基于ＣＭＩ的废旧家电配送路线优化问题研究(一)

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摘要：随着人们对废旧家电回收利用的关注，如何高效低成本配送废旧家电成为一个迫切需要解决的问题。文章利用收集商管理库存（CMI）理论，构建了废旧家电回收利用模式。通过遥测技术对各个收集点的库存定期进行检测，产生可行的配送路线集合，运用整数规划模型，对所有可行配送路线进行优化选择。最后讨论了进一步研究的方向。
　　关键词：逆向物流；废旧家电；CMI；配送成本

　　Abstract: With the great attention on the recycling waste electrical appliances, how to transport the waste electrical appliances in an efficient and low cost way is being an issue needed to be solved imminently. Based on the theory of CMI, the model of recycling waste electrical appliances was designed in this paper. Using information technology called telemetry, every collection site’s inventory was monitored periodically and the set of feasible transport routes was generated. Integer programming was proposed to optimize the feasible transport routes. At last, the issues for future research were given.
　　Key words: reverse logistics; waste electrical appliances; CMI; transport cost
　　
　　
　　0引言
　　
　　目前，废旧家电的处理和利用问题已经成为世界性环境问题。据国家统计局的数字显示，目前中国电视机的社会保有量己高达3.7亿台，冰箱、洗衣机也分别达到1.5亿和1.9亿台。这些电器多数是20世纪80年代中后期进入中国家庭的，按照10
　　～15年的使用寿命计算，从2003年起，中国每年将至少有500万台电视机、400万台冰箱、600万台洗衣机要报废。在未来的十多年中，家用电器的年废弃量有所波动，但整体呈现上升趋势[1]。废旧家电具有双重特性，即处理的好，它是一种可重复利用的宝贵资源，对经济、社会、资源和环境的可持续发展将起到极大地促进作用，然而如果处理不当，将造成巨大的资源浪费和严重的环境污染。
　　废旧家电回收利用问题已经引起社会各界的高度重视和广泛关注。Manbir等[2]从产生者、回收者和材料处理者的角度分别构造了废旧电器回收的数学规划模型，模型把拆解和材料回收决策整合起来，可以供回收者和处理者回收运作决策之用。Spengler等[3]把废旧电器的逆向物流过程分为拆解和批量再生两个步骤：拆解阶段拆除有害物质和可以再使用的部件；批量再生阶段回收其中的铁和非铁金属。台湾学者Shih考察了台湾地区的家用电器和电脑的回收，运用混合整数线性规划模型来实现逆向网络流量和基础设施设计的优化，试图使包含运输成本、处理成本、建立新设施的固定成本、最终材料的处置成本、垃圾填埋成本以及再生材料收益在内的总成本最小化[4]。谢家平、陈荣秋运用基于作业的成本分析法，对报废家电产品在零部件重用、材料再生、安全处置等方面进行了成本――效益的量化分析，并建立了产品回收处理的财务分析模型[5]。C.Hicks等近年来持续关注中国的废旧电器回收处理问题，结合其参与援助建设的浙江省杭州市废旧电器示范项目（他们系德国方面派出的技术专家），对中国目前在废旧电器的收集、处理、再生利用等方面的现状、立法和政策进行了归纳总结和深入研究，并探讨了这些因素对环境和市场反应的影响[6]。周垂日等提出一个混合整数线性规划模型，优化废旧电器逆向物流的基础设施设计和逆向网络流量[7]。阎利等以工程管理的学科知识为基础，站在工程项目前期决策和管理角度，对废旧电器再生利用设施技术路线、工艺流程、工艺选择、设备选型等方面作了深入的研究[8-11]。
　　综观目前有关废旧家电回收利用方面的文献，其研究方向主要集中在回收模式的选择、回收实施的优化配置、处理方式的选择等方面。由于废旧电器自身的价值较低，而其回收过程中的库存成本和配送成本在整个逆向物流成本中占较大比例。Krikke等指出，在生命周期结束的物品回收逆向物流的管理中，主要确保所有返回品的收集和整个运营成本的最小化[12]。所以在废旧家电回收利用的实际操作中，如何合理地配送回收品，减少运输配送成本是关键。这在以往的文献中很少涉及。