正逆向整合配送车辆需求模型研究

技术与方法　物流技术２０１３年第３２卷第９期（总第２８８期）　ｄｏｉ：ｌ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－１５２Ｘ．２０１３．０９．１Ｏ６　

正逆向整合配送车辆需求模型研究　王俊芝　（青海机电国有控股公司，青海西宁８１０００１）　

【摘要】针对配送车辆的需求问题，以正逆向物流整合为核心，围绕实现配送车辆的合理调度这一目标，将正向配送和逆向　回收有机的结合起来，通过分析两者的特点和相互联系，探讨物流运输节点的设置方法并建立正逆向物流整合配送的车辆需求　模型，同时介绍求解需求量模型，完成用最少的车辆实现正逆向物流整合配送任务的具体方法，并通过实例证明该方法的科学性　和可行性。　［关键词】正逆向物流整合；车辆配送；需求模型；模型求解　［中图分类号］Ｆ２５２．２　［文献标识码】Ａ　［文章编号］１００５—１５２Ｘ（２０１３）０９—０３４８—０３　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｄｅｍａｎｄ　Ｍｏｄｅｌ　ｉｎ　Ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎｄ　Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉ０ｎ　Ｗａｎｇ　Ｊｕｎｚｈｉ　（Ｑｉｎｇｈａｉ　Ｓｔａｔｅ－ｏｗｎｅｄ＆ＨｏｌｄｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃｓＣｏｍｐａｎｙ，Ｘｉｎｉｎｇ８１０００１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｆ０ｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ．ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎｄ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ，ａｎｄ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｗｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ，ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ａｎｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｔｗｏ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｓｅｔｔｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｇｉｓｔｉｅｓ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　ｎｏｄｅｓ，　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｍｏｄｅｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎｄ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｎｌｅ　ｔｉｍｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｄｅ１．Ａｔｔｈｅｅｎｄ，ｗｅｐｒｏｖｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｔｈｒｏｕｓｈａｐｒａｃｔｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎｄ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ｖｅｈｉｃｌｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｄｅｍａｎｄ　ｍｏｄｅｌ；ｍｏｄｅｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　

１　引言　近几年来，我国物流行业发展迅速，作为物流供应链中的　一个重要环节，物流配送正向着高效化、信息化的方向高速发　展。一般来说，进行物料配送的正向物流和以废弃物回收再利　用为主要目的的逆向物流是两套完全独立的操作系统，即正　向配送和逆向回收是分别进行的，这样不仅会造成很高的车　辆空闲率，产生巨大的资源浪费，而且也不利于整合资源、提　高经济效益。本文针对此点，对正逆向物流的整合配送进行了　研究，建立了正逆向整合配送的车辆需求模型，为物流企业整　合资源、提高经济效益奠定了良好的理论基础。　

２正逆向物流整合配送　２．１　正逆向物流整合配送下的车辆需求量问题　正向物流配送是一点到多点的路径选择问题，一般情况　下都是选择时间最短或成本最低，而逆向物流可以看成是正　向物流的一个逆过程，即由多点返回一个点，如果把正逆向物　

流整合起来，该做法本身就大大提高了效率，因此，本文从成　本方面人手，以车辆使用数量最少为目标函数，即使得满足客　户正向需求和物品回收需求的车辆数最少。在研究正逆向物　流整合配送下的车辆需求量问题时，需要考虑以下问题：　（１）客户需求的时间限制。要求配送车辆及时进行正逆向　配送，以满足客户补充库存和产品回收的需要。　（２）客户的存储能力。客户的存储能力越大，则向该客户　分配配送车辆的时间间隔越长。　（３）车辆的载重。车辆的载重能力有限制，在实际配送过　程中要禁止超重的现象发生。　（４）车辆的行驶路线。本文是以车辆数最少为目标，在该　目标下，很有可能会出现车辆行驶的路线并非最短路径。　（５）车辆的行驶速度。由于城市的交通状况比较复杂，而　且配送车辆的性能也不全一致，因此本文假设配送车辆是以　

一定的速度匀速行驶的。　（６）装卸时间。在车辆运送货物的过程中，装卸货物是需　要时间的，而且装卸时间的长短直接影响到需要的车辆数量。　２．２正逆向物流整合车辆配送模型的建立　正向物流和逆向物流其实是车辆配送中时刻存在的两个　

［收稿日期］２０１３—０３—１７　［作者简介】王俊芝（１９６８一），女，天津人，青海机电国有控股公司经济师。　

－３４８－　王俊芝：正逆向整合配送车辆需求模型研究　技术与方法　形式，将逆向物流的回收处理与正向物流的配送结合起来就　形成了正逆向物流整合配送。具体来讲，正逆向物流的整合配　送是指在一条路线中，车辆从配送中心装载该路线上所有客　户需求的货物量出发，当访问客户时，首先把客户需求的货物　卸下，然后再装上客户回收的货物，直至访问完该路线上所有　的客户并回到配送中心为止。正逆向物流整合配送的流程图　如图１所示。　逆向物流　＿　一一　图１　正逆向物流整合配送流程图　正逆向物理整合的配送模型主要由节点与支链组成，节　点分为运输节点和信息节点，任意两个运输节点间存在着一　条或多条运输支链，不同的运输支链就代表着不同的运输路　线　同样任意两个信息节点间也有不同的信息支链，一般情况　下，信息节点为数据采集点或数据处理点。总的来看，正逆向　物流整合的配送模型构中应包含一下几个要素：　（１）物流节点。节点是正逆向物流配送模型中的基础要　素，通过不同节点的特点和功效，确定它的合适位置，能够为　正逆向物流车辆配送奠定良好的基础。研究正逆向物流整合　的节点建立要从正向物流和逆向物流网络的节点的特点人　手。在正向物流网络中，重要的节点为配送中心和物流中心，　其中配送中心的工作效率直接影响整个运输网络的工作效　果，同时它的建立不仅与生产商息息相关，还要特别注意客户　的意见和感受，因此它的选址、布局、范围要综合考虑各种因　素。而在逆向物流网络中，重要的节点是拆解中心和回收中　心，其主要任务是完成回收和再处理，以获取更多的利益。综　合这两个方面，在正逆向物流模型中，可以将配送中心和回收　中心、拆解中心合并，在规模最小的基础上，实现利益最大化。　（２）运输网络。正逆向物流的运输节点主要为供应商、配　送与回收中心以及客户群体，它们形成了整个物流模型的主　要框架，将这些独立的节点相互联系起来，就形成了运输网　络。一个完整的运输网络包括运输方式和运输线路，它的主要　任务就是实现不同节点间运输的最优路径选取、降低运输成　本、提高运输效率。另外，在正逆向物流运输中，可以通过利用　正向物流配送回程的空驶容量来对废旧物品和退换物品进行　运输，这样既可以降低空驶率，又可以提高运输速度，并且在　运输中通过重复利用、资源回收、再用包装等方式可以提高经　济效益、降低污染，实现运输的环保化、经济化。　（３）信息中心。信息传递是正逆向物流配送模型中时刻进　行的一个活动，其中不仅有实体的交流，还有各类虚体信息的　流动。这种信息交流是正逆向物流配送工作顺利进行的引导，　它保证了各个节点相互作用，协调运转，维持了整个配送系统　的平衡工作。显而易见，信息的传递效果直接影响了物流车辆　配送的效率，因此信息系统的建设是建立车辆配送模型的关　键步骤。只有形成了功能强大的信息网络，才能使正逆向物流　车量配送模型淋漓尽致的发挥出其应有的功能。　

３正逆向整合配送车辆需求的数学模型及求解　３．１模型的假设条件　为了研究正逆向物流整合下的配送车辆需求量模型，本　文作如下假设：　（１）各个配送中心及其下各节点位置已知；　（２）不会出现车辆供应不足的情况；　（３）车辆到达时间为客户库存缺货或最大时；　（４）允许正逆向物品混合装载；　（５）存在同时有正逆向需求和单向需求、且需求量可知的　客户；　（６）每次配送使客户的正向库存被填满，而回收库存被清　零；　（７）车辆类型一致且不允许超载；　（８）客户储存与回收能力有限。　３．２正逆向需求模型　正逆向物流整合配送是指车辆从一条配送路线上的配送　中心出发，装载该路线上所有客户需求的货物。每到达一个客　户时，先把该客户需求的货物卸载，再装载该客户回收的货　物，然后继续访问下一个客户，以此类推，直至访问完该路线　上所有的客户并回到配送中心。　要求车辆的需求量，本文先从发车的时间间隔人手。设某　条路线上连续发车的时间间隔的下限和上限分别为ｌ和Ｌ，则　有：　正向配送：　１１＝ｒａｉｎ｛ｍｉｎ／ＭＡＸ　｝　（１）　

Ｌ，＝ｒａｉｎ｛ｍ　ＴＭＡＸ　ｍａｘ—Ｗ｝　（２）　Ｌ　“Ｊ　逆向回收：　

１２＝ｍｉｎ｛ｍｉｎＴＭＡＸ　，　ｊ　’　

Ｌ￣＝ｒａｉｎ｛ｍａｘＴＭＡＸ　ａｘ　｝　（４）　Ｌ　２ｉ　Ｊ　其中，ＴＭＡＸ为最大时间间隔，ｗ为车辆最大载运容量，　ｕ　；为客户ｉ每天的平均库存消耗率，Ｕ　为客户ｉ每天的回收库　存平均增长率。　则正逆向整合后，车辆的发车时间间隔的上限与下限分　别为：　ｌ＝ｍｉｎ｛ｌ　，ｚ：｝，Ｌ＝ｍｉｎ｛Ｌ　，Ｌ：｝　对于已确定的客户子集及其路线集，车辆在线路ｒ作业时　间所需要的时间ｔ　为：　

＝　（Ｑ　）Ｉｖ＋Ｈ。（Ｑｌ，）＋∑Ｈ，（Ｑｌ，，Ｑ：　）＋∑日（５）　

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