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摘要：本文以物流园区入驻企业逆向物流中的产品回收管理为例，在相关文献基础上，基于物联网技术在产品回收中的应用，建立ARTODTO（Adwnced remanufacturing-to-order and djsassembly-to-order）系统下产品回收优化模型，研究回收产品在物流园区各功能区域分布的最优计划，以进一步说明物联网技术的应用不应只停留在物流园区的基层业务层面，更应结合其他领域知识辅助经营决策，提升物流园区的管理水平。 织梦内容管理系统

关键词：物联网技术；ABTODTO；优化模型 织梦好，好织梦

物流园区有各种各样的作业区域，如存储区、捡选区、流通加工区等，对应的也有各种各样的功能，如仓储、理货、流通加工等。通过物流园区的这些功能区域，一些入驻园区的企业，不仅在正向物流中需要把产品销售运送到各级零售商、批发商、甚至是最终消费者，而且有可能在逆向物流中需要把废弃、过期的产品回收再利用，在物流园区进行拆解、再加工，出售分解后的原材料或再加工成的新产品。这样，一方面既有助于满足当地的市场需求，谋求更多的利润，同时也可最大限度利用产品零部件、原材料，减少不必要的浪费，促使企业节能减排、履行社会责任。

1 物联网技术支持下的物流园区ARTODTO产品回收优化模型 内容来自dedecms

1.1 问题提出

基于物联网技术在产品中植入传感器、RFID芯片实现对产品售后监控、生命周期管理等在国外早已有人提出[1]。如Klausner等构建基于传感器的产品回收信息系统ISPR（Information System for Product Recovery），该传感器本质上是个电子数据记录仪EDL（Electronic Data Log-Sensor），集成在产品中能记录保存产品使用过程中部件老化信息；当产品回收时，这些信息记录被ISPR分析处理以供相关决策[2]。只要这些基于物联网技术的产品生命周期数据能被获取，就有可能在此基础上估计出产品及其部件的剩余寿命时间，为产品回收管理提供决策依据。 织梦内容管理系统

基于物联网技术的ARTODTO系统结构在物流园区功能区域的运作如图1所示。内嵌传感器、RFID芯片的回收产品，被物流园区的ARTODTO服务器读取信息、分析处理后，进入园区的不同区域完成相应的功能，如再制造加工后成为新产品、在拆卸区拆解成零部件再加工或对外出售等、在存储区保存或处置、在处置区消解处理、在循环利用区分解成原材料对外出售等等。

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根据上面的描述，在物流园区ARTODTO系统中，需要解决的问题是，如何把回收产品分配到园区的不同功能区域中，在满足产品质量、市场需求、环境约束的情况下，使总运作成本最低。

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1.2 模型假设

为方便对上面提出的问题进行分析，模型假设如下。

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（1）产品及其部件寿命可由内嵌传感器或RFID获得分成不同类别； 内容来自dedecms

（2）已知产品部件的拆卸、再加工、处理、循环再利用的成本； 内容来自dedecms

（3）已知产品部件分解成原材料的产出及其成本；

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（4）已知产品部件的外购成本、产品、原材料的市场需求；

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（5）已知产品、产品部件、原材料的存储成本； 本文来自织梦

（6）已知产品结构，产品拆卸按照结构进行。 织梦好，好织梦

1.3 参数变量 织梦内容管理系统

模型中涉及的变量和参数如表1、2所示。 dedecms.com

1.4 约束条件

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模型中涉及的约束条件如下： dedecms.com

TC=TDIC+TDC+THC+TRC+TRMC+TOPC（1）

式（1）表示总成本等于处置成本、拆卸成本、存储成本、再制造成本、外购零部件成本之和。

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式（3）表示存储成本，包括回收产品、零部件、原材料存储成本。

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式（11）表示产品及其部件质量不小于给定的质量水平TQL，用数量表示。式中第一项表示产品部件质量，第二项与第三项之和表示再加工的产品质量，参数由式（12）计算（假定产品质量有三种类别）。

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式（16）表示对于某种质量类别的产品，再制造后的产品不少于相应的产品市场需求。

通过外购、回收一定质量要求的部件满足产品部件需求，其中回收部件由回收产品再加工、拆卸得到。在再制造过程中，剩余寿命不足的部件分拣出来归入相应的质量类别。因此，再制造既增加了产品部件，也消耗了一些部件。对于质量类别为b的产品部件j，回收和外购的部件减去存储的、循环再利用的、处置的、再制造的部件数量必须大于等于部件需求，如式（17）。 dedecms.com

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产品部件只能从一个质量类别中拿出替代，故有： 织梦内容管理系统

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1.5 目标函数 dedecms.com

根据问题背景，确定模型的目标函数为最小化整个系统的运作成本，即： 内容来自dedecms

MinObj=TC-MSR（26）

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最后，得到的问题模型为一整数规划模型，约束条件为式（1-25），目标函数为式（26）。

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2 模型算例分析 内容来自dedecms

2.1 算例描述 织梦好，好织梦

由于目前国内这方面应用较少，本文参考国外文献设计模型算例。假定入驻物流园区的某企业为充分利用回收产品部件，减少产品废弃的环境污染，满足园区所在地市场需要，特在园区内部设置了再加工、拆卸、废物处置、循环利用等功能区域。该企业回收产品及其可拆卸部件的结构如图2所示，回收产品假定有200件，拆卸部件12种，分别为A，B，C，D，E，F，G，H，I，J，K，L。

对于回收产品及其部件，均按寿命分为小于等于2年、大于2年小于等于3年、大于3年三大类，回收产品循环分解后的原材料有钢材、塑料2种。 织梦好，好织梦

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2.2 算例参数 内容来自dedecms

算例中回收产品部件的需求、外购成本、拆卸成本、装卸成本、循环利用成本、存储成本、重量等主要参数如表3所示，部件循环分解原材料产出、原材料市场需求、价格、存储成本等参数如表4所示，为简便起见，参数单位均未具体给出，仅为示意。

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其他参数设置为： 内容来自dedecms

集合类参数I={1，2，…，200}，J={1，2，…，12}，M={1，2，3}，B={1，2，3}，α=0.8，cdsj=0.23ωj，WDIS=0，TQL=720。

τIJ数据本应从回收产品的传感器、RFID标签读取，但受限于真实数据获得，本文按三角分布（0，2.5，8）随机生成，且假定大于7的为受到破坏而不能继续使用的部件、小于0.5的为缺失部件。

2.3 算例求解结果

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根据上节建立的整数规划模型，以及模型中各参数的取值，本文利用GAMS进行建模，求解器为Cplex12.2。

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模型目标函数值的求解结果为Obj=1767.23，其中TC=2498.78，MSR=739.71，拆卸成本为1012.27，再制造成本为402.3，存储成本为711.59，循环再利用成本为318.02，无产品部件外购成本和处置成本。回收产品分布在物流园区各功能区域如表5所示，回收产品中间循环利用如表6所示，其他变量取值限于篇幅，不再列出。求解结果可为园区企业在物联网技术支持下逆向物流中的产品回收计划调度管理提供参考，有助于提升决策水平。 dedecms.com

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3 小结 织梦好，好织梦

以入驻园区企业逆向物流中的产品回收计划管理为例，本文建立了物联网技术支持下产品回收的ARTODTO系统整数优化模型。模型的目标函数为系统总运营成本最小，包括再制造成本、拆卸成本、处置成本、外购成本、循环利用成本、存储成本及原材料出售收入。模型的主要决策变量为回收产品在物流园区中各主要功能区域的分布，约束条件为回收产品及其部件的需求、质量水平、可处置废弃物容量的满足，以及中间条件的平衡等等。最后，参考设计了一个模拟算例，利用相关优化软件GAMS对算例进行求解，得到了产品回收模型的最优计划。

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本文提出的优化模型也进一步说明物联网技术的应用不应只停留在物流园区的基础业务层次，而应考虑在充分利用物联网技术提供的信息基础上，结合其他领域知识以辅助物流园区企业的管理决策，或许这样能为基于物联网技术的物流园区信息化找到更有生命力的应用途径。 织梦内容管理系统

参考文献

[1]黄梯云.管理信息系统[M].北京：高等教育出版社，2009.[HUANG T.Y.Management Information system[M].Beijng：Higher Education Press，2009.] 内容来自dedecms

[2]Hanna N.信息战略与信息技术扩散[M].北京：中国对外翻译出版公司，2000.[Hanna N.Information strategy and the diffusion of information technology[M].Beijing：Chinese Translation Publishing Company，2000.] 织梦好，好织梦