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基于遗传算法的城市逆向物流网络设计研究 基于遗传算法的城市逆向物流网络设计研究 童明荣 ·。 薛恒新 (南京理工大学，南京 2100994) 。(宁波市政府发展研究中心，宁波 315000) [摘 要] 本文探讨的是政府主导下的城市逆向物流网络设计。构建了由回收中心、逆向物流中 心、集散中心组成的三层城市逆向物流设施网络；接着提 出了一个混合整数规划模型，优化 目标是使整 个城市的逆向物流费用达到最小，并用遗传算法求解；最后给 出了一个算例，说明了模型和算法的有效 性 [关键词] 物流工程 逆向物流网络 遗传算法 物流系统规划 [中图分类号]F252 [文献标识码]A l 研究背景 城市物流是指物品在城市内部的实体流动，城市与 外部区域的货物集散以及城市废弃物清理的过程??。城 市物流有两种发展模式：一种是由企业 自发地发展各类 物流业务，另一种是由政府统一规划，建立城市物流系 统 ，本文探讨的政府主导下的城市物流基础设施规划。 随着可持续发展和环境保护的观念加强，许多国家及企 业越来越重视废旧物品和退货商品的回收处理，即逆向 物流。为了节约固定资本的投资、减轻交通运输压力以 及优化城市物流管理，本文借鉴 Fleisc h1n舢1 j等提出的 思路，建立由回收中心、逆向物流中心和废旧品集散中 心构成的独立的三层城市逆向物流网络。 目前，研究企业主导的城市物流系统规划的文献已 有不少 j，但是政府主导 的城市逆向物流网络设 计还 是较新的研究领域 ，目前的报道很少。本文提出了一个 混合整数规划模型，该模型计算城市整体的逆向物流运 输费用和物流设施的建设、运作费用，优化的目标函数 是使整个城市的逆向物流费用达到最小。 2 模型的建立 2．1 问题 的提出 图 1 城市逆向物流网络结构示意图 考察图 1所示 的城 市逆 向物流 网络 ，要解决 如下 问 题：零售点数量及地址确定，在待选的回收中 、、逆向 物流中心和集散中心中5)-~ll选择开设哪些设施，使城市 物流总费用最小。 2．2 模型假设及符号说明 为了便于分析和说明问题，我们作了如下的假设和 简化： (I)单位运输费用与距离成线性关系； (2)每个设施之间是相互独立的，不存在互相调用 的情况； (3)仅在规定的候选地点范围内选址 ，并且他们均 有最大的数量限制； (4)各种设施的处理能力以及投资成本、单位运营 成本已知； (5)仅考虑单周期可计量的经济成本 ，不考虑时间 成本、社会效益等； (6)回收初始点只能是回收中心，且必须全部送回 集散中心； (7)各个零售点在单位时间内产生的待处理的废品 均为已知常量； (8)废旧产品回收没有日程限制。 为方便叙述，引入如下符号： 下标 i表示 已知的零售商 的地点 ，i E {1，2，L， I}；j表示可能开设回收中心的地点，j∈ {1，2，L，J}； k表示可能开设逆向物流中心的地点，k∈ {1，2，L， K}；l表示可能开设的废旧品集散中心的地点，l∈ {1， 2，L，L}。A；表示回收中心的仓库容量；Bk表示逆向物 流中心的仓库容量；Cf表示集散中心的仓库容量；E， Fk，Gf分别表示回收中心、物流中心、集散中心的设施 投资成本；Hj，Mk，Nf分别表示回收中心、物流中心、 集散中心单位时间的运作费用；xj，Yk，Zf分别表示在 第 i个待选回收中心、第 k个待选物流中心和第 Z个待选 集散中心建物流设施的决策变量 ，而 x，Y和 z分别表 示允许建立的回收中心、物流中心和集散中心的最大数 目；xj= {0，1}，Yk= {0，1}，Z {0，1}表示 X；， Yk和 zf取值为0或 l。x 分别为将零售点 i产生的废 旧品运送到回收中心 k的数量和单位运输 费用；Yjk， 分别为将回收中心 i的废旧品运送到逆向物流中心 2的 数量和单位运输费用 ；Z Ck1分别为将物流中心 k的废 收稿日期：20o8—o4—o8 基金项目：l 家 863／CIMS主题资j协项日 (项酣编号：2002AA414040) 一 90 — 第 27卷 第 7期 2008年7月 工业技 术经济 Vo1．27，No．7 总第 177期 对此，有如下 3种情况：(1)自然垄断行业在我国的改 革处于各行业改革的末端，改革历时较短，统计样本较 少，对结果可能造成一定的影响；(2)资本投入主要选 取了固定资产投入为准，水电燃气行业的固定资产投入 具有投资大、回收慢的特点，因此资本投入变量系数为 负可能是投资效果尚未显现的原因；(3)本文制度变迁 的度量选用非国有经济比重变化来表征，非国有经济变