来源:Logistics 发布时间:2026/5/25 13:31:42
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考虑可持续性与韧性的位置-路径问题:系统综述 | MDPI Logistics

论文标题:Location–Routing Problems with Sustainability and Resilience Concerns: A Systematic Review

论文链接:https://www.mdpi.com/2305-6290/9/3/81

期刊名:Logistics

期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/logistics

一、引言

位置-路径问题(LRP: Location–Routing Problems)是物流网络设计中的关键问题,涉及设施选址与配送路径的集成优化。随着全球供应链对环境和社会影响的关注日益增强,可持续性已成为设计竞争性网络的核心因素。同时,供应链面临各种突发扰动(自然灾害、罢工、经济危机等),韧性(resilience)能力——即准备、响应、恢复并在可接受成本下维持稳定运行的能力——也变得至关重要。本文系统综述了LRP中如何整合可持续性与韧性,重点分析两者在决策层级中的体现方式,并识别研究趋势与未来挑战。

二、文献综述

LRP自Salhi和Rand(1989)提出后发展迅速,已有大量综述。Nagy和Salhi(2007)为早期重要贡献;Prodhon和Prins(2014)更新了该领域;Lopes等(2013)提出分类法;Drexl和Schneider(2015)聚焦标准LRP的变体与扩展;Mara等(2021)继续更新。部分综述关注特定变体,如双梯级LRP、绿色LRP等。在供应链网络设计领域,有研究聚焦可持续性、韧性或两者兼顾,但范围远宽于LRP。现有综述缺乏对LRP中环境、社会可持续性与韧性如何嵌入的专门分析,尤其缺少基于决策层级的考察。本文填补这一空白。

三、综述方法

遵循PRISMA 2020指南,步骤包括:材料收集、描述性分析、类别选择、材料评估。数据收集于2024年1月3日在Scopus数据库进行,使用关键词“location-routing”结合可持续性相关词(如sustainable, green, emission, social, employment等)和韧性相关词(如resilien, disrupt, risk, uncertain, recovery cost等),限定在标题、摘要、关键词中,筛选出同行评审的英文期刊文章。最终选取20篇被引最高的可持续性文章和20篇被引最高的韧性文章,共36篇进行全文分析。未制定正式综述协议,也未对单个研究进行质量评价,但假定Scopus索引的同行评审期刊具有最低科学严谨性。

四、材料收集

初始检索获得697条记录,经筛选(剔除非英文、非期刊、无可持续性或韧性焦点)后剩166篇,再按被引量选出36篇。关键词共现分析(使用VOS viewer)显示:“sustainability”出现显著,而“resilience”不直接可见,但“risk”“disruption”“reliability”频繁出现。环境支柱(如fuel consumption)受重视,社会维度较少。可持续性与韧性关键词之间缺乏强链接。部分与可持续性相关的网络配置(如闭环供应链、电动车充电站选址、废弃物管理)被排除,以保持综述聚焦。韧性定义仅考虑中断性事件(突发中断),不包括小幅供需波动。

五、描述性分析

所选文章分布于24种期刊,主要发表于运筹学、工业工程、物流期刊,《Journal of Cleaner Production》是第二多发文期刊。从时间分布看,可持续性相关LRP文章的被引量在2016–2019年呈下降趋势,韧性相关文章在2019年出现被引高峰。总体而言,可持续性研究的被引量显著高于韧性研究。需注意本分析基于最受引样本,结论需谨慎解读。

六、类别选择

6.1 可持续性考虑

环境维度:

•选址决策中,通过排放因子量化设施建立与运营的环境影响(如Govindan等,2014;Biuki等,2020)。

•路径决策中,广泛考虑燃料消耗与CO?排放,常采用与载荷和距离相关的排放模型(如Xiao等模型)。部分研究评估碳税或碳交易政策的影响(S. Wang等,2018;Zhou等,2020)。电动车路径问题中考虑电池交换站与续航不确定性(J. Yang & Sun,2015;S. Zhang等,2019)。水平合作可降低排放,但高合作水平可能导致更长的运输距离(Quintero-Araujo等,2019)。

社会维度:

•选址中关注就业机会最大化(Biuki等,2020;Zhalechian等,2016)和区域经济平衡发展。

•路径中关注驾驶员工作负荷平衡(Lin & Kwok,2006;Martínez-Salazar等,2014)。社会支柱是最被忽视的维度,仅有少数研究量化社会影响。

其他:部分研究引入消费者环境行为(CEB: Consumer Environmental Behavior)、供应商可持续性评价(使用模糊BWM: Best-Worst Method、DEMATEL: Decision Making Trial and Evaluation Laboratory等MCDM: Multi-Criteria Decision Making方法),以及排队系统中的能源浪费。

6.2 韧性考虑

选址决策:考虑设施能力中断(Ahmadi-Javid & Seddighi,2013)或设施可用性中断(Elluru等,2019;Xie等,2016)。采用条件风险价值(CvaR: Conditional Value at Risk)等风险度量,或通过备份设施、惩罚成本应对中断。

路径决策:考虑网络链路中断(Ahmadi等,2015)、车辆容量/可用性中断(Zokaee等,2021;Govindan等,2021)、路径可靠性(Safari等,2021;Vahdani等,2018)。可靠性通常定义为成功服务需求点的概率(链路可靠性的乘积)。部分研究结合道路修复决策。研究表明,考虑中断会提高固定和运输成本,但可显著降低中断发生时的损失;链路中断影响最大。

其他:多供应商策略可降低短缺风险(Khanchehzarrin等,2022)。

6.3 建模与求解方法

多目标方法在可持续性研究中更常见(用于权衡各维度冲突),而韧性研究中单目标(成本最小化)更普遍。多数模型忽略不确定性(仅42%考虑随机、模糊或鲁棒方法)。精确求解器(如CPLEX)应用较多,但也使用元启发式(NSGA-II:Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II、MOPSO: Multi-Objective Particle Swarm Optimization等)。仅42%的研究使用真实案例数据,主要来自伊朗、中国、美国等。

七、未来研究方向

更现实的假设:引入时间窗、异构车队与驾驶员、众包物流。

不确定性处理:需求、供应、旅行时间、可靠性参数的不确定性;扰动传播与风险池效应。

经济评估:使用净现值(NPV: Net Present Value)等指标;货币化环境与社会外部性(目前仅碳排和燃料被货币化,社会影响未货币化)。

环境指标扩展:除空气污染外,考虑水耗、能耗、土地利用变化、废物产生;应用生命周期评估(LCA: Life Cycle Assessment)。

社会维度深化:探索ISO 26000社会责任感、社会LCA方法、社会可持续性与企业绩效的关系。

闭环与循环经济:明确考虑循环性指标(原生资源消耗避免),评估逆向流对韧性的影响。

协作效应:水平/垂直合作对可持续性与韧性的影响,以及合作收益的公平分配。

韧性新指标:节点关键性、流复杂度、节点复杂度;考虑相关且依赖于位置的失效概率。

数字技术:物联网、机器学习用于实时可重构模型。

可持续性与韧性的集成:仅三篇研究同时考虑两者(环境+韧性或社会+韧性),缺乏三维整合。

实用案例:更多真实案例应用;大规模实例需要更高效的精确或启发式算法。

八、结论

本系统综述分析了LRP中整合可持续性与韧性的最受引文献。发现:社会可持续性最被忽视;环境与韧性更多体现在路径决策中;环境方面主要关注减少配送过程的空气污染;社会方面强调就业机会与工作负荷平衡;韧性方面采用主动与被动策略,最小化中断成本与风险、最大化网络可靠性。本文是首个专门聚焦LRP中可持续性与韧性整合的综述,为研究者和实践者提供了现有策略与未来研究方向的概览。局限性包括:仅限Scopus、仅限英文、仅最受引文章,可能存在时间偏倚和发表偏倚。未来应扩大检索范围、考虑引用时间标准化等。

Decarbonization of Maritime Logistics and Global Supply Chains

投稿截止日期:2026年11月30日

客座编辑:Prof. Dr. Amir Alizadeh-Masoodian and Prof. Dr. Jay Golden

https://www.mdpi.com/journal/logistics/special_issues/45NI81FZPL

期刊介绍

主编:Prof. Dr. Robert Handfield

Logistics(ISSN 2305-6290)是一个为物流和供应链管理领域的研究人员及具有学术倾向的从业者设立的原创性期刊。期刊主要发表与物流和供应链相关的原创文章和高质量综述。主题涵盖领域包括但不限于:人工智能、物流分析和自动化;可持续发展与逆向物流;人道主义和医疗保健物流;最后一公里,电子商务与销售物流;海运物流;供应商,政府和采购物流等。

2024 Impact Factor:3.6

2024 CiteScore:8.0

Time to First Decision:19.6 Days

Acceptance to Publication:4.6 Days

 
 
 
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