（运筹学与控制论专业论文）基于逆向物流中心选址的医药逆向物流网络设计.pdf

摘要 二十世纪8 0 年代，逆向物流一词最早在国外的杂志上出现，9 0 年代初，欧美等西方国家开始了对逆向物流的研究，把它系统化、科 学化地引入物流管理。中国对逆向物流的研究起步较晚，在某些领域 对逆向物流的应用还处于初始状态。本文要在医药行业突出逆向物流 这一理念。医药逆向物流与政府、企业乃至整个社会的利益紧密相关。 通过建立完备的医药逆向物流系统：一方面可以加强政府对废弃、过 期、失效等医药物品的管理，维护医药系统的秩序；另一方面，医药 企业可以降低资源损失率，加强对环境的保护，更好的满足顾客需求， 树立良好的企业形象。 本文关于医药逆向物流的研究分为以下三个方面：首先，通过大 量的文献总结，介绍了物流相关知识，描述了逆向物流定义的发展、 重要性、必要性、以及国内外对逆向物流研究的现状。总结了医药逆 向物流的研究背景和意义，同时介绍了医药逆向物流的研究现状。其 次，在对传统医药逆向物流网络和建立集中式逆向物流中心的医药逆 向物流网络比较的基础上，设计了确定性环境下建立集中式逆向物流 中心的单品种医药逆向物流网络优化模型，根据模型的特点设计了相 应的算法，通过算例验证了模型的可行性和算法的正确性，并将模型 和算法推广到多品种医药逆向物流网络中。最后，考虑不确定性环境 下医药逆向物流的情形，介绍了不确定性规划，稳健优化的发展及稳 健优化模型的由来，并将稳健优化应用于废弃医药物品的产生量为随 机变量的多品种医药逆向物流网络设计中，将不确定性模型转化为确 定性模型，通过算例运用l i n g o 软件求解，说明了转化模型的可行性 和有效性。 关键词逆向物流，医药，网络设计，稳健优化，混合整数规划 a b s t r a c t i n19 8 0 s ，t h ew o r do fr e v e r s el o g i s t i c sf i r s ta p p e a r e di na nf o r e i g n j o u m a l i n t h e e a r l y o f1 9 9 0 s ，r e v e r s el o g i s t i c si s b e g i n n i n gt o b e r e s e a r c h e db ys o m ew e s t e r nd e v e l o p e dc o u n t r i e s ，a n dt h e nt h i st o p i cw a s i n t r o d u c e di n t ot h el o g i s t i c sm a n a g e m e n ts y s t e m a t i c a l l ya n ds c i e n t i f i c a l l y r e s e a r c h i n go nr e v e r s el o g i s t i c si nc h i n aw a sal i t t l el a t e rt h a no t h e r d e v e l o p e dc o u n t r i e s ，a n di t sa p p l i c a t i o ni ns o m ef i e l d sw a ss t i l li nt h e b e g i n n i n gs t a g e t h et h e s i sc o n t r i b u t e st oh i g h l i g h tt h ea p p l i c a t i o no f r e v e r s el o g i s t i c si nm e d i c i n e b yb u i l d i n gs e l f - c o n t a i n e dr e v e r s el o g i s t i c s s y s t e mf o rm e d i c i n ei sb e n e f i c i a lt ot h eg o v e r n m e n t ，c o m p a n i e sa n dt h e w h o l es o c i e t y o nt h eo n eh a n d ，i tc a ns t r e n g t h e nt h eg o v e r n m e n t s m a n a g e m e n to fd i s c a r d e d ，o v e r d u e ，i n v a l i dm e d i c i n ea n dk e e pt h eo r d e r o fm e d i c i n es y s t e m o nt h eo t h e rh a n d ，l o s eo fr e s o u r c e sc a nb er e d u c e d ， a n de n v i r o n m e n tc o u l db eb e t t e rp r o t e c t e d ，c u s t o m e r sc o u l db eb e t t e r s e r v e da n dm e d i c i n ec o m p a n i e sc o u l dp o s eag o o df i g u r e t h et h e s i s sr e s e a r c ho nm e d i c i n er e v e r s el o g i s t i c sc a nb ed i v i d e d i n t ot h r e e p a r t s ：t h ef i r s tp a r t i sa b o u tt h ef u n d a m e n t a lt h e o r yo f l o g i s t i c sa n d r e v e r s el o g i s t i c s ；s o m et r a i t so fr e v e r s el o g i s t i c sw e r e d e t a i l e dd e s c r i b e d ，s u c ha st h ed e f i n i t i o no fr e v e r s el o g i s t i c s ，t h e i m p o r t a n c e ，t h en e c e s s i t y a n dt h er e s e a r c hs i t u a t i o n t h er e s e a r c h i n g b a c k g r o u n d a n d m e a n i n g o nm e d i c i n e l o g i s t i c s r e v e r s ew e r e p a r t i c u l a r l yp r o p o s e d ，a tt h es a m et i m e ，t h er e s e a r c hs i t u a t i o nw a s d e p i c t e d i nt h es e c o n dp a r t ，b a s e do nt h ec o m p a r eo ft r a d i t i o n a lm e d i c i n e r e v e r s el o g i s t i c sa n dc e n t r a lm e d i c i n er e v e r s el o g i s t i c s ，am o d e lw a s p r o p o s e df o rs i n g l ep r o d u c t i o nm e d i c i n er e v e r s el o g i s t i c sw h i c hi n c l u d e c e n t r a lr e v e r s el o g i s t i c sh u bi nc e r t a i ne n v i r o n m e n t ，a n da na l g o r i t h mw a s d e s i g n e df o rt h em o d e l t h ea l g o r i t h mw a sp r o v e du s i n ga ne x a m p l e t h e nt h em o d e la n dt h ea l g o r i t h mw e r ee x t e n d e dt ot h es i t u a t i o no f m u t i p r o d u c t i o n ；i nt h et h i r dp a r t ，c o n s i d e r i n gt h eu n c e r t a i n t yo fm e d i c i n e r e v e r s el o g i s t i c s ，u n c e r t a i np r o g r a m m i n ga n dr o b u s to p t i m i z a t i o nw e r e i n t r o d u c e d ，r o b u s to p t i m i z a t i o nw a sa p p l i e di nm e d i c i n er e v e r s el o g i s t i c s w h i c ht h ep r o d u c t i o no fd i s c a r d e dm e d i c i n ew a ss t o c h a s t i c ，a n dar o b u s t o p t i m i z a t i o n m o d e lf o rm e d i c i n er e v e r s e l o g i s t i c s i nu n c e r t a i n e n v i r o n m e n tw a se s t a b l i s h e dw h i c ht u r n st h eu n c e r t a i nm o d e li n t oa c e r t a i nm o d e l a n dt h e na ne x a m p l ec o m p u t e db yl i n g ow a s p r o p o s e dt o p r o v et h ev a l i d i t ya n dt h ef e a s i b i l i t yo ft h em o d e l k e yw o r d sr e v e r s el o g i s t i c s ，m e d i c i n e ，n e t w o r kd e s i g n ，r o b u s t o p t i m i z a t i o n ，m i x e di n t e g e rp r o g r a m m i n g i v 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说 明。 作者签名：生垒芝日期：翌乙年址月丝日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位 论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论 文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：二超导师签名辑日期：卫堕年卫月上妇 硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 物流的概念及构成要素 1 1 1 物流的概念 运动是物的根本属性，是物的存在方式，物和运动是不可分割的，不存在没 有物的运动，也不存在没有运动的物。“运动，就最般的意义来说，它包 括宇宙中发生的一切变化和过程，从单纯的位置移动起直到思维。其中物的位 置移动就是物流。从这个意义上讲，物流也是物的根本属性，是物的一种存在形 式。哲学上所讲物的运动对物流活动具有普遍指导意义。 “物流 一词最早来源于美国，1 9 1 5 年阿奇萧在市场流通中的若干问题 一书中就提到了“物流 一词。物流的英文l o g i s t i c s ，原意是后勤的意思，第二 次世界大战中军队运送武器、装备等使用的一名词，是保证战争需要的一种后勤 保障系统。后来有人把它用于商品物资的流通中，就产生了商业后勤、物资后勤 的提法，这时的后勤包含了生产领域和流通领域的物。 日本物流手册中的定义：“物流是将货物由供应者向需求者的物理性移 动，是创造时间价值和场所价值的经济活动，包括包装、搬运、保管、库存管理、 运输配送等活动领域。 国家物流术语中的定义：“物流是物品从供应地向接受地的实地流动过 程。根据实际需要，将运输、储存、装卸、搬运、包装、加工、配送、信息处理 等基本功能实施有机结合。 综合上述定义可以得知f 2 j ：物流是物品在空间上的物理移动过程，有一个从 起点到终点移动的过程，这个移动过程包括几个基本环节：运输、仓储、装卸、 搬运、包装、流通加工、配送、信息处理。物流的产生是满足消费者的需求或为 了实现某目标、任务，物流中移动的主体是物品和与之相关的物流信息，物流是 一种经济活动，必须进行计划、组织、指挥、协调，以确保物流过程中的最优化 和有效价值性。 1 1 2 物流的构成要素 ( 1 ) 输送【3 l 输送是使物品发生场所、空间移动的物流活动。输送系统是由包括车站、码 头的运输节点、运输途径、交通机关等在内的硬件要素，以及交通控制和营运等 软件要素组成的有机整体，通过这个有机整体发挥综合效应。具体来看，输送体 硕十学位论文第一章绪论 系中运输主要指长距离两地点间的商品和服务移动，而短距离少量的输送常常称 之为配送。 ( 2 ) 保管 保管具有时问调整和价格调整的功能。保管通过调整供给与需求之间的阻 遏，促使经济活动安定的开展。相对于以前强调商品价值维持或储藏目的的长期 保管，如今的保管更注重为了配合销售政策上的流通目的而从事短期的保管，保 管的主要设施是仓库，在基于商品出入库的信息基础上进行在库管理。 ( 3 ) 加工 物流加工又叫流通加工，是指货物从生产领域向消费领域流动的过程中，在 流通领域进行的再加工。目的是直接为流通服务，起到提高物流效率的作用，包 括流通中各种为物流活动进行的加工活动。 ( 4 ) 包装 包装是在商品输送或保管过程中，为保证商品的价值和形态而从事的物流活 动。从机能上看，包装可以分为为保持商品的品质而进行的工业包装、为使商品 能顺利抵达消费者手中、提高商品价值、传递信息等以销售为目的的商业包装等 两类。 ( 5 ) 配送 物流配送是在一定范围内将物品送达目的地或消费者，是物流的特殊形式。 包括为商品配送活动而进行的计量、组装、分色、保鲜、贴商标、包装以及商务 快送，住宅急送等活动。 ( 6 ) 信息 物流信息是随企业的物流活动而同时产生的，与运输、仓储、装卸、搬运、 包装、加工、配送等各个环节都有密切的关系，物流过程中的各个环节都会产生 大量的物流信息，物流信息是物流活动各个环节的桥梁纽带和粘合剂，是物流活 动的神经系统。包括物流活动中产生的各种信息和为物流活动提供的各种电信服 务、邮政服务、软件服务、计算机设备维护服务，各种物流信息咨询服务等活动。 1 1 3 物流的相关概念 ( 1 ) 正向物流 正向物流的实物流方向是从原材料到使用者，主要活动包括原料供给、原价 制造或组装以及产品分销。是从生产者运往消费者的一个过程，正向物流的顺利 实施使得相关产品和服务送达到物流终端，从而使得消费者的需求得到满足。 ( 2 ) 逆向物流 在一定程度上讲，逆向物流的实物流方向是正向物流的相反方向，但又不是 2 硕+ 学位论文第一章绪论 简单的完全相反的过程。逆向物流是将废弃或者有价值的物品通过处置循环再利 用或者进行最终处置的过程。逆向物流与正向物流的界限并不明显，经过逆向物 流恢复的产品又可作为正向物流的源头或构成源功能回到正向物流中，而闭环供 应链的管理就包括了正向物流和逆向物流的所有活动，由于正向物流和逆向物流 有很强的联系，所以闭环供应链强调两者协调的重要性。 ( 3 ) 绿色物流 绿色物流是指以降低对环境的污染、减少资源消耗为目标，利用先进物流技 术，规划和实施的运输、储存、包装、装卸、流通加工等物流活动。绿色物流的 行为主体主要是专业物流企业，同时也涉及到有关生产企业和消费群体。绿色物 流的环境问题有：不可再生资源的消耗；气体排放；交通阻塞和道路利用；噪声 污染等。 ( 4 ) 废弃物流 废弃物流是指：将经济活动中失去原有使用价值的物品，根据实际需要进行 收集、分类、加工、包装、搬运、储存，并分送到专门处理场所时所形成的物品 实体流动。废弃物流的作用是无视对象物的价值或对象物没有再利用价值，仅从 环境保护出发，将其焚化、化学处理或运到特定地点堆放、掩埋。 1 2 逆向物流的定义、研究意义及研究现状 1 2 1 逆向物流的定义 逆向物流这一概念是在1 9 8 1 年由l a m b e r t & s t o c k l 4 l 最早提出的；随后在1 9 8 9 年m u r p h ，5 】指出逆向分销是商品在分销渠道中从顾客到生产商的移动，即逆向 分销这概念。随后这一术语被很多专家和学者借鉴和引用。在2 0 世纪8 0 年 代，对逆向物流的定义注重于与传统物流方向的相反性，即只局限于从顾客到生 产商的物料流动。 s t o c k l 6 1 在1 9 9 8 年将逆向物流定义为：物流在产品回收，原料减少，再循环， 资源替代，重利用，废物处理，刷新修理和再造中的作用。这一定义和1 9 9 2 年 s t o c k 给美国物流管理协会( c l m ) 的一份研究报告中提出的逆向物流的定义、 k o p i c k ie ta l 在1 9 9 3 年提出的定义有很多相似之处，但s t o c k 强调了对废物的处 置，并提到了原料的减少。 美国物流管理协会( t h ec o u n c i lo fl o g i s t i e sm a n a g e m e n t ) 采用了r o g e r s 和 t i b b e n - l e m b k e 于1 9 9 9 年提出的对于逆向物流的定义，成为了一个比较通用的 定义，即：“逆向物流是为了资源回收或处理废弃物，在有效及适当成本下，对 原料、在制品、成品和相关信息，从消费点到原始产出点的流动和储存，进行规 3 硕+ 学位论文第一章绪论 划、执行与管制的过程。在一定意义上，可以认为逆向物流是j 下向物流的逆过程。 d o w l a t s h a h i r 在2 0 0 0 年定义逆向物流为：“制造商为再循环，再制造或合理 处置而从消费处接收产品和部件的系统化的过程”，虽然d o w l a t s h a h i 没有将二手 市场归入逆向物流的范畴，但他将废物处置归入了逆向物流的范围。 逆向物流执行委员会对逆向物流的定义是：“逆向物流是为了重新获得价值 或合理处置产品的目的，将物品从他们的终点向其他点移动的过程 。 2 0 0 3 年，r e v l o g ( 欧洲逆向物流工作组) 将逆向物流定义为：计划、实施 和控制原材料、中间库存、最终产品从制造、分销或使用点到恢复点或适当处置 点的过程。 中华人民共和国国家标准( g b ) t 1 8 3 5 4 2 0 0 1 物流术语中对逆向物流的 解释：回收物流是指不合格物品的返修、退货以及周转使用的包装容器从需方返 回到供方所形成的物品实体流动；废弃物物流是指将经济活动中失去原有使用价 值的物品，根据实际需要进行收集、分拣、加工、包装、搬运、储存等，并分送 到专门处理场所时所形成的物品实体流动。例如废纸被加工成纸浆后，又成为造 纸的原材料，废钢被分拣加工后再进入冶炼炉制成新的钢材，废水经净化后又被 循环使用等。 上述有关于逆向物流的定义虽然从表达的形式上看有所不同，但关于逆向物 流的本质和内涵是大致相同的。逆向物流的内涵可以从逆向物流输入产品类型、 流动方向和活动构成等方面来说明。从逆向物流的输入产品类型来看，有废弃产 品，使用过的产品，包装材料以及信息等；从物流活动构成看，有计划、实施和 控制，收集，运输，储存，接收，恢复，包装，处置等；从流动方向看，是从消 费点沿供应链渠道反向往制造商，集中处理中心或产品的发源地的过程。 参考以上定义可以将逆向物流加以修正为：逆向物流是以资源回收和合理处 理废旧物品为宗旨，基于成本效益原则，有效地计划、实施和控制从顾客消费端 到原始产出点之间的整个动态链上原材料、库存、产成品和相关信息的流通。 1 2 2 + 逆向物流的研究意义 社会的飞速发展，使得对日益枯竭的土地资源和能源等的需求更加庞大，人 类文明的进步，使得人们对环境的要求越来越高。同时，人们也逐渐认识到废旧 产品和物料所带来社会成本大幅增长的严重性以及对环境的严重污染。为了达到 保护环境，控制生产成本、增加利润、提升客户服务质量、进而提高企业竞争力 的目的，越来越多的企业意识到构建完整有效的逆向物流的重要性和迫切性。逆 向物流能够为社会和企业带来环境效益和经济价值，其作用和意义主要体现在以 下几个方面【9 l ： 4 硕十学位论文第一章绪论 ( 1 ) 保护环境、节约社会资源、塑造良好的企业形象 世界各国都纷纷制定了有关于环境保护的法律、法规( 如：在美国，议会在 过去的五年中引入了超过2 0 0 0 个固体废品的处理法案；1 9 9 7 年r 本国会通过了 强制回收某些物资的法案) ，这些为企业在环境方面的行为制定了一个约束性标 准。企业在谋求自身利益的同时，其发展战略也越来越顾及环境保护，考虑废弃 物品对环境，对社会的影响。环境保护业绩也逐渐成为评价企业运营绩效的重要 指标。由于逆向物流自身的环保特点决定了许多企业纷纷采取逆向物流战略，以 达到保护环境、节约社会资源，塑造良好企业形象的目的。 ( 2 ) 满足顾客需求，增强企业竞争优势 在市场竞争日益严峻的今天，市场的占有率成为了经济环境下企业的导向， 顾客的满意度以及顾客价值是决定企业生存与发展的关键因素。现在越来越多的 企业认识到通过建立完善的逆向物流以提高顾客对产品和服务的满意度，从而赢 得顾客的信任，增强企业竞争优势的重要性。顾客的满意度的提升使得企业产品 在同行业中更具影响力，更具竞争力。 ( 3 ) 降低企业的资源损失率，降低材料成本 废弃物品中存在一定程度的可再利用性，由于某些情况下回收成本比原材料 成本低，将其通过逆向物流回收而制造的新产品比利用原材料制造的新产品成本 低。于是不少企业越来越注重废弃材料的回收再利用，减少物料耗费，提高物料 利用率是企业成本管理的重点，也是增加企业效益的重要途径。以美国企业为例， 被再加工利用的汽车部件市场估计是3 6 0 亿美元，9 5 以上被售出的发动机会被 再加工利用；欧盟也有如此的举措，他们的“绿色计划刀要求成员过在2 3 年内 把各种废弃玻璃的回收量增加一倍，估计这一措施可以节约石油2 5 0 0 万升，节 约制瓶材料2 0 0 万吨，节约垃圾处理费用2 0 0 0 万马克。这些数据都表明废弃物 品的再利用将给社会节约更多的资源，降低企业的资源损失率和材料成本，从而 给企业带来更大的效益。 4 ) 及时回收危险劣质产品，降低事故的损失 由茹三鹿奶粉事件 可以看出，完善的逆向物流的建立是必要和不可缺少的。 在发现问题的同时，快速、及时地回收劣质，危险产品，把危害降低到最低程度 是每个企业乃至整个社会不可或缺的责任。同时，企业在退货中暴露出的品质问 题，将透过逆向物流传达到管理阶层，从而通过改进产品质量以消除不良产品的 隐患。 ( 5 ) 有效的逆向物流可以成为企业的第三利润源 逆向物流可以防止企业利润的流失，故已成为企业可以开发的新的利润源 泉。企业有效地进行逆向物流管理，一般主要对退货产品的管理，可以降低退货 5 硕士学位论文第一章绪论 率。同时，可以通过加工、整修退货产品，从而再次投入使用，降低企业的资源 损失率，相应地防止企业利润的流失。例如，1 9 9 9 年，面对由于忽视逆向物流 造成的巨额利润流失，雅诗兰黛公司痛下决心，决定改善其逆向物流管理系统。 它投资1 3 0 力美元购买用于逆向物流的扫描系统、商业智能工具和数据库。在系 统运转的第一年，其就为雅诗兰黛带来了以前只有通过裁员和降低管理费用才能 产生的成本价值。其后，逆向物流系统通过对雅诗兰黛2 4 以上的退货进行评估， 发现可以再次分销的产品居然是真正需要退回的1 5 倍。于是，每年又为雅诗兰 黛节省了一笔人力成本。与此同时，系统对超过保质期的产品识别精度也大大提 高。1 9 9 9 年，雅诗兰黛因为超过保质期，销毁2 7 的退货。而在1 9 9 8 年，这个 比例是3 7 。据雅诗兰黛逆向物流部门的主管经理预计，今后几年只要信息系统 和营运系统能够基于更严格的退货时间识别出过保质期的产品，产品销毁率完全 可能降到1 5 以下。雅诗兰黛的成功也并非个案，越来越多的企业如i b m 、通 用汽车、3 m 、强生等公司进入逆向物流的管理。进行系统控制和强化管理，使 得成本下降，服务水平提高。 1 2 3 国内外对逆向物流的研究现状 国内外对逆向物流对逆向物流的研究内容大致分为两部分【1 0 l ：一部分为逆 向物流网络结构的设计方面；第二部分着重探讨逆向链条中库存管理、配送管理 等的物流活动。 ( 1 ) 网络结构设计 p e i r c e & d a v i d s o n1 1 1 j 早在1 9 8 2 年就利用线性模型解决在中转站，处理中心 和长期储存点之间的运输路线的优化问题，他们的研究局限于在处理设施和具体 的处理技术都给定的条件下来鉴别最优分销路径。j e n n i n g s & s c h o l l l 2 i 在1 9 8 4 年 对处理多种废物的运输问题进行研究，通过建立地区有害废物管理系统，试图实 现成本最小化或风险最小化的目标。 s h c u t l 3 l 考虑了废l b 产品回收率和相应从政府组织可获得的补贴等因素，构 造了多目标规划模型。通过运算数据显示，运用该模型的供应链净利润可以提高 2 1 1 。 l i h s i n gs h i h i 珥1 ( 2 0 0 1 ) 研究了台湾地区的家用电器和计算机的逆向物流系 统。其研究的区域范围为台湾的8 9 个镇、区和城市，大约占台湾土地面积的2 5 ， 台湾人口的4 0 ，其e o l 的产品数量为：电视机4 9 0 0 0 0 台，冰箱3 3 0 0 0 0 台， 空调6 4 0 0 0 0 台，洗衣机2 7 0 0 0 0 台，个人电脑3 8 0 0 0 0 台，其中回收设施1 7 个， 1 个拆卸厂。作者设计了6 种不同的回收策略，考虑的指标有运输成本、运营成 本、设施固定成本、沉淀成本和废弃物处理成本，并考虑政府补贴和回收物的销 6 硕士学位论文第章绪论 售收入，m i l p 模型的优化，获得了台湾地区家用电器回收物流网络的最优设计 方案。 对于建筑工地的沙子回收处理，一方面新添加的设施数量主要由未来沙子流 的数量和质量来确定；另一方面，新设施的区位收到沙子来源和需求点的双重影 响。l i s t e s l 2 1 l 考虑了物流基础设施时间中的不完全信息，提出随机规划模型来解 决产品回收网络中的不确定性；b a r r o s l 2 2 1 给出了一个有关荷兰建筑沙土的回收案 例，在这个逆向物流系统中存在两个层次的决策问题：高层次的决策问题是：确定 需要哪些设施，这些设施的位置，确定设施的处理能力，确定废弃沙土的流量等； 低层的决策问题是：确定运输设施的数量，规模及运行路径，需要多少人员等。 作者建立了一个数学规划模型，对该模型求解，解决了系统中的决策问题。 h u l 2 3 l 研究了危险废物的逆向物流系统，提出了一个多阶段，多类型物品的 离散时问线性分析模型，实现逆向物流运营成本最小化。利用该模型对实际案例 进行计算，结构显示出全部逆向物流的成本消减可超过4 9 。 ( 2 ) 逆向物流管理活动 逆向物流涉及多种物流活动：配送规划、库存管理等等，在各种活动中存在 大量的不确定性，不少学者对确定型和随机型逆向物流活动进行了研究。 在确定型库存模型中产品的各种信息都假定为确定的，尤其需求和回收都是 提前预知的，目标就是在固定成本和可变持有成本直接确定最优平衡。t e u n t e r 研究了需求率和回收率都是确定型的库存系统，再生的产品与新产品满足相同的 需求，相关成本包括批量订购回收品和产品的成本、存储回收品和新再生产品的 持有成本。他推导出简单的公式来确定新产品的生产和旧产品回收的最优批量组 a 1 7 ：1o m a h a d e v a n l 2 4 】( 2 0 0 3 ) 研究了再制造情形中的产品控制和库存管理问题。假 定需求和产品回收流遵循泊松过程，再带口造设施的决策问题就变成何时运送回收 产品到再制造生产线上和制造多少新产品在传统库存模型基础上运用启发式算 法，还研究了以回收率，缺货成本和制造与再制造上市周期等为自变量的系统函 数绩效，形成了最优解的合理上下界。通过数据计算，发现启发式算法的平均误 差相当低。 逆向物流情形下库存控制与传统库存控制的一个区别就是外部流入的物料， h e i s c h m a n n 冽分析了这种外部流入的物料流对库存控制的影响。考虑独立随机 需求和物品回收的单项物品库存，得到传统单项物品库存模型的变形，运用 m a r k o v 决策过程的一般结果，得出( s ，s ) 订货政策的最优平均成本。运用库 存的分解，把模型转化为不含回收流的等价的传统( s ，s ) 模型，从而运用传统 的优化算法决定控制参数值。 7 硕十学位论文第一章绪论 j a y a r a m a n n 【2 6 i 讨论逆向配送，提出了数学规划模型，引入启发式解法，利用 迭代法来求启发式收敛程序中含有决策变量简化集的子问题的最优解。在子问题 解法的基础上，建立起潜在设施站点的最终收敛集并求得最优化。在许多配送系 统中，将正向和逆向配送渠道分别进行管理往往会导致汽车运力使用的浪费。 d e t h l o f f 2 7 l 认为收集活动( 目的地的仓库) 和运输活动( 出发点是仓库) 是在同一条 路径内，联合两者可以避免浪费如软饮料行业的空瓶子、百货店的托盘容器、铸 造厂沙子等。每一个顾客需要通过运输获得特定的产品( 正向渠道) ，同时每一个 顾客也要把特定的物品送回仓库( 逆向渠道) 。在这两种情形下的任务就是为客户 安排车辆，决定线路以实现总路程最小化。他提出的启发建设持续( h e u r i s t i c c o n t r u c t i o np r o c e d u r e ) 算法在实际案例中成功地得到运用。 目前国内也有大量的学者和专家对逆向物流进行研究，胡双海【3 2 l 等人对如何 有效的建立回收站和处理站来处理废弃物的选址因素进行了分析。沈雁飞【3 3 l 等 人研究了带时间约束和容量限制的城市生活垃圾回收逆向物流网络构建问题。何 波【驯等人通过构建一个多目标规划模型，对固体废弃物的回收进行了研究，等 等。但由于对逆向物流信息系统的研究和建设的滞后以及逆向物流信息的缺乏， 导致了研究仅处于定性的阶段，和国外在逆向物流方面的研究相比还远远不够。 应继续深入。 以上的逆向物流研究涉及了很多领域，但对医药逆向物流的研究却很少，国 内对医药逆向物流的研究还没有深入，还处于初步研究阶段，本文将主要研究逆 向物流在医药领域的应用。 1 3 论文结构及主要工作 本文最主要的研究内容是医药逆向物流网络设计问题。主要结构分为以下几 章： 第一章主要介绍了有关物流和逆向物流的相关知识，以及逆向物流的研究意 义国内外研究现状。 第二章综合描述了医药逆向物流的研究背景，分别从医药逆向物流形成的原 因，我国医药逆向物流的特点，以及开展医药逆向物流的必要性和措施等方面展 开了对医药逆向物流的讨论。 第三章着重讨论了确定性环境下建立集中式逆向物流中心的医药逆向物流 网络设计，设计了单品种医药逆向物流网络模型，并对建立的模型设计相应的算 法，通过算例验证所设计的模型的可行性和算法的正确性。并将单品种模型和算 法推广到多品种模型和算法。 第四章在第三章的基础上考虑不确定性环境下的医药逆向物流网络设计，介 8 硕士学位论文 第一章绪论 绍了能处理随机变量的稳健优化，然后通过稳健优化将不确定性环境下的医药逆 向物流网络模型转化为确定型模型，最后通过算例验证其可行性。 第五章为本文的结论。总结了本文的研究内容并探讨了本文课题将来的研究 方向。 本论文的主要工作有： ( 1 ) 总结了物流和逆向物流的相关知识背景和研究现状。 ( 2 ) 分析了医药逆向物流的研究背景和特点。 ( 3 ) 建立了基于逆向物流中心选址的医药逆向物流网络的模型，设计了相应 的算法，并通过算例验证了可行性。 ( 4 ) 较为详细的介绍了稳健优化，以及稳健优化模型的发展过程。 ( 5 ) 运用稳健优化将不确定性环境下的医药逆向物流模型转化为确定性模 型，通过算例验证了可行性。 9 硕士学位论文第二章医药逆向物流的研究背景 第二章医药逆向物流的研究背景 医药行业安全事件频频发生( 如：欣弗，齐二药等药品) ，使得对建立完善 的医药逆向物流制度的呼声愈来愈高，而完善医药逆向物流的建立能给社会，企 业带来更多的利益。1 9 8 2 年9 月【3 5 l ，美国强生制药公司因为发生在美国芝加哥 的7 起泰诺投毒致人死亡事件，市场份额直线下降了8 0 ，然而强生公司快速启 用了逆向物流系统，及时从零售商和消费者手中回购问题产品。同时，全力提高 药品品质，以更高的品质赢回了顾客的信赖和满意。2 0 0 0 年1 1 月1 6 同国家药 检局发布公告，要求全国暂停p p a 药品的销售。面对由此引发的康泰克p p a 危 机，中美史克( 中国) 公司迅速启动了危机处理方案，立即停止了康泰克药品的 生产、销售及广告投放，并终止了与各地区销售商相关产品的业务合同，以积极 负责的态度召回药品，及时挽救了企业的形象。近几年来，美国俄克拉荷马路易 斯安那和俄亥俄在内的好几个州，都已经开始重视并通过了相关药物回收的立 法。 2 1 医药逆向物流产生的原因 医药逆向物流是由于某些医药物品( 如：药品，医药器材，器具) 在流通中 的物流错误( 如：数量，品种错误) 、商业退回、失去使用价值( 如：过期药品， 医药物品生产过程中的废料) 或消费者期望产品所具有的某项功能失去了效用或 已被淘汰，将作为废弃物抛弃，但这些物品还存在可以再利用的潜在价值，于是 对其进行再利用或做最终处置的活动。 医药逆向物流产生的原因受到各个因素的影响： ( 1 ) 政府相关部门的明文规定 为了更科学，有效的对药品市场进行有效，规范管理，国家食品药品监督管 理局相继颁发了药品经营质量管理规范和药品经营质量管理规范实施细则 等一系列配套法规。政府要求停止销售的医药相关产品，如淘汰、禁止或停止使 用、撤销生产批文、质量检验不合格、有严重不良反应事件等等的药品，已经销 售的都严格要求退回。 ( 2 ) 医药配送运输差错 由于医药配送运输导致数量和品种的差错，以及货品短缺等现象，这就要求 需要有完备的逆向物流系统为错误的正向物流服务，从而使医药产品以正确的数 量和品种运往正确的地点。 ( 3 ) 中间商，零售商，顾客的要求 1 0 硕十学位论文 第二章医药逆向物流的研究背景 由于某些药品完全失去使用价值，或者直销积压，已过近效期，顾客投诉( 货 品短少，质量问题) 等原因，中间商，零售商以及顾客可能要求退回医药产品， 为了满足顾客以及中间商、零售商的需求，企业有必要建立完善的逆向物流从而 提升自己的竞争优势，获得更多利润。 h ) 废弃药品以及器具的回收 对于有些废弃的药品以及用于感染性疾病的器材、器具等，如果不进行恰当 有效的处理，将会严重污染环境，给社会和人类带来灾难。同时有些废弃药品及 器具是可以通过回收处理再利用的( 如点滴瓶、点滴管、大包装盒、包装箱等) ， 企业通过回收不仅可以降低原材料成本，还可以减少对环境的污染，提高企业自 身的形象，给企业带来更多利润。 2 2 我国医药逆向物流领域的特点 我国医药逆向物流领域存在以下特点1 3 5 l ： ( 1 ) 运作复杂性高，强度大，管理困难 庞大的医药系统，医药产品繁多，使得运作复杂性很高。逆向物流的过程和 方式按产品的生命周期、产品特点、所需资源、设备等条件不同而复杂多样，因 此，比正向物流中的新产品生产过程存在更多的不确定性和复杂性。医药品种繁 多，对药品的生产批号追踪管理要求严格，不同批号代表着不同的质量参数，逆 向物流相对于正向物流在处理中则无计划可循。况且逆向物流产生的时间、地点 及数量都是难以预见的，地点较为分散无序，无法集中一次性处理。逆向物流的 处理方法又据不同情况差异较大，有的需进行报损、垃圾填埋( 如化学药品、生 物制品等) ，有的可进行养护处理( 一些药材，饮片等) ，有的则为了促销需要进 行重新拆分包装。不同处理方式的选择对保证质量，防止污染起到的作用差异很 大。 对有些医药事件的发生突然，且影响重大 偶发性事件使得对医药逆向物流要求很高。逆向物流的发生除了经常性的积 压产品退货外，由于质量问题而紧急召回成为医药企业面对的重要的考验。该类 质量问题事件的发生往往比较突然，又存在威胁消费者生命安全的可能性，医药 企业承担着从采购、生产以及销售和使用过程中的重大安全责任，对于突发事件 的紧急处理状况，往往决定了企业的发展前景，给医药企业提出了更高的管理要 求，使其在逆向物流的管理中面临着更为严峻的挑战。 ( 3 ) 医药流通领域混乱，逆向渠道各式各样 医药物品作为人类生存不可缺少的物品，需求领域广大，目前我国逆向渠道 各式各样。g s p 要求药品经营企业能够在最短时间内知道每一个零售单位药品的 硕十学位论文第二章医药逆向物流的研究背景 去向和正确位置，以便在必要时能够在最短时间内找到并召回，控制和降低可能 发生的风险。在我国医药流通领域，信息化条件还比较落后、管理平均水平不高， 且药品终端呈现“多、小、散、乱的格局，给医药正向物流带来了困难，更 为医药逆向物流的开展设置了严重的阻碍，使医药企业对于逆向渠道的管理更为 困难。 ( 4 ) 投入成本多，获利小，重视程度不够 如果不考虑政府补贴等因素，仅就医药企业逆向物流考虑，建立完善的医药 逆向物流系统成本大，而实际利益却很少，导致大多数医药企业对其不够重视。 医药逆向物流除了对一些有效期内积压药品的处理外，其他的形式几乎是纯投入 性的工作，直接经济利润几乎没有，但却与社会环境利益紧密联系。我国医药企 业普遍重视生产销售及正向配送环节，对经济利润不大的医药逆向物流没有直接 动力，如失效药品的处理以及消费者手中的剩余药处理等，这有待于更多社会力 量的配合和专门监管制度的约束。 2 3 医药逆向物流开展的重要性 专业化水平的提升，以及医药电子商务的发展为我国医药企业实现更快更好 的发展打下了坚实的基础，与国际医药接轨创造了有利条件。医药行业是关乎国 计民生的行业，在强调经济效益的同时，更要时刻牢记质量这条生命线，因此医 药企业不仅要进行与其它行业类似的退货管理，还要注重产品召回以及失效医药 物品的处理，医药行业的逆向物流成败影响范围相对更大、社会风险更高，社会 责任更重。因此医药企业不仅要注重药品的生产和销售，还要建立完善的逆向物 流运作系统l 刈。 ( 1 ) 医药企业可以通过高效的逆向物流实现自身优化并进行自身资源的整 合，从而提高企业运转效率，节省成本。物流系统是一个整体的概念，不仅包括 物的正向流动，还要包括物的逆向流动，且二者具有辨证统一的关系。物流系统 内部环节是互相联系互为保障的，只有站在整体角度看待物流管理，协调好逆向 物流与正向物流的关系，才能有助于从战略高度出发整合资源，提高企业物流运 作效率，促进企业发展。 ( 2 ) 医药企业要谋求自身的长远发展必须建立高效的逆向物流，这是获得企 业竞争力的一个重要保证。在当今以市场为导向的经济环境下，顾客价值是决定 企业生存和发展的关键因素。顾客满意是企业的无形资产，它以“乘数效应 向 有形资产转化。逆向物流的实施恰好体现了想顾客所想，时刻关注顾客的经营理 念，成为了提高顾客满意度的关键要素之一；另外企业是经济实体，也是社会实 体，由于医药物品的特殊性，医药企业在一定程度上肩负着重大的社会公共卫生 硕士学位论文第二章医药逆向物流的研究背景 安全方面的责任。在药品质量发生问题后，企业能否快速启动逆向物流系统， 来进行问题药品的紧急处理是企业社会责任感的体现，也是取得客户信任的重要 举措。赢得客户，赢得市场，企业的长远发展才能获得保障。 ( 3 ) 完整有效的逆向物流能够带来更多社会效益、促进环境的保护、更有利 于社会和人们。据新华社社会调查表明，我国约有7 8 6 的家庭存有备用药品， 其中高达8 2 8 的家庭没有定期清理储存过期药品的习惯，9 0 1 的被调查者有 将过期药品随意丢弃的经历。过期药品回收处理不当，会带来很多隐患，国家药 品监督管理部门对此高度重视。首先，过期药物不仅会导致药效降低或失效，甚 至可能增加毒性；二是药品非常易于分解，随便丢弃易对环境造成污染，目前化 学性污染已成为土壤和水体的最大杀手，而过期药品正是此类污染源之一；三 是过期药品如果被不法商贩通过低价收购，经简单加工、包装后可能再次流入农 村、小型医疗机构等，有可能成为威胁患者健康的“定时炸弹”。通过逆向物流 的开展来增强过期药品回收的管理可以对社会环境以及人身安全起到防范作用。 医药企业回收所生产、销售的产品，运用专业技术与设备对其进行集中报废销毁 或再次回收利用，是企业节省社会资源与保护环境直接和有效的行为，也可为企 业赢得良好的声誉。 2 4 发展医药逆向物流的措施 通过前面对医药逆向物流产生原因的分析可知，可以从各个渠道节约逆向物 流活动中的成本及人力消耗，从而实现节约型逆向物流。 ( 1 ) 政府的激励措施 由于医药