逆向物流回收中心選址問題研究綜述

張后龍，譚鈺琳

(長安大學，陜西 西安 710061)

1 背景

1.1 逆向物流

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，人們對產(chǎn)品的要求提升，產(chǎn)品迭代飛速，廢舊產(chǎn)品也越來越多。面對有限的資源和持續(xù)增長的需求，逆向物流得到重視。廢舊物品的回收再利用，不僅彌補了資源市場的不足，降低了企業(yè)成本，還對生態(tài)環(huán)境改善做出貢獻。

周垂日(2007)[1]等結合美國物流管理協(xié)會及歐洲逆向物流集團的定義，將逆向物流定義為：將原材料、半成品、產(chǎn)成品和包裝從制造商、經(jīng)銷商或消費者流向回收地點或適當處理地點的規(guī)劃、實施和控制過程。逆向物流的運作流程簡單概括為回收、檢測與分類、處置決策。逆向物流意義重大，但實施過程中存在高成本、復雜性等難題[2]。

1.2 逆向物流回收中心選址

逆向物流回收中心的選址優(yōu)化是逆向物流的網(wǎng)絡結構的重要部分，可有效降低逆向物流回收成本，提高逆向物流回收活動效率[3]。

傳統(tǒng)正向物流節(jié)點選址研究已經(jīng)較為成熟，但逆向物流因具有不確定性的特點，其選址問題的研究較為復雜。逆向物流回收中心選址過程需要考慮回收品數(shù)量、質(zhì)量和到達時間的不確定性，考慮成本供應與環(huán)境因素的約束等多方面要求[3]。此外，由于逆向物流系統(tǒng)包括對物品的收集、檢測、分類、修復等工序，逆向物流回收中心選址問題的研究要考慮其選址位置、功能(收集、檢驗、分類)以及規(guī)模等多方面，比正向物流節(jié)點選址問題更為復雜[4]。

圖1 逆向物流網(wǎng)絡結構研究框架

2 研究方法

逆向物流回收中心選址的研究有定性和定量兩類，早期定性研究限于認知有限及優(yōu)化方法未得到更多發(fā)展應用[5]。定量研究在選址問題中的應用更為科學廣泛。定量研究主要采用仿真模擬和數(shù)學模型等方法，回收中心選址研究應用最多的是數(shù)學模型法，下文主要圍繞數(shù)學模型法展開綜述。

2.1 單目標向多目標的轉變

早期物流選址問題從經(jīng)濟效益視角出發(fā)，考慮建設成本與運輸費用最小化，曹振宇(2005)[6]等人利用選址模型以成本最小化為目標，對汽車等多類產(chǎn)品的回收中心選址進行優(yōu)化研究。何波(2008)[7]首次在論文中考慮成本之外的顧客選擇目標因素；孫穎蓀(2009)[8]等考慮環(huán)境和成本雙目標下回收中心選址研究；帥斌(2011)[9]建立了成本和風險多目標選址模型，研究危險廢物回收系統(tǒng)優(yōu)化；涂南(2013)[10]等考慮成本與響應效率建立雙目標模型，研究回收網(wǎng)絡中的回收中心、再制造中心等設施的選址分配問題。康凱(2018)[11]以成本最低和碳排放最小為雙目標,建立回收中心選址模型。

綜上所述，隨著理論發(fā)展和應用場景多樣化，學者對優(yōu)化研究的追求更加全面與多樣化。單目標優(yōu)化往往難以滿足多方考慮的需要，不同應用領域間的目標追求也具有顯著差異。

2.2 單周期靜態(tài)研究到多周期動態(tài)研究的推進

過去對于回收中心選址的研究文獻大多基于靜態(tài)、單周期的背景假設，面對時間變化帶來諸多不確定性的環(huán)境特點，單周期靜態(tài)研究模型在實踐應用中的表現(xiàn)往往不盡如人意。

由單周期向多周期轉變、靜態(tài)向動態(tài)研究提升是逆向物流回收中心選址優(yōu)化研究發(fā)展的重要趨勢。國內(nèi)外基于多周期、動態(tài)研究的文獻也逐漸增多。例如，國內(nèi)，狄衛(wèi)民(2015)[12]等設計了多周期靜態(tài)選址模型，其應用性相比單周期靜態(tài)模型得到提升；丁于思(2016)[13]等通過動態(tài)和靜態(tài)選址的分析與比較，驗證了動態(tài)選址在對不同周期情況的應對以及網(wǎng)絡資源的利用方面更具優(yōu)勢。國外，Sriastava(2008)[14]考慮環(huán)境變化導致參數(shù)變動，建立動態(tài)選址研究模型。Alumur(2011)[15]建立多階段動態(tài)模型研究洗衣機回收問題。

時間變化帶來的環(huán)境變動是客觀存在的問題，考慮多周期、動態(tài)環(huán)境是逆向物流回收中心選址優(yōu)化研究理論豐富發(fā)展過程中的重要方向。

2.3 選址視角分化

逆向物流回收中心選址問題研究視角分為獨立開環(huán)物流視角和整體閉環(huán)供應鏈視角。

2.3.1 開環(huán)逆向物流視角

開環(huán)視角下的逆向物流系統(tǒng)優(yōu)化，考慮回收中心選址、回收中心選址+路徑規(guī)劃、回收中心選址+路徑規(guī)劃+庫存問題、回收與再制造中心選址與路徑等一系列逆向物流視角的選址優(yōu)化問題，不考慮與正向物流的結合。例如，孫穎蓀(2009)[8]等在廢舊汽車回收處理中心選址的優(yōu)化研究中，提出集中式開環(huán)汽車逆向物流網(wǎng)絡結構；黃錚(2009)[16]在廢棄物回收研究中，設計了包含工廠、回收中心、客戶的三層逆向物流選址模型。

2.3.2 閉環(huán)供應鏈視角

閉環(huán)視角下的逆向物流系統(tǒng)研究問題同開環(huán)類似，但需要結合正向物流，追求整體最優(yōu)化。例如，Schultmann(2003)[17]在舊電池回收網(wǎng)絡研究中，將逆向物流與正向物流綜合考慮，從整體最優(yōu)的角度考慮回收中心選址決策；李昌兵(2014)[18]站在正、逆向物流整合的角度，考慮選址—路徑—庫存整體優(yōu)化問題。

開環(huán)或閉環(huán)視角下逆向物流回收中心選址優(yōu)化研究對于不同行業(yè)、不同回收形式的問題具有不同意義，研究人員需謹慎思考應用行業(yè)及環(huán)境，選擇合適的研究視角與模型。

3 應用領域

國內(nèi)關于逆向物流回收中心選址的研究文獻豐富，文章對國內(nèi)逆向物流回收中心選址研究文獻中點明應用領域的70篇文獻做出梳理。

由表1可知，汽車回收領域的研究占比近1/4，其次依次是家電、電子產(chǎn)品、危險廢棄物、快遞包裝回收領域。大型家電、報廢汽車以及其他電子產(chǎn)品領域的應用文獻占比近2/3，這類產(chǎn)品主要具有市場范圍廣、技術部件多、金屬材質(zhì)的特點，具有較高的回收再利用價值。此外，伴隨生態(tài)環(huán)境重視的提升，綠色物流理念的發(fā)展，危險廢棄物的研究也有所增加。

表1 國內(nèi)逆向物流回收中心選址研究文獻應用行業(yè)分布

4 趨勢與展望

4.1 趨勢

利用Citespace對國內(nèi)外文獻進行分析，其中CNKI中“回收中心”含“選址”主題文獻193篇，Web of Science中“reverse center”和“l(fā)ocation problem”主題文獻133篇。

通過國內(nèi)外研究時區(qū)圖的對比發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外研究趨勢接近，主要有四個特點：一是單目標向多目標選址模型轉變，從企業(yè)效益發(fā)展至企業(yè)效益、消費者效益以及社會效益的同時關注；二是靜態(tài)研究向動態(tài)研究發(fā)展；三是開環(huán)逆向物流視角向閉環(huán)供應鏈視角的轉變，基于全局視角整合供應鏈各環(huán)節(jié)資源、考慮各環(huán)節(jié)損益，站在供應鏈視角的全局優(yōu)化得到重視；四是風險性的考慮，近年來關于危險廢棄物回收領域的文獻增多，逆向物流回收的安全性得到關注。

此外國內(nèi)的應用類文獻較多，國外模型、算法類理論研究文獻較多。

4.2 展望

4.2.1 多產(chǎn)品類別的回收處理中心選址

目前較多的研究都是圍繞單一產(chǎn)品類別展開的優(yōu)化研究，實際情況是很多產(chǎn)品的回收路徑或許可以相互融合，從而實現(xiàn)一定的規(guī)模效益，這是目前的研究未曾考慮的問題，或許是未來可以深入研究的方向。

4.2.2 結合需求預測相關研究

目前研究主要以供給側回收現(xiàn)狀為基礎展開，缺乏對不確定的市場需求側產(chǎn)生的回收供給的評估，面對未知的廢舊物供給，未結合需求側供給的研究具有不穩(wěn)定性。