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基于网络均衡的物流系统环境政策设计研究

作　者: 李学迁
导　师: 朱道立
学　校: 复旦大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 物流系统网络均衡环境经济政策政策设计变分不等式博弈论
分类号: F253.9
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

物流系统是社会经济系统的重要组成部分。随着我国经济发展,物流量快速增加,物流活动更加频繁,对生态环境的影响也越来越严重。要有效减少物流系统的环境危害,需要公众和企业的积极参与,也离不开政府的宏观调控。在物流环境管理过程中,政府需要通过收费和补贴等经济杠杆,促进物流活动负外部性的减少,调节经济发展与环境保护之间的关系。环境经济政策是与法律、行政、教育等手段相配合的经济手段,已经受到了广泛的重视。本文综合运用现代物流学、环境经济学、运筹学和决策科学等理论,对物流系统的系统理论及其环境政策设计做了较系统的研究。将物流系统分为正向物流、逆向物流和运输物流,将交通均衡原理、用户选择理论、厂商竞争理论与变分不等式方法相结合,对物流系统中含环境经济政策的一些均衡问题构建了均衡模型,重点研究了排污收费、排污权交易和回收补贴等热点环境政策。主要完成了以下工作：1、从系统论和超网络理论两个维度分析了物流系统,给出了物流系统的定义、要素和功能,总结了物流系统的超网络特征和网络均衡问题；根据物流过程的功能结构特征和污染来源,将物流系统分为运输物流子系统、正向物流子系统和逆向物流子系统。研究了物流系统与环境系统、政策系统的关系,给出了基于网络均衡的物流系统环境政策设计流程。2、研究了面向运输物流的排污收费政策及均衡问题。假设网络中存在多类用户,用户差异体现在时间价值和废气排放量两个方面。在政府实施拥挤和污染双目标管理的情况下,建立了基于随机用户均衡的多车型交通网络均衡模型,推导了依车型的最优拥挤和排污收费政策,该政策能保证用户均衡流和系统最优流一致。最后讨论了排污收费政策的效率评价问题。3、研究了面向运输物流的排污权交易政策及均衡问题。假设网络中存在多类用户,用户差异体现在时间价值和废气排放量两个方面。在政府实施排污权总额控制的情况下,用户可通过初始分配和排污权交易市场获得足够的排污权,建立了含排污权交易均衡的交通网络均衡变分不等式系统。研究了用户均衡流和排污权均衡价格的关系,得到了均衡解的存在性和唯一性条件。4、研究了面向正向物流的排污权交易政策及均衡问题。假设网络中存在多类制造商,制造商生产单位商品的排污量不同。政府通过限制排污权总额来促使制造商减少生产过程产生的污染。运用纳什均衡分析了制造商之间、零售商之间、消费者之间的竞争行为,建立了含排污权交易均衡的多商品流供应链网络均衡变分不等式模型。研究发现,当排污权交易政策实施后,商品制造的总排污量不超过排污权上限,制造商单位商品排污量的差异对排污权交易政策的实施效果影响显著。5、研究了面向逆向物流的再制造补贴政策及均衡问题。假设网络中有新制造和再制造两类商品,基于消费者对再制造商品的价值判断,推导了市场需求函数。然后针对三种不同的再制造市场结构,分别构建了市场均衡模型,得到了均衡价格和均衡交易量,得到了再制造补贴政策与市场份额的关系。6、研究了面向逆向物流的回收补贴政策及均衡问题。假设网络中存在多类商品,且市场需求随机,在政府实施回收补贴政策和回收率管理的情况下,建立了含回收补贴的闭环供应链网络均衡变分不等式模型。研究发现,回收补贴政策实施后,原材料的交易量降低,但商品交易量上升；回收率的高低同时受到补贴额和商品类别的影响。本文是管理科学领域的前沿研究,得到了一些创新性成果,丰富了现代物流管理理论、环境经济学理论和多类别网络均衡理论,能为政府制定环境经济政策提供科学的参考,具有一定的理论和实践意义。

全文目录

中文摘要  3-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-33
  1.1 研究背景  11-16
  1.2 研究综述  16-30
    1.2.1 基于环境保护的物流概念  17-20
    1.2.2 与物流系统相关的环境政策概述  20-26
    1.2.3 物流系统与环境经济政策设计理论研究  26-30
  1.3 研究内容和论文结构  30-31
  1.4 研究的创新点和意义  31-33
第二章理论基础  33-43
  2.1 可持续发展理论  33-36
  2.2 循环经济学理论  36-37
  2.3 环境经济学理论  37-40
  2.4 现代物流管理理论  40-42
  2.5 本章小结  42-43
第三章物流系统与环境政策设计理论构建  43-62
  3.1 物流系统的概念  43-46
  3.2 物流系统的分类  46-47
  3.3 物流系统的特征  47-51
    3.3.1 物流系统的一般特征  47-48
    3.3.2 物流系统的超网络特征  48-51
  3.4 物流系统与外部系统  51-54
    3.4.1 物流系统与环境系统的关系  51-52
    3.4.2 物流系统与政策系统的关系  52-54
  3.5 基于网络均衡的物流系统环境政策设计  54-61
    3.5.1 物流系统与网络均衡问题  54-56
    3.5.2 环境政策设计与网络均衡问题  56-60
    3.5.3 物流系统环境政策设计的流程  60-61
  3.6 本章小结  61-62
第四章基于网络均衡的运输物流环境经济政策设计  62-86
  4.1 含排污收费政策的多车型交通运输网络均衡模型  63-76
    4.1.1 文献回顾  63-65
    4.1.2 随机用户均衡和系统最优模型  65-70
    4.1.3 最优排污收费政策及其评价  70-73
    4.1.4 算例分析  73-76
  4.2 含排污权交易政策的多类别交通运输网络均衡模型  76-85
    4.2.1 文献回顾  76-77
    4.2.2 单区域交通网络均衡模型  77-83
    4.2.3 跨区域交通网络均衡模型  83-85
  4.3 本章小结  85-86
第五章基于网络均衡的正向物流环境经济政策设计  86-104
  5.1 文献回顾  87-88
  5.2 含排污权交易政策的多商品流供应链网络均衡模型  88-103
    5.2.1 排污权交易政策的运作机理  88-89
    5.2.2 决策者竞争行为及均衡条件  89-93
    5.2.3 网络均衡变分不等式模型  93-95
    5.2.4 算例分析  95-103
  5.3 本章小结  103-104
第六章基于网络均衡的逆向物流环境经济政策设计  104-135
  6.1 含再制造补贴政策的再制造博弈模型  105-116
    6.1.1 文献回顾  106-107
    6.1.2 消费者选择行为与市场需求函数  107-109
    6.1.3 厂商竞争行为及市场均衡  109-114
    6.1.4 算例分析  114-116
  6.2 含回收补贴政策的闭环供应链网络均衡模型  116-134
    6.2.1 文献回顾  116-118
    6.2.2 闭环供应链网络结构与参数  118-120
    6.2.3 决策者竞争行为及均衡条件  120-127
    6.2.4 网络均衡模型与补贴政策设计  127-131
    6.2.5 算例分析  131-134
  6.3 本章小结  134-135
第七章总结与展望  135-137
  7.1 全文总结  135-136
  7.2 研究展望  136-137
附录一: 变分不等式及相关数学问题  137-139
附录二: 修正投影算法  139-140
附录三: 环境政策案例  140-142
参考文献  142-154
致谢  154-155
攻读博士学位期间的研究成果  155-156

基于网络均衡的物流系统环境政策设计研究

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