左右；按照里程分布，普通货车整车平均合理运输成本区间为0.233-0.424元/吨公里，按照总运输距离和成本计算，普通货车平均运输成本为0.323元/吨公里。由此推算出江苏省各个城市之间的运输费用。具体数据见表5-9和表5-10。58 第五章自营模式下江苏省废旧汽车逆向物流网络构建实证研究表5-9整车运输不同车型、不同运距平均合理运输成本Tab.5-9Theaveragereasonabletransportationcostatdifferentmodelsanddifferenttransportdistanceoftruckload分车型平均成本（载量：吨）分运距平均运输成本（S：公里）总平均平均运输成车型一车型二车型三200~400~800~运距S≤200S>1600本20吨以下20~30吨30吨以上40080016001000公里0.3230.4210.3160.2850.4240.3860.3120.2560.233注：数据来源：2015年江苏省发布的全国道路货物运输价格指数（CFI）的价格表5-10各城市之间单位运输费用SC（元/吨）Tab.5-10Unittransportationcostsamongcities(yuan/ton)南无徐常苏南连淮盐扬镇泰宿云京锡州州州通港安城州江州迁南京0无锡57.50徐州114.3171.80常州44.712.8159.00苏州71.313.8185.626.60南通93.3150.8167.9138.0161.30连云港176.7234.262.4221.4248.0158.70淮安146.2244.172.398.6217.595.663.10盐城105.8163.3112.7150.5177.155.2103.540.40扬州33.290.7185.377.9104.560.1176.172.672.60镇江21.036.5135.323.750.3114.3197.867.067.051.20泰州54.2111.7164.398.9125.539.1155.151.651.621.075.20宿迁81.8125.239.7118.6138.0129.148.370.670.688.0303.291.705.3.5各设施建设相关费用和最大处理能力建设成本是初建设施的成本，运营成本则包括各个设施的日常管理费用、人员工资。这两项属于固定费用的范畴，与各个城市的土地价格、设施建设的规模以及设备的购置费用有关。参考文献[75][76]并通过调研确定各个备选相关设施的相关费用和最大处理能力。其中检测拆解中心对报废汽车的单位处理费用为300元/吨。再制造中心对报废汽车的单位处理费用为400元/吨。一辆报废汽车的平均重量为1.5吨。59 江南大学硕士学位论文1、备选检测拆解中心的固定费用（KCYC）（万元）和最大处理能力MAXG（万辆）ggg见表5-11。表5-11新建(扩建)检测拆解中心的固定费用和最大处理能力Tab.5-11Thefixedcostsandthemaximumprocessingcapacityofnew(expansion)detecteddismantlingcenter南京无锡苏州徐州南通盐城KCYC150014801500102010401020ggMAXG0.750.730.750.710.730.71g2、备选再制造中心的固定费用（KCYC）（万元）和最大处理能力MAXH（万辆）见hhh表5-12。表5-12新建（扩建）再制造中心的固定费用和最大处理能力Tab.5-12Thefixedcostsandthemaximumprocessingcapacityofnew(expansion)remanufacturingcenter南京苏州镇江扬州宿迁KCYC30003000295023802400hhMAXH1.51.51.41.21.3h5.4模型的处理结果用MATLAB7.0编写了遗传算法程序，在corei3处理器、4G内存的环境下对上述实证进行测试（详细遗传算法程序见附录），确定染色体（个体）数目Size=50;最大进化代数Generation=20；交叉概率pc=0.7；变异概率pm=0.1；代沟ggap=0.1为初始数据，用以上设置参数得出系统网络最优解成本为FMIN=1.6935e+008。由实证结果可以得出，分别在南京、苏州新建检测拆解中心，在徐州、盐城扩建检测拆解中心，将南京、扬州、镇江、常州地区回收的废旧汽车运往南京检测拆解中心；将苏州、无锡地区回收的废旧汽车运往苏州检测拆解中心；将盐城、淮安、泰州、南通地区回收的废旧汽车运往盐城检测拆解中心；将徐州、宿迁、连云港地区回收的废旧汽车运往徐州检测拆解中心。在南京、苏州新建再制造中心；在宿迁扩建再制造中心。具体变量的选择以及运输方案见下表。1、回收中心到检测拆解中心的运输方案：表5-13回收中心到检测拆解中心的运输方案Tab.5-13Thetransportprogramofrecoverycenterstodetectdismantlingcenters南无徐常苏南连淮盐扬镇泰宿云京锡州州州通港安城州江州迁南京1000000001100无锡0000000000000苏州0101100000000徐州0010001000001南通0000000000000盐城000001011001060 第五章自营模式下江苏省废旧汽车逆向物流网络构建实证研究2、检测拆解中心到再制造中心的运输方案：表5-14检测拆解中心到再制造中心的运输方案Tab.5-14Thetransportprogramofdetectdismantlingcenterstoremanufacturingcenters南无徐苏南盐京锡州州通城南京100000苏州000100镇江000000扬州000000宿迁0010013、回收中心到检测拆解中心的运输量：表5-15回收中心到检测拆解中心的运输量（单位：辆）Tab.5-15Thetransportvolumeofrecoverycenterstodetectdismantlingcenters南无徐常苏南连淮盐扬镇泰宿云京锡州州州通港安城州江州迁南京3440001740000097076000无锡0000000000000苏州0256000482000000000徐州00151000073000000750南通0000000000000盐城000001990069010900094004、检测拆解中心到再制造中心的运输量：表5-16检测拆解中心到再制造中心的运输量（单位：辆）Tab.5-16Thetransportvolumeofdetectdismantlingcenterstoremanufacturingcenters南无徐苏南盐京锡州州通城南京603000000苏州000482000镇江000000扬州000000宿迁00568000546061 江南大学硕士学位论文5.5逆向物流网络实施相关建议对于江苏省汽车制造企业来说，要想在汽车制造业中实现核心竞争力和利润的提升，单单靠构建整体的逆向物流网络是远远不够的，不同类型的管理和组织会给逆向物流网络带来不同程度的影响。合理高效的管理系统能够为逆向物流网络在运作上和结果上带来成效。为此，汽车制造上在江苏省规划逆向物流网络时应该从以下几个方面着手：5.5.1强化逆向物流的管理理念一方面，很多企业总认为逆向物流的效率太低，不能为企业带来实际的利益，甚至有些企业是为了应付环保法律法规的缘故才开展逆向物流的。因此，很多企业在实际运行时往往不能发挥逆向物流的实际功效。另一方面，由于大部分汽车制造企业之前主要从事的是汽车制造相关业务，对于汽车逆向物流方面的业务可能不精通，在具体实施的过程中往往投入大量的人力物力在正向物流上，而容易忽视逆向物流的管理。因此，首先，江苏省汽车制造商的管理层应当高度重视逆向物流理念的培养，认识到逆向物流无论从经济利益上还是从企业形象建设上都能给企业带来丰厚的回报。要认识到企业建立逆向物流网络系统是为了企业长远目标考虑的，是为了更多更好的占领市场份额以及提升自身核心竞争力。其次，逆向物流的理念不仅体现在企业在实施逆向物流的过程中，还体现在对企业本身业务的绿色化、经济化的改进。企业在进行汽车生产再制造的同时应当融入绿色设计的理念，从一开始的设计制造中就考虑到汽车的回收可行性，考虑到汽车生产到销售到使用再到回收整个生命周期的绿色化建设，将逆向物流的理念融入到企业的日常生产中。5.5.2逆向物流网络节点管理由于本文研究的是在自营模式下构建废旧汽车逆向物流网络的，因此，汽车制造商构建的逆向物流网络节点有的是新建的，也有的是在原有的正向网络节点的基础上扩建而来的。这就对企业在网络节点的管理上提出了更高的要求。首先是对回收点的管理。回收点是整个逆向物流工作的开始，此时就要判定进入到逆向物流系统的废旧汽车的处理流向和处理方法。企业不但要通过有效的策略实现废旧汽车回收量的最大化，而且要做好回收节点的把关工作，将废旧汽车分类集中为后面的检测拆解工作打好基础。要将回收过程的不确定性与各个职能部门相协调，实现回收的废旧汽车与生产新产品之间的平衡。其次是对检测拆解中心的管理。扩建的检测拆解中心可能同时处理正向物流的配送工作和逆向物流的检测拆解工作，有些企业往往会将正向物流放到主要位置上而忽略了逆向物流，导致逆向物流运作迟缓。因此，在构建逆向物流网络时需要建立一套独立有效的逆向物流检测认证系统，在处理废旧汽车逆向物流时，要正确评估各个汽车零部件的可再制造性，拆解信息要及时传递给各个职能部门。使得逆向物流检测拆解中心不但能正确有效的对废旧汽车进行检测拆解而且还能形成一套成熟有效的逆向物流运作体系。62 第五章自营模式下江苏省废旧汽车逆向物流网络构建实证研究再者是对再制造中心的管理。再制造是废旧汽车处理的最终环节，也是实现废旧汽车价值转化的环节。制造商在进行废旧汽车再制造的过程中，需要经过拆解后的废旧汽车零部件重新赋予到新产品的制造中，而再制造的步骤与废旧汽车零部件的个体状态直接相关，因此，企业需要能够有效地整合废旧汽车再制造与制造之间的联系，对汽车再制造的管理需要对各方面进行有效的协调，不能从事物的单一角度考虑。5.5.3逆向物流网络信息系统管理在以信息技术为企业重要支持的大环境下，内部信息系统的运用和管理对企业发展的作用也愈发突出。江苏省汽车制造商应当充分利用企业现有的信息管理系统，将逆向物流网络系统与信息管理系统相结合，实现信息系统的高度统一。建立有效的逆向物流网络信息系统，使得各个物流节点之间信息能够充分共享，这不但有利于企业正向物流制造中心、配送中心、分销中心之间的信息交流，而且有助于逆向物流网络中再制造中心、检测拆解中心以及回收中心之间的信息沟通，有助于正-逆向物流之间的协同运行。具体来说，制造商在管理逆向物流的过程中，可以利用信息系统自动收集废旧汽车的信息，通过系统分类整理，跟踪废旧汽车的处理流程并及时检测废旧汽车处理数据，以实现企业对废旧汽车逆向物流处理过程以及处理成本的控制。应当根据企业自身逆向物流运行的实际情况，为企业量身构建逆向物流信息管理系统。制造商在构建自身逆向物流信息管理系统时应注意以下事项：1、信息管理系统可以为废旧汽车逆向物流网络节点以及企业原有的正向物流网络分别提供相应的信息渠道，注重信息管理系统的公开化，以实现企业内部信息平台的共享。2、能够实现废旧汽车的回收以及处理的信息管理，对回收的废旧汽车进行信息录入，提供废旧汽车具体的处理流程规划和运输规划。在处理废旧汽车时能够实现与生产部门的信息结合，及时向生产部门提供有效信息以实现对废旧汽车的再制造。3、注重整合相似作业流程，实现企业运营效率的提升以及运营费用的节省。通过对废旧汽车回收与拆解流程的整合规划，设定出细致规范的废旧汽车处理流程，将相似的作业流程进行适当的合并，从而提高逆向物流的处理效率。63 江南大学硕士学位论文第六章研究总结与展望6.1研究总结废旧汽车的逆向物流一方面增加了拆解后的零部件重新利用的价值，另一方面能够减少自然资源的浪费和环境的污染，因此，无论是从经济角度还是从社会环境角度来说，废旧汽车逆向物流都具有极大的意义。而废旧汽车逆向物流网络的构建不仅能够很大程度上提高废旧汽车回收的效率，而且还是废旧汽车拆解、再制造的重要载体。合理的网络布局将会直接影响废旧汽车逆向物流的效益以及整个网络的运营成本。纵观全文，本文主要的成果如下：（1）首先本文对大量的国内外文献进行了分析，并分别从逆向物流、逆向物流网络、废旧汽车逆向物流以及废旧汽车逆向物流网络构建等领域进行了相关研究总结，归纳了目前研究存在的不足之处，并在此基础上引出了本文的研究思路。（2）分别从逆向物流的特点、驱动因素以及结构内容等方面介绍了逆向物流的具体构成，在此基础上引入了废旧汽车逆向物流的具体内容，并从网络环境、结构内容以及功能实现等方面对废旧汽车逆向物流网络进行了系统化的剖析。总结出废旧汽车逆向物流网络的构建内容和原则。（3）提出了基于三种废旧汽车回收模式的逆向物流网络模型，其中自营的逆向物流网络模型包含新建（扩建）回收中心、新建（扩建）检测拆解中心以及新建（扩建）再制造中心和废弃点；联营的逆向物流网络包含新建回收中心、新建处理中心以及制造商和废弃点；第三方的逆向物流网络包含新建回收中心、新建检测拆解中心、原材料市场、再制造市场、钢铁厂和废弃点。通过设置建设成本、运营成本、处理成本以及运输成本等成本因素构建整数非线性规划模型，使得整个逆向物流网络的总成本达到最小。通过相关决策模型在基于利润和回收量的因素下选择出自营为废旧汽车回收的最优模式，并在自营模式的基础上引入遗传算法对该模式进行处理。（4）以江苏省为例，在13个城市中建立自营模式下的废旧汽车逆向物流网络，以13个城市作为已知的回收中心，将南京、无锡、徐州、苏州、南通和盐城6个城市作为检测拆解中心的备选地，将南京、扬州、苏州、镇江、宿迁5个城市作为再制造中心的备选地；最后通过遗传算法求解出模型的结果，并确定南京、徐州、苏州、南通作为检测拆解中心；确定南京、苏州、宿迁作为再制造中心，并以此形成江苏省废旧汽车逆向物流网络。64 第六章结论与展望6.2展望虽然本文在逆向物流以及废旧汽车逆向物流网络的构建方面做出了相关的研究，但限于本人水平和时间的问题，本人在许多方面还没有达到应有的深度，许多问题和内容还有待研究，主要有：（1）由于废旧汽车逆向物流涉及的各方面因素很多，尤其是废旧汽车的回收受到相关政策法规的限制以及具体的工艺流程的技术规范，本文在此方面还有待深入研究。另外本文在分析废旧汽车逆向物流网络时并没有考虑涉及到废旧汽车在经过再制造后正向物流的相关影响。（2）本文在建立废旧汽车逆向物流网络时，只考虑了整车的回收与拆解，没有对废旧汽车的各个零部件的最终走向进行分析，没有对废旧汽车的报废程度进行具体的细分。（3）本文在构建废旧汽车逆向物流网络时，只考虑了包括回收中心、检测拆解中心、再制造中心以及废弃点等网络层级，只考虑了网络构建成本最小化目标，并没有考虑网络的收益。而在现实中，废旧汽车网络是依据成本和收益双重因数决定的。（4）本文设计的遗传算法只是针对本文所建的模型求解的，其在解决融合多重因素的废旧汽车逆向物流网络模型时需要进行相应的转化和调整，并且本文在遗传算法的精度和深度等方面还需要进一步细致研究。65 致谢致谢荏苒岁月，瞬息光阴，暑往寒来，不觉三载。物换星移，今之将别，历数往事，如在昨日，喟然慨叹，于心有戚戚焉。读研伊始，拜曾佑新先生为师，唯恐自身胸无点墨，不及先生所求。然先生温恭和蔼，德才兼备，治学严谨。余每有困惑，先生必躬亲点拨，耳提面命，言之谆谆。恩师之学问才识，虽穷极赞辞，亦不足道其万一。吾得拜门下，过蒙拔擢，如同再造，此番情谊，倾生难报，特于本文收笔之际，踵府顿首，拜叩师恩。恩师郑岩先生，企业家辅导员者也，翩翩鸿儒，微言大义，学贯中西。苍柏其人，楷模其行，朝夕闻道，获益良深。桃李不言，尚存下自成蹊之誉；大音希声，乃成高山景行之风。多劳费心，至纫公谊。尝以元亨利贞之教，导吾以明德日新之理；其惊世之言，如醍醐灌顶之效，今每思至此，倍感其恩。商院唐建荣老师，李磊老师，曹文彬老师，王育红老师，浦徐进老师，王建华老师，黄河老师，皆博学睿智之士，余于苦思论文之际，屡获诸位老师金石珠玉之言，获益良深。余在此诚挚叩谢者也。师门同窗王莉，周陈云，胡靖；室友孔方圆；好友龚磊，廖祥宾，徐刚，吴振雄，易琼坚，刘永恒以及管工13硕一十四位同班伙伴；博我之孤陋，助我之急难，拓我之胸襟，消我之块垒。切磋之惠，联袂之谊，何可忘焉！借此片纸，聊表谢忱。吾校江大，国之成钧，锡名南洋，溯源沪江。笃学尚行，止于至善。母校恩养，没齿难忘，吾当励志奋发，以报母校之万一。父母高堂，年逾半百，抚育教诲，实乃不易。惜弱冠之韶华，耻寸功之未立。是以舍簪笏于百龄，奉晨昏于万里。乌鸟私情，少遂方安。行文至此，感思众友，不忍遽别。然千里长棚，终须一别。好男儿当胸怀天下，志存四方！待他岁与挚友再晤于太湖之畔，青梅煮酒，对影邀月，博古论今，何其快哉！二零一六年三月于江大图书馆66 参考文献参考文献[1]曲向荣,李辉,王俭.循环经济[M].机械工业出版社，2012.1[2]汽车工业中长期科技发展战略研究[R].z中国汽车工程学会.2005[3]Stock.ReverseLogisticsCouncilofLogisticsManagement.OakBrook,IL,1992[4]Carter.ReverseLogistics:areviewoftheliteratureandframeworkforfutureinvestigation[J].JournalofBussinessLogiatics,1998,19(1):85-103[5]LOGR.TheEuropeanWorkinggrouponReverseLogistics,1998[6]达庆利,黄祖庆等.逆向物流系统结构研究的现状及展望.中国管理科学,2004,12(1):131-137[7]Ellram.ReverseLogistics:AReviewoftheLireratureandFrameworkforFutureInvestigation[J].JournalofBussinessLogistics,1998,19(1):1-18[8]ButlerS.Reverselogisticsmovesforward[J].LogisticsEurop，2004(4):14-15[9]Álvarez-GilM,BerroneP.Reverselogistics,stakeholders'influence,organizationalslack,andmanagers'posture[J].JournalofBusinessResearch,2006,Vol.60(5),pp.463-473[10]C.K.M.Lee,T.M.Chan.DevelopmentofRFID-basedReverseLogisticsSystem[J].ExpertSystemsWithApplications,2008,Vol.36(5),pp.9299-9307[11]GovindanK,PalaniappanM.Analysisofthirdpartyreverselogisticsproviderusinginterpretivestructuralmodeling[J].InternationalJournalofProductionEconomics,2012,Vol.140(1),pp.204-211[12]Yi-ChunHuang,Min-LiYang.Reverselogisticsinnovation,institutionalpressuresandperformance[J].ManagementResearchReview,2014,Vol.37(7),pp.615-641[13]AgrawalS,RajeshK.Singh.Outsourcingdecisionsinreverselogistics:Sustainablebalancedscorecardandgraphtheoreticapproach[J].Resources,Conservation&Recycling,2016,Vol.108[14]向盛斌.逆向物流与环境保护[J].物流技术,2011,(1):44-45[15]达庆利,黄祖庆,张钦.逆向物流系统结构研究的现状及展望[J].中国管理科学,2004(1):131-138[16]邱奇,吕新元.逆向物流的发展动力机制研究[J].综合运输,2009,01(1):56-58[17]陈雅萍.制造企业逆向物流运作模式选择[J].价值工程,2011(1):17-19[18]王妙春,汪贻生,姜玉宏.电子商务环境下逆向物流管理研究[J].物流科技,2013(1):115-117[19]温蕾.关于企业实施逆向物流战略价值的引导分析[J].经济问题,2014,01(1):75-78[20]周志方,蔡严斐.基于价值流分析的汽车回收企业逆向物流成本优化研究[J].软科学,2016,01(1):124-128[21]BergerT,DebaillieB.Locationofdisassemblycentersforreusetoextendanexistingdistributionnetwork[D].UnpublishedMastersthesis,UniversityofLeuvern,Belgium(inDutch),1999[22]VaidyanathanJ,RaymoundAP,ErikR.Thedesignofreversedistributionnetworks:modelsandsolutionprocedures[J].EuropeanJournalofOperationalResearch,2003,150:128-149[23]TuzkayaG,GülsünB.Evaluatingcentralizedreturncentersinareverselogisticsnetwork:Anintegratedfuzzymulti-criteriadecisionapproach[J].InternationalJournalofEnvironmentalScience&Technology,2008,5(3):339-352[24]PishvaeeS,FarahaniR,WoutD.Amemeticalgorithmforbi-objectiveintegratedforward/reverselogisticsnetworkdesign.Computers&OperationsResearch,Volume37,IssueC,June2010,1100-1112.[25]KimS,LeeD.Arestricteddynamicmodelforrefusecollectionnetworkdesigninreverselogistics[J].Computers&IndustrialEngineering,2013,Vol.66(4)[26]PishvaeeS,KianfarK,KarimiB.Reverselogisticsnetworkdesignusingsimulatedannealing[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2014,Vol.47(1),pp.269-281[27]马祖军,代颖,张殿业.逆向物流网络结构与设计[J].物流技术,2004,(04):12-15[28]张贝.逆向物流网络设计复杂性分析及研究现状[J].物流技术.2005,(12):41-43[29]李波,曾成培.一种逆向物流网络的多期动态选址方法[J].管理科学学报.2008,10(5):76-84[30]高阳,周向红,刘军.灰色环境下多周期再制造逆向物流网络设计[J].统计与决策.2014,06:174-17867 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附录附录A：遗传算法程序clearclccloseallticSize=50;%染色体（个体）数目Generation=20;%最大进化代数pc=0.7;%交叉概率pm=0.1;%变异概率ggap=0.1;%代沟ttime=clock;rand('state',fix(ttime(6)*1000));randn('state',fix(ttime(6)*1000));[Qf,D,Lfg,Lgh,SC,KC_YC_G,MAXG,KC_YC_H,MAXH,CityNum,Gnum,Hnum,SCfg,SCgh,...MeanTrans,MeanGcost,MeanHcost,PerCarQuality]=dataprocessing;ChromLen=11;KC_YCtotal1=6;KC_YCtotal2=5;KC_YCnum1=4;KC_YCnum2=3;fori=1:SizeChrom(i,:)=Encode(ChromLen,KC_YCtotal1,KC_YCtotal2,KC_YCnum1,KC_YCnum2);%编码;endforkk=1:Generationforjj=1:Sizem=Chrom(jj,:);[F(jj),XX{jj},XX1{jj}]=NPFitValue(Chrom(jj,:),ChromLen,KC_YCtotal1,KC_YCtotal2,KC_YCnum1,KC_YCnum2,Qf,D,Lfg,Lgh,SC,KC_YC_G,MAXG,KC_YC_H,MAXH,CityNum,Gnum,Hnum,SCfg,SCgh,...MeanTrans,MeanGcost,MeanHcost,PerCarQuality);endJi=1./F;%选择操作%计算最好的适应度，并选择fi=F;BestJ(kk)=max(Ji);[Oderfi,Indexfi]=sort(fi);Bestfi=Oderfi(1);70 附录BestS=Chrom(Indexfi(1),:);BestXX=XX{Indexfi(1)};BestXX1=XX1{Indexfi(1)};bfi(kk)=Bestfi;fi_sum=sum(fi);fi_Size=(Oderfi/fi_sum)*Size;fi_S=floor(fi_Size);kkt=1;TempChrom=Chrom;fori=1:1:SizeTempChrom(i,:)=Chrom(Indexfi(i),:);end%交叉操作nChrom=ceil(ChromLen*rand);ifpc>randfori=1:size(TempChrom,1)rand1=randperm(KC_YCtotal1);tchrom1=TempChrom(i,1:KC_YCtotal1);tchrom1=tchrom1(rand1);TempChrom(i,1:KC_YCtotal1)=tchrom1;rand2=randperm(KC_YCtotal2);tchrom=TempChrom(i,KC_YCtotal1+1:end);tchrom=tchrom(rand2);TempChrom(i,KC_YCtotal1+1:end)=tchrom;endendTempChrom(Size,:)=BestS;Chrom=TempChrom;%变异操作ifpm>randfori=1:size(TempChrom,1)ttchrom1=TempChrom(i,1:6);ttind1=find(ttchrom1==1);ttind2=find(ttchrom1==0);ttchrom1(ttind1(1))=0;%寻找第一个等于1的地方并变异成0ttchrom1(ttind2(1))=1;%寻找第一个等于0的地方并变异成1TempChrom(i,1:6)=ttchrom1;ttchrom2=TempChrom(i,7:end);71 附录ttind3=find(ttchrom2==1);ttind4=find(ttchrom2==0);ttchrom2(ttind3(1))=0;%寻找第一个等于1的地方并变异成0ttchrom2(ttind4(1))=1;%寻找第一个等于0的地方并变异成1TempChrom(i,7:end)=ttchrom2;endendTempChrom(Generation,:)=BestS;Chrom=TempChrom;enddisp('最优解的最小成本：')FMIN=bfi(end)disp('最优解的选址方案：')BestSdisp('最优解的派选方案：')BestXXdisp('最优解的运输方案：')BestXX1'figure(1);plot(1:Generation,bfi);xlabel('代数');ylabel('BestF');tocfunction[Qf,D,Lfg,Lgh,SC,KC_YC_G,MAXG,KC_YC_H,MAXH,CityNum,Gnum,Hnum,SCfg,SCgh,MeanTrans,MeanGcost,MeanHcost,PerCarQuality]=dataprocessing;Qf=[0.3440.2560.1510.1740.4820.1990.0730.0690.1090.0970.0760.0940.075];D=[0175348136217284538445322101641652491750523394245971374349727611134038134852304845655111902203435644125001211363948408142067430045823772301361217425658104917556625393181533824202844595114204910483291168183348119393538713190674755483019231553660247214744574322030066229119201232212041572153224973434585391683151230221204157215101276564237318183536221221015664268641114127215334860220420415602299231653405003013821194721571576422902792493811213614203931472152152689232790];72 附录Lfg=[0175348136217284538445322101641652491750523394245971374349727611134038134852304845655111902203435644125001212174256581049175566253931815338242028445951142049104832911681833481193933224973434585391683151230221204157215];Lgh=[017534821728432221742565049153910127656431818322164111412153348204249381121420393215];SC=[057.5114.344.771.393.3176.7146.2105.833.221.054.281.857.50171.812.813.8150.8234.2244.1163.390.736.5111.7125.2114.3171.80159.0185.6167.962.472.3112.7185.3135.3164.339.744.712.8159.0026.6138.0221.498.6150.577.923.798.9118.671.313.8185.626.60161.3248.0217.5177.1104.550.3125.5138.093.3150.8167.9138.0161.30158.795.655.260.1114.339.1129.1176.7234.262.4221.4248.0158.7063.1103.5176.1197.8155.148.3146.2244.172.398.6217.595.663.1040.472.667.051.670.6105.8163.3112.7150.5177.155.2103.540.4072.667.051.670.633.290.7185.377.9104.560.1176.172.672.6051.221.088.021.036.5135.323.750.3114.3197.867.067.051.2075.2303.254.2111.7164.398.9125.539.1155.151.651.621.075.2091.781.8125.239.7118.6138.0129.148.370.670.688.0303.291.70];KC_YC_G1=[150014801500];KC_YC_G2=[102010401020];MAXG=[0.750.730.710.750.730.70];KC_YC_H1=[300030002950];KC_YC_H2=[23802400];MAXH=[0.860.870.820.840.82];CityNum=13;Gnum=6;%拆解中心城市个数Hnum=5;%再制造中心城市个数Indx1=[125];%新建拆解中心城市标号Indx2=[369];%扩建拆解中心城市标号Indy1=[1511];%新建再制造中心城市标号Indy2=[1013];%扩建再制造中心城市标号SCfg=SC(indx,:);%回收点到拆解中心的单位运价（元/吨）SCgh=SC(indy,indx);%拆解中心到再制造中心的单位运价（元/吨）MeanTrans=0.323;%总平均运输成本单价MeanGcost=300;%检测拆解中心对报废汽车的单位处理费用73 附录MeanHcost=400;%再制造中心对报废汽车的单位处理费用PerCarQuality=1.5;%一辆报废汽车的平均重量（吨）End%ChromLen:染色体长度%num2:拆解中心备选个数%num3:再制造中心备选个数%num21:拆解中心个数%num31:再制造中心个数%编码方式为01二值编码functionChrom=Encode(ChromLen,num2,num3,num21,num31)%染色体长度=拆解中心备选个数+再制造中心备选个数%若不是，则跳出程序ifChromLen~=num2+num3returnendChrom21=zeros(1,num2);Chrom2=randperm(num2);%根据随机产生的数字大小来选择拆解中心[Chrom11,ind1]=sort(Chrom2);%保证从备选拆解中心选出的拆解中心数量一定要等于拆解中心个数Chrom21(find(Chrom2>=Chrom2(ind1(num21-1))))=1;Chrom31=zeros(1,num3);Chrom3=randperm(num3);%根据随机产生的数字大小来选择再制造中心[Chrom33,ind2]=sort(Chrom3);%保证从备选再制造中心选出的再制造中心数量一定要等于再制造中心个数Chrom31(find(Chrom3>=Chrom3(ind2(num31))))=1;Chrom=[Chrom21,Chrom31];End%求解总成本程序，即求适应度程序function[ObjValue,X]=FitValue(Chrom,ChromLen,KC_YCtotal1,KC_YCtotal2,KC_YCnum1,KC_YCnum2,Qf,D,Lfg,Lgh,SC,KC_YC_G,MAXG,KC_YC_H,MAXH,CityNum,Gnum,Hnum,SCfg,SCgh,...MeanTrans,MeanGcost,MeanHcost,PerCarQuality)[Qf,D,Lfg,Lgh,SC,KC_YC_G,MAXG,KC_YC_H,MAXH,CityNum,Gnum,Hnum,SCfg,SCgh,...MeanTrans,MeanGcost,MeanHcost,PerCarQuality]=dataprocessing;Chrom_KC_YC_G=Chrom(1:KC_YCtotal1);Chrom_KC_YC_H=Chrom(KC_YCtotal1+1:end);74 附录Cost_KC_YC_G=sum(Chrom_KC_YC_G.*KC_YC_G);%拆解中心建设和运营费用Cost_KC_YC_H=sum(Chrom_KC_YC_H.*KC_YC_H);%备选再制造中心建设和运营费用fori=1:Gnumforj=1:CityNumCostCityToG(CityNum*(i-1)+j)=MeanTrans*Lfg(i,j)*Chrom_KC_YC_G(i)*PerCarQuality*10000;%总运费系数（回收点到拆解中心）endendfori=1:Hnumforj=1:GnumCostGToH(Gnum*(i-1)+j)=MeanTrans*Lgh(i,j)*Chrom_KC_YC_H(i)*PerCarQuality*10000;%总运费系数（拆解中心到再制造中心）endendFlim=[CostCityToG,CostGToH];%待优化目标函数系数，[x,fval,exitflag]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)中的fCostChaiJie=sum(Qf*MeanGcost*10000*PerCarQuality);%所有车辆的拆解成本（元）CostZaiZhiZao=sum(Qf*MeanHcost*10000*PerCarQuality);%所有车辆的再制造成本（元）lb=zeros(1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);%存放lb，即linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)中的lbub1=zeros(1,CityNum*KC_YCtotal1);%先表示出回收点到拆解中心的变量的上限ubfori=1:CityNumforj=1:KC_YCtotal1ub1((i-1)*KC_YCtotal1+1:i*KC_YCtotal1)=Qf(i);endendub1=repmat(Chrom(1:KC_YCtotal1),1,CityNum).*ub1;ub2=zeros(1,KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:KC_YCtotal1%先表示出拆解中心到再制造中心的变量的上限ubforj=1:KC_YCtotal2ub2((i-1)*KC_YCtotal2+1:i*KC_YCtotal2)=MAXG(i);endendub2=repmat(Chrom(KC_YCtotal1+1:end),1,KC_YCtotal1).*ub2;ub=[ub1,ub2];%存放lb，即linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)中的ubAeq=[ones(1,CityNum*KC_YCtotal1),-ones(1,KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);...75 附录ones(1,CityNum*KC_YCtotal1),zeros(1,KC_YCtotal1*KC_YCtotal2)];%linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)的AeqBeq=[0,sum(Qf)];%linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)的BeqAlim=zeros(KC_YCtotal1+KC_YCtotal2,length(ub));%存放linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)的Afori=1:KC_YCtotal1+KC_YCtotal2ifi<=KC_YCtotal1Alim(i,CityNum*(i-1)+1:CityNum*i)=1;;elseAlim(i,CityNum*KC_YCtotal1+(i-KC_YCtotal1-1)*KC_YCtotal1+1:...CityNum*KC_YCtotal1+(i-KC_YCtotal1)*KC_YCtotal1)=1;endendBlim=[MAXG,MAXH];%存放linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub)的b[X,fval,exitflag]=linprog(Flim',Alim,Blim',Aeq,Beq,lb',ub');%线性规划模型参数最优化函数ObjValue=fval+CostChaiJie+CostZaiZhiZao+Cost_KC_YC_G+Cost_KC_YC_H;%求出最终的总成本（处理费+拆解费+再制造费+运营费+建设费）function[ObjValue,X,XX]=NPFitValue(Chrom,ChromLen,KC_YCtotal1,KC_YCtotal2,KC_YCnum1,KC_YCnum2,Qf,D,Lfg,Lgh,SC,KC_YC_G,MAXG,KC_YC_H,MAXH,CityNum,Gnum,Hnum,SCfg,SCgh,...MeanTrans,MeanGcost,MeanHcost,PerCarQuality)[Qf,D,Lfg,Lgh,SC,KC_YC_G,MAXG,KC_YC_H,MAXH,CityNum,Gnum,...Hnum,SCfg,SCgh,MeanTrans,MeanGcost,MeanHcost,PerCarQuality]=dataprocessing;Chrom_KC_YC_G=Chrom(1:KC_YCtotal1);Chrom_KC_YC_H=Chrom(KC_YCtotal1+1:end);Cost_KC_YC_G=sum(Chrom_KC_YC_G.*KC_YC_G);%拆解中心建设和运营费用Cost_KC_YC_H=sum(Chrom_KC_YC_H.*KC_YC_H);%备选再制造中心建设和运营费用%运输费用的等式系数矩阵（运输费）Dd1=[];Ct1=[];Dd2=[];Ct2=[];fori=1:CityNumDd1=[Dd1,Lfg(:,i)'];Ct1=[Ct1,SCfg(:,i)'];endfori=1:KC_YCtotal1Dd2=[Dd2,Lgh(:,i)'];76 附录Ct2=[Ct2,SCgh(:,i)'];endDd=[Dd1,Dd2];Ct=[Ct1,Ct2];CH1=repmat(Chrom(1:KC_YCtotal1),1,CityNum);CH2=repmat(Chrom(KC_YCtotal1+1:end),1,KC_YCtotal1);CH=[CH1,CH2];Flim=MeanTrans*PerCarQuality*10000*CH.*Dd.*Ct;%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的F%写等式约束%回收节点到拆解中心等式约束(流量平衡)Aeq1=zeros(CityNum,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:CityNumAeq1(i,KC_YCtotal1*(i-1)+1:KC_YCtotal1*i)=Chrom(1:KC_YCtotal1);end%拆解中心点到再制造中心等式约束(流量平衡)Aeq2=zeros(KC_YCtotal1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:KC_YCtotal1Aeq2(i,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal2*(i-1)+1:CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal2*i)=Chrom(KC_YCtotal1+1:end);end%回收节点到拆解中心等式约束(指派约束，一个回收点必须指派到一个拆解中心)Aeq3=zeros(CityNum,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:CityNumAeq3(i,KC_YCtotal1*(i-1)+1:KC_YCtotal1*i)=1;end%回收节点到拆解中心等式约束(指派约束，一个拆解中心必须指派到一个再制造中心)Aeq4=zeros(KC_YCtotal1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:KC_YCtotal1Aeq4(i,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal2*(i-1)+1:CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal2*i)=1;endAeq=[Aeq1;Aeq2;Aeq3;Aeq4];%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的AeqBeq=ones(1,CityNum+KC_YCtotal1+CityNum+KC_YCtotal1);%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的Beq%再写不等式约束，主要控制拆解中心处理能力%（由于拆解中心向再制造中心的运输表示不是线性整数规划，所以控制/约束再制造中心的处理能力表示不出来）Alim=zeros(KC_YCtotal1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);CHR=Chrom(1:KC_YCtotal1);fori=1:KC_YCtotal177 附录xil=i:KC_YCtotal1:CityNum*KC_YCtotal1;Alim(i,xil)=Qf.*CHR(i);endBlim=MAXG;%变量的上下限约束lb=zeros(1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);%%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的LBub=ones(1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的UBintcon=1:CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2;%针对所有变量进行01整数约束[X,FVAL,EXITFLAG]=intlinprog(Flim,intcon,Alim,Blim,Aeq,Beq,lb,ub);%01整数指派模型CostChaiJie=sum(Qf*MeanGcost*10000*PerCarQuality);%所有车辆的拆解成本（元）CostZaiZhiZao=sum(Qf*MeanHcost*10000*PerCarQuality);%所有车辆的再制造成本（元）%求解回收中心到拆解中心的运输流量XX1XX1=zeros(1,CityNum*KC_YCtotal1);fori=1:CityNumXX1(KC_YCtotal1*(i-1)+1:KC_YCtotal1*i)=Qf(i);endXX1=X(1:CityNum*KC_YCtotal1)'.*XX1;%求解拆解中心到再制造中心的运输流量XX2XX2=zeros(1,KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:KC_YCtotal1xil1=i:KC_YCtotal1:KC_YCtotal1*CityNum;NodeG(i)=sum(XX1(xil1));%各个拆解中心节点的处理量endfori=1:KC_YCtotal1XX2(KC_YCtotal2*(i-1)+1:KC_YCtotal2*i)=NodeG(i);endXX2=X(CityNum*KC_YCtotal1+1:end)'.*XX2;XX=[XX1,XX2];ObjValue=FVAL+CostChaiJie+CostZaiZhiZao+Cost_KC_YC_G+Cost_KC_YC_H;%求出最终的总成本（处理费+拆解费+再制造费+运营费+建设费）function[ObjValue,X,XX]=NPFitValue(Chrom,ChromLen,KC_YCtotal1,KC_YCtotal2,KC_YCnum1,KC_YCnum2,Qf,D,Lfg,Lgh,SC,KC_YC_G,MAXG,KC_YC_H,MAXH,CityNum,Gnum,Hnum,SCfg,SCgh,...MeanTrans,MeanGcost,MeanHcost,PerCarQuality)[Qf,D,Lfg,Lgh,SC,KC_YC_G,MAXG,KC_YC_H,MAXH,CityNum,Gnum,...Hnum,SCfg,SCgh,MeanTrans,MeanGcost,MeanHcost,PerCarQuality]=dataprocessing;78 附录Chrom_KC_YC_G=Chrom(1:KC_YCtotal1);Chrom_KC_YC_H=Chrom(KC_YCtotal1+1:end);Cost_KC_YC_G=sum(Chrom_KC_YC_G.*KC_YC_G);%拆解中心建设和运营费用Cost_KC_YC_H=sum(Chrom_KC_YC_H.*KC_YC_H);%备选再制造中心建设和运营费用%运输费用的等式系数矩阵（运输费）Dd1=[];Ct1=[];Dd2=[];Ct2=[];fori=1:CityNumDd1=[Dd1,Lfg(:,i)'];Ct1=[Ct1,SCfg(:,i)'];endfori=1:KC_YCtotal1Dd2=[Dd2,Lgh(:,i)'];Ct2=[Ct2,SCgh(:,i)'];endDd=[Dd1,Dd2];Ct=[Ct1,Ct2];CH1=repmat(Chrom(1:KC_YCtotal1),1,CityNum);CH2=repmat(Chrom(KC_YCtotal1+1:end),1,KC_YCtotal1);CH=[CH1,CH2];Flim=MeanTrans*PerCarQuality*10000*CH.*Dd.*Ct;%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的F%写等式约束%回收节点到拆解中心等式约束(流量平衡)Aeq1=zeros(CityNum,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:CityNumAeq1(i,KC_YCtotal1*(i-1)+1:KC_YCtotal1*i)=Chrom(1:KC_YCtotal1);end%拆解中心点到再制造中心等式约束(流量平衡)Aeq2=zeros(KC_YCtotal1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:KC_YCtotal1Aeq2(i,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal2*(i-1)+1:CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal2*i)=Chrom(KC_YCtotal1+1:end);end%回收节点到拆解中心等式约束(指派约束，一个回收点必须指派到一个拆解中心)Aeq3=zeros(CityNum,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:CityNumAeq3(i,KC_YCtotal1*(i-1)+1:KC_YCtotal1*i)=1;79 附录end%回收节点到拆解中心等式约束(指派约束，一个拆解中心必须指派到一个再制造中心)Aeq4=zeros(KC_YCtotal1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:KC_YCtotal1Aeq4(i,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal2*(i-1)+1:CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal2*i)=1;endAeq=[Aeq1;Aeq2;Aeq3;Aeq4];%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的AeqBeq=ones(1,CityNum+KC_YCtotal1+CityNum+KC_YCtotal1);%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的Beq%再写不等式约束，主要控制拆解中心处理能力%（由于拆解中心向再制造中心的运输表示不是线性整数规划，所以控制/约束再制造中心的处理能力表示不出来）Alim=zeros(KC_YCtotal1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);CHR=Chrom(1:KC_YCtotal1);fori=1:KC_YCtotal1xil=i:KC_YCtotal1:CityNum*KC_YCtotal1;Alim(i,xil)=Qf.*CHR(i);endBlim=MAXG;%变量的上下限约束lb=zeros(1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);%%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的LBub=ones(1,CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);%intlinprog(f,intcon,A,b,Aeq,beq,LB,UB)中的UBintcon=1:CityNum*KC_YCtotal1+KC_YCtotal1*KC_YCtotal2;%针对所有变量进行01整数约束[X,FVAL,EXITFLAG]=intlinprog(Flim,intcon,Alim,Blim,Aeq,Beq,lb,ub);%01整数指派模型CostChaiJie=sum(Qf*MeanGcost*10000*PerCarQuality);%所有车辆的拆解成本（元）CostZaiZhiZao=sum(Qf*MeanHcost*10000*PerCarQuality);%所有车辆的再制造成本（元）%求解回收中心到拆解中心的运输流量XX1XX1=zeros(1,CityNum*KC_YCtotal1);fori=1:CityNumXX1(KC_YCtotal1*(i-1)+1:KC_YCtotal1*i)=Qf(i);endXX1=X(1:CityNum*KC_YCtotal1)'.*XX1;%求解拆解中心到再制造中心的运输流量XX2XX2=zeros(1,KC_YCtotal1*KC_YCtotal2);fori=1:KC_YCtotal180 附录xil1=i:KC_YCtotal1:KC_YCtotal1*CityNum;NodeG(i)=sum(XX1(xil1));%各个拆解中心节点的处理量endfori=1:KC_YCtotal1XX2(KC_YCtotal2*(i-1)+1:KC_YCtotal2*i)=NodeG(i);endXX2=X(CityNum*KC_YCtotal1+1:end)'.*XX2;XX=[XX1,XX2];ObjValue=FVAL+CostChaiJie+CostZaiZhiZao+Cost_KC_YC_G+Cost_KC_YC_H;%求出最终的总成本（处理费+拆解费+再制造费+运营费+建设费）81 附录附录B：作者在攻读硕士学位期间发表的论文[1]曾佑新,李强.基于物联网的电子废弃物逆向物流系统优化[J].生态经济.2015(03):112-11782
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