基于网格化的城区废旧物品回收物流系统网络结构设计及优化研究

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3.0 陈辉 2024-11-19 4 4 1004.02KB 59 页 15积分

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摘要

随着社会进步与经济发展，可持续发展日益成为社会发展的主基调，其核心

问题是环境保护和资源循环利用。只有将人类的发展与自然环境的保护紧密结合

起来，生态环境得到有效的保护和改善，资源得到充分有效的利用并给后人留有

发展的机会，人类社会的发展才能持续，那才是真正意义上的可持续发展。

回收物流是与传统正向物流(供应链)相反的物流运作规划和管理，其目标就是

使资源可以最大程度地得到重复利用，构建一种循环、流动的可持续经济。回收

物流不但对实现经济的可持续发展和环境保护有重要意义，而且通过对回收物流

系统科学的规划、作业流程合理的运作，还能够为企业赢得利润和竞争优势，从

而创造经济价值和社会价值。

本文在对国内外回收物流研究现状综合分析以及对城区废旧物品回收物流管

理实践调研的基础上，运用了可持续发展和循环经济、城市网格化管理等有关理

论，对回收物流系统进行了系统研究。

首先，在回收物流系统设计、业务流程分析的基础上，结合威廉姆森的交易

成本理论及网络组织理论，得出只有网络结构才是该系统的最佳组织模式，并构

建了包含网络回收点、区域回收中心等的城区废旧物品回收物流系统网络结构图。

其次，利用城市网格化管理思想，按照单元网格划分方法将指定城区划分为

若干网格单元，并结合矢量多边形网格化方法进行网格回收点的设置。

然后，运用混合整数规划方法，建立了回收物流系统的多目标优化模型。该

模型同时考虑了回收系统的物流成本和对环境影响的负效应，适合于独立、共用

的城区废旧物品回收物流网络设施选址-分配问题。最后，通过算例验证了模型的

有效性。

本文的研究旨在对回收物流理论的发展作一点探讨，也为城区回收物流系统

的构建提供一些参考。

关键词：可持续发展循环经济回收物流系统设计

ABSTRACT

Along with the improvement of society and economics，sustainable development

has been the main mood. Its core issues are environment protection and material

circulation. Only closely integrated human development with the protection of the

natural environment ，ecological environment can been protected and resources can

been used effectively. That’s real sustainable development.

Comparing with traditional logistics (supply chain)，return logistics aim to reuse

the recourses and construct a cycle of sustainable economic flows. By research on the

return logistics ，we can carry out sustainable development and environment

protection，as long as gain profit and competition advantage for enterprise. Thereby，

we can create more economical and social value.

After synthetically analyzing the current status of academic study on Return

Logistics both inland and overseas ，and investigating the urban practice of Return

Logistics management ，this thesis does a systematic research on Return Logistics

system with related methods of sustainable development and circular economy，as well

as urban grid management.

Firstly，from the level of return logistics system design and operational process

analysis，this paper makes a conclusion that only the network configuration is the best

organizational model ，and establishes a network configuration including grid return

spots and regional return centers for the urban waste return logistics system.

Secondly，using the urban grid management thought，this paper makes partition

of the specify region to some grids cells according to the methods of grid division，and

then setup grid return spots by means of vector polygon grid method.

Thirdly，this paper establishes a multi-objective optimal model of return logistics

based on the designed structure model by using the mixed integrated programming

approach. The model takes both logistics expenses and minus environment impacts of

Return Logistics system into account，and is suitable for location-allocation problem in

Return Logistics system networks characterized by independence and common. Lastly，

the efficiency of the model has been proved by example.

The aims of this research are to make a contribution to development of Return

Logistics theory ，as well as to give some hints to construction of industrial Return

Logistics system.

III

Key Word: Sustainable Development，Circular Economy，Return

Logistics，System Design

中文摘要

ABSTRACT

第一章绪论 ....................................................................................................... 1

§ 1.1 回收物流产生的动因和研究意义 ..................................................... 1

§ 1.1.1 回收物流产生的动因 ................................................................. 1

§ 1.1.2 回收物流的研究意义 ................................................................. 3

§ 1.2 国内外回收物流研究现状 ................................................................. 5

§ 1.2.1 回收物流的模式选择 ................................................................. 5

§ 1.2.2 回收物流网络设计 ..................................................................... 7

§ 1.2.3 当前研究的不足及发展趋势 ..................................................... 8

§ 1.3 研究思路、结构及关键技术 ........................................................... 10

§ 1.3.1 研究的思路及结构 ................................................................... 10

§ 1.3.2 关键思想及技术简介 ............................................................... 10

第二章回收物流的理论基础 ........................................................................... 12

§ 2.1 回收物流概述 ................................................................................... 12

§ 2.1.1 回收物流的定义 ....................................................................... 12

§ 2.1.2 回收物流的特点 ....................................................................... 13

§ 2.1.3 回收物流的分类 ....................................................................... 14

§ 2.2 回收物流的功能和原则 ................................................................... 15

§ 2.2.1 回收物流的功能 ....................................................................... 15

§ 2.2.2 回收物流的原则 ....................................................................... 18

§ 2.3 回收物流的系统结构 ....................................................................... 20

§ 2.3.1 简单与复杂的回收物流系统 ................................................... 20

§ 2.3.2 独立和与配送物流整合的回收物流系统 ............................... 21

§ 2.3.3 EPR 下的专用和共用回收物流系统 ........................................22

§ 2.4 小结 ................................................................................................... 23

第三章城区废旧物品回收物流系统及网络结构设计 ................................... 24

§ 3.1 城区废旧物品回收物流系统的建立 ............................................... 24

§ 3.2 城区废旧物品回收物流系统的运作模式 ....................................... 25

§ 3.2.1 废旧物流回收物流系统的运作机理 ....................................... 26

§ 3.2.2 城区废旧物流回收物流系统的业务流程分析 ....................... 26

§ 3.3 城区废旧物品回收物流系统结构设计 ........................................... 29

§ 3.3.1 回收物流系统组织模式选择的理论依据 ............................... 29

§ 3.3.2 城区废旧物品回收物流系统结构模型 ................................... 30

§ 3.4 小结 ................................................................................................... 31

第四章城区废旧物品回收物流系统网格回收点设置 ................................... 32

§ 4.1 城市网格化管理模式概述 ............................................................... 32

§ 4.1.1 网格及网格的来源 ................................................................... 32

§ 4.1.2 城市网格化管理 ....................................................................... 32

§ 4.1.3 网格化管理的成效 ................................................................... 33

§ 4.2 城区废旧物品回收物流系统万米单元网格的划分 ....................... 34

§ 4.2.1 单元网格划分的依据 ............................................................... 34

§ 4.2.2 单元网格的划分方法 ............................................................... 35

§ 4.3 基于矢量多变形网格化方法的不规则区域网格划分 ................... 36

§ 4.3.1 不规则区域描述 ....................................................................... 36

§ 4.3.2 不规则区域的网格划分 ........................................................... 38

§ 4.4 网格回收点设置应注意的问题 ....................................................... 39

§ 4.5 小结 ................................................................................................... 39

第五章城区废旧物品回收物流系统区域回收中心的选址 ........................... 40

§ 5.1 问题的描述与假设 ........................................................................... 40

§ 5.1.1 问题描述 ................................................................................... 40

§ 5.1.2 前提假设 ................................................................................... 40

§ 5.1.3 参数及决策变量定义 ............................................................... 40

§ 5.2 模型构建与求解 ............................................................................... 41

§ 5.2.1 模型构建 ................................................................................... 41

§ 5.2.2 模型求解 ................................................................................... 43

§ 5.3 算例分析 ........................................................................................... 43

§ 5.3.1 算例及求解 ............................................................................... 43

§ 5.3.2 比较分析 ................................................................................... 47

§ 5.4 小结 ................................................................................................... 48

第六章结论与展望 ........................................................................................... 49

§ 6.1 结论 ................................................................................................... 49

§ 6.2 展望 ................................................................................................... 49

参考文献 ............................................................................................................. 51

第一章绪论

随着社会进步与经济发展，可持续发展日益成为社会发展的主基调，其核心

问题是环境保护和资源循环利用。只有将人类的发展与自然环境的保护紧密结合

起来，生态环境得到有效的保护和改善，资源得到充分有效的利用并给后人留有

发展的机会，人类社会的发展才能持续，那才是真正意义上的可持续发展。

然而由于社会化大生产的发展，无论生产领域、流通领域还是消费领域，每

时、每刻都在产生着大量的废旧物资。如何更好地回收、利用和处理是个人、企

业、国家和社会必须面对的重要问题，同时，也是全球十大问题之一。

§ 1.1 回收物流产生的动因和研究意义

§ 1.1.1 回收物流产生的动因

1．发展循环经济的要求

循环经济(circular economy)是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以

“减量化、再利用、资源化[1]”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，

符合可持续发展理论的经济增长模式。

循环经济理念的产生和发展，是人类对自然关系深刻反思的结果，是人类社

会发展的必须选择。

“循环经济”一词，是由美国经济学家鲍尔丁在 20 世纪 60 年代

提出来的，他将人类生活的地球比做太空中的宇宙飞船，提出如果不合理地开发

自然资源，当超过地球承载能力时就会走向毁灭，只有循环利用资源，才能持续

发展下去[2-4]。

随着社会经济的发展，人类在创造巨大物质财富的同时，也付出了巨大的资

源和环境代价，经济增长与资源短缺之间矛盾凸现，人们开始探索走可持续发展

道路，在不断探索和总结的基础上，以资源利用最大化和污染排放最小化为主线，

逐渐将清洁生产、生态工业和可持续消费等融为一套系统的循环经济战略。

2．各国政府的立法

传统的废弃物处理方法是：焚烧、填埋和堆肥。这不仅需要大量的处理成本，

还会给环境带来影响。最优的办法是对废弃物综合利用，既减少环境的直接负担

又充分利用资源，减少了对自然资源的需求。

因此，发达国家在经历了“大量生产、大量消费、大量废弃”的资源浪费型

社会的之后，循环、再利用日益受到重视，相关的法律法规应运而生[4，5]。美国于

1976年制定颁布了《资源保护和回收法》，并对该法修订延用至今；德国在1986

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摘要：

I摘要随着社会进步与经济发展，可持续发展日益成为社会发展的主基调，其核心问题是环境保护和资源循环利用。只有将人类的发展与自然环境的保护紧密结合起来，生态环境得到有效的保护和改善，资源得到充分有效的利用并给后人留有发展的机会，人类社会的发展才能持续，那才是真正意义上的可持续发展。回收物流是与传统正向物流(供应链)相反的物流运作规划和管理，其目标就是使资源可以最大程度地得到重复利用，构建一种循环、流动的可持续经济。回收物流不但对实现经济的可持续发展和环境保护有重要意义，而且通过对回收物流系统科学的规划、作业流程合理的运作，还能够为企业赢得利润和竞争优势，从而创造经济价值和社会价值。本文在对国内外回...

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