?。?nbsp; 以集裝箱運(yùn)輸為例建立系統(tǒng)模型
集裝箱運(yùn)輸是一種現(xiàn)代化的先進(jìn)運(yùn)輸方式,具有迅速、安全、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),促進(jìn)了貨物流通過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的變革,提高了物流質(zhì)量和效率,被喻為“20世紀(jì)的運(yùn)輸革命”,其地位日顯重要。而集裝箱也成為現(xiàn)代運(yùn)輸包裝集合的一個(gè)標(biāo)志。因此,本文選擇集裝箱作為運(yùn)輸包裝容器的研究對(duì)象是極具代表性的。
4.1 確定集裝箱逆向物流系統(tǒng)功能
根據(jù)圖2可再用運(yùn)輸包裝容器的物流網(wǎng)絡(luò),結(jié)合集裝箱交接過(guò)程中的各個(gè)程序以及空箱的回收利用涉及的方方面面,確定了集裝箱逆向物流系統(tǒng)應(yīng)具備如圖3所示的六部分功能,即:收集用后空箱、檢測(cè)、修復(fù)、清洗、堆存、運(yùn)輸跟蹤。而圖3中的前期配送所包括的調(diào)撥、交接、提箱并非屬于逆向物流系統(tǒng),故不作深入研究。
?。ǎ保┦占煤罂障洹Mㄟ^(guò)貨主、貨代或場(chǎng)站,將分散在各地的空箱收集起來(lái),運(yùn)往處理地點(diǎn)。該過(guò)程涉及的運(yùn)輸費(fèi)用很高,在逆向物流總成本中占據(jù)相當(dāng)大的比重。
?。ǎ玻z測(cè)。對(duì)回收的空集裝箱的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),以確定合適的處理方案。將無(wú)再利用或難修復(fù)的集裝箱送入零部件回收或材料回收階段。這一功能的實(shí)現(xiàn)需配備昂貴的設(shè)備。
?。ǎ常┬迯?fù)和清洗。將能夠進(jìn)行修復(fù)的空箱進(jìn)行維修,如:零部件的替換等。修復(fù)完后對(duì)污染較嚴(yán)重的空箱進(jìn)行清洗工作。
?。ǎ矗┒汛妗?duì)復(fù)原的集裝箱送到各個(gè)所屬場(chǎng)站或直接進(jìn)入下一次的循環(huán)使用。
?。ǎ担┻\(yùn)輸及跟蹤。這一功能貫穿在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的各個(gè)環(huán)節(jié),是逆向物流成本的重要因素,且不容易降低。
?。矗?nbsp; 建立網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的MILP模型4
將上述六項(xiàng)功能中的檢測(cè)、修復(fù)和清洗集合在檢修中心進(jìn)行。此處模型的建立只考慮了檢修中心作為一獨(dú)立運(yùn)作的場(chǎng)所,而非是集裝箱所屬的場(chǎng)站、貨代隸屬下的檢修部門。即考慮的是將空箱檢修這一業(yè)務(wù)外包的情況。
?。ǎ保┰诮⒛P颓?,先作如下假設(shè):
①集裝箱檢修中心數(shù)量已確定;
②使用后的空箱的回收量,檢修中心設(shè)施的投資、運(yùn)營(yíng)成本及其處理能力,各個(gè)功能環(huán)節(jié)間的運(yùn)輸成本都是確定已知的;
③經(jīng)檢測(cè)可以修復(fù)或重復(fù)利用的空箱在回收處理過(guò)程中無(wú)材料損耗;
④空箱需求方是按區(qū)域劃分的。
?。ǎ玻?gòu)建MILP(混合整數(shù)線性規(guī)劃)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型
模型的目標(biāo):是指逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中,檢修中心所需的各項(xiàng)成本(包括:各種物流設(shè)施的投資、運(yùn)營(yíng)成本)、各個(gè)功能環(huán)節(jié)銜接的運(yùn)輸(跟蹤)成本、修復(fù)后空箱的堆存成本之和達(dá)到最小化。即:
MinZ=TkiXki+TijXij+m(Cs+Cm)+ν·γ·CW+ ν(1-λ)Cd (1)
S.t. 物理量守恒條件: Xki=v或Xij=(1-γ)Xki
(2)
檢修中心處理能力的限制,即i≤Xki≤i(3)
變量的取值范圍:Xki,Xij≥0;i∈1m,j∈1n,k∈1u,γ∈01。
式中:①下標(biāo)
m--檢修中心i的數(shù)量;
n--空箱堆存在裝貨場(chǎng)站j的數(shù)量;
u--卸貨后空箱所在區(qū)域k的集合;
ν--回收的空箱數(shù)量。
γ--回收的空箱中檢測(cè)不合格的最小廢棄處理率。
②決策變量
Xki--區(qū)域k運(yùn)往檢修中心i的空箱數(shù)量;
Xij--檢修中心i調(diào)運(yùn)至裝貨場(chǎng)站j的空箱數(shù)量;
Tki--區(qū)域k運(yùn)往檢修中心i的單位運(yùn)輸(跟蹤)成本;
Tij--檢修中心i調(diào)運(yùn)至裝貨場(chǎng)站j的單位運(yùn)輸(跟蹤)成本;
Cs--檢修中心i的固定成本;
Cm--檢修中心i的運(yùn)營(yíng)成本;
Cw--不合格空箱的廢棄單位處理費(fèi)用;
Cd--修復(fù)后空箱的單位堆存費(fèi)用。
由于上述模型是一個(gè)MILP模型,故可以采用專門的線性規(guī)劃問(wèn)題求解軟件(如LINDO Systems公司開發(fā)的軟件LINDO6.1)進(jìn)行求解。本文就不再進(jìn)行舉例計(jì)算了。
?。?nbsp; 結(jié)束語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)逆向物流發(fā)展背景的分析,闡述了逆向物流在現(xiàn)代社會(huì)、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)?lái)的各種效益,并將視角放在回收運(yùn)輸包裝容器這一對(duì)象上,建立相應(yīng)的逆向物流網(wǎng)絡(luò),確定系統(tǒng)功能,并運(yùn)用了MILP模型,對(duì)集裝箱的逆向物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于該模型建立在一系列假設(shè)條件基礎(chǔ)上,現(xiàn)實(shí)中也不能排除集裝箱的檢修由其所有者--貨運(yùn)代理、站場(chǎng)碼頭等自建檢修中心或者合建共用等不確定因素,所以模型存在很多變動(dòng)之處,在此僅作參考之用。
同時(shí),運(yùn)輸包裝容器的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中,是利用正向物流的某些通道還是重新建立專用網(wǎng)絡(luò),或兩者結(jié)合,這對(duì)物流成本的節(jié)約大有裨益,有待進(jìn)一步研究。
作者/黃 芳,李宗平
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