逆向物流系統網絡選址問題研究現狀及展望

[摘要] 近年來，逆向物流逐漸成為物流領域研究的新熱點，逆向物流系統網絡選址問題屬于戰略層次問題，因此，受到國內外學者的高度重視。本文對逆向物流系統網絡選址問題的研究從定性和定量兩方面回顧了歷史文獻的研究成果，在此基礎上做了分析，指出了今后的研究方向。

[關鍵詞] 逆向物流系統網絡選址現狀

固定設施在整個物流網絡中的選址是一個十分重要的決策問題，它決定了整個物流系統的模式、結構和形狀。而物流系統的模式、機構和形狀直接影響到物流系統運作中可選用的方法及相關成本。選址決策包括確定所使用設施的數量、位置和規模。在逆向物流系統中，回收的物品多數需要經過檢測、分類、修復、再制造等工序，它不是正向物流簡單的倒置，其情況比正向物流復雜得多，因此對逆向物流系統網絡選址問題的研究具有非常重要的現實意義。

關于逆向物流系統網絡選址問題國內外已有很多學者進行了研究，這些研究成果奠定了逆向物流系統網絡選址問題的理論基礎，也是我們進一步研究逆向物流系統網絡選址問題的起點。因此，本文將這方面的主要研究成果做了綜述，以供參考。

一、逆向物流系統網絡結構研究現狀

第一個對逆向物流系統網絡進行定性分析的是Guiltinan和Nwokoye(1975)，他們提出根據流通渠道企業成員完成的再生或再制造的功能不同，構建不同的逆向物流回收系統。Pohlen TL和FarrisⅡM(1992)從企業成員完成的再生或再制造能力的不同進行了再論述。此后，隨著環保意識的增強，人們對逆向物流系統結構有了進一步的認識，許多學者，如Harold Krikkle、Fleischmann、達慶利等從環保、綠色經營、物流渠道等不同角度研究了逆向物流系統的結構特征和設計原則。

關于逆向物流系統網絡結構的劃分，目前普遍認可的是Thierry(1995)提出的觀點，他認為按照回收物品重新利用的方式主要分為以下四種:(1)直接再利用(Direct reuse):回收的物品不經任何修理可直接再用(也許要經過清洗和花費比較低的維護費用)，如集裝箱、瓶子等包裝容器;(2)修理(Repair):通過修理將已壞產品恢復到可工作狀態，但可能質量有所下降，如家用電器、工廠機器等;(3)再生(Recycling)：只是為了物料資源的循環再利用而不再保留回收物品的任何結構，如從邊角料中再生金屬、紙品再生等;(4)再制造(Remanufacturing):與再生相比，再制造則保持產品的原有特性，通過拆卸、檢修、替換等工序使回收物品恢復到“新產品”的狀態，如飛機發動機的再制造、復印機的再制造等。

從網絡結構的形式分析，以回收物品是否回到初始制造商為分界點，可以分為開環型和閉環型。開環型網絡結構又稱為獨立型網絡結構；閉環型網絡結構包括了正向物流和逆向物流，對于制造商來說，他們面臨的一個難題就是正向物流與逆向物流的整合，因此，這種形式又稱為整合型網絡結構。

二、逆向物流系統網絡選址研究現狀

1.獨立型逆向物流系統網絡選址研究現狀。Ginter和Starling(1978)最早注意到逆向物流網絡中，和傳統的正向物流分銷商的選址不同，回收中心面向眾多分散的物流來源，其選址具有“多對少”的特性，并對傳統的設施選址模型進行了改進。此后，獨立型逆向物流系統的網絡選址問題逐漸引起越來越多學者的興趣，如Batta 和Chiu(1988)在有害物品廢棄處置問題中對“多對少”問題進行了進一步的研究;Min(1989)設計了一個多目標的整數規劃模型，用于確定回收產品是采用直接運送還是采用聯合運輸，以及最佳的運輸方式；Caruso(1993)等用多目標選址模型對一般固體廢棄品的廢棄處理包括焚燒和填埋等進行了研究；Kroon 和Virjens(1995)設計了一個可回收再利用運輸包裝的逆向物流系統網絡，并在荷蘭得到了實際應用；Splengler(1997)等用混合整數線性規劃方法(MILP)從環境和經濟的角度研究了德國鋼材行業鋼渣等的再循環利用系統；Ammons等(1997)對美國廢舊地毯的逆向物流網絡結構進行了實證選址研究；Barros等(1998)對荷蘭的一個從建筑廢棄物中回收沙子的逆向物流網絡結構進行了實證研究；Jayaraman等(1999)分析了美國電子設備再制造公司的物流網絡結構；Krikke等(1999)對耐用消費品提出了一個多級逆向物流網絡的MILP模型;Tung-Lai Hu等(2002)研究了多周期、多類型的危害廢棄物逆向物流系統;Amini等(2005)以一個主要從事國際醫藥器械生產的制造商為案例研究其逆向物流系統;岳輝(2004)在其碩士學位論文中提出了有第三方參與的逆向物流網絡的構建及具體決策，包含再利用和再制造兩部分;馬祖軍等(2004)對再制造物流網絡布局進行了分析，提出了一種使得再制造物流設施的投資和運營成本以及設施間的運輸成本之和最小的再制造物流網絡優化模型。其他相關研究成果在此不做詳細論述。

2.整合型逆向物流系統網絡選址研究現狀。Saloman(1996)等研究了如何在逆向物流網絡設計中有效利用已有的正向物流的設施。隨后，整合型逆向物流系統的網絡選址問題也受到學者們的重視，如Del Castillo和Cochran(1996)研究了可再用集裝箱的生產和配送計劃;Berger和Debaillie(1997)研究了一個將已有的生產一分銷網絡擴展成一個具有拆卸、檢測處理中心的網絡結構；Thierry(1997)在其博士畢業論文中對復印機的回收利用進行了實證研究;Ko Hyun-Jeung等(2003)為研究逆向物流網絡中維修設施和倉庫的數量、地址和容量問題，提出了一個單目標的MILP模型。國內較早研究整合正逆向物流網絡構建的是米寧(2002)在其碩士論文中分別建立了兩個模型，一是在現有正向物流系統的基礎上繼起構建的產品回收網絡模型，另一是把正、逆兩向物流進行整合優化來構建的網絡模型；朱大海等(2005)采用MILP建立了一個回收網絡規劃數學模型，解決在原有正向物流網絡基礎上進行擴建，增加逆向物流功能的情況。其他相關研究成果在此不作詳細論述。

三、分析

現有文獻表明，在逆向物流系統網絡選址問題領域，盡管國內外已取得了一些研究成果，但總體來看，研究問題的類型、研究方法及研究角度還比較單一，還有許多問題需要進一步研究，主要有以下幾個方面:

1．現有文獻大多以成本最小化為單一評價目標。物流網絡的設計需要從客戶需求及滿足需求的利潤兩個層面進行評價和分析，而衡量客戶需求的指標主要是客戶服務，由反應時間、產品差異、產品可用性、訂單可得性、客戶經驗、回收能力等方面構成。因此，逆向物流系統網絡選址，需要從服務水平和利潤上進行權衡分析，既要能滿足其投入物資資源的約束，又要能最大限度的提高網絡的服務水平。

2．缺少對不確定環境下逆向物流系統網絡選址問題的研究。已有文獻大多以確定型的建模和優化為主。而事實上，逆向物流具有諸多的不確定性因素，多數文獻都指出了時間、數量和質量的不確定性是逆向物流網絡與傳統的供應鏈的一個明顯的區別，但是很少有文獻涉及解決這一問題。

3．缺少對整合型逆向物流系統網絡選址問題的研究。整合型逆向物流系統網絡情況復雜很多，如在物流供應鏈管理中，逆向物流將會影響正向物流的生產計劃、運輸配送和庫存策略等一系列決策。

4．缺少對競爭環境下逆向物流系統網絡選址問題的研究。目前相關文獻建立的模型基本都是基于無競爭環境下的模型。對于以政府或第三方機構為主導的開環型網絡結構而言，其回收處理的物品來自于消費者或者是制造企業的外包，因此，在同一區域的不同回收處理工廠就存在著一定的競爭因素。

5．缺少對多周期動態情況的逆向物流系統網絡選址問題的研究。逆向物流的提出僅有十余年，回收處理技術還不夠成熟，因此，在實際中進行應用并成功的例子較少。鑒于此，大多數文獻都局限于靜態的單周期的研究，對于多周期的動態情況涉及較少。

6．缺乏快速有效的算法。在已有的文獻中，多數文獻使用了啟發式的算法。其中以遺傳算法、模擬退火算法居多，個別文獻使用了傳統的LP松弛法、分支定界法、purpose法、out-of-kilter算法、benders算法等。這也說明了在這類問題的求解上還有待進一步的研究。

四、結束語

逆向物流網絡系統選址問題是一個與實際應用結合緊密、發展前景廣闊的研究領域，隨著研究的不斷深入，其理論成果不僅可以在物流規劃、供應鏈優化等相關領域得到廣泛應用，還可以在降低企業成本、提高企業經濟效益、減少產品廢棄對環境的污染、實現經濟和社會可持續發展等方面起到十分重要的作用。

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