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研究生：	楊文正 yang, wen-cheng
論文名稱：	廢棄物物流系統規劃之研究
指導教授：	王逸琳 Wang, I-lin
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	管理學院 - 工業與資訊管理學系 Department of Industrial and Information Management
論文出版年：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	62
中文關鍵詞：	混整數規劃、演算法、廢棄物回收網路、資源回收
外文關鍵詞：	Mixed Integer programming, Reverse logistics, Facility location, Heuristics
相關次數：	點閱：95 下載：3
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摘要

近年來，由於科技的進步與經濟的發展，讓人們享受著舒適便利的生活，但相對也製造了大量的廢棄物。如何抑制廢棄物的增加與資源回收變成重要的課題，尤其是在地狹人稠、資源缺乏的臺灣，更需要致力於廢棄物的減量與資源回收。行政院環保署大力推行多種物品的資源回收，迄今為止回收項目有廢一般容器、廢機動車輛、廢輪胎、廢潤滑油、廢乾電池、廢鉛蓄電池、農藥廢容器、廢電子電器物品及廢資訊物品、廢玻璃、廢日光燈管等十種類型，這些廢棄物透過社區民眾、地方政府、回收處理商及資源回收基金進行資源回收，建立一個完整的資源回收網路。
由於不同類別的廢棄物，其廠房成本與處理程序各有不同，而先前之研究大都假設所有廠房均可回收或處理所有類別的廢棄物。本研究將首度把新建廠房所需考慮之廠址選擇與廠房類別問題一併列入考慮，針對整個廢棄物回收網路，提出一個混整數規劃數學模型，讓決策者不止可以決定廠房位址，並可同時決定新建廠房可回收或處理之廢棄物類別，因而可做出更佳之決策。
因為本研究之數學模型較傳統問題更為複雜，特別在處理大規模問題時將耗費許多時間。因此本研究亦將採用並延伸Jayaraman（2003）所提出的啟發式演算法，提出二種改良式演算法（RS+HC+MHE及MCC+MHE），來加快求解本問題的速度。本研究並依據臺灣的資源回收相關資訊，訂定各類參數並提出數個不同大小的問題來測試數學模型及演算效率。測試結果證實使用本研究之演算法的確可以有效地減少求解時間，且平均而言求出之解的品質與最佳解亦十分接近，因此本研究所提出之數學模型與解法應可供政府機構或廢棄物物流業者，在執行先導規劃時參考之用。

Abstract

Reverse logistics has attracted a lot of research attention recently, especially when the disposition of electrical appliances increases. Different recycled appliances may consume different levels of resources and may require very different recycling processes. Conventional reverse logistics optimization model usually considers only the optimal facility locations and assumes the facility can conduct all different recycling processes. This paper investigates a mixed integer programming model that solves for both optimal facility locations and facility planning for a general reverse logistics network. In particular, in a planning stage for a reverse logistics company, our model considers both location and facility type —a facility that can only process a specific category of recycled products, or a facility that can process more categories of recycled products. Since our mathematical programming model is more complex and NP-hard, we propose several heuristic solution methods based on previous research and conduct computational experiments on several scenarios using data collected from Taiwan’s reverse logistics market. The computational tests show that our proposed solution methods can give a high-quality solution in a promising time much shorter than the optimization software CPLEX.

目錄

摘要                                           Ⅰ目錄                                           Ⅱ
表目錄                    　　　　　　　       Ⅲ
圖目錄                      　　　　　　　     Ⅳ
第一章 緒論                                    1
     1.1研究動機                               1
     1.2研究目的                               3
     1.3研究流程                               3
     1.4論文架構                               4
第二章 文獻討探                                5
2.1臺灣目前資源回收的情況                      5
     2.2逆向物流數學模型               　　　  9
         2.2.1符號定義                        12
         2.2.2數學模型                        15
     2.3演算法                                18
第三章 模式建構與演算法                       22
     3.1模式的建構目的與模型假設              22
         3.1.1模式的建構目的                  22
         3.1.2模型假設                        22
     3.2 資源回收網路之數學模型               23
         3.2.1符號定義                        23
         3.2.3數學模型                        24
　　 3.3 改良之啟發式演算法                   30
第四章 例題測試與分析                         34
     4.1參數估計                              34
     4.2 結果分析                             38
第五章 結論與建議                             59
參考文獻                                      61

表目錄

表2-1 廢物品及容器回收量統計表                 7
表4-1 本研究分析的問題                        34
表4-2 各項廢棄物的歷年回收總量                35
表4-3 出售處理後有用資源的收益和處理無用資源的費用                                            38
表4-4 各項廢棄物的補貼金額                    38
表4-5 使用CPLEX與 Jayaraman et al.（2003）演算法求解問題1所花費的時間                         43
表4-6 比較CPLEX、本研究及Jayaraman et al.（2003）之演算法求解問題2’的時間                     44
表4-7 比較使用Jayaraman et al.（2003）與本研究演算法求解問題2’之目標函式值差距               44
表4-8 使用CPLEX與本研究演算法求解問題1所花費的時間                                            45
表4-9 使用CPLEX與本研究演算法求解問題2所花費的時間                                            46
表4-10 使用CPLEX與本研究演算法求解問題3所花費的時間                                            47
表4-11 使用CPLEX與本研究演算法求解問題4所花費的時間                                            48
表4-12  使用CPLEX與本研究演算法求解問題5所花費的時間                                          49
表4-13 使用CPLEX與本研究演算法求解問題1之目標函式值差距                                        50
表4-14 使用CPLEX與本研究演算法求解問題2之目標函式值差距                                        51
表4-15 使用CPLEX與本研究演算法求解問題3之目標函式值差距                                        52
表4-16 使用CPLEX與本研究演算法求解問題4之目標函式值差距                                        53
表4-17 使用CPLEX與本研究演算法求解問題4之目標函式值差距                                        54

圖目錄

圖1-1　四合一流程圖                            2
圖1-2  研究流程圖                              4
圖2-1  一般廢棄物回收系統圖                    7
圖2-2  回收處理機制運作圖                      8
圖2-3  Shih（2001）資源回收網路圖              11
圖3-1  本研究之資源回收網路圖                  25
圖3-2  回收點至新增回收廠之路徑                29
圖3-3  回收點至新增處理廠廠之路徑              29
圖3-4  回收廠至新增處理廠廠之路徑              30
圖 4-1 使用CPLEX與Jayaraman et al.（2003）及本研究演算法求解問題1所需時間之比較                55
圖 4-2 使用CPLEX與本研究演算法求解問題2所需時間之比較                                           55
圖 4-3 使用CPLEX與本研究演算法求解問題3所需時間之比較                                           55
圖 4-4 使用CPLEX與本研究演算法求解問題4所需時間之比較                                           56
圖 4-5 使用CPLEX與本研究演算法求解問題5所需時間之比較                                           56
圖 4-6 本研究之演算法在解問題1時，與CPLEX最佳目標函式值之差距                                   56
圖 4-7 本研究之演算法在解問題2時，與CPLEX最佳目標函式值之差距                                   57
圖 4-8 本研究之演算法在解問題3時，與CPLEX最佳目標函式值之差距                                   57
圖 4-9 本研究之演算法在解問題4時，與CPLEX最佳目標函式值之差距                                   57
圖 4-10 本研究之演算法在解問題5時，與CPLEX最佳目標函式值之差距                                 58
圖 4-11 本研究之演算法與CPLEX最佳目標函式值之差距的趨勢圖                                       58圖 4-12 本研究之演算法與CPLEX求解所需時間之趨勢圖                                             58

                                    

參考文獻

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校內：立即公開
校外：2005-08-11公開

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