废旧汽车逆向供应链的集成优化分析

张国方, 周 岩, 李顺喜, 宋景芬

(武汉理工大学 汽车工程学院，湖北 武汉 430070)

废旧汽车逆向供应链的集成优化分析

张国方, 周 岩, 李顺喜, 宋景芬

(武汉理工大学 汽车工程学院，湖北 武汉 430070)

为解决现有废旧汽车回收模式中企业优势无法集中而导致的回收成本高的问题，提出了一种价值链集成式回收模式。基于比较优势理论和价值链理论，分别比较分析了传统3种回收模式中制造商、第三方物流企业、专业汽车回收企业和零售商等回收主体企业的优劣势，并且以制造商为主导企业建立逆向物流模式的成本-收益模型，对各主体企业进行成本比较分析，得到各主体企业在逆向供应链中具有相对优势的价值链环节，并将其各自具有相对优势的环节进行集成，构建集成式的逆向供应链模型。最后通过集成式回收模式与传统的回收模式的净收益对比和验证，得出在一定条件下集成式回收模式的净收益较大的结论。

废旧汽车； 逆向供应链； 集成； 优化； 比较优势

随着生产者责任延伸制度的实施以及中国汽车产品回收相关技术政策要求，2017年汽车可回收利用率的目标是达到95%，相关材料的再利用率不低于 85%。在废旧产品回收系统中，目前逆向物流的网络布局优化的研究已经很普遍[1]。有学者研究出在生产环境下，最优的再回收制造策略就是混合策略[2]，但遗憾的是只是依据现有模式比较出混合策略最优，并没有具体提出如何进行价值链混合最优。尽管目前对于逆向回收系统的研究很广泛[3]，但大部分研究集中在库存优化策略以及订单策略等单方面[4]。对于整个较复杂的逆向供应链进行拆分，并对其各价值链进行重新集成的研究目前国内还较为少见，而文章正是针对此方面进行了研究。通过详细对比传统的3种废旧汽车逆向供应链模式，利用比较优势理论对3种模式进行价值链的优劣势比较，并且比较分析各种模式的成本，将比较优势最明显的环节集成在一起，构建集成式逆向供应链模式，并进行净收益的比较，发现集成式逆向供应链的净收益最高。

1 废旧汽车逆向供应链的传统模式

1.1 汽车制造商负责回收模式

制造商负责回收模式(manufacturer take-back,MT)[5]，是指制造商独自进行回收的回收模式。对于逆向供应链系统中与物流相关的要素均由该企业独自设计和实施，其模式如图1所示。

图1 汽车制造商负责回收模式Fig.1 Manufacturer take-back model

1.2 第三方物流回收模式

第三方物流回收模式(third-party take-back,TPT)[6]是指汽车制造商将回收工作转交由第三方物流企业负责实施的一种回收模式，其模式如图2所示。

图2 第三方物流回收模式Fig.2 Third-party take-back model

1.3 专业汽车回收企业回收模式

专业汽车回收模式(professional take-back,PT)[7]是指社会上专门回收废旧汽车的企业负责回收的模式，专业汽车回收企业对于废旧汽车通常有两种处理方式。一种是将汽车经过分解、检测等步骤，将有价值的零部件进行再加工制造，并且通过改装换貌后再将其卖给消费者；一种是和大的汽车制造商合作，将有价值的零部件直接反馈给汽车制造商，由制造商对其进行重新加工，然后再通过经销商、零售商等卖给消费者，如图3所示。

图3 专业汽车回收企业回收模式Fig.3 Professional take-back model

2 比较分析依据

基于价值链理论和比较优势理论，本文对汽车逆向供应链价值链进行比较分析。企业充分利用自身的优势，发展具有竞争优势的产品和业务，而其他不具有竞争优势的部分往往通过多种方式交给其他专业的企业去做。本文正是从价值链的角度来衡量，使每个企业都能从事和发展最具竞争优势的业务，以降低整个供应链的成本。

2.1 汽车逆向供应链的价值链及其构成

对于废旧汽车逆向供应链的整个回收及处理流程，其价值链主要包括以下几个环节，如图4所示。

图4 逆向供应链价值链环节Fig.4 The value chain of reverse supply chain

2.2 3种回收主体企业优劣势分析

2.2.1 制造商及其零售商的优劣势分析

零售商作为离消费者最近的代理回收企业，是最有效率的废旧产品回收者[8]，由于零售商的销售网点最接近消费者，并且可以利用新车存储仓库，减少库存成本[9]，在回收环节上零售商是最具优势、成本最低的。制造商在再制造和再利用环节具有专业的技术人才和雄厚的资本，但是作为制造商，其核心竞争力是新产品的研发与制造[10]，不利于分散企业的资金和人员去独立建设回收网络。

2.2.2 第三方物流企业的优劣势分析

第三方物流企业是专业的物流公司，拥有自己的物流网络，具有一定的规模，第三方模式可以达到较好的专业程度和短期内形成规模效益[9]。第三方物流企业的竞争优势在于运输和配送等服务领域，这部分的业务对于第三方物流企业来说成本是相对于其他回收主体企业最低的，但是对产品的拆卸分解、零件的功能检测和价值恢复比较陌生，不具备处理技术优势。

2.2.3 专业汽车回收企业的优劣势分析

在国家政策以及车管所管理下，对于废旧汽车的回收再利用通常会指定一些专业的汽车回收企业，其检测、处理设备具有国家鉴定的专业性，所以在废旧汽车及其零部件回收中，要充分利用专业汽车回收企业这个优势，在回收中心进行最专业化的处理[11]。

2.3 回收主体企业综合比较优势

通过以上的分析，将回收主体企业的优势环节集合在一起，组成一条新的逆向供应链共同投资运营，通过以上分析可以总结出各主体企业的综合比较优势见表1。

表1 回收主体企业的综合优势比较分析Tab.1 The analysis of enterprises′ competitive advantage

3 成本-收益比较优势模型的建立

根据逆向供应链价值链的关键环节的组成，建立价值链成本-收益比较优势模型，废旧汽车及其零部件的回收成本Cn，回收作业成本 Cri，人力成本Cpi，运输物流成本Cdi，存储成本Csi，操作成本Chi，设备成本Cei，场地成本Cai，其他不确定成本Coi，回收总成本Cti，总收入Rt，可利用零部件收入Rp，可利用材料收入Re，减少能源浪费的收入Er，各回收主体企业收入Rti，净收益Iti。另外，定义下标i分别代表制造商m，第三方物流公司l，专业回收企业p，零售商r 。

3.1 制造商直接回收模式的成本-收益模型

在这种模式中，整个回收物流的收益和所产生的成本也都是由制造商所得和承担。其成本-收益模型为：

Rt= Rp+ Re+Er,

Ctm= Cn+Crm+ Cpm+ Cdm+ Csm+ Chm+ Cem+ Cam+Com。

由此得出

Itm= Rt-Ctm=(Rp+ Re +Er)﹣(Cn+Crm+ Cpm+ Cdm+ Csm+ Chm+ Cem+ Cam+Com)。

该模式下，逆向供应链的净收益为It1= Itm。

3.2 第三方回收物流模式的成本-收益模型

这种模式下，第三方物流企业受雇于制造商，负责整个回收工作，第三方的收入全部来自于制造商支付的成本，设汽车制造商支付给第三方物流企业的成本为Cml，其成本-收益模型为

Rt= Rp+ Re+Er， Rtl= Cml，Ct =Ctm+ Ctl。

其中，

Ctm= Cn+ Cml+ Cpm+Chm+ Cem+Com，

Ctl= Crl+Cpl+ Cdl+ Csl+ Col。

由此得出：

Itl= Rtl-Ctl= Cml-Ctl= Cml-(Crl+Cpl+ Cdl+ Csl+ Col)，

Itm= Rt-Ctm= (Rp+ Re+Er)-(Cn+ Cml+ Cpm+Chm+ Cem+Com)

该模式下，逆向供应链的净收益为It2= Itl+ Itm。

3.3 专业汽车回收企业回收模式的成本-收益模型

从专业汽车回收企业回收模式图可以看出这种模式有两种方式。

1)如果是专业汽车回收企业与制造商合作，设制造商支付给回收企业的成本为Cmp，那么成本-收益模型为

Rt= Rp+ Re+Er，Rtp=Cmp，Ct =Ctm+Ctp。

其中，

Ctm= Cn+Cmp+ Com，

Ctp= Crp+Cpp+Cdp+Csp+Chp+Cep+Cop。

由此得出：

Itp= Rtp-Ctp=Cmp-Ctp=Cmp-(Crp+Cpp+Cdp+Csp+Chp+Cep+Cop)，

Itm= Rt-Ctm= (Rp+ Re+Er)-(Cn+Cmp+ Com)。

2)如果是专业汽车回收企业通过将汽车分解、检测等步骤将有价值的零部件进行再加工制造，并且通过改装换貌后再将其卖给消费者。需要强调的是，本文只讨论回收企业在逆向物流这个过程产生的成本和收入，而不讨论通过组装后的新车卖给消费者的收入，所以其成本-收益模型为：

Rt= Rp+Re+Er，

Ctp=Cn+Crp+Cpp+Cdp+Csp+Chp+Cep+Cap+Cop。

由此得出

Itp=Rt-Ctp=(Rp+Re+Er)-(Cn+Crp+Cpp+Cdp+Csp+Chp+Cep+Cap+Cop)。

3.4 成本比较分析

综上所述，3种模式的逆向供应链的成本-收益比较优势分析，即简化为对3种模式下的运输成本Cd、存储成本Cs、处理作业成本Ch、回收作业成本 Cr的比较[14]。综合第2节比较优势分析可以得出，在回收环节，零售商的成本最低，即Crr最小，而在运输和存储环节，第三方物流企业最专业，所以Cdl和 Csl最小，而在检测处理环节，专业回收企业是最经济最具规模效应的，所以Chp最小，此外，对于其他成本的高低比较，参考一些相关文献，得出成本比较结果见表2。

表2 回收主体企业回收成本比较Tab.2 The comparison of recycling cost in enterprises

4 集成式逆向供应链模式的构建

4.1 基于比较优势理论的价值链分工

综合前几节的分析和结论，得出各回收主体企业的相对比较优势环节见表3。

表3 回收主体企业在价值链中综合比较优势Tab.3 The comparative advantages of enterprises in the value chains

基于以上比较优势理论和价值链整合理论，本文提出各回收主体企业在废旧汽车逆向供应链价值链上展开合作的共同回收模式，充分利用各企业最有优势的环节，集成一种新的逆向供应链模式。对于集成式逆向供应链的具体分工如图5所示。

4.2 逆向供应链的价值链集成

回收过程的起点是由零售商和分销商的收集点将各消费区域废旧汽车进行回收，当废旧汽车回收达到一定量，第三方物流企业进行运输，将其转移到专业回收企业的处理中心，经过一系列专业化的处理，整理出来有利用价值的零部件和材料集中运往制造商处进行再加工和再利用，对于无再制造价值的废旧零部件，通过其他合适方式进行废弃处理[15]。其流程如图 6所示。

图5 价值链的分工Fig.5 The division of labor of value chain

图6 集成式逆向供应链模式Fig.6 Integrated reverse supply chain model

4.3 集成式逆向供应链的成本-收益模型

各主体企业共同回收模式下，整个逆向价值链环节的收益和成本由回收供应链上的多方共同所得和承担，设制造商支付给零售商、第三方物流企业、专业回收企业的成本为分别为Cmr、Cml、Cmp。其成本-收益模型如下所示：

Rt= Rp+ Re+Er，Rtr=Cmr，

Rtl=Cml，Rtp=Cmp，

Ct=Ctr+ Ctl+Ctp+Ctm+ Coi。

其中，

Ctr= Crr+ Cpr+Csr+Cor，

Ctp=Chp+Cep+Cpp+Cap+ Cop，

Ctl= Cdl+ Csl+ Cpl+ Col，

Ctm= Cn+Cmr+Cml+Cmp+Com。

由此得出：

Itr= Rtr-Ctr=Cmr-(Crr+ Cpr+Csr+Cor)，

Itp= Rtp-Ctp=Cmp-(Chp+Cep+Cpp+Cap+ Cop)，

Itl= Rtl-Ctl=Cml-(Cdl+ Csl+ Cpl+ Col)，

Itm= Rt-Ctm=(Rp+ Re+Er)-(Cn+Cmr+Cml+Cmp+Com)。

该集成模式下，逆向供应链的净收益为

It4= Itr+ Itp+ Itl+ Itm。

4.4 集成式回收模式与其他3种回收模式的净收益比较

通过以上成本-收益模型和表3可以计算得出以下结论。

1) It4-It1>0，即集成式回收模式的净收益大于制造商回收模式；

2) It4-It2>0，即集成式回收模式的净收益大于第三方物流企业回收模式；

5 结论

本文运用比较优势理论对报废汽车逆向供应链的价值链进行拆分比较，对报废汽车逆向供应链中的主体回收企业进行比较分析，讨论各回收主体企业在逆向供应链中具有明显优势的价值链环节，基于现有文献及思辨的角度，大胆提出将最具有优势的价值链环节进行集成，构建集成式的逆向供应链模型。同时建立简单明了的成本-收益模型对比集成式逆向供应链与传统逆向供应链之间差异，最后通过集成式回收模式与传统回收模式的净收益的对比和验证，得出在一定条件下集成式回收模式的净收益较大的结论。本文的局限性在于对集成化逆向供应链并未有实证支持，而且关于各阶段的成本数据仅来源于二手资料和文献，并没有实时的数据来加以佐证，所以成本-收益模型中有很多成本的定量分析变成了基于比较的定性分析，希望未来的学者能够对此模式应用精确的数据进行验证。

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The Integration and Optimization of End-of-Life Vehicle Reverse Supply Chain

ZHANG Guofang, ZHOU Yan, LI Shunxi, SONG Jingfen

(School of Automotive Engineering， Wuhan University of Technology, Wuhan 430000, China)

To solve the problem of high cost of automobile recycling caused by enterprise advantages failing to be concentrated in the existing model of end-of-life vehicle recycling, a value chain integrated recovery model is put forward. Based on the competitive advantage theory and the value chain theory, a comparative analysis is made on the advantages and disadvantages of the three traditional recycling models of major enterprise including manufacturers, third-party logistics enterprises, professional automobile recycling companies and retailers, and then a cost-benefit model of reverse logistics mode dominated by manufacturers enterprises is established, which can conduct the cost comparative analysis of the main body enterprises. Then the competitive advantages of value chain link of every enterprise in the reverse supply chain are shown, and all the links of the competitive advantages integrated to build the integrated model of reverse supply chain. Finally, a conclusion is drawn that the net income of the integrated recovery model is larger in certain conditions by comparing and verifying the net income of the integrated recovery model and the traditional recovery model.

end-of-life vehicle; reverse supply chain; integration; optimization; competitive advantage

2016- 05- 28

湖北省自然科学基金资助项目(2014CFB850)

张国方(1965-)，男，湖北省人，教授，主要研究方向为现代汽车营销与信息化、汽车生态物流.

10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.06.006

F252.3

A

1007-7375(2016)06- 0039- 06