本文是一篇物流论文,本文在考虑回收检测误差和市场份额分配问题的因素下,运用数学规划研究构建了再制造逆向物流配送网络模型和闭环物流配送网络模型,通过LINGO.11软件进行数值算例的仿真,并得出优化后的运输方案。
第1章 绪论
1.1 研究背景
伴随着科技的不断发展,消费者对于产品的需求量日益增多很多废旧产品没有得到妥善的处理也随之与日俱增,给企业带来盈利的同时也给环境带来了压力,但我国对企业回收再制造等相关问题的研究起步比较晚,管理的方式和建立的体制相较于发达国家比较落后,一方面没有将逆向供应链和闭环供应链的研究内容作出细化,另一方面在对于线上回收渠道和线下回收渠道的配送网络整合到一起,形成一个完整的回收废旧产品物流配送网络也比较少,致使废旧产品的回收路径仍然成为企业的棘手问题,导致许多废旧产品的再制造问题得不到解决,造成了大量资源的浪费。现如今很多国家通过制定法律法规的相关课程以及在学校中注重提高学生们的环保意识和能力,并且随着再制造问题的普及人们的环保意识也随之增强,从长远发展来看,这就要求企业具备能够使废旧产品回收并进行再制造的能力。
具体举例来说,日本的废弃者付费制度以及西方国家的生产者责任制。同时越来越多的公司如格林美、施乐等对废旧产品回收再制造领域进行积极的探索,这些公司由于对废旧产品回收再利用这一问题十分看重,所以逆向供应链的完整度更高细节做得更好。但是,从供应链的完善角度来看,这就需要在正向供应链的基础上加上你想过在传统的正向供应链上加入逆向供应链形成闭环供应链。因为闭环供应链管理的引入不仅能提高资源及产品的利用率与塑造良好的社会形象,而且能构造有持续竞争力的低成本产业链。因此闭环供应链管理引起了政府、企业界和学术界的重点关注,许多企业开始将闭环供应链管理应用到公司的实际运营战略层面。再制造过程中,只有回收足够的废旧产品数量才能获得再制造的规模效益,在废旧产品回收过程中,由于回收废旧产品回收的地点、数量、废旧产品质量具有不确定性以及对回收的废旧产品质量检测存在误差等不确定因素,为废旧产品的回收再制造过程找到合适的路径,保证回收成本与相关企业盈利的利润额成为再制造的一个关键问题。
1.2 研究意义
目前,随着科技的发展产品的更新迭代速度也越来越快,在为消费者产生便利的同时,许多废旧产品的回收与再制造的问题依然没有得到很好的解决,这就会产生资源浪费等环保问题。因此,针对废旧产品的回收与再制造处理是必不可少的,这也是现如今许多企业开始对供应链管理重视起来的原因,企业对废旧产品的回收再制造过程包括闭环供应链中的路径做出合理的选择,都能够有效地降低成本以及提高企业运营的效率。
然而,有关废旧产品的回收再制造的逆向供应链与闭环供应链中存在着诸多不确定的因素。相比于只考虑传统回收的物流配送网络来说,包含线上回收渠道的物流配送网络模型更为复杂,再加入线上回收渠道后会有更多不确定的因素存在,比如废旧产品在双渠道中的回收数量以及线上线下回收检测误差的不确定性等,在上述不确定环境因素下,对废旧产品的运输路线和配送运输数量进行决策得出优化后的配送方案,以及分析检测误差对物流配送网络的影响能够为企业提供更好的策略,是本文研究意义的所在。
第2章 相关理论概述
2.1 再制造逆向物流配送网络
2.1.1 逆向物流概念及特点
上世纪90年代,面临着日益严峻的环境污染、国家的法规制度以及资源短缺等问题,学者们对废旧产品去向等相关问题的关注也提高了起来,有关逆向物流的概念最早在1992年被美国学者Stock提出,即“逆向物流通常用于描述再生、废品处置、危险材料管理等物流活动,一种更广泛的视角包括所有的资源节约、再生、替换、材料再利用和废弃物处理等物流活动”并被美国物流管理协会的研究报告记录。我国对于逆向物流的研究起步较晚,而后,在周垂日等学者在基于研究并总结各国对于逆向物流定义的基础上,提出了一个更强调逆向物流价值性的定义,即“逆向物流是将原材料、半成品、产成品和包装从制造地点的规划、实施和控制过程,其目的是重 新获取价值对其进行适当处理。”更加明确了逆向物流的价值取向,也使得相关企业更加重视逆向物流的构建和管理。
首先,逆向物流具有不确定性,这也是区别逆向物流与正向物流的标志特征。在逆向物流当中,存在着回收的废旧产品的质量和数量的不确定性、时间的随机性、并且伴随着电子商务的兴起,还存在着来自于消费者对于商品的退换货以及物流技术的更新迭代等外界因素,就使得逆向物流比正向物流有了更多的不确定因素。其次,逆向物流在处理系统中一系列的问题时,更具有复杂性。废旧产品在进行回收再制造的过程当中,需要拆解中心进行拆解和再制造厂进行再制造加工,而且在制造产品必须达到其应有的性能标准,这就意味着逆向物流系统本身的结构和性能更加复杂,并且,在对于废旧产品进行回收时其渠道的选择、收集和整理以及相关地点的选取也是一个复杂的过程。最后,逆向物流具有高成本性。在对废旧产品进行回收时,由于其质量、数量和来源的不确定性,很难像正向物流中的产品进行统一、批量的包装,并且在仓储的管理上也相对分散。在废旧产品进行检测时,回收商和再制造商对其进行质量检测还存在着一定的误差,有些特殊的废旧电子产品还需要人工进行检测、处理和判断,一些相关企业还需要对人力进行管理和调配,在这种检测过程当中及大地提高了相关企业的成本。
2.2 闭环物流配送网络
2.2.1 闭环供应链的概念及特点
闭环供应链是由正向供应链和逆向供应链组成的有机结构,其核心在于实现“资源-生产-消耗-可再生资源”的闭环式循环发展过程,目的是对供应链中流动的原材料、半成品和产成品进行封闭处理,实现资源的循环利用,减少污染废物的产生,从而实现节约成本的经济效益和减少污染的环境效益。
因此,闭环供应链的流程也由正向供应链和逆向供应链组成,在闭环供应链中进行流通的产品可以分为正向较符合你想回收两个主要过程。其中,在正向渠道里,产品的流通过程分别是对于可再制造产品在再制造厂进行再制造—零售商根据消费区域的需求进行分销/销售—再制造产品销售到消费者区域的消费者手中以及逆向渠道中的回收和再处理,因此形成闭环供应链。闭环供应链不仅仅是正向供应链和逆向供应链的简单加和,这一系列复杂的过程也决定了其区别于传统供应链的显著特征。
(1)动态性。对于闭环供应链来说,一方面正向供应链中存在着产品市场需求、政策环境、竞争等因素的不确定性,另一方面逆向供应链中回收废旧产品的质量、数量、再处理难度等因素都是不确定的,由此也会加大闭环供应链的动态性。
(2)复杂性。闭环供应链涵盖正向和逆向供应链的业务流程,涉及到的参与主体众多,闭环供应链成员间的合作和竞争关系,以及利益分配机制,可以看出闭环供应链系统进行结构设计时的复杂性。
(3)内在的供需失衡。由于信息的不对称、需求的不确定等因素影响,废旧产品的供应与生产商的需求往往不相匹配,对于封闭式供应链系统本身来说,普遍存在着“供应商”多、“客户”少的现象。消费者使用后废弃的产品通常以非常低的成本或零成本进入闭环供应链系统,并成为再制造的“原材料”,但大多数废弃物的直接使用价值很低,这也使得真正有消费意愿的客户很少。
第3章双渠道回收检测质量差异下逆向物流配送网络优化模型 .................... 18
3.1 问题描述 ..................................... 18
3.2 研究假设与符号说明 ...................... 19
第4章 双渠道回收检测质量差异下闭环物流配送网络优化模型 ................... 27
4.1 问题描述 .......................... 27
4.2 模型构建 .......................... 28
第5章 双渠道回收检测质量差异下逆向物流配送网络随机规划模型 ............... 39
5.1 问题描述 ..................................... 39
5.2 符号说明 ......................... 39
第5章 双渠道回收检测质量差异下逆向物流配送网络随机规划模型
5.1 问题描述
第3章构建了具有检测误差的再制造逆向物流配送网络模型,在双渠道回收的模式下研究了回收检测误差和市场份额等因素对成本的影响,得出优化的运输方案和成本。然而,由于废旧产品市场的回收具有很多不确定性,以及双渠道之间存在竞争,在对双渠道进行市场份额分配时往往不能够按照一定的市场份额进行分配并且存在随机性,因此,构建一个带有随机变量的逆向物流配送网络模型,更符合回收再制造中的实际情况。
由回收商与再制造商组成的双渠道再制造逆向物流配送网络结构:废旧产品来源是废旧产品市场,回收渠道分为线上渠道和传统渠道,由回收商和再制造商的线上回收处理部门来对废旧产品的质量进行检测,将检测后的“可再制造产品”运往拆解中心,将“不可再制造产品”送往焚烧填埋中心,拆解中心经过拆解之后将真正可再制造的产品送往在制造厂,真正的不可再制造产品送往焚烧填埋中心。与其不同的是,考虑废旧产品市场对进行回收的双渠道市场份额的分配为随机变量,并将带有随机参数的数学规划模型表示成机会约束规划模型。
第6章 结论与展望
6.1 结论
本文在考虑回收检测误差和市场份额分配问题的因素下,运用数学规划研究构建了再制造逆向物流配送网络模型和闭环物流配送网络模型,通过LINGO.11软件进行数值算例的仿真,并得出优化后的运输方案。通过分析回收检测误差和市场份额的变化对成本或利润的影响,可以得出以下结论:
(1)在具有检测误差的双渠道再制造逆向物流配送网络模型中,随着检测误差的减少供应链的总成本也随之减少,由此可见,检测误差的降低可以使得再制造逆向物流配送网络得到更好的优化,并且,从市场份额的分配情况来看,在特定情境下市场份额按照1:2分配给再制造商和回收商时,此时优化的成本最小即供应链能够得到更好的优化。
(2)在具有检测误差的双渠道闭环物流配送网络模型中,当回收商和再制造商的检测误差变小时,供应链中的回收商、再制造商和零售商三个成员的利润都得到了提高并且在三个成员中,回收商的利润提高得最多在三者中能够获得最好的收益。回收商和再制造商等相关企业,如果想获得更大的盈利应当减少回收中的检测误差。
(3)当回收商对消费者区域的废旧产品回收数量为随机变量时,构建具有检测误差的再制造逆向物流配送网络模型,将目标函数以及约束条件中含有随机变量的条件转换为确定性等价类目标函数和约束条件,更加符合双渠道物流配送网络在现实生活中的应用。
(4)当市场份额不发生变化时,检测误差的降低可以使真正可再制造的废旧产品更多的流入到拆解中心,从而达到降低误差产生的运输费用达到降低成本的效果。这样做可以使得每一件废旧产品的流向更加完善,从而在路径的选择上得到更好的优化效果。
参考文献(略)