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【摘 要】根据电弃物的回收量具有不确定性的特点，本文构建了一个基于模糊规划的逆向物流回收网络模型。改模型针对不确定的电子废弃物回收量，用模糊参数来描述网络中不确定的回收量，利用容差法对模型进行求解，从而将模型清晰化求解。同时以杭州市为例，选择电视机、电冰箱、洗衣机、空调、电脑五种常用家用电器，进行实例计算，在理论上构建一个成本最小化、效益最大化的电子废弃物回收物流网络系统。
【关键词】电子废弃物；逆向物流；模糊规划；网络设计
随着电子电器产品的更新率加快，大量电子废弃物由此产生。由于电子废弃物具有高增长性、高价值型、高危害性以及难处理性，处理的好它是一种可重复利用的宝贵资源，对可持续发展将起到极大的促进作用，如果处理不当，将造成巨大的资源浪费和严重的环境污染。我国人口众多，电子电器产品的普及率不断上升，更新换代速度也逐步加快，但是目前我国还没有出台专门的有关电子废弃物回收和处理方面的法律法规，也没有建立完善的电子废弃物回收网络体系，因此，电子废弃物随意丢弃、拆卸、填埋和焚烧的情况比较普遍，对环境造成了很大污染。而本文在实地调研、咨询专家后，提出了废弃物逆向回收网络的方法，建立了一种物流网络框架，同时以杭州市为例，对网络中各种设施的功能进行了详细说明。
一、杭州市电子废弃物回收现状
1.杭州市电子废弃物回收现状。（1）杭州市电子产品的拥有量。电子产品的拥有量是预测电子废弃物总量的前提。根据杭州市统计年鉴，我们可以得到杭州市居民家庭平均每百户的主要电子产品的拥有量，见表1。
表1 主要年份居民家庭平均每百户耐用消费品拥有量（单位：台）
（2）杭州市电子废弃物回收方式。一是上门回收的个体从业人员是目前杭州市电子废弃物回收的主力军。据不完全估计，杭州市约有45%的废旧电子电器被积压，约50%的被个体从业人员上门回收，只有5%左右的被以旧换新或者其他模式被正确回收和处理。二是个体回收摊点构成了目前主要的回收网络。目前的这种个体回收摊点是电子废弃物回收网络的重要组成部分，50%左右废旧电子电器产品最终都会流入这些回收摊点。三是旧货市场减缓了电子废弃物的产生。杭州市的旧货市场其存在实践上构成了家用电子废弃物的梯级消费的现实，促使大量的有一定回收利用价值的家用电子废弃物重新流向社会的各个角落。四是对回收的废旧电子产品进行简单的处理和加工。个体回收摊点对回收来的废旧电子电器产品进行简单的检测或者检验，维修后就直接进入二手市场；维修后不能继续使用或者维修价值不大的，则通过拆卸、分解等方式，将可以利用的部件或者零件拆掉，然后进行再组装或者出售二手零件和材料，对于那些自己不能处理的部件，则直接丢弃在垃圾箱（堆）中。
2.杭州市电子废弃物回收现状存在的问题。（1）专业回收公司竞争力弱。因为家用电子废弃物的回收价格与居民的期望差异较大，而且居民分散居住，电子废弃物的回收量少面广，无法产生规模效应。（2）社区工作困难重重。主要是因为居民对于电子废弃物的危害意识不够，导致正规回收困难。
二、模型构建
1.模型假设。（1）各种产品的各项回收费用有所不同；（2）暂只考虑回收成本、运输成本，仓储中心、拆解中心及填埋场的固定成本、运营成本；（3）回收量是模糊数；（4）回收点和填埋场已确定；（5）存储能力和处理能力是有限制的。
2.模型建立。目標函数：
下面给出模型参数的含义。i为回收点序号i∈1，2，…，I；j为回收产品序号j∈1，2，…，J；p为新建拆解中心待选地序号p∈1，2，…，P；r为材料市场序号r∈1，2，…，R。TISj为从回收点运送到仓储中心s的第j种产品的单位运输费用；TSPj为从仓储中心运送到拆解中心p的第j种产品的单位运输费用；TPTj为从拆解中心p运送到填埋场t的第j种产品拆解出废弃物的单位运输费用；Csj、Cpj和Ctj分别为仓储中心、拆解中心、填埋场处理第j种产品的单位运营成本；Gjg为第j种回收产品中原材料g的百分比；f■■拆解中心p的固定费用；SMANs和SMINs分别为仓储中心s存储能力的上限和下限；PMAXp和PMINp分别为处理中心p处理能力的上限和下限；TMAXt和TMINt分别为填埋场t处理能力的上限和下限。
三、杭州市电子废弃物回收物流网络设计
杭州第二填埋场在天子岭垃圾填埋场以西440米兴建，负责处理杭州3/4左右的垃圾。而主城鼓楼以南地区及滨江、萧山两区的垃圾，由杭州滨江绿能电厂来处理。但杭州市没有真正意义上的关于电子废弃物回收的仓储中心、拆解中心。根据上文中电子废弃物回收的模型，假设①回收成本；④运营成本，则②运输费用；③固定成本，可由仓储中心、拆解中心布局确立。
1.模型参数估计。第一，模型参数假设。（1）存储站和拆解/检测中心的处理能力和建设费用。本文将存储站和拆解/检测中心合为一体，规模宜居中，根据TCL奥博在天津建立拆解厂的经验，假设本模型中的存储和处理能力为200～300台，即
6～9万吨，总投资应该在1亿元以上。以40年的设计周期计算，每年约合250万元。（2）拆解/检测中心的运行和维护费用。专家介绍，单个该项费用每年约80～120万元，本文中以100万元计算。（3）运输价格B的确定。2006年全国一般货物的运输价格平均为0.32元/吨公里。考虑电子废弃物中具有易燃易爆物品，结合杭州市的实际情况，B取1.00元/吨公里。（4）距离的确定。鉴于杭州城市道路网数据的缺乏，拟采用华东师范大学孙健鹤等的研究结果。设x为城市两点之间的欧氏距离，y为最短路径距离，则y与x之间的关系可以用下式拟合：y=
1.198x-97.006。（5）其它假设与说明。各回收站和拆解/检测中心的建设费用和运行费用相同，而与其数量无关；各回收站回收的电子废弃物的统计周期是一年，回收范围是其所辖乡镇（或街道）；在满足其它条件的前提下，各回收站所收集到的电子废弃物与拆解/检测中心之间存在并仅存在最佳距离。第二，模型求解及结果分析。根据预测结果，到2015年杭州市的电子废弃物总量为91838.36万吨。根据《杭州市城市总体规划（2001-2020）》，杭州市分为主城区、江南城、下沙城、临平城四个中心城区。下沙城虽为新城，但其增长潜能不可忽视，故在此设一处。临平距离其他三个城区距离最远，在此设一处。主城区和江南城面积最大，城市人口最多，故设两处。在此存储站和拆解/检测中心个数确定为4个。此外，由于各回收站的空间位置尚未明确定，因此暂以各城区所在区域的几何中心代替，各回收站的电子废弃物数量按各城区所预测的电子废弃物数量计算；由于存储站和拆解/检测中心不能位于城市中心地区，故设定距离西湖15公里以内以及钱塘江10公里内不能建设。利用杭州市电子废弃物回收网络管理信息系统软件中的“存储站的多区位选址模型”模块，以2015年杭州市各区电子废弃物的总量为基准，对杭州市电子废弃物回收网络体系中存储站和拆解/检测中心的个数及空间布局进行了初步的模拟（具体结果见表
2）。
表2 2015年存储站和拆解/检测中心的个数及空间布局模拟结果（单位：万元）
从表中看出，当存储站和拆解/检测中心的个数为4个时，各项费用的总和最小，而且容纳和处理能力也能满足要求，故确定采用4个存储站和拆解/检测中心。模拟结果表明，存储站和拆解/检测中心的容纳和处理能力及建设费用和运行维护费用是影响其数量和布局的主要因素，而运费则居次要地位。
本文用模糊数描述废弃电子产品回收网络中电子废弃物的回收量和节点的处理能力，建立了带有模糊参数的电子废弃物逆向物流规划模型，并以实例进行求解。结合杭州市的基础设施状况、公路运输发展情况以及杭州市电子废弃物产生的实际情况，在借鉴其他地区在建立类似设施以及设备的运营成本基础上，计算设立不同数量的存储站和拆解/检测中心时，各项成本的金额，从而选取一种最为经济的系统构成。电子废弃物拆卸中心、仓储中心的建设需要考虑杭州市的社会经济条件、成本和效益等因素，再决定建设的必要性和建设规模。另外电子废弃物回收质量具有不确定，比如：有的可以在旧货市场进行简单处理重新流入市场等等，这样势必对整个逆向物流网络结构产生影响。此外参数假设的合理性检验也在一定程度上限制了模型的现实操作性，这些问题有待于进一步的研究。
参 考 文 献
[1]刘枚莲，李慧兰，邱建伟.基于模糊规划的电子废弃物逆向物流网络设计[J].工业工程与管理.2011（16）
[2]赵晓煜，彭萍.带有模糊参数的电子废弃物回收网络优化设计模型[J].工业工程.2007，10（3）：62～66
[3]何波，杨超，张华.固体废弃物逆向物流网络优化设计[J].系统工程.
2006，24（8）：38～41
基金项目：本文系浙江财经大学2012年校级课题，项目名称：基于模糊规划的电子废弃物回收物流网络设计──以杭州市为例；项目组成员：童彦旻、张丽、史毛毛、沈飞，执笔人：童彦旻，指导老师：祁黄雄，所在学校：浙江财经大学工商管理学院。
【关键词】电子废弃物；逆向物流；模糊规划；网络设计
随着电子电器产品的更新率加快，大量电子废弃物由此产生。由于电子废弃物具有高增长性、高价值型、高危害性以及难处理性，处理的好它是一种可重复利用的宝贵资源，对可持续发展将起到极大的促进作用，如果处理不当，将造成巨大的资源浪费和严重的环境污染。我国人口众多，电子电器产品的普及率不断上升，更新换代速度也逐步加快，但是目前我国还没有出台专门的有关电子废弃物回收和处理方面的法律法规，也没有建立完善的电子废弃物回收网络体系，因此，电子废弃物随意丢弃、拆卸、填埋和焚烧的情况比较普遍，对环境造成了很大污染。而本文在实地调研、咨询专家后，提出了废弃物逆向回收网络的方法，建立了一种物流网络框架，同时以杭州市为例，对网络中各种设施的功能进行了详细说明。
一、杭州市电子废弃物回收现状
1.杭州市电子废弃物回收现状。（1）杭州市电子产品的拥有量。电子产品的拥有量是预测电子废弃物总量的前提。根据杭州市统计年鉴，我们可以得到杭州市居民家庭平均每百户的主要电子产品的拥有量，见表1。
表1 主要年份居民家庭平均每百户耐用消费品拥有量（单位：台）
（2）杭州市电子废弃物回收方式。一是上门回收的个体从业人员是目前杭州市电子废弃物回收的主力军。据不完全估计，杭州市约有45%的废旧电子电器被积压，约50%的被个体从业人员上门回收，只有5%左右的被以旧换新或者其他模式被正确回收和处理。二是个体回收摊点构成了目前主要的回收网络。目前的这种个体回收摊点是电子废弃物回收网络的重要组成部分，50%左右废旧电子电器产品最终都会流入这些回收摊点。三是旧货市场减缓了电子废弃物的产生。杭州市的旧货市场其存在实践上构成了家用电子废弃物的梯级消费的现实，促使大量的有一定回收利用价值的家用电子废弃物重新流向社会的各个角落。四是对回收的废旧电子产品进行简单的处理和加工。个体回收摊点对回收来的废旧电子电器产品进行简单的检测或者检验，维修后就直接进入二手市场；维修后不能继续使用或者维修价值不大的，则通过拆卸、分解等方式，将可以利用的部件或者零件拆掉，然后进行再组装或者出售二手零件和材料，对于那些自己不能处理的部件，则直接丢弃在垃圾箱（堆）中。
2.杭州市电子废弃物回收现状存在的问题。（1）专业回收公司竞争力弱。因为家用电子废弃物的回收价格与居民的期望差异较大，而且居民分散居住，电子废弃物的回收量少面广，无法产生规模效应。（2）社区工作困难重重。主要是因为居民对于电子废弃物的危害意识不够，导致正规回收困难。
二、模型构建
1.模型假设。（1）各种产品的各项回收费用有所不同；（2）暂只考虑回收成本、运输成本，仓储中心、拆解中心及填埋场的固定成本、运营成本；（3）回收量是模糊数；（4）回收点和填埋场已确定；（5）存储能力和处理能力是有限制的。
2.模型建立。目標函数：
下面给出模型参数的含义。i为回收点序号i∈1，2，…，I；j为回收产品序号j∈1，2，…，J；p为新建拆解中心待选地序号p∈1，2，…，P；r为材料市场序号r∈1，2，…，R。TISj为从回收点运送到仓储中心s的第j种产品的单位运输费用；TSPj为从仓储中心运送到拆解中心p的第j种产品的单位运输费用；TPTj为从拆解中心p运送到填埋场t的第j种产品拆解出废弃物的单位运输费用；Csj、Cpj和Ctj分别为仓储中心、拆解中心、填埋场处理第j种产品的单位运营成本；Gjg为第j种回收产品中原材料g的百分比；f■■拆解中心p的固定费用；SMANs和SMINs分别为仓储中心s存储能力的上限和下限；PMAXp和PMINp分别为处理中心p处理能力的上限和下限；TMAXt和TMINt分别为填埋场t处理能力的上限和下限。
三、杭州市电子废弃物回收物流网络设计
杭州第二填埋场在天子岭垃圾填埋场以西440米兴建，负责处理杭州3/4左右的垃圾。而主城鼓楼以南地区及滨江、萧山两区的垃圾，由杭州滨江绿能电厂来处理。但杭州市没有真正意义上的关于电子废弃物回收的仓储中心、拆解中心。根据上文中电子废弃物回收的模型，假设①回收成本；④运营成本，则②运输费用；③固定成本，可由仓储中心、拆解中心布局确立。
1.模型参数估计。第一，模型参数假设。（1）存储站和拆解/检测中心的处理能力和建设费用。本文将存储站和拆解/检测中心合为一体，规模宜居中，根据TCL奥博在天津建立拆解厂的经验，假设本模型中的存储和处理能力为200～300台，即
6～9万吨，总投资应该在1亿元以上。以40年的设计周期计算，每年约合250万元。（2）拆解/检测中心的运行和维护费用。专家介绍，单个该项费用每年约80～120万元，本文中以100万元计算。（3）运输价格B的确定。2006年全国一般货物的运输价格平均为0.32元/吨公里。考虑电子废弃物中具有易燃易爆物品，结合杭州市的实际情况，B取1.00元/吨公里。（4）距离的确定。鉴于杭州城市道路网数据的缺乏，拟采用华东师范大学孙健鹤等的研究结果。设x为城市两点之间的欧氏距离，y为最短路径距离，则y与x之间的关系可以用下式拟合：y=
1.198x-97.006。（5）其它假设与说明。各回收站和拆解/检测中心的建设费用和运行费用相同，而与其数量无关；各回收站回收的电子废弃物的统计周期是一年，回收范围是其所辖乡镇（或街道）；在满足其它条件的前提下，各回收站所收集到的电子废弃物与拆解/检测中心之间存在并仅存在最佳距离。第二，模型求解及结果分析。根据预测结果，到2015年杭州市的电子废弃物总量为91838.36万吨。根据《杭州市城市总体规划（2001-2020）》，杭州市分为主城区、江南城、下沙城、临平城四个中心城区。下沙城虽为新城，但其增长潜能不可忽视，故在此设一处。临平距离其他三个城区距离最远，在此设一处。主城区和江南城面积最大，城市人口最多，故设两处。在此存储站和拆解/检测中心个数确定为4个。此外，由于各回收站的空间位置尚未明确定，因此暂以各城区所在区域的几何中心代替，各回收站的电子废弃物数量按各城区所预测的电子废弃物数量计算；由于存储站和拆解/检测中心不能位于城市中心地区，故设定距离西湖15公里以内以及钱塘江10公里内不能建设。利用杭州市电子废弃物回收网络管理信息系统软件中的“存储站的多区位选址模型”模块，以2015年杭州市各区电子废弃物的总量为基准，对杭州市电子废弃物回收网络体系中存储站和拆解/检测中心的个数及空间布局进行了初步的模拟（具体结果见表
2）。
表2 2015年存储站和拆解/检测中心的个数及空间布局模拟结果（单位：万元）
从表中看出，当存储站和拆解/检测中心的个数为4个时，各项费用的总和最小，而且容纳和处理能力也能满足要求，故确定采用4个存储站和拆解/检测中心。模拟结果表明，存储站和拆解/检测中心的容纳和处理能力及建设费用和运行维护费用是影响其数量和布局的主要因素，而运费则居次要地位。
本文用模糊数描述废弃电子产品回收网络中电子废弃物的回收量和节点的处理能力，建立了带有模糊参数的电子废弃物逆向物流规划模型，并以实例进行求解。结合杭州市的基础设施状况、公路运输发展情况以及杭州市电子废弃物产生的实际情况，在借鉴其他地区在建立类似设施以及设备的运营成本基础上，计算设立不同数量的存储站和拆解/检测中心时，各项成本的金额，从而选取一种最为经济的系统构成。电子废弃物拆卸中心、仓储中心的建设需要考虑杭州市的社会经济条件、成本和效益等因素，再决定建设的必要性和建设规模。另外电子废弃物回收质量具有不确定，比如：有的可以在旧货市场进行简单处理重新流入市场等等，这样势必对整个逆向物流网络结构产生影响。此外参数假设的合理性检验也在一定程度上限制了模型的现实操作性，这些问题有待于进一步的研究。
参 考 文 献
[1]刘枚莲，李慧兰，邱建伟.基于模糊规划的电子废弃物逆向物流网络设计[J].工业工程与管理.2011（16）
[2]赵晓煜，彭萍.带有模糊参数的电子废弃物回收网络优化设计模型[J].工业工程.2007，10（3）：62～66
[3]何波，杨超，张华.固体废弃物逆向物流网络优化设计[J].系统工程.
2006，24（8）：38～41
基金项目：本文系浙江财经大学2012年校级课题，项目名称：基于模糊规划的电子废弃物回收物流网络设计──以杭州市为例；项目组成员：童彦旻、张丽、史毛毛、沈飞，执笔人：童彦旻，指导老师：祁黄雄，所在学校：浙江财经大学工商管理学院。