互联网背景下物流包装盒回收方案设计与调度优化模型.pdfVIP

互联网背景下物流包装盒回收方案设计与调度优化

模型

随着互联网的日益发展，网购已经成为人们生活不可或缺的

部分，而随之带来的，是物流包装的大量使用，国家邮政局《中

国快递领域绿色包装发展现状及趋势报告》显示，2021年，全国

共消耗了快递运单312.8亿份、编织袋32亿条、塑料袋147亿

个、封套34亿个、包装箱86亿个。如下：

这个数据表明，到了今日会有超过100亿的包装箱在使用后

被随意丢弃或者低效使用，从而导致严重的资源浪费而环境污染

的问题。因此，如何更有效地回收物流包装，以及对回收的物流

包装盒如何更有效地调度，成为当前物流领域里的一个重大问题。

近年来国内外针对物流包装盒的回收提出不少解决方案。德

国出台《包装废弃物管理办法》，提出双轨制回收系统（DSD）。

之后出台的《包装回收再生利用法》，要求除了包装生产商外，

从事运输、代理商、零售的企业也必须负责回收包装物。日本制

定并实施《能源保护和促进回收法》《包装再生利用法》，也致力

于回收体系的建设。政府出资建立大量的回收站，并鼓励民众对

包装废弃物进行分类，指定专人定时回收、集中转运至专门的处

理中心，开展再循环、再利用的回收加工。

李重莲等在《快递包装回收物流系统及其最优调运方案设计》

中针对快递包装回收成本较高、回收效率较低等问题，从快递包

装回收物流系统主体要素和运作模式两个方面阐释了3类典型

回收系统，分析了各系统的具体运作模式及流程，并在此基础上，

构建了快递包装回收物流系统最优调运方案的基本模型，运用表

上作业法对多维中转运输问题进行求解;王泊亭等在《我国快递

包装回收：现状、困境及系统构建》中基于我国快递包装回收现

状的分析，发现我国快递包装回收的现实困境，构建一个由生产

流通子系统、分类回收子系统以及利用与处理子系统构成的快递

包装回收与处理系统;徐红等在《快递废弃物回收产业链演化仿

真研究》中构建了未引入政府约束机制和引入政府约束机制的

快递企业“-消费者”演化博弈模型，探索政府、消费者及快递企业

在快递废弃物回收产业链营建过程中所扮演的角色，得到利益相

关方的演化稳定策略和规律。

目前国内外对物流包装盒的回收方案有多种多样，但其中依

然存在不足之处。如：未能最大程度调动消费者参与回收工作的

积极性、未能彻底解决消费者的顾虑、对回收后的物流包装盒未

能更好地再利用。

二、问题描述

目前国内对物流包装盒的回收采用的仍是传统的回收模式，

如菜鸟等物流公司在自提点设立一个回收站，但仍是需要消费者

自行拆解，拆解工具也极为简单，这种回收模式并不能很好地调

动消费者参与回收工作的积极性。而拆解后的物流包装盒大都因

为破损严重，无法重复使用，使得物流包装盒再利用程度极为低

下。

本项目通过建立以总成本最低为目标函数的最优化模型，来

解决物流包装盒的配送方案。

针对目前物流包装盒浪费严重的问题，本项目研究的内容有

两大方面。一是技术（二维码）对物流包装盒进行识别与管理，

并利用“自动拆分机”作为辅助对物流包装盒进行回收，达到提高

物流包装盒回收率的效果。二是通过大数据分析，对不同时期物

流配送中心的包装盒供给量和配送中心附近的商家物流包装盒

需求量进行匹配和调度，通过启发式算法和数理建模分析整个调

度过程所产生的成本，从而解决物流包装盒再利用程度低、成本

高的问题。

三、回收方案介绍

本项目运用互联网和自动拆分技术对快递包装盒进行回收

与管理，并通过大数据技术，将快递包装盒从配送中心合理调度

到有需求的商家。

本项目回收方案包括以下三个方面：

1.物流包装盒外观的变化

本项目对物流包装盒的外观做了一些调整，消费者在网上购

物下单时会自动生成含有个人信息和订单详情的二维码，商家将

二维码贴在快递包装上，代替传统个人信息外露的订单。一方面

可以凭二维码识别物流包装盒，另一方面有利于解决消费者信息

泄露的问题。快递通过运输到达快递网点，消费者在取件后可自

主选择是否使用快递包装自动拆分机。

2.用自动拆分机拆解物流包装盒

进入自动拆分机后的快递包裹会被智能拆分，并解除消费者

与二维码信息的绑定，完成物流信息系统的最后一个流程，则奖

励积分至消费者的支付宝账户中。消费者取出所购买的商品后，

拆分后的快递包装盒由自动拆分机