【正文】 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 外 文 翻 譯 原 文 標(biāo) 題 Reverse logistics: simultaneous design of delivery routes and returns strategies 譯 文 標(biāo) 題 逆向物流：同步設(shè)計(jì)的運(yùn)輸路線和 返程策略略 作者所在系 別 經(jīng)濟(jì)管理系 作者所在專 業(yè) 物流管理 作者所在班級(jí) 作 者 姓 名 作 者 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師姓名 指導(dǎo)教師職稱 講師 完 成 時(shí) 間 2021 年 12 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 1 譯文標(biāo)題 逆向物流：同步設(shè)計(jì)的運(yùn)輸路線和 返程策略 原文標(biāo)題 Reverse logistics: simultaneous design of delivery routes and returns strategies 作 者 Kamlesh Mathur 譯 名 卡瑪拉蘇 馬圖爾 國(guó) 籍 印度 原文出處 計(jì)算機(jī)和運(yùn)籌學(xué) ， 2021（ 34） :598619. 逆向物流：同步設(shè)計(jì)的運(yùn)輸路線和 返程策略 一、 摘要 逆向物流問(wèn)題，出于血液分布的美國(guó)紅十字會(huì)， 是指?jìng)}庫(kù)節(jié)點(diǎn)中的 產(chǎn)品 ， 在一個(gè)時(shí)期從中央處理點(diǎn)送到客戶 又在期間內(nèi)退貨 回到中心點(diǎn)。任何 倉(cāng)庫(kù)節(jié)點(diǎn) 在之后的一段時(shí)間 才配送產(chǎn)品或返程而招致的懲罰 成本 ， 主要 來(lái)自 經(jīng)營(yíng)成本和顧客的不滿。結(jié)果是一個(gè)動(dòng)態(tài) 的 物流規(guī)劃問(wèn)題，在每一個(gè)交貨 周 期 ， 車(chē)輛調(diào)度需 要 設(shè)計(jì)一個(gè) 多臺(tái)車(chē)輛路線 ，同時(shí) 確定 在每一站?？?的集裝箱數(shù)量。這項(xiàng)研究獨(dú)特 之處 ，路線設(shè)計(jì) 和 返程戰(zhàn)略發(fā)展 開(kāi)發(fā) 的 同時(shí)， 站臺(tái)停靠概率 是已 知的 且 在規(guī)劃的 范圍之內(nèi) 。啟發(fā)式程序 的 開(kāi)發(fā) 是 用于 優(yōu)化路線設(shè)計(jì) 的 戰(zhàn)略規(guī)劃問(wèn)題 。 二、引言 有 很 多逆向物流渠道規(guī)劃 的動(dòng)機(jī) 。 有 些 是 經(jīng)濟(jì) 環(huán)境 和其他環(huán)境 因素 。隨著 這些因素持續(xù)帶來(lái) 的壓力，降低經(jīng)營(yíng)成本 的同時(shí)， 往往產(chǎn)生額外的成本所帶來(lái)的環(huán)境限制，企業(yè)必須 考慮收回他們?yōu)樯a(chǎn)產(chǎn)品耗費(fèi)掉的原材料成本及產(chǎn)品材料的回收 。 返料的 實(shí)例 有： 產(chǎn)品在其原來(lái)的形式返回維修或直接復(fù)用（有缺陷的產(chǎn)品和可重復(fù)使用的容器如箱和托盤(pán)） ； 部分的產(chǎn)品拆卸后，可能有價(jià)值列入 相關(guān)聯(lián)的后續(xù) 產(chǎn)品（貴金屬和 有價(jià)值的成分 分） ；可循環(huán)再用的 材料與產(chǎn)品（玻璃，紙，塑料，和金 屬）。 本 研究涉及 到產(chǎn)品原來(lái)的配送路線和產(chǎn)品材料的回返策略。這是出于美國(guó)紅十字會(huì)血液服務(wù)中心（ ARC）的血液分銷活動(dòng)， 血液制品是由 在該地區(qū)的 區(qū)域處理中心醫(yī)院 提供，醫(yī)院幾乎每天都需要提供。由于 血液 對(duì) 溫度 的 敏感性是 極 易腐 壞得 ，全血和其衍生 產(chǎn)品需要保存在絕緣的內(nèi)襯盒 。 該盒是可重復(fù)使用， 但是比較昂貴，所以他們從醫(yī)院恢復(fù)良好經(jīng)濟(jì)意義。迅速恢復(fù)的盒是理想的醫(yī)院由于其有限的存儲(chǔ)空間和 ABC 的 需要 ，及時(shí)返回的盒有益于 將來(lái)交貨。 這種 盒返回 所 使用車(chē)的 空間清除交付。日常需要送貨貨車(chē) 的調(diào)度 不僅 考慮到車(chē)輛的?？柯肪€和貨車(chē)載貨量 ， 也 考 慮到 了該車(chē)輛在整個(gè)路線里 空間的局限性。因客戶的不滿 和 延遲歸 2 還的盒子 相關(guān)的 有一個(gè)隱含的懲罰成本 ， 在醫(yī)院盒 被 盜竊和 丟 失的可能性，由于延誤 盒 回收并增加 盒的 庫(kù)存。如果 盒子堆 積在醫(yī)院， 則需要支付相關(guān)連的成本在這些盒子上。 每日路線 建設(shè)也 需要同 時(shí)規(guī)劃運(yùn)輸路線，以及在每一站的路線要回收的盒子數(shù)量。 由于 類似的逆向物流問(wèn)題 普遍 發(fā)生在整個(gè)經(jīng)濟(jì) 世界 ，因此 受到了 廣泛的關(guān)注。例如， 企業(yè)在產(chǎn)品配送時(shí)用的托盤(pán)及 托盤(pán) 的 回收再用。零售商店 提供 設(shè)備可 能會(huì)把舊電器作為服務(wù)客戶。 企業(yè) 辦公設(shè)備 的 租賃和回收 、 翻新 、 再出租或出售二手設(shè)備。 已出售的汽車(chē) 產(chǎn)品因 汽車(chē)引擎 質(zhì)量問(wèn)題 需要返回檢驗(yàn)，返工，并轉(zhuǎn)售的情況 。 瓶裝水 可以回收其產(chǎn)品的容器 ， 再循環(huán)利用生產(chǎn)新鮮的 瓶裝水 。還有 一些國(guó)家，如德國(guó)，甚至 頒布法律規(guī)定一些行業(yè) 必須回 收 所有包裝材料。日本也有類似的立法，美國(guó) 也 有許多法律 是針 對(duì)固體廢物回收。 通常情況下 ，部分或全部回收材料 是一并交付 處理 的 ，因?yàn)樵诮档瓦\(yùn)輸成本 上 它 通常是 結(jié)合皮卡 配送 結(jié)果 被 理解 而不是 處理每一個(gè)單獨(dú)的路線和車(chē)輛。 這些作者在以前的研究中，重點(diǎn)主要是對(duì)的返料整合策略發(fā)展 ，沒(méi)有考慮到配送路徑的影響。本文的研究現(xiàn)在擴(kuò)展到更復(fù)雜的情況下的整合策略的集成與配送路 線設(shè)計(jì)。 (一 )問(wèn)題 、適用 范圍和局限性 問(wèn)題的精確描述如下，一個(gè)單一的倉(cāng)庫(kù)（配送中心，碼頭，工廠等），地理位置上多個(gè)分散的供應(yīng)站。在某一期間開(kāi)始（例如某一天），停止發(fā)出訂單，要求一定的數(shù)量的產(chǎn)品配送到車(chē)廠。原材料與配送的產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的，并且與原來(lái)的產(chǎn)品具有相同的尺寸，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的停止后再返回到倉(cāng)庫(kù)稱為返料。 在每個(gè)周期開(kāi)始到停止其能力有限的送貨車(chē)派遣，在作出這個(gè)周期內(nèi)多站的的調(diào)度決策前其數(shù)量是不確定的。當(dāng)返回到倉(cāng)庫(kù)的材料可以滿足在這之后一段時(shí)間內(nèi)交貨時(shí)，所有產(chǎn)品要求停止配送。在倉(cāng)庫(kù)空間允許的情況下，返回的材 料可以裝載到運(yùn)輸工具運(yùn)回到倉(cāng)庫(kù)。 否則，他們的皮卡必須推遲到以后期間處罰成本。在每個(gè) 周 期路線規(guī)劃 的初期 需要確定 配送站的順序及在每一配送站的返料 數(shù)量。返料的接收的截止時(shí)間為 公司 調(diào)度 自備車(chē)輛 配送后， 不能推遲到 后期的 其他來(lái)源。例如，客戶 在緊急情況下 可能 會(huì)選擇其他 承運(yùn) 公司，如 出租車(chē)或 快遞送貨 。在任何情況下，本公司自備車(chē)輛必須收集所有返回的材料，也可 以 在 之后的 一時(shí)期開(kāi)始后 配送 。 因此，為了保證當(dāng)天發(fā)貨，有兩種送貨方式可供選擇（一種是由本公司的自備車(chē)輛送貨和另一種租賃車(chē)輛送貨）。今后一個(gè)時(shí)期，配送站都停止發(fā)貨的概率是已知的 并在每個(gè)周期是相同的。為了便于論述，我們假設(shè)每個(gè)配送站的隨機(jī)變量是獨(dú)立的，但是，當(dāng)所有的結(jié)果和本文方法仍然是有效時(shí)，則配送站配送站的隨機(jī)變量是相互依賴相互聯(lián)合的。它也是假設(shè)有足夠的公司自備車(chē)輛來(lái)處理所有需求的能力，在公司自有車(chē)輛收到需求后來(lái)進(jìn)行車(chē)輛運(yùn)輸規(guī)劃。有時(shí)候， 3 收到的實(shí)際需求可能會(huì)超過(guò)車(chē)輛運(yùn)載能力，在處理這些需求時(shí)，應(yīng)該儲(chǔ)備一些備用車(chē)輛或?qū)ふ姨娲\(yùn)載工具，這種情況是本研究的范圍之外。 在這項(xiàng)研究中，只有 在 單一車(chē)輛的情況下 才會(huì) 被認(rèn)為是。如 ARC 血液分銷服務(wù) ： 是基于 地理或其他方面的考慮 所作出的假設(shè) ，該 紅十字 會(huì)血液服務(wù)中心 已分割為 多個(gè) 部門(mén) ， 每個(gè)部門(mén)由一個(gè)單一的車(chē)輛 提供 。布倫斯等 研究者 提供了一個(gè)良好的調(diào)查逆向物流部門(mén) 的 設(shè)計(jì)模型。 這個(gè)問(wèn)題被認(rèn)為是在一個(gè)多階段規(guī)劃 范圍內(nèi)的問(wèn)題 。這就提出了一個(gè)問(wèn)題 ：在不同的時(shí)期內(nèi) 是使用不同的路 線還是 停止使用相同 路線 。為 了便于實(shí)施 ， 一些車(chē)輛調(diào)度一般 每天 都是有 固定 路線 。固定路 線的優(yōu)點(diǎn) 是 提高 服務(wù) 的規(guī)范性和 提高車(chē)輛 駕駛 員對(duì)路線的熟悉 。除非另有說(shuō)明， 否則 同一時(shí)期 某一條配送路線的 車(chē)輛一旦確定 一般情況下是不會(huì)改變的 。在一定時(shí)期內(nèi)， 即使 在沒(méi)有 產(chǎn)品配送甚至是只有一些物料返回，該公司也不會(huì)撤銷這條路線。 這 種額外的 決定 增加了 另一個(gè)層次 上 已經(jīng) 很 困難的問(wèn)題 的 復(fù)雜性。 為了 保持問(wèn)題 易于處理 ， 我們 假定每 個(gè)配送站 的配送時(shí)間 。此外，在 ARC 血液分銷服務(wù)這個(gè)例子中 ，所有的醫(yī)院都 會(huì)有一個(gè)積極要求 的時(shí)間段 。因此， 在 制定 策略方案時(shí) ， 應(yīng)該緊扣 這一假設(shè) ，但 在 實(shí)際 業(yè)務(wù) 操作 上， 如果 沒(méi)有需求可以簡(jiǎn)單地跳過(guò)。對(duì)于一個(gè) 固 定的車(chē)輛路線，逆向物流戰(zhàn)略將取決于離開(kāi)返 料倉(cāng)庫(kù)的 成本。返回的 原 材料和額外的材料（例如，包裝盒等，容器，和托盤(pán)）需要交付由于延誤返回 的成本 。 本文 研究的問(wèn)題是一個(gè)戰(zhàn)略 性的 規(guī)劃，現(xiàn)在可以被 準(zhǔn) 確描述為： 在需求量確定的情況下，由 公司 自 有車(chē)輛以及 租賃 車(chē)輛， 根據(jù)已 設(shè)計(jì) 的車(chē)輛調(diào)度 路線，公司按照每一天的退 貨量來(lái)指派 自 有 車(chē)輛 運(yùn)輸 返回材料（這是在過(guò)去的時(shí)期 配送 的項(xiàng)目） ， 目的是盡量減少規(guī)劃 次數(shù) ，綜合成本 ，空載路線和未及時(shí)返料的預(yù)期懲罰成本。 (二 )背景 直到最近，逆向物流已經(jīng)成為研究 關(guān)注是我 一個(gè)話題。以前 大部分的研究是探索性的 ， 強(qiáng)調(diào)逆向物流 的必要性 和重要性的 問(wèn)題 。直到最近，研究人員已經(jīng)考慮 在 逆向物流有關(guān)的各種問(wèn)題使用定量 化 技術(shù)。弗萊舍曼等 研究者 提供 的一項(xiàng)關(guān)于 重點(diǎn)布局規(guī)劃 、 庫(kù)存管理 和 生產(chǎn)規(guī)劃 的 調(diào)查。 布盧姆霍等研究者研究的問(wèn)題如逆向物流系統(tǒng)的回收點(diǎn)位置分 布。賈亞拉曼等研究者確定了 0– 1 混合整數(shù)周期的確定性模型 ，通過(guò)分銷和再制造地點(diǎn)的開(kāi)設(shè)和車(chē)輛路線的規(guī)劃，把產(chǎn)品從一個(gè)開(kāi)放的設(shè)施配送給客戶，然后從客戶開(kāi)放的設(shè)施回收物料 。最近一本由德克爾等人撰寫(xiě)的書(shū)中提到 收集 和 分配 、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 、庫(kù)存 控制和在逆向物流（閉環(huán)）系統(tǒng) 路線等問(wèn)題 。 隱藏 在逆向物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題是 有關(guān)產(chǎn)品配送和回程 路徑車(chē)輛服務(wù)的地點(diǎn)設(shè)置 。 布倫斯等 研究者 討論 并 收集在逆向物流系統(tǒng) 中 車(chē)輛路 線 問(wèn)題 ， 他們列出了 4 各種功能的逆向物流系統(tǒng)，使現(xiàn)有的規(guī)范性的車(chē)輛調(diào)度模型一般 都 不適用。例如，經(jīng)典的求解車(chē)輛路徑問(wèn)題（ CVRP） 只 考慮產(chǎn)品的配送和回程， 但不 是 相結(jié)合的入站和出站流量。一些研究 人員 考慮 混合負(fù)載 （車(chē)輛路徑問(wèn)題的混合 配送 和 回程（ VRPM），以及車(chē)輛路 線 問(wèn)題（ VRPPD） 在車(chē)站前可完成所有的配送，并且 ，區(qū)別于這些模型 的特點(diǎn)， （ VRPB），（ VRPM）和（ VRPD）假設(shè)一個(gè)時(shí)期 內(nèi)的 需求是確定性和規(guī)劃 范圍，在 周期性車(chē)輛路線問(wèn)題（ PVRP） 是 多個(gè)時(shí)期但需 求是 確定 的 。最后，在目前的 產(chǎn)品配送路線和返料之間不存在任何 關(guān)系，而在 我們 研究 中 ， 產(chǎn)品配送和以后的返料有著非常密切的關(guān)系。 運(yùn)輸 商問(wèn)題（ TSP）是已知的 NP 完全問(wèn)題， 所以增加回報(bào)功能后 ，隨之而來(lái)的問(wèn)題是難以計(jì)算的 。因此， 它并不是 合理解決聯(lián)合路 線 和 返程 問(wèn)題 的最好的方法 ?；蛘?，一個(gè)合理的啟發(fā)式方法是首先設(shè)計(jì)一個(gè)程序 ，在 一個(gè)給定的路 線 找到一個(gè)最優(yōu)或接近最優(yōu)的策略。然后 把 該程序納入一個(gè)迭代算法， 尋求 一個(gè) 良 好的路線 組合策略。用這種方法，我們 對(duì)早期有關(guān) 固定的 返程路線 問(wèn)題探討， 可以 制定一個(gè) 產(chǎn)品配送和返程路線 策略。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一些簡(jiǎn)單的 規(guī)劃策略 可以為某些特殊情況處理返回的材料。例如， 人們 發(fā)現(xiàn)當(dāng)在一個(gè)非 遞增的 順序停止 單位 懲罰成本 并抑制 推遲返料 的上升 ，最好的策略是 在每一配送站現(xiàn)有車(chē)輛空間允許的情況下盡可能多的 裝載運(yùn)送返料，與運(yùn)輸成本相比懲罰成本 是微不足道 的，懲 罰成本相較來(lái)說(shuō)很容易計(jì)算 ， 它 決定 了車(chē)輛調(diào)度 路線和 回料成本金額 。如果 日后 所有的配送站和?？空臼?事先 已知的，那么返料 策略可以通過(guò)改變整 體路線 規(guī)劃 ，簡(jiǎn)化為一個(gè)關(guān)于運(yùn)輸?shù)挠?jì)算問(wèn)題。 最后， 對(duì)于 一般情況下 的 停止 單位 懲罰成本，提出了一種啟發(fā)式算法。 在本文中， 艾莎拉尼 等 研究者提出并 使用更全面發(fā)展 的 啟發(fā)式算法。在 二 部分 中 ， 以這些早期工作成 果 的總結(jié)為 基礎(chǔ) 來(lái) 處理共同配送路線設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略問(wèn)題，這是本文 研究問(wèn)題的重點(diǎn)。 三、返程問(wèn)題 在本 部分 中， 主要 介紹 了 三個(gè)特殊情況 下 的最佳 返程策 略 ： （ 一 ） 不提高服務(wù) 優(yōu)先 給出一個(gè)固定的 配送 路線和 以 客戶提供平等的服務(wù)優(yōu)先， 短期最優(yōu) 策 略 是：在現(xiàn)有車(chē)輛可利用裝載空間允許的情況下，盡可能將返料運(yùn)回倉(cāng)庫(kù) 。 （ 二 ）動(dòng)態(tài)路 線 動(dòng)態(tài)路 線其 成本是微不足道的（因此，在每一個(gè)時(shí)期，可以訪問(wèn)在不同的 路線的倉(cāng)庫(kù) ） 。 在每一個(gè) 周期中 ，如果 返回到倉(cāng)庫(kù)的 懲罰成本遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大 于 路線 成本 ， 5 車(chē)輛可以停在任何需 要裝載運(yùn)輸?shù)膫}(cāng)庫(kù)，其目的 是為了 降低 拖延 原料返回倉(cāng)庫(kù)的成本。 （ 三 ）未來(lái)的需求是已知的 情形下 確定 裝載車(chē)輛 在開(kāi)始規(guī)劃 路線范圍和裝載車(chē)輛數(shù)量時(shí)未來(lái)需求量是已知的。 這包括公司自備車(chē)輛以及 運(yùn)輸 運(yùn) 營(yíng)商。這 個(gè) 問(wèn)題重要的是在 其 自己的權(quán)利， 但是 ，這一特殊情況背后的主要?jiǎng)訖C(jī)是，它可以用來(lái)評(píng) 估 任何啟發(fā)式程序開(kāi)發(fā)的一般隨機(jī)問(wèn)題。 對(duì)于 任何 實(shí)際 的隨機(jī)問(wèn)題， 為 解決 其 相關(guān)的確定性問(wèn)題（假定 未來(lái)所有要求是在該時(shí)期內(nèi)是已知的 ）提供了一個(gè)下界。 四、產(chǎn)品路線和返程策略 修改 或選擇 算法 的組合算法， 對(duì)于一個(gè)給定車(chē)輛路線的情況的問(wèn)題。一個(gè) 良好的車(chē)輛路 線 的考慮 不能 只有 運(yùn)輸 成本 而忽略 延 遲 返料的懲罰成本，反之亦然。理想情況下，我們希望找到 最優(yōu)車(chē)輛 路 線 ，最大限度地減少總路 線的懲 罰成本。一種可能的解決方法是列舉所有可能的 車(chē)輛 路 線，并 找到最佳 的一個(gè)。這種做法令人望而卻步的 即使只考慮 運(yùn)輸 成本 ， 時(shí)間 的 計(jì)算 會(huì) 進(jìn)一步 尋找最優(yōu)路線的時(shí)間和人力成本，