張 群，衛(wèi)李蓉

(北京科技大學(xué)東凌經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083)

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逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究進(jìn)展

張 群，衛(wèi)李蓉

(北京科技大學(xué)東凌經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083)

隨著環(huán)境資源壓力的增大，政府法制要求以及社會(huì)環(huán)保要求的提升，研究者對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)的研究日益關(guān)注。本文系統(tǒng)地對(duì)近幾年的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究進(jìn)行回顧，討論并對(duì)比研究了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究問題，研究方法，定量模型，求解算法以及逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中不確定環(huán)境方面的研究。探討了逆向物流網(wǎng)絡(luò)研究中的不足，為研究者未來的研究方向提供了參考。

逆向物流網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；文獻(xiàn)綜述；數(shù)學(xué)規(guī)劃模型；不確定環(huán)境

1 引言

上個(gè)世紀(jì)90年代，來自環(huán)境資源的壓力、政府的法制以及社會(huì)的要求促使了研究者們對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)研究的日益關(guān)注。

1992年Stock最早開始進(jìn)行逆向物流的研究，他給出了逆向物流的概念，“逆向物流通常用于描述再生、廢品處置、危險(xiǎn)材料管理等物流活動(dòng)，一種更廣泛的視角包括所有的資源節(jié)約、再生、替換、材料再利用和廢棄物處理等物流活動(dòng)”。

歐洲逆向物流組織(The European Group on Reverse Logistics)將逆向物流定義為“將原材料、半成品、產(chǎn)成品從制造商、經(jīng)銷商或消費(fèi)者處流向回收地點(diǎn)或適當(dāng)處理地點(diǎn)的規(guī)劃、實(shí)施和控制的過程”；美國物流管理協(xié)會(huì)將逆向物流定義為“描述再生、廢品處置、危險(xiǎn)材料管理等物流活動(dòng)”；我國的《物流術(shù)語》中將逆向物流定義為“不合格物品的返回、維修以及周轉(zhuǎn)使用的包裝容器，從需求方返回到供應(yīng)方所形成的回收物流和將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中失去原有使用價(jià)值的物品，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行收集、分類、加工、包裝、搬運(yùn)和儲(chǔ)存，并分送到專門處理場所時(shí)所形成的廢棄物物流”。

逆向物流大師Fleischmann[1]于2001年給出了逆向物流的一個(gè)比較廣泛的定義：“逆向物流是有效地規(guī)劃、實(shí)施和控制二手產(chǎn)品的流入和存儲(chǔ)以及相關(guān)信息的過程，它與傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈方向相反，其目的是為了產(chǎn)品的價(jià)值恢復(fù)和恰當(dāng)處理”。其中二手產(chǎn)品包含了沒有使用的產(chǎn)品。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的梁樑教授[2]在總結(jié)各方定義的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)包含回收、目的處理方式和流向的描述全面的定義：“逆向物流是將原材料、半成品、產(chǎn)成品和包裝從制造地點(diǎn)的規(guī)劃、實(shí)施和控制過程，其目的是重新獲取價(jià)值對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)處理。逆向物流包括產(chǎn)品再使用、再制造、整修、材料再生、廢品處置等活動(dòng)，以及伴隨而產(chǎn)生的收集、運(yùn)輸、庫存管理等物流活動(dòng)”。

2 逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究

逆向物流的產(chǎn)生一方面出于政府對(duì)環(huán)境保護(hù)方面的立法、人們對(duì)環(huán)境問題的日益關(guān)注，促使企業(yè)對(duì)廢舊產(chǎn)品進(jìn)行回收；另一方面出于產(chǎn)品的再利用價(jià)值所所帶來的直接經(jīng)濟(jì)利益以及企業(yè)形象的提升帶來的間接經(jīng)濟(jì)效益。此外，電子商務(wù)競爭時(shí)代客戶服務(wù)要求的提升而產(chǎn)生的退、換貨要求、供應(yīng)商因商品瑕疵等產(chǎn)生的產(chǎn)品召回行為以及現(xiàn)代商品生命周期的縮短都促使了各個(gè)行業(yè)逆向物流的發(fā)展。

在逆向物流大師Fleischmann[3]的逆向物流研究綜述中，將逆向物流的研究分為了三大類：逆向物流配送計(jì)劃，庫存控制和生產(chǎn)計(jì)劃。其中逆向物流配送計(jì)劃主要是指逆向物流網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，逆向物流系統(tǒng)的高度復(fù)雜性、多樣性、供需失衡性，使得系統(tǒng)的運(yùn)作更依賴于物流網(wǎng)絡(luò)，因而在逆向物理管理中首要任務(wù)是優(yōu)化設(shè)計(jì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)。而庫存控制和生產(chǎn)計(jì)劃相比逆向物流網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)屬于戰(zhàn)術(shù)層的決策問題。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是逆向物流系統(tǒng)的戰(zhàn)略層決策[4]，網(wǎng)絡(luò)一旦確定，會(huì)在一段比較長的時(shí)期內(nèi)影響著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作，所以對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的研究是逆向物流研究的基礎(chǔ)工作。自20世紀(jì)90年代Fleischmann[3]的研究以來，逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究得到了很多學(xué)者的關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是當(dāng)今逆向物流最重要的研究議題之一。周根貴認(rèn)為，逆向物流系統(tǒng)的高度復(fù)雜性、多樣性、供需失衡性，使系統(tǒng)的運(yùn)作更依賴于物流網(wǎng)絡(luò)，因而在逆向物理管理中首要任務(wù)是優(yōu)化設(shè)計(jì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)[5]。逆向物流區(qū)別于正向物流最主要的逆向物流系統(tǒng)中的不確定性，逆向物流中產(chǎn)品的回收渠道復(fù)雜，回收產(chǎn)品的供應(yīng)數(shù)量、質(zhì)量以及時(shí)間都是不確定的，這是逆向物流所固有的特性，所以逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究很重要。逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)包括決策逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、層次、各個(gè)層次設(shè)施的功能、位置、數(shù)量、設(shè)計(jì)容量以及設(shè)施間的分派方案。

本文以“逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)”以及“reverse logistics network design”為關(guān)鍵詞，分別在中國知網(wǎng)，和谷歌學(xué)術(shù)中檢索相關(guān)研究成果。選取國內(nèi)外物流管理，管理科學(xué)與運(yùn)營管理等領(lǐng)域的熱門期刊中近10年具有影響力的文獻(xiàn)作為研究對(duì)象(如表1所示)。針對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究，本文系統(tǒng)地對(duì)近幾年的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究進(jìn)行回顧，討論對(duì)比了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究問題，研究方法，定量模型，求解算法以及逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中不確定性方面的研究。探討了逆向物流網(wǎng)絡(luò)研究中的不足，為學(xué)者們未來的研究方向提供參考。

3 研究問題

Fleischmann等[6]對(duì)不同產(chǎn)業(yè)廢舊產(chǎn)品回收的物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了案例研究回顧，從案例中識(shí)別逆向物流的通用特點(diǎn)，基于案例觀察研究提出將回收網(wǎng)絡(luò)分為三類：批量回收網(wǎng)絡(luò)主要是指可循環(huán)利用的原材料如沙子、地毯、廢紙、塑料、鋼鐵副產(chǎn)品等；裝配再制造網(wǎng)絡(luò)主要是電子設(shè)備、耐用品等；再利用產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)主要是指運(yùn)輸包裝、產(chǎn)品包裝等。針對(duì)不同類型的產(chǎn)品，回收處理方式不盡相同?；厥债a(chǎn)品的處理方式包括直接再利用，如托盤，瓶子等容器；維修再利用，如家用電器，工廠里的機(jī)器和各種電子設(shè)備等；原材料再恢復(fù)或再生，如建筑材料、金屬，玻璃，紙和塑料等；以及產(chǎn)品再制造，主要是指電子產(chǎn)品，耐用品等。

本文分別從產(chǎn)品處理方式、正向-逆向物流網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系兩個(gè)角度對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)探究問題進(jìn)行分類，對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。

2.1 回收處理方式

Thierry等人[7]將逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)按照不同的處理方式分為商業(yè)退回，維修，再使用，再制造和再循環(huán)五類逆向物流網(wǎng)絡(luò)。在Thierry分類的基礎(chǔ)上本文將產(chǎn)品廢棄處理考慮入內(nèi)，按照回收產(chǎn)品的處理方式可以分為以下六類逆向物流網(wǎng)絡(luò)。

1、再制造

再制造網(wǎng)絡(luò)通常針對(duì)具有很高的回收價(jià)值的電子產(chǎn)品，汽車，電器等部件，再制造網(wǎng)絡(luò)除外部的回收產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)量和時(shí)間的不確定因素外涉及內(nèi)部再制造過程中的不確定性因素。

從處理方式的角度分類，再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)研究是逆向物流研究中的熱點(diǎn)，很多學(xué)者針對(duì)再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。Lee和Gen等[8]為再制造系統(tǒng)建立了三層的物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，以逆向物流中的運(yùn)輸成本和固定成本之和最小為目標(biāo)?？紤]了多產(chǎn)品，多層次的情況以及拆卸中心和處理中心各自的一些附加情況。為了求解模型，提出了一個(gè)改進(jìn)的遺傳算法，基于權(quán)重進(jìn)行編碼和運(yùn)用新的交叉算子。Zarei等[9]研究生產(chǎn)商延伸責(zé)任制下的報(bào)廢車輛再制造逆向物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，他將新車的配送和報(bào)廢汽車的回收結(jié)合起來考慮，假設(shè)新汽車的配送商也負(fù)責(zé)報(bào)廢汽車的回收，建立了建設(shè)成本以及相關(guān)的運(yùn)輸成本最小化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，最后設(shè)計(jì)了遺傳算法對(duì)模型求解。Alumur等[10]研究可再制造產(chǎn)品的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，包括報(bào)廢的電腦、洗衣機(jī)烘干機(jī)等，作者指出，企業(yè)如果只關(guān)注于生產(chǎn)商延伸責(zé)任，則將逆向物流外包給第三方。王圣池等[11]研究了跨國企業(yè)再制造你想物流網(wǎng)絡(luò)布局，并考慮了物流網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益和物流績效指標(biāo)雙目標(biāo)。馬祖軍和代穎等[12-13]對(duì)再制造逆向物流與正向物流網(wǎng)絡(luò)的集成優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，建立了混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型，但是的重點(diǎn)在于將制造系統(tǒng)與再制造系統(tǒng)的正向-逆向物流網(wǎng)絡(luò)集成，并沒有解決再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)中的不確定問題。

2、再使用

再使用網(wǎng)絡(luò)適用于可直接回收利用的物品，最常見的如集裝箱，純凈水桶，啤酒瓶，各種軟飲料包裝瓶等包裝容器，可進(jìn)行簡單的清洗或不需要任何修理就可直接利用；Kroon等[14]通過案例研究了一個(gè)實(shí)際的包裝材料的再使用的逆向物流應(yīng)用問題。為包裝材料的回收設(shè)計(jì)了逆向物流系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的成本進(jìn)行優(yōu)化。

3、維修

維修是指經(jīng)過簡單的修理就可恢復(fù)產(chǎn)品的使用狀態(tài)，但是質(zhì)量相對(duì)于新的產(chǎn)品有所下降；何波等[15]針對(duì)售后服務(wù)逆向物流，即顧客有換貨或維修產(chǎn)品退回售后服務(wù)中心的情況進(jìn)行了研究，提出了以顧客服務(wù)水平和網(wǎng)絡(luò)成本為優(yōu)化目標(biāo)，建立了多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃模型，在模型求解中設(shè)計(jì)了多目標(biāo)進(jìn)化算法，求得成本服務(wù)平衡的Pareto解，但是在其研究中卻沒有將正向物流與逆向物流集成考慮。在Zhou Yongsheng和Wang Shouyang[16]的研究中，同時(shí)考慮了維修和再制造的處理情形，加大了模型的復(fù)雜度，建立了一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃模型，并采用標(biāo)準(zhǔn)分枝定界算法求解。

4、再循環(huán)

再循環(huán)逆向物流網(wǎng)絡(luò)針對(duì)的回收產(chǎn)品的價(jià)值一般比較小，包括玻璃，建筑垃圾，塑料，紙等原材料。另外，回收價(jià)值較高的為金屬，但是再循環(huán)的處理對(duì)工藝設(shè)施的要求較高，對(duì)環(huán)境的要求高，處理成本較高，需要國家政策基金的支持以及環(huán)保部門的監(jiān)督下更好的運(yùn)行；Barros等[17]對(duì)建筑垃圾產(chǎn)生的沙子的回收利用案例進(jìn)行研究分析。Louwers等[18]和Ammons等[19]都研究了地毯的回收網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

5、商業(yè)退回

商業(yè)退回包括商家缺陷產(chǎn)品召回活動(dòng)以及由顧客要求產(chǎn)生的退換貨活動(dòng)。產(chǎn)品召回的研究開始的較早，1989年Min[20]對(duì)產(chǎn)品召回的逆向物流配送構(gòu)建多目標(biāo)混合整數(shù)規(guī)劃模型，權(quán)衡運(yùn)輸費(fèi)用與運(yùn)輸時(shí)間，同時(shí)決策產(chǎn)品退回的運(yùn)輸方式。2006年Min等[21]學(xué)者對(duì)電子零售商電腦設(shè)備的回收物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)，建立了單目標(biāo)、多層次的混合整數(shù)規(guī)劃模型，并用遺傳算法求解模型；顧客的退換貨活動(dòng)是近幾年隨著電子商務(wù)的興起而產(chǎn)生的新需求，通常作為電子商務(wù)服務(wù)提升的一種售后服務(wù)。顧客退回的產(chǎn)品經(jīng)過檢測等簡單的步驟再次進(jìn)入流通渠道；Li Yanhui等[22]針對(duì)電子商務(wù)物流系統(tǒng)中的無缺陷產(chǎn)品的退貨問題進(jìn)行研究，假設(shè)無缺陷產(chǎn)品只需要再次包裝就可以重新進(jìn)入銷售渠道，設(shè)計(jì)了一個(gè)選址-庫存-路徑優(yōu)化模型。為了求解模型，提出了遺傳-模擬退火混合算法，并證明其模擬退火算法在計(jì)算時(shí)間、優(yōu)化解以及計(jì)算的穩(wěn)定性方面都比遺傳算法具有優(yōu)勢。

6、廢棄處理

廢棄處理是對(duì)沒有回收利用價(jià)值的產(chǎn)品進(jìn)行掩埋、焚燒等廢棄處理。對(duì)于廢棄處理網(wǎng)絡(luò)，其獨(dú)立于正向物流，通常對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)研究，研究主要圍繞兩個(gè)方面，一方面是回收渠道研究，一方面是廢棄處理技術(shù)的研究，后者超出了本文的研究范圍。Kim和Lee[23]對(duì)廢棄物的回收網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，研究初始回收點(diǎn)的靜態(tài)選址以及供應(yīng)點(diǎn)動(dòng)態(tài)的回收任務(wù)分派問題。建立了整數(shù)規(guī)劃模型，并設(shè)計(jì)了多階段的分支定界算法和modified drop heuristics進(jìn)行求解。韓國學(xué)者Hu等人[24]研究了危險(xiǎn)有害廢物的逆向物流問題，提出了一個(gè)多階段、多產(chǎn)品的危險(xiǎn)廢棄品逆向物流系統(tǒng)成本最小化模型。運(yùn)用離散時(shí)間線性分析模型，以總的逆向物流運(yùn)營成本最小化為目標(biāo)，以運(yùn)營策略和政府法規(guī)等內(nèi)外環(huán)境因素作為限制條件建立模型，模型應(yīng)用證明結(jié)果在節(jié)約成本方面的顯著優(yōu)勢。我國的楊超，何波針對(duì)固體廢棄物的回收逆向物流網(wǎng)絡(luò)做了較多的研究[25-27]，在研究中利用整數(shù)規(guī)劃模型，建立了多層次、多目標(biāo)的固體廢棄物逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型。在追求成本最小的同時(shí)以廢棄物處理對(duì)居民的負(fù)效用最小為目標(biāo)。在模型求解中將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)，分別利用Lingo求解軟件，設(shè)計(jì)啟發(fā)式算法以及多目標(biāo)進(jìn)行算法進(jìn)行了求解。

2.2 正向物流與逆向物流關(guān)系

按照與正向物流網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系，將逆向物流網(wǎng)絡(luò)分為獨(dú)立的逆向物流網(wǎng)絡(luò)和正向-逆向物流集成網(wǎng)絡(luò)。

1、獨(dú)立的逆向物流網(wǎng)絡(luò)

在這類網(wǎng)絡(luò)中，不考慮原有的正向物流網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置和運(yùn)輸線路，單獨(dú)進(jìn)行逆向物流的設(shè)施選址-物流分配。早期研究中大部分物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究都將逆向物流網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立研究[8, 23-25, 27]，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，正向-逆向物流網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)輸、庫存等資源公用會(huì)降低物流運(yùn)作成本，近幾年一些學(xué)者開始將研究集中在正向-逆向物流集成網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究中。

2、正向/逆向物流集成網(wǎng)絡(luò)

在過去的研究中，學(xué)者通常對(duì)正向和逆向物流網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行研究，但是前向物流網(wǎng)絡(luò)受到逆向物流網(wǎng)絡(luò)的影響，同時(shí)他們可以共享運(yùn)輸、庫存等資源，所以，為了避免順序決策帶來的局部優(yōu)化結(jié)果，應(yīng)當(dāng)綜合考慮前向和逆向物流，集成設(shè)計(jì)物流網(wǎng)絡(luò)。在這類網(wǎng)絡(luò)中，回收的產(chǎn)品或包裝材料回到初始的制造商，可在原有的制造-分銷網(wǎng)絡(luò)上建立逆向物流網(wǎng)絡(luò)，或在新建網(wǎng)絡(luò)時(shí)集成考慮正向/逆向網(wǎng)絡(luò)，共享庫存、配送等資源，達(dá)到整體的最優(yōu)。直接再利用網(wǎng)絡(luò)，再制造網(wǎng)絡(luò)和修理網(wǎng)絡(luò)通常都是這種正向-逆向集成物流網(wǎng)絡(luò)。近幾年對(duì)于集成物流網(wǎng)絡(luò)的研究逐漸得到認(rèn)可。

Fleischmann[1]第一次對(duì)正向逆向物流網(wǎng)絡(luò)集成設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。綜合考慮正向逆向物流之間的相關(guān)關(guān)系，集成設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)施和物流流動(dòng)，可以更好的降低物流網(wǎng)絡(luò)成本，節(jié)約時(shí)間。適用于新建企業(yè)和企業(yè)的整體過程改造。El-Sayed等[28]提出了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)決策下的正向-逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，該模型假設(shè)客戶的需求是隨機(jī)的，利用多階段的隨機(jī)規(guī)劃方法建立了隨機(jī)混合整數(shù)線性規(guī)劃決策模型。Khajavi[29]研究了集成的正向-逆向物流網(wǎng)絡(luò)，將一個(gè)通常的物流網(wǎng)絡(luò)問題描述為一個(gè)雙目標(biāo)混合整數(shù)規(guī)劃模型，論文中進(jìn)行算例分析，引用提出的模型進(jìn)行全局優(yōu)化，避免了單獨(dú)考慮正向或逆向物流而產(chǎn)生的局部優(yōu)化問題，證明了集成物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的決策優(yōu)勢。Keyvanshokooh等[30]設(shè)計(jì)了通用的正向逆向集成物流網(wǎng)絡(luò)綜合決策模型，提出一個(gè)多層次、多階段、多產(chǎn)品和有容量的集成正向與逆向物流網(wǎng)絡(luò)混合整數(shù)線性規(guī)劃模型。該模型以動(dòng)態(tài)的定價(jià)方式確定產(chǎn)品回收時(shí)的獲得價(jià)格，并以此為基礎(chǔ)確定回收的產(chǎn)品的比率。Jeihoonian等[31]對(duì)閉環(huán)的耐用品的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，提出了一個(gè)可以廣泛試用的整數(shù)規(guī)劃模型。Soleimani等[32]對(duì)大規(guī)模的閉環(huán)供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，建立多產(chǎn)品，多層次，多階段的模型并設(shè)計(jì)了混合的智能優(yōu)化算法進(jìn)行求解。

董景峰等[33]研究了如何應(yīng)用企業(yè)現(xiàn)有的正向物流網(wǎng)絡(luò)建立了正向-逆向集成的多層次選址-分配模型。其模型利用混合整數(shù)規(guī)劃，以成本最小為目標(biāo)，產(chǎn)品收集點(diǎn)、集中回收中心以及回收處理工廠三種處理設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。最后設(shè)計(jì)遺傳算法求解該模型。馬祖軍與代穎[34]也研究了這種逆向物流網(wǎng)絡(luò)建立方式下的產(chǎn)品回收逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，建立了混合整數(shù)規(guī)劃模型，給出benders分解算法進(jìn)行求解。周根貴等[5]針對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)研究中，正向-逆向網(wǎng)絡(luò)集成研究的不足和客戶需求不確定性研究的不足，提出了一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃模型，建立了正向-逆向共享運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的集成網(wǎng)絡(luò)模型，并應(yīng)用遺傳算法進(jìn)行求解。李銳等[35]研究了多周期的正逆向物流集成網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，以第四方物流為服務(wù)模型，并設(shè)計(jì)了蟻群算法對(duì)模型進(jìn)行求解。

結(jié)合回收產(chǎn)品的類型、處理方式以及逆向物流網(wǎng)絡(luò)與正向物流的關(guān)系，我們將研究文獻(xiàn)總結(jié)如表2所示。

通過觀察可以總結(jié)，再循環(huán)逆向物流網(wǎng)絡(luò)中，由于產(chǎn)品的原材料進(jìn)行再生利用不會(huì)回到原制造商，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。進(jìn)行廢棄處理的產(chǎn)品通常也為獨(dú)立的逆向物流網(wǎng)絡(luò)，單獨(dú)考慮逆向物流網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。而再利用網(wǎng)絡(luò)和再制造網(wǎng)絡(luò)，回收產(chǎn)品、零件、和包裝通常返回原制造商和分銷商，所以其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般為閉環(huán)結(jié)構(gòu)，通常將正向-逆向物流集成設(shè)計(jì)。第三方逆向物流企業(yè)通常是獨(dú)立的設(shè)計(jì)方式。通過產(chǎn)品的特點(diǎn)以及企業(yè)現(xiàn)有的資源來決策是否將正向-逆向物流集成設(shè)計(jì)。另外，可以說正向-逆向物流網(wǎng)絡(luò)通常追求的是網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)性，相比，獨(dú)立的逆向物流網(wǎng)絡(luò)則有更快的響應(yīng)能力。

3 研究方法

基于回收產(chǎn)品的多樣性和不同產(chǎn)品的回收復(fù)雜性，逆向物流的研究大部分基于案例分析進(jìn)行研究：針對(duì)某一種產(chǎn)品，研究其回收處理方式以及回收模式下的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，大量文獻(xiàn)中建立了數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，部分設(shè)計(jì)了求解模型的啟發(fā)式算法。另小部分學(xué)者采用模擬仿真的方法。本文分別對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究中的案例分析、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型以及模型仿真方法進(jìn)行綜述。

3.1 案例研究

Kroon和Vrijens[36]對(duì)可再用水桶的物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行研究。在該網(wǎng)絡(luò)中塑料水桶的使用是基于押金的出租模式，在這個(gè)系統(tǒng)中有5個(gè)成員：擁有塑料瓶所有權(quán)的中心機(jī)構(gòu)，提供存儲(chǔ)、遞送和收集空瓶子的物流方，滿瓶時(shí)的發(fā)貨人和收貨人以及運(yùn)輸方。該研究研究的是提供存儲(chǔ)、遞送和收集空瓶子的物流方的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，他們需要決策空瓶的存放站點(diǎn)，每個(gè)站點(diǎn)需要存放多少個(gè)空瓶也就是容量，以及應(yīng)當(dāng)收取的費(fèi)用。每個(gè)站點(diǎn)用來保存，并將空瓶運(yùn)到發(fā)貨方再從收貨方回收空瓶，再這個(gè)案例中空瓶的運(yùn)輸方和從發(fā)貨方到收貨方滿瓶時(shí)的運(yùn)輸方有可能不是同一運(yùn)輸單位。

美國的學(xué)者Ammons[19]對(duì)美國的地毯回收網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)進(jìn)行案例分析，以美國每年有5百萬磅的地毯材料被當(dāng)作垃圾填埋所帶來的成本和環(huán)境問題為背景，在該案例中地毯的回收主要是進(jìn)行尼龍材料的回收，作者考慮了地毯回收的逆向供應(yīng)鏈，包括回收環(huán)節(jié)，處理環(huán)節(jié)以及再生材料的終端市場，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中回收站和處理工廠的最佳數(shù)量和位置進(jìn)行決策。Louwers等[18]也研究了地毯的回收網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。以歐洲地毯工業(yè)聯(lián)合化工廠組成的聯(lián)合回收網(wǎng)絡(luò)為例，分析了歐洲國家地毯的逆向物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。地毯回收的特點(diǎn)是其回收的來源各種各樣(包括個(gè)人家庭、辦公大樓、飛機(jī)和汽車工業(yè)中以及地毯零售商)，回收的地毯需要在區(qū)域回收中心做預(yù)處理，以方便運(yùn)輸，然后再運(yùn)往化學(xué)公司做進(jìn)一步的處理。通過地毯回收網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)來確定區(qū)域回收中心的合適位置和設(shè)計(jì)容量。

Barros等[17]對(duì)建筑垃圾產(chǎn)生的沙子的回收利用案例進(jìn)行研究分析。以荷蘭每年有近百萬噸的沙子被掩埋的環(huán)境問題為背景，研究將建筑垃圾回收的沙子用于道路修建等大工程，聯(lián)合一家處理建筑垃圾企業(yè)調(diào)查了沙子回收網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的可行性。經(jīng)過調(diào)查將回收來的沙子可以分為三類：純凈的沙子，可直接回收利用；部分污染的沙子，經(jīng)過挑選了可以利用；污染的沙子，只有通過清洗才可能被重新利用。相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中需要考慮將建筑垃圾壓碎的破碎公司，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究中需要考慮供應(yīng)量，需求的位置和需求量等，決策清洗沙子等設(shè)施的最優(yōu)數(shù)量，容量和位置。

Jayaraman等[37]對(duì)美國電子設(shè)備再制造公司的物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，這個(gè)公司的業(yè)務(wù)是回收消費(fèi)者手中用過的電腦(主要是處理器)，將回收的處理器進(jìn)行再制造以及配送產(chǎn)品，該網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)在于處理器的供應(yīng)數(shù)量有限的，所以該網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)是在考慮投資成本、運(yùn)輸成本、處理成本以及庫存成本最小的情況下決策最優(yōu)的再制造設(shè)施的數(shù)量和位置以及回收的處理器的數(shù)量。

Lau 和 Wang Yiming[38]進(jìn)行案例研究，調(diào)查了中國的電子產(chǎn)業(yè)，分析了開展逆向物流的動(dòng)力以及當(dāng)前中國實(shí)踐中面臨的發(fā)展障礙。

Cruz-Rivera和Ertel[39]，對(duì)墨西哥廢棄車輛的回收閉環(huán)供應(yīng)鏈進(jìn)行描述。建立了逆向物流的無容量限制的設(shè)施選址模型并通過SITATION軟件求解。

Achillas等[40]對(duì)希臘的電子廢棄物逆向物流進(jìn)行分析，站在政策制定者的角度提出了一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃模型，將當(dāng)前的收集和回收處理設(shè)施考慮進(jìn)來，對(duì)電子制造商的逆向物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。

除針對(duì)不同產(chǎn)業(yè)的案例分析以外，近幾年有不少學(xué)者對(duì)多產(chǎn)品通用的逆向物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，我們將其列在表2的最后對(duì)比研究。

研究中回收模式有制造商回收、處理商回收、集中回收中心回收和第三方回收的方式[41]。針對(duì)不同的產(chǎn)品類型，電子廢棄物，洗衣機(jī)、烘干機(jī)、汽車類耐用品等再制造產(chǎn)品，大多是在生產(chǎn)商延伸責(zé)任的條件下進(jìn)行研究的，所以通常采用制造商回收的模式。固體廢棄物的回收通常由處理商來回收。部分學(xué)者對(duì)集中式回收中心進(jìn)行研究，此類回收中心將回收來的產(chǎn)品集中進(jìn)行分類、檢測處理，具有規(guī)模效應(yīng)。距離終端客戶較近的地方設(shè)置回收點(diǎn)，以定期或不定期的方式向集中回收處理中心運(yùn)輸回收產(chǎn)品，所以此類回收方式下的網(wǎng)絡(luò)通常是多層次的。

至今，對(duì)于逆向物流網(wǎng)絡(luò)中第三方逆向物流的研究較少，Min等[42]研究了維修產(chǎn)品由第三方負(fù)責(zé)回收下的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；Qian Xianyan等[43]研究了電子商務(wù)產(chǎn)品回收采用第三方回收模式下的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[44]也對(duì)電子商務(wù)模式下第三方回收產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了討論，研究通過電子商務(wù)解決產(chǎn)品從消費(fèi)者回到電子商務(wù)運(yùn)營公司，如何建立逆向物流網(wǎng)絡(luò)的問題。

另外，對(duì)于銷售商回收模式下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究也比較少，銷售商距離顧客最近，是比較經(jīng)濟(jì)的回收方式，銷售商距離客戶最近，最容易掌握客戶的需求信息，產(chǎn)品的回收對(duì)于銷售商的產(chǎn)品銷售也可能產(chǎn)生促進(jìn)作用。制造商與銷售商可通過協(xié)議合作，集成正向物流資源，設(shè)計(jì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)。銷售商回收模式是逆向物流網(wǎng)絡(luò)研究的新方向。

3.2 數(shù)學(xué)規(guī)劃模型

如表3所示，物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中最常用的模型為整數(shù)規(guī)劃模型、混合整數(shù)規(guī)劃模型、隨機(jī)整數(shù)規(guī)劃模型。

Min等[45]研究了電子商務(wù)背景下，由于顧客需求的變化以及產(chǎn)品缺陷而產(chǎn)生的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。提出了一個(gè)非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型和一個(gè)遺傳算法來求解涉及產(chǎn)品回收的逆向物流問題，考慮集中式回收中心回收模式下，對(duì)由對(duì)零售商和終端用戶的返回產(chǎn)品進(jìn)行收集、分揀并集中成一大貨運(yùn)往生產(chǎn)商或者分銷商的維修設(shè)施這種網(wǎng)絡(luò)，研究集中式回收中心的數(shù)量和位置決策問題。Lee等[8]為再制造系統(tǒng)建立了三層的物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，以逆向物流中的運(yùn)輸成本和固定成本之和最小為目標(biāo)，考慮了多產(chǎn)品，多層次的情況，提出了一個(gè)改進(jìn)的遺傳算法。El-Sayed[28]等利用隨機(jī)混合整數(shù)線性規(guī)劃，建立風(fēng)險(xiǎn)決策下的多階段、多層次正向-逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型。Achillas等[40]站在政策制定者的角度，利用混合整數(shù)規(guī)劃提出了逆向物流網(wǎng)絡(luò)決策模型，對(duì)電子制造商的逆向物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。Salema等[46]利用混合整數(shù)規(guī)劃提出通用的有容量限制的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，考慮多產(chǎn)品管理和產(chǎn)品需求以及回收的不確定性。Min和Ko[42]從第三方物流的角度設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)的逆向物流網(wǎng)絡(luò)。產(chǎn)品從零售商或中斷顧客返回進(jìn)行檢測、維修或再次分配，第三方逆向物流服務(wù)提供商通常是以節(jié)約成本為目標(biāo)，研究了該類逆向物流網(wǎng)絡(luò)中第三方物流服務(wù)提供商的維修設(shè)施的選址-分配問題，提出了一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃模型并設(shè)計(jì)了遺傳算法。Alumur等[10]利用混合整數(shù)規(guī)劃構(gòu)建了一個(gè)可應(yīng)用于絕大多數(shù)逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情形下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，模型以利潤最大化為目標(biāo)，考慮了回收中心、監(jiān)測中心、再制造設(shè)施和回收再利用工廠的最優(yōu)設(shè)施位置和容量。Qian Xiaoyan[43]研究了電子商務(wù)中逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，建立了由第三方負(fù)責(zé)回收的混合整數(shù)規(guī)劃模型。此外，他們還建立了數(shù)學(xué)模型來考慮回收策略對(duì)市場需求和回收量的影響。最后以一個(gè)案例分析來證明了網(wǎng)絡(luò)模型的價(jià)值。Keyvanshokooh等[30]利用混合整數(shù)線性規(guī)劃建立了通用的正向逆向物流逆向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型。Kim 等[47]建立了多階段、動(dòng)態(tài)的模型，并綜合考慮了車輛路徑問題，設(shè)計(jì)了tabu搜索算法。

戢守峰等[48]等研究了報(bào)紙、電子產(chǎn)品等回收率大的產(chǎn)品的回收逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，以集中回收中心為回收模式，建立了多層次的非線性混合整數(shù)規(guī)劃選址模型，并采用遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行求解。李波[49]在靜態(tài)、單周期的逆向物流選址模型上進(jìn)行了擴(kuò)展，考慮需求在不同規(guī)劃時(shí)期的變化提出了逆向物流網(wǎng)絡(luò)的多期動(dòng)態(tài)選址方法，建立了混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型，并設(shè)計(jì)了配套的遺傳算法。何波和孟衛(wèi)東[50]考慮了顧客選擇行為對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)決策的影響，建立了多目標(biāo)的雙層規(guī)劃系統(tǒng)模型，權(quán)衡物流成本與服務(wù)水平，并設(shè)計(jì)了求解pareto解的多目標(biāo)進(jìn)化算法，驗(yàn)證了模型和算法的有效性。周向紅等[51]考慮了你想物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，社會(huì)成本、經(jīng)濟(jì)成本和回收收入多目標(biāo)，并且考慮了政府的行為的影響，建立了多目標(biāo)選址優(yōu)化模型，并設(shè)計(jì)了多目標(biāo)粒子群算法求解。

總結(jié)現(xiàn)有模型中考慮的因素主要有：產(chǎn)品的種類數(shù)目，物流網(wǎng)絡(luò)的層次，逆向網(wǎng)絡(luò)是否與正向物流網(wǎng)絡(luò)集成，動(dòng)態(tài)性，不確定性以及模型的目標(biāo)數(shù)目。根據(jù)現(xiàn)有的研究，學(xué)者們對(duì)于多產(chǎn)品、多層次以及與正向物流網(wǎng)絡(luò)的集成優(yōu)化模型研究成果比較豐富，動(dòng)態(tài)模型的研究相比研究還不足。對(duì)于逆向物流的研究不確定性的研究是重點(diǎn)但是至今仍是研究中的弱點(diǎn)，大多數(shù)學(xué)者在最后研究的展望中都考慮將來的研究中建立不確定環(huán)境模型，但是目前真正在研究中對(duì)其進(jìn)行集成研究的還很少，不確定的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)仍然是未來逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究的發(fā)展方向。

在優(yōu)化目標(biāo)上，近幾年研究中少數(shù)學(xué)者建立了多目標(biāo)的逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型。Tuzkaya等[52]中在最小化網(wǎng)絡(luò)成本的同時(shí)，最大化從初始回收點(diǎn)到集中式回收中心的產(chǎn)品流量權(quán)重。Khajavi[29]中以供應(yīng)鏈成本最小化和閉環(huán)供應(yīng)鏈響應(yīng)能力最大化為雙目標(biāo)。Hatefi[53]考慮了供應(yīng)鏈中自然災(zāi)害等影響的風(fēng)險(xiǎn)，在物流網(wǎng)絡(luò)成本最小的目標(biāo)下同時(shí)考慮使風(fēng)險(xiǎn)最小。我國學(xué)者何波與楊超[25-27]在對(duì)固體廢棄物回收網(wǎng)絡(luò)的研究中，考慮現(xiàn)實(shí)條件約束，注重研究多目標(biāo)逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，在固體廢棄物的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中以網(wǎng)絡(luò)的成本最小和對(duì)居民造成的負(fù)效用最小為目標(biāo)。另外，何波和楊超[15]對(duì)售后服務(wù)的逆向物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，以售后服務(wù)中心對(duì)顧客的覆蓋率作為衡量服務(wù)水平的因素，建立了服務(wù)水平和成本權(quán)衡下的逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型。并設(shè)計(jì)了求多目標(biāo)Pareto解的進(jìn)化算法。

在求解算法上，由表3可知。研究中采用的求解方法可以分為四類：精確算法，多目標(biāo)規(guī)劃算法，啟發(fā)算法和優(yōu)化求解軟件。精確算法如分枝定界算法和Benders分解算法；啟發(fā)算法包括傳統(tǒng)的啟發(fā)式算法和智能優(yōu)化算法，而智能優(yōu)化算法中以遺傳算法的應(yīng)用最多最廣泛；在多目標(biāo)模型中，可以將多目標(biāo)問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問題進(jìn)行求解，也有學(xué)者設(shè)計(jì)了多目標(biāo)進(jìn)化算法求解多目標(biāo)規(guī)劃的Pareto解，成為未來多目標(biāo)逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型求解算法的研究方向；優(yōu)化求解軟件如LINGO，CPLEX在模型的求解中應(yīng)用廣泛。此外，還有學(xué)者應(yīng)用，Xpress-SP軟件，它將不確定性嵌入到優(yōu)化問題中，用來求解隨機(jī)規(guī)劃模型；SITATION軟件求解報(bào)廢汽車再制造的逆向物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型[39]。個(gè)別數(shù)學(xué)者結(jié)合其他運(yùn)籌學(xué)方法設(shè)計(jì)了新穎的求解算法，Vahdani等[54]考慮逆向物流網(wǎng)絡(luò)的魯棒性，為求解模糊多目標(biāo)規(guī)劃模型提出了結(jié)合排隊(duì)理論和魯邦理論的混合優(yōu)化算法；Keyvanshokooh等[30]提出了差異/微分進(jìn)化算法。

3.3 仿真模擬方法

混合整數(shù)規(guī)劃模型最適合表達(dá)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)系統(tǒng)；但對(duì)于逆向物流不確定性的研究具有局限性，大多學(xué)者采用情景分析或者參數(shù)靈敏度分析的方法，部分學(xué)者采用隨機(jī)規(guī)劃模型進(jìn)行研究。仿真模型可以對(duì)隨機(jī)不確定性、離散時(shí)間利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬，但現(xiàn)有的研究中，極少的學(xué)者采用模擬仿真的方法對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)。2014年，Suyabatmaz等[55]將分析模型與仿真模擬方法相結(jié)合處理隨機(jī)不確定性的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題?？紤]了一個(gè)生產(chǎn)商將公司的逆向物流外包給第三方的戰(zhàn)略決策。給出回收中心和處理中心的位置，第三方逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)包括在回收數(shù)量不確定環(huán)境下，找到最優(yōu)的測試中心的數(shù)量和位置，最后證明了其模型很適合處理隨機(jī)不確定性的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題。由于逆向物流最突出的特點(diǎn)即回收以及處理中的不確定性，仿真模擬方法在不確定性研究中具有的優(yōu)勢將使他成為逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的未來研究熱點(diǎn)。

4 不確定環(huán)境的研究

逆向物流與正向物流相比，傳統(tǒng)的正向物流是單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的模型，而逆向物流模型是從多點(diǎn)回收至單點(diǎn)的問題，相比傳統(tǒng)的正向分發(fā)物流，具有更多的不確定性，更復(fù)雜。近年來，在生產(chǎn)時(shí)間中，有些企業(yè)通過主動(dòng)回收，采用物質(zhì)等刺激方式，如以舊換新、從消費(fèi)者手中買回以及不同質(zhì)量的返回品支付不同等方式，來控制返回的數(shù)量、質(zhì)量和時(shí)間，來減少不確定性。近幾年的研究中大多的學(xué)者采用隨機(jī)優(yōu)化的技術(shù)對(duì)這些不確定性因素進(jìn)行了分析。

周根貴和曹振宇[5]在正向-逆向集成物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中考慮了產(chǎn)品需求的不確定性，假設(shè)產(chǎn)品的需求和回收量是兩個(gè)相互獨(dú)立的隨機(jī)變量，各自服從均勻分布，并設(shè)定了固定的期望比例值，建立了混合整數(shù)規(guī)劃模型。Salema 等[46]采用情景分析的方法研究了逆向物流網(wǎng)絡(luò)中的需求不確定性。Lee 和 Dong Meng[56]考慮客戶需求和產(chǎn)品的回收量不確定，在確定的多階段逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型上擴(kuò)展了一個(gè)兩階段的隨機(jī)規(guī)劃模型考慮了不確定性問題，并將采樣法與混合算法相結(jié)合提出了解決方案。EI-sayed等[28]假設(shè)產(chǎn)品回收量是隨機(jī)的，回收量取決于客戶的正向需求，建立了隨機(jī)的混合整數(shù)規(guī)劃模型，設(shè)計(jì)正向-逆向集成物流網(wǎng)絡(luò)。Suyabatmaz等[55]假設(shè)回收產(chǎn)品數(shù)量是隨機(jī)的，采用仿真模型解決隨機(jī)不確定性的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題。

Lieckens 和 Vandaele[57]考慮了一個(gè)單產(chǎn)品、多層次、多線路的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題?？紤]了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的供應(yīng)不確定性，處理時(shí)間的不確定性，質(zhì)量位置以及故障等隨機(jī)延遲因素，將這些不確定性轉(zhuǎn)化為對(duì)利潤的影響。最后采用微分進(jìn)化算法對(duì)模型進(jìn)行求解。

Vahdani等[54]提出了一個(gè)不確定環(huán)境下設(shè)計(jì)可靠閉環(huán)物流網(wǎng)絡(luò)的新模型。將建設(shè)成本、存儲(chǔ)成本、設(shè)施生產(chǎn)率、存儲(chǔ)容量以及各類設(shè)施容量的協(xié)同假設(shè)為不確定因素，建立了模糊多目標(biāo)規(guī)劃模型，以總成本最小化為目標(biāo)。為了求解模型，提出了一個(gè)混合求解算法，算法結(jié)合了強(qiáng)健的優(yōu)化模型和排隊(duì)理論，最后用一個(gè)真實(shí)的實(shí)例進(jìn)行計(jì)算實(shí)驗(yàn)。

Hasani等[58]對(duì)不確定環(huán)境下閉環(huán)的全球供應(yīng)鏈進(jìn)行研究，以醫(yī)藥設(shè)備工業(yè)為研究對(duì)象建立了強(qiáng)健的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型。

Soleimanni等[59]考慮到現(xiàn)實(shí)世界的風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)，建議采用了隨機(jī)優(yōu)化技術(shù)。他指出對(duì)于選址-分配等規(guī)劃問題，兩階段的隨機(jī)優(yōu)化技術(shù)是目前最適合最流行的方法。Hatefi和Jolai[53]研究了在風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下如何設(shè)計(jì)健壯的和可靠地正向-逆向物流網(wǎng)絡(luò)，將影響供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)和管理的風(fēng)險(xiǎn)分為兩類，一類是指模型的參數(shù)，影響產(chǎn)品供應(yīng)和需求，另一類是指自然災(zāi)害以及經(jīng)濟(jì)危機(jī)。該文首次將這兩類災(zāi)害同時(shí)考慮，提出了一個(gè)健壯和可靠的正向-逆向集成物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，在混合整數(shù)規(guī)劃模型中，引入加強(qiáng)的P-robust約束來控制災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)下網(wǎng)絡(luò)的可靠性。對(duì)于模型中不確定性因素的研究方法我們將文獻(xiàn)總結(jié)如表4。

可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不確定性因素的研究，大部分考慮的是客戶需求與逆向物流回收量的不確定，而對(duì)回收質(zhì)量、時(shí)間等方面的不確定性研究較少。在研究方法方面由于廢舊產(chǎn)品供應(yīng)在數(shù)量、時(shí)間和質(zhì)量等方面都具有高度的不確定性，動(dòng)態(tài)不確定參數(shù)很多，難以用解析方法求解，可以借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真。對(duì)于不確定環(huán)境下的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的研究是目前研究的難點(diǎn)也將成為未來研究的熱點(diǎn)問題。

5 結(jié)語

本文從研究問題、研究方法、對(duì)于不確定性方面的研究三大方面進(jìn)行總結(jié)對(duì)比。探討了未來逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究趨勢，為學(xué)者未來的研究提供建議與方向。

(1)在當(dāng)前研究中對(duì)電子產(chǎn)品、汽車、洗衣機(jī)等耐用品的研究居多。對(duì)紙、塑料、包裝等產(chǎn)品的回收再利用研究缺乏。目前的研究熱點(diǎn)集中在再制造逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，對(duì)于再利用等回收利用方式的逆向物流網(wǎng)絡(luò)還有待進(jìn)一步的研究。

(2)現(xiàn)有研究幾乎都集中在企業(yè)建立逆向物流網(wǎng)絡(luò)成本優(yōu)化的角度，也有不少從供應(yīng)鏈整體的成本優(yōu)化角度進(jìn)行研究。研究中缺乏針對(duì)客戶服務(wù)水平、供應(yīng)鏈響應(yīng)能力、承受風(fēng)險(xiǎn)能力、回收活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響程度方面的考慮。多目標(biāo)的優(yōu)化成為未來的研究趨勢。

(3)物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中最常用的規(guī)劃模型為整數(shù)規(guī)劃模型、混合整數(shù)規(guī)劃模型、隨機(jī)整數(shù)規(guī)劃模型。模型中靜態(tài)模型居多，動(dòng)態(tài)模型的研究不足。幾乎所有的學(xué)者都只考慮了部分復(fù)雜因素，仍沒有比較完整的考慮生產(chǎn)實(shí)踐中各種復(fù)雜因素(多產(chǎn)品、多層次、動(dòng)態(tài)、不確定環(huán)境、與正向物流的集成)的模型，限制了模型的應(yīng)用。仿真模型可以對(duì)隨機(jī)不確定性、離散時(shí)間利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬，但現(xiàn)有的研究中，極少的學(xué)者采用模擬仿真的方法對(duì)逆向物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)。鑒于逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中突出的不確定因素，在規(guī)劃模型發(fā)展的同時(shí)仿真模擬將會(huì)成為未來學(xué)者的探索研究方式之一。

(4)對(duì)于逆向物流的研究不確定性的研究是重點(diǎn)、難點(diǎn)，也是現(xiàn)有研究中的弱點(diǎn)，大多數(shù)學(xué)者提出了不確定性因素的研究在逆向物流網(wǎng)絡(luò)中研究的重要性，在最后研究的展望中都考慮將來的研究中建立不確定環(huán)境模型，但是目前真正在研究中對(duì)其進(jìn)行集成研究的還很少，不確定的逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)將成為未來研究的熱點(diǎn)問題。

圖1 逆向物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

表1 文獻(xiàn)來源期刊

表2 逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題研究文獻(xiàn)

表3 逆向物流網(wǎng)絡(luò)研究文獻(xiàn)

表4 不確定因素的研究

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Advances in Reverse Logistics Network Design Research

ZHANG Qun，WEI Li-rong

(School of Economics and Management,University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083,China)

Reverse Logistics networks is receiving much attention due to increasing pressure on environmental resources and growing requirements with government and public. There is abounding literature in the research area of reverse logistics network since Stock proposed the definition of reverse logistics in 1992. It is becoming a research hotspot in reverse logistics and operations management research.Compared to logistics network, the reverse logistics system is more complicated due to the uncertainty of recycling time, location, and quantity. The complexity and significance of the reverse logistics network have drawn the attention of researchers. The purpose of this paper is to review relevant studies in the reserve logistics network in the world to present the progress of the studies.In this paper, the reverse logistics network design is investigated. A comparative study of the network design issues, research methods, quantitative models, and algorithm is reviewed and made. Moreover, the research on uncertainty in reverse logistics network design is investigated.Regarding the network design issues, studies according to reprocessing methods including remanufacturing, reuse, repair, recycling, commercial returns, and disposal are discussed. In addition, the studies are divided into independent reverse logistics network design and closed or integrated forward/reverse logistics network design according to the relationship between forward and reverse logistics operation. After reviewing, it is represented that recycling network is the independent reverse network. Other kinds of networks are integrated forward/reverse network which is perusing economic of operation.In terms of research method, literature are reviewed from case studies, mathematical programming, and simulation method. Especially, as the primary characteristics of reverse logistics are the uncertainty, literature involved in risk environment are reuiewed to conclude the uncertainty factors and method to deal with it. The weakness of reverse logistics network design lies in the study under the uncertainty environment and it is the main research direction of the future research.At last, the deficiencies in recent studies were identified and a reference is suggested for future research which will help researchers understanding the present research in reverse logistics network design and provide a reference for their future studies.

reverse logistics networks; network design; literature review; quantitative models; uncertainty

2014-12-13；

2016-04-12

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71172168)；北京市哲學(xué)社科基金項(xiàng)目(14JDJGC018,15JDJGC064)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(FRF-AS-15-003)

簡介：衛(wèi)李蓉(1989-)，女(漢族)，山西運(yùn)城人，北京科技大學(xué)東凌經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，博士研究生，研究方向：物流管理、逆向物流管理,E-mail:weileerong@foxmail.com.

F273

A

1003-207(2016)09-0165-12

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2016.09.020