逆向物流系统网络选址问题研究现状及展望

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[摘要] 近年来，逆向物流逐渐成为物流领域研究的新热点，逆向物流系统网络选址问题属于战略层次问题，因此，受到国内外学者的高度重视。本文对逆向物流系统网络选址问题的研究从定性和定量两方面回顾了历史文献的研究成果，在此基础上做了分析，指出了今后的研究方向。

[关键词] 逆向物流系统网络选址现状

固定设施在整个物流网络中的选址是一个十分重要的决策问题，它决定了整个物流系统的模式、结构和形状。而物流系统的模式、机构和形状直接影响到物流系统运作中可选用的方法及相关成本。选址决策包括确定所使用设施的数量、位置和规模。在逆向物流系统中，回收的物品多数需要经过检测、分类、修复、再制造等工序，它不是正向物流简单的倒置，其情况比正向物流复杂得多，因此对逆向物流系统网络选址问题的研究具有非常重要的现实意义。

关于逆向物流系统网络选址问题国内外已有很多学者进行了研究，这些研究成果奠定了逆向物流系统网络选址问题的理论基础，也是我们进一步研究逆向物流系统网络选址问题的起点。因此，本文将这方面的主要研究成果做了综述，以供参考。

一、逆向物流系统网络结构研究现状

第一个对逆向物流系统网络进行定性分析的是Guiltinan和Nwokoye(1975)，他们提出根据流通渠道企业成员完成的再生或再制造的功能不同，构建不同的逆向物流回收系统。Pohlen TL和FarrisⅡM(1992)从企业成员完成的再生或再制造能力的不同进行了再论述。此后，随着环保意识的增强，人们对逆向物流系统结构有了进一步的认识，许多学者，如Harold Krikkle、Fleischmann、达庆利等从环保、绿色经营、物流渠道等不同角度研究了逆向物流系统的结构特征和设计原则。

关于逆向物流系统网络结构的划分，目前普遍认可的是Thierry(1995)提出的观点，他认为按照回收物品重新利用的方式主要分为以下四种:(1)直接再利用(Direct reuse):回收的物品不经任何修理可直接再用(也许要经过清洗和花费比较低的维护费用)，如集装箱、瓶子等包装容器;(2)修理(Repair):通过修理将已坏产品恢复到可工作状态，但可能质量有所下降，如家用电器、工厂机器等;(3)再生(Recycling)：只是为了物料资源的循环再利用而不再保留回收物品的任何结构，如从边角料中再生金属、纸品再生等;(4)再制造(Remanufacturing):与再生相比，再制造则保持产品的原有特性，通过拆卸、检修、替换等工序使回收物品恢复到“新产品”的状态，如飞机发动机的再制造、复印机的再制造等。

从网络结构的形式分析，以回收物品是否回到初始制造商为分界点，可以分为开环型和闭环型。开环型网络结构又称为独立型网络结构；闭环型网络结构包括了正向物流和逆向物流，对于制造商来说，他们面临的一个难题就是正向物流与逆向物流的整合，因此，这种形式又称为整合型网络结构。

二、逆向物流系统网络选址研究现状

1.独立型逆向物流系统网络选址研究现状。Ginter和Starling(1978)最早注意到逆向物流网络中，和传统的正向物流分销商的选址不同，回收中心面向众多分散的物流来源，其选址具有“多对少”的特性，并对传统的设施选址模型进行了改进。此后，独立型逆向物流系统的网络选址问题逐渐引起越来越多学者的兴趣，如Batta 和Chiu(1988)在有害物品废弃处置问题中对“多对少”问题进行了进一步的研究;Min(1989)设计了一个多目标的整数规划模型，用于确定回收产品是采用直接运送还是采用联合运输，以及最佳的运输方式；Caruso(1993)等用多目标选址模型对一般固体废弃品的废弃处理包括焚烧和填埋等进行了研究；Kroon 和Virjens(1995)设计了一个可回收再利用运输包装的逆向物流系统网络，并在荷兰得到了实际应用；Splengler(1997)等用混合整数线性规划方法(MILP)从环境和经济的角度研究了德国钢材行业钢渣等的再循环利用系统；Ammons等(1997)对美国废旧地毯的逆向物流网络结构进行了实证选址研究；Barros等(1998)对荷兰的一个从建筑废弃物中回收沙子的逆向物流网络结构进行了实证研究；Jayaraman等(1999)分析了美国电子设备再制造公司的物流网络结构；Krikke等(1999)对耐用消费品提出了一个多级逆向物流网络的MILP模型;Tung-Lai Hu等(2002)研究了多周期、多类型的危害废弃物逆向物流系统;Amini等(2005)以一个主要从事国际医药器械生产的制造商为案例研究其逆向物流系统;岳辉(2004)在其硕士学位论文中提出了有第三方参与的逆向物流网络的构建及具体决策，包含再利用和再制造两部分;马祖军等(2004)对再制造物流网络布局进行了分析，提出了一种使得再制造物流设施的投资和运营成本以及设施间的运输成本之和最小的再制造物流网络优化模型。其他相关研究成果在此不做详细论述。

2.整合型逆向物流系统网络选址研究现状。Saloman(1996)等研究了如何在逆向物流网络设计中有效利用已有的正向物流的设施。随后，整合型逆向物流系统的网络选址问题也受到学者们的重视，如Del Castillo和Cochran(1996)研究了可再用集装箱的生产和配送计划;Berger和Debaillie(1997)研究了一个将已有的生产一分销网络扩展成一个具有拆卸、检测处理中心的网络结构；Thierry(1997)在其博士毕业论文中对复印机的回收利用进行了实证研究;Ko Hyun-Jeung等(2003)为研究逆向物流网络中维修设施和仓库的数量、地址和容量问题，提出了一个单目标的MILP模型。国内较早研究整合正逆向物流网络构建的是米宁(2002)在其硕士论文中分别建立了两个模型，一是在现有正向物流系统的基础上继起构建的产品回收网络模型，另一是把正、逆两向物流进行整合优化来构建的网络模型；朱大海等(2005)采用MILP建立了一个回收网络规划数学模型，解决在原有正向物流网络基础上进行扩建，增加逆向物流功能的情况。其他相关研究成果在此不作详细论述。

三、分析

现有文献表明，在逆向物流系统网络选址问题领域，尽管国内外已取得了一些研究成果，但总体来看，研究问题的类型、研究方法及研究角度还比较单一，还有许多问题需要进一步研究，主要有以下几个方面:

1．现有文献大多以成本最小化为单一评价目标。物流网络的设计需要从客户需求及满足需求的利润两个层面进行评价和分析，而衡量客户需求的指标主要是客户服务，由反应时间、产品差异、产品可用性、订单可得性、客户经验、回收能力等方面构成。因此，逆向物流系统网络选址，需要从服务水平和利润上进行权衡分析，既要能满足其投入物资资源的约束，又要能最大限度的提高网络的服务水平。

2．缺少对不确定环境下逆向物流系统网络选址问题的研究。已有文献大多以确定型的建模和优化为主。而事实上，逆向物流具有诸多的不确定性因素，多数文献都指出了时间、数量和质量的不确定性是逆向物流网络与传统的供应链的一个明显的区别，但是很少有文献涉及解决这一问题。

3．缺少对整合型逆向物流系统网络选址问题的研究。整合型逆向物流系统网络情况复杂很多，如在物流供应链管理中，逆向物流将会影响正向物流的生产计划、运输配送和库存策略等一系列决策。

4．缺少对竞争环境下逆向物流系统网络选址问题的研究。目前相关文献建立的模型基本都是基于无竞争环境下的模型。对于以政府或第三方机构为主导的开环型网络结构而言，其回收处理的物品来自于消费者或者是制造企业的外包，因此，在同一区域的不同回收处理工厂就存在着一定的竞争因素。

5．缺少对多周期动态情况的逆向物流系统网络选址问题的研究。逆向物流的提出仅有十余年，回收处理技术还不够成熟，因此，在实际中进行应用并成功的例子较少。鉴于此，大多数文献都局限于静态的单周期的研究，对于多周期的动态情况涉及较少。

6．缺乏快速有效的算法。在已有的文献中，多数文献使用了启发式的算法。其中以遗传算法、模拟退火算法居多，个别文献使用了传统的LP松弛法、分支定界法、purpose法、out-of-kilter算法、benders算法等。这也说明了在这类问题的求解上还有待进一步的研究。

四、结束语

逆向物流网络系统选址问题是一个与实际应用结合紧密、发展前景广阔的研究领域，随着研究的不断深入，其理论成果不仅可以在物流规划、供应链优化等相关领域得到广泛应用，还可以在降低企业成本、提高企业经济效益、减少产品废弃对环境的污染、实现经济和社会可持续发展等方面起到十分重要的作用。

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