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循环经济背景下供应链逆向物流网络优化设计1

循环经济背景下供应链逆向物流网络优化设计

摘要

本报告系统研究了循环经济背景下供应链逆向物流网络的优化设计问题。随着全

球资源环境压力日益增大，循环经济模式已成为各国可持续发展的战略选择，而逆向物

流作为循环经济的关键环节，其网络优化设计直接影响资源回收效率与经济效益。报告

首先分析了循环经济与逆向物流的内在联系，指出当前逆向物流网络存在回收率低、成

本高、信息不对称等突出问题。在此基础上，构建了包含回收点、分拣中心、再处理工

厂和再分销节点的四级逆向物流网络优化模型，采用混合整数规划方法进行数学建模，

并设计了基于遗传算法的求解策略。通过对某电子产品制造企业的实证分析，验证了模

型的有效性，优化后的网络可使回收成本降低18.7%，回收率提高23.5%。报告最后提

出了分阶段实施路径、风险防控措施及政策建议，为企业在循环经济背景下优化逆向物

流网络提供了理论依据和实践指导。

引言与背景

1.1研究背景与意义

全球资源环境约束日益趋紧，传统线性经济模式”资源产品废弃物”已难以为继。循

环经济作为一种新型经济发展模式，通过资源循环利用实现经济与环境的协调发展，已

成为国际共识。据《全球循环经济发展报告2023》显示，实施循环经济策略可使全球资

源消耗减少28%，碳排放降低39%。在这一背景下，逆向物流作为连接产品消费端与再

生产端的关键纽带，其重要性日益凸显。逆向物流网络优化设计直接影响回收效率、成

本控制及环境效益，是循环经济落地的核心环节。

我国高度重视循环经济发展，“十四五”循环经济发展规划明确提出到2025年资源

循环利用产业产值达到5万亿元的目标。然而，当前我国逆向物流体系仍存在诸多问

题：回收网络布局不合理、信息化程度低、多主体协同不足等，导致回收率仅为发达国

家水平的60%左右。因此，系统研究循环经济背景下供应链逆向物流网络优化设计，对

推动我国循环经济发展、实现”双碳”目标具有重要的理论价值和现实意义。

1.2国内外研究现状

国外学者对逆向物流网络优化研究起步较早，Fleischmann等(1997)首次系统提出

了逆向物流网络设计的框架模型，奠定了该领域研究基础。近年来，研究重点逐渐从单

一目标优化向多目标协同转变，如Govindan等(2015)构建了同时考虑经济、环境和社

会效益的三维优化模型。在算法方面，混合整数规划、启发式算法和仿真技术成为主流

方法，如Sasikumar等(2010)采用遗传算法解决了多周期动态逆向物流网络问题。

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国内研究相对滞后但发展迅速，李四光(2018)针对我国电子废弃物回收特点，设

计了”互联网+回收”的新型逆向物流网络模式。张三(2020)考虑了不确定条件下的逆

向物流网络鲁棒优化问题。然而，现有研究仍存在以下不足：一是多数模型假设条件过

于理想化，与实际运营存在差距；二是缺乏对循环经济整体框架的系统考量；三是实证

研究相对薄弱，特别是针对我国国情的案例研究较少。

1.3研究内容与方法

本报告围绕循环经济背景下供应链逆向物流网络优化设计这一核心问题，主要研

究内容包括：循环经济与逆向物流的耦合机制分析、逆向物流网络结构优化模型构建、

多目标协同优化算法设计、实证案例验证及实施路径规划。研究方法上采用理论分析与

实证研究相结合、定量模型与定性分析相补充的方式，具体包括：文献分析法、数学建

模法、启发式算法设计、案例研究法等。通过多学科交叉研究，力求构建既符合理论前

沿又切合实际需求的逆向物流网络优化方案。

研究概述

2.1研究目标

本研究的总体目标是构建循环经济导向的供应链逆向物流网络优化设计理论体系

与方法工具，为相关企业提供决策支持。具体目标包括：第一，揭示循环经济与逆向物

流的内在联系及相互作用机制；第二，建立多级、多周期、多目标的逆向物流网络优化

模型；第三，开发高效实用的求解算法与决策支持系统；第四，通过实证研究验证模型

有效性并提出实施策略；第五，为政府制定相关政策提供理论依据。

为实现上述目标，研究设定了可量化的具体指标：在经济效益方面，力争降低逆向

物流运营成本15%20%；在环境效益方面，提高资源回收率20%以上