废旧轮胎逆向物流网络选址优化研究.doc

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1、废旧轮胎逆向物流网络选址优化研究摘要：本文根据废旧轮胎逆向物流网络的相关分析，提出多级逆向物流网络的整数模型使逆向物流网络的利润最人化，并根据现实的轮胎翻新企业的案例来验算该模型，解决多级逆向物流网络的初始收集点数量、选址以及产品流向的问题。此外，本文通过灵敏度分析研究客户和初始收集点的最大距离，进一步优化轮胎回收再制造行业的逆向物流网络。关键词：废旧轮胎；轮胎翻新；逆向物流；回收网络中图分类号:F253.9文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)01-0025-030引言随着全球汽车工业的发展，轮胎业也迅速壮大，但随之而来亟待解决的问题是大量废旧轮胎的处理。作为全球最人

2、的轮胎生产国和汽车销售市场，我国每年废III轮胎的产生量急剧增加。据屮国橡胶工业协会公布，2010年我国汽车轮胎的产量达到4.4亿条，年报废轮胎超过3亿条[1]。据海关统计[2],2010年我国天然橡胶需求量达到360.7万吨，其中286万吨依靠进口；而轮胎消耗的橡胶量占橡胶消费总量的70%以上，大力推进废旧轮胎循环利用，研究废旧轮胎逆向物流网络建设，以缓解我国橡胶资源严重匮乏的压力。废III轮胎逆向物流网络屮，物流活动具有高度不确定性,使得选址问题更为复杂。一些学者运用随机模型探索逆向物流网络优化问题(Listes,2002[3]；Santoso,2005[4]),以平衡供应物流网络

3、和回收物流网络。由于再制造企业把废旧轮胎从客户处冋收，经过检验、加工处理，再把产品销售到二手产品市场中。因此，具有多层级、网络性的逆向物流特征，本文借助整数规划方法，建立废III轮胎多级逆向物流网络选址优化模型，实现旧轮胎回收再制造网络的利润最大化。1问题描述轮胎翻新是基于内部胎体结构再用，通过用新的轮胎橡胶层取代磨损橡胶层，旧轮胎的胎而被用全新的胎面取代而恢复其使用价值。翻新轮胎的流程如下：①III轮胎的胎体质量检验；②胎体将被装置在磨锂机上充气膨胀进行磨锂；③当胎体修补示，通过硫化把胎面胶和胎体紧紧地结合在一起；④检查翻新轮胎，确保既安全又美观。通过翻新，一条旧轮胎50%以上的材料

4、能够被再次使用，而售价却比新轮胎便宜30%〜50%。翻新轮胎除了要有配套的设备和技术，还需要有合理的逆向物流网络规划。轮胎翻新企业与一些规模较大的轮胎经销商、汽车拆卸厂、运输车队等合作，租赁他们的场地作为初始收集点。由于场地有限、租赁成本等控制因素的影响，在初始收集点回收的旧轮胎会尽快运输到集运中心；再集中分拣和转运，送到翻新工厂，如图1所示。本模型建立的主要目的是通过研究再制造企业开设初始收集点的数量、位置以及相应的产品流向使多级逆向物流网络的利润最大化。2参数符号2.1符号定义n指客户，nGN；i指初始收集点，i^I；r指集运中心，rER；p指再制造厂，pep；m指二手产品市场，m

5、WM。2.2模型参数ci每个月初始收集点i的租金；cr集运中心r的建设成本；cp再制造厂P加工冋收废旧轮胎的单位制造成本；a单位时间内初始收集点的单位库存成本（除租金外）；b废旧轮胎单位回购成本；imin初始收集点的最少开设点；rmin集运屮心的最少开设点；Qn从客户n回收的废旧轮胎数量；Dni从客户n到初始收集点i的距离；Dmax从客户到某一初始收集点的最大允许距离；Cr集运中心r的最大处理能力；Cp再制造厂P的最大生产能力；Qp再制造厂p实际生产的翻新轮胎的数量；Vir从初始收集点i到集运中心r的单位运输成本；Vrp从集运中心r到再制造厂P的单位运输成本；Vpm从再制造厂p到二手产

6、品市场m的单位运输成木；Pm在二手产品市场销售翻新轮胎的价格；Qir表不在从初始收集点i到集运中心r的废旧轮胎数量；Qrp表示从集运中心r到再制造厂p的废旧轮胎数量；Qpm表示从再制造厂p到二手产品市场m的翻新轮胎数量。2.3决策变量Ui如果设置初始收集点1,则为1；不开则为OoUr如果设置集运中心「则为1；不开则为0。Uni客户n被分配到初始收集点i,则为1;否则为0。Uir初始收集点i被分配到集运中心r,则为1；否则为OoUrp集运中心r被分配到再制造厂p,则为1；否则为OoUpm再制造厂P被分配到二手产品市场叫则为1；否则为0。3数学模型式中，第一项表示再制造产品在二手产品市场总

7、销售额，第二项表示初始收集点总的租金，第三项表示集运中心的总建设成木；第四项表示初始收集点的总库存成本，第五项表示废旧轮胎的总回购成本，第六项表示指总再制造成本，第七项表示从初始收集点到集运中心的总运输成本，第八项表示从集运中心到再制造厂的总运输成木，第九项表示从再制造厂到二手产品市场的总运输成本。3.2约朿条件4案例分析2.1基本数据客户数量N二5,初始收集点数量I二3,集运中心数量R二2,翻新厂P二1，二手产品市场数量M二1；客户与最初收集