随着全人类环保意识的逐渐增强,低碳经济势在必行,决策者在进行物流网络规划时需要在成本目标和碳排放目标之间进行权衡。木材作为三大原材料中唯一绿色、可再生的原材料,在低碳经济建设中的作用也越来越重要,完善木材物流网络,提高木材物流服务水平是保障木材商品高效流通的基础。然而,由于木材商品在其流通中不同于其他商品的特性使得木材物流网络具有不同于其他商品的物流网络的特点,其他商品的物流网络规划决策模型并不能很好的适用于木材物流网络的规划。此外,不同层面规划模型的优化结果之间的异同及其对木材物流网络结构决策的影响规律仍不明确。于是,如何顺应低碳经济发展潮流,合理进行木材物流网络规划就是成了摆在森工行业木材物流领域面前的关键问题。本课题关于考虑碳排放的木材物流网络优化问题的研究对木材物流网络规划理论的丰富具有重要的理论意义,对木材物流网络规划实践具有重要的指导意义和参考价值。本文以区域木材物流网络规划问题为研究对象,充分考虑木材供应物流的特点,首先讨论了木材物流网络碳排放测度方式,基于福建省将乐县的木材物流现状,对其2016年11.08万立方米木材的供应物流网络碳排放进行了估算。其中,木材平均运距约为45km,木材物流网络碳排放为783.64tC02,其中运输碳排放为694.72tC02,占木材物流网络总碳排放的88.7%;木材加工碳排放为88.92tC02,占11.3%;单位木材的运输碳排放为6.27kgC02/m3。其次,以成本目标和碳排放目标作为双目标,建立了从战略到战术的不同层面的3种木材物流网络多目标优化模型。建立的模型体现了运输成本、加工成本、选址成本与运输碳排放、加工碳排放、选址碳排放之间的效益背反关系;模型的帕累托非劣解集则清晰地表达了木材物流网络规划中成本目标与碳目标的权衡关系。针对模型的不同特点,应用了不同的求解方法,进行了实例应用验证了模型的正确性,最后进行了木材物流网络影响因素的敏感性分析数值实验。(1)基于宏观战略层面,建立了中转和直送混合模式下木材供应物流网络多目标规划模型,得出木材物流中心的选址方案决策以及木材流量流向方案。根据问题特点,应用了基于精确算法的归一化约束方法进行求解,得到了问题的帕累托最优前沿曲线。该曲线包含了4种不同的物流网络结构形式,能同时为具有不同偏好的决策者提供决策支持。比较了常见的物流网络碳排放的4种不同测度方式对帕累托最优前沿的影响,结果表明不同的测度方式会影响帕累托前沿的位置,但对木材物流网络碳排放目标和成本目标间的权衡关系的影响较小。对道路状况、木材供需比、车型组合以及加工失重率对帕累托最优前沿的影响进行了数值分析,结果表明在平均情况下,道路滚动阻力每下降1%,网络总碳排放下降0.52%～1.2%;加工失重率每增加20%,目标值得到2.3%的优化;随着供需比的增加,网络总碳排放下降,变化率呈先急后缓、逐渐某一定值的趋势;车型组合的多样化对优化目标值有增强作用。(2)基于中观战略层面,考虑木材物流系统的多周期性以及需材点各周期需求量的不确定性建立了多周期动态木材物流网络多目标规划模型,据此对木材物流网络不同周期的木材物流中心选址方案和木材流量流向方案决策。应用模糊理论处理不确定变量,基于可信性理论应用机会约束规划方法将模型中的模糊数转化为了其清晰等价形式。根据模型特点,设计应用了多目标启发式算法NSGA-II求解模型,采用基于生成树的行列式编码表达木材调运方案,使用基于拥挤距离的差异化变异概率以获得分布更好的帕累托非劣解。最后,通过算例分析验证了模型和算法的有效性以及进行了加工失重率和供需变化情况对优化解集影响的敏感性分析,结果表明多周期动态优化模型对加工失重率的敏感性保持了与单周期模型相同的变化方向和不同表现形式;木材物流网络中供需情况保持稳定时获得的近似帕累托最优前沿的位置最低,其次是逐渐增加和逐渐减少,呈随机变化时近似帕累托最优前沿的位置最高。(3)从战略战术结合的层面,将木材物流网络中的运材车辆路径问题纳入网络规划模型进行联合优化,建立了考虑碳排放的木材物流网络选址路径多目标联合优化模型,能够同时得出木材物流中心选址方案、木材流量流向以及运材车辆调度和路线安排决策。针对模型特点,提出了一种基于NSGA-II和TS的混合启发式算法(NSGA-II-TS),采用特定实值编码,引入第三目标处理染色体的不可行性,设计了修正的部分映射交叉算子用于交叉操作。数值实验中,首先验证了所建模型正确性和提出算法的有效性;其次进行了实例应用和敏感性分析,并比较了宏观战略层面的木材物流网络优化以及战略战术结合层面的木材物流网络选址路径联合优化的近似帕累托前沿的位置和解集,结果表明由于战术层面的车辆路径决策对目标函数值的调节作用,其获得的帕累托非劣解集中所包含的木材物流网络结构方案较宏观战略层面的多目标优化模型更少。基于具体实例的数值实验结果揭示了碳排放目标与成本目标的权衡关系、主要影响因素对该权衡关系的影响以及该权衡关系对木材物流网络结构变化的影响,不同模型间的比较能更加清晰地表明影响因素对木材物流网络优化结果的影响及其影响机理,对区域木材物流网络规划相关决策主体具有重要的指导意义和参考价值。