基于GA—BP的报废汽车企业逆向物流绩效评价研究

曾佑新++王斌++陈凡

[摘 要]报废汽车回收业作为“汽车后市场”的一部分，因其丰富的可循环利用的资源而蕴含巨大的经济价值，在社会经济发展中起着重要作用。针对报废汽车企业逆向物流绩效评价的实际需求，建立基于GA-BP①的报废汽车企业逆向物流绩效评价模型，选取A企业进行实证分析，并基于仿真值与实际值的比较，验证构建的绩效评价体系的有效性和科学性。根据运算结果分析和企业存在的问题， 报废汽车企业应采取加强技术投入、加强企业风险管理、加快报废汽车逆向物流网络的构建等措施，实现逆向物流的绿色化。

[关键词]报废汽车企业；逆向物流；绩效评价；GA-BP模型

[中图分类号]F423.3 [文献标识码]A [文章编号]1671-8372（2017）02-0013-07

我国汽车产业自2002年开始进入高速发展时期。据《中国汽车行业市场运营态势预测报告》统计， 2015年我国汽车保有量1.75亿辆，2016年则达到1.84亿辆。我国汽车报废量也在不断增加。据统计， 2015年我国报废汽车520万辆，2016年则达到600万辆，预测2020年将突破1200万辆。伴随着汽车产业规模的不断扩大，原材料紧缺问题也日益凸显。预测2020年钢材需求量将超过3581.9吨，有色金属及非金属需求量更是急剧上涨。报废汽车可以在一定程度上满足汽车制造企业对原材料的需求。报废汽车的回收利用是指将发动机等关键部件进入生产线再加工，使处理的产品可以达到其原来的使用标准。据《中国汽车行业市场运营态势预测报告》显示，在中国，同生产新的汽车相比，零部件的再造可以有效节约成本50%，节约能耗60%，节约材料70%。预计2020年，报废汽车可实现收益将超过1424亿元。由此可见，报废汽车产业具有显著的经济效益，可以有效节约资源，实现经济的绿色发展。

我国的报废汽车回收拆解行业也在蓬勃发展，但在实施逆向物流过程中仍存在很多问题[1]，如我国报废汽车拆解技术落后、资源回收利用率低、专业物流人才缺乏、回收网络信息系统不完善等，这一系列问题严重阻碍了我国报废汽车企业的健康可持续发展。报废汽车企业逆向物流绩效评价不仅可以如实反映企业逆向物流的运营情况，而且能够帮助企业找出自身的不足并加以改进[2]。因此，本文就如何合理实施逆向物流绩效评价这一问题进行研究与分析。

一、 指标体系的构建

（一）报废汽车企业逆向物流流程分析

报废汽车企业采用以第三方为主导的回收模式，其流程与以汽车生产商及经销商为主导模式下的流程有一定的区别。报废汽车企业不仅拥有专业的拆解技术及拆解中心，而且具有高效独立运作的报废汽车回收系统[3]，主要销售、回收再造的零部件；而汽车生产商则进行整车的回收与销售[4]。

报废汽车企业逆向物流流程主要包括回收、检测拆解、废弃处理、再制造、销售等环节[5]。

回收。是指具备政府资质认证的报废汽车企业按照《报废汽车回收管理办法》相关规定，从消费者手中获得废弃汽车，并将汽车运送到企业逆向物流系统，主要包括报废汽車的购买、运输、储存等环节。

检测拆解。是指报废汽车企业拆解中心对经回收进入企业逆向物流系统的报废汽车零部件进行检测、分类、拆解、破碎等活动。

废弃处理。是指报废汽车企业将检测不合格及无法再利用的零部件变卖给原材料供应商进行重铸或对毫无使用价值的废弃物进行处置的活动。其中，失去利用价值的报废汽车五大总成的处理需在政府的监督下进行。

再制造。是指报废汽车企业将拆解检测合格的汽车零部件，如变速器、方向盘、前后桥、车架、减震器、发动机，投入报废汽车企业再造中心进行生产加工，重新获取产品使用价值的活动。

销售。是指报废汽车企业将再制造的产品运往市场进行销售。其主要客户包括汽车生产商、零部件分销商及终端消费者等。报废汽车企业逆向物流流程中，回收制造网络与销售网络相互结合。

（二）报废汽车企业逆向物流绩效实施的环境分析

本文从拆解处理、组织市场、经济效率及政策法规四方面分析报废汽车企业逆向物流绩效实施的环境。

拆解处理。我国报废汽车的回收拆解始于20世纪80年代，但是报废汽车企业总体经营规模仍然较小，拆解技术水平较低。这主要是由于我国报废汽车回收拆解仍以手工为主，其中废钢铁解体采用氧割与锤砸，金属的回收采用人工拆解、火烧及酸浸，容易对环境造成二次污染。另外，我国大多数报废汽车企业未对拆解的零部件和材料进行分类，对综合利用价值不高的零部件废弃物随意处理[6]。

组织市场。当前我国很多报废汽车企业处于分散、无序和封闭的状态。由于企业采用独自运行的形式，忽视企业之间的信息共享，从而无法实现同行业之间的资源优化配置，降低了报废汽车回收拆解效率。此外，由于企业没有雄厚的再造技术和专业人才的支撑，不仅导致企业产品存在质量问题，市场竞争力较低，而且致使企业未能高效回收拆解报废汽车，也未能有效统筹规划报废汽车逆向物流全过程，从而增加了企业的逆向物流成本[7]。

经济效率。一方面，我国的报废汽车企业经营模式不突出，大部分仍以销售钢材为主，忽视零部件的回收利用附加值；另一方面，零部件的利用率较低，致使报废汽车企业很大程度上停留在低盈利、低效率阶段。

政策法规。各国政府为促进报废汽车逆向物流的发展出台了一系列相关规定。以日本为例，日本2005年出台《汽车循环法案》，明确了汽车制造商在汽车回收利用中的主体地位，2008年实施了针对报废汽车处理的相关方案。然而，我国报废汽车市场由于缺乏有效的市场政策监督和健全的报废汽车回收拆解体系，频繁出现倒买倒卖的现象，致使大量的报废汽车无法通过正规渠道进行处理，最终导致报废汽车回收拆解资源化效率相对较低。

（三）报废汽车企业逆向物流绩效评价指标选取的关注点

结合前文的环境分析，鉴于评价对象的独特性，本文认为报废汽车企业逆向物流绩效评价选取指标的关注点如下：

绿色环保性。绿色环保作为逆向物流的战略目标之一，要求报废汽车企业尽可能地提高资源利用率，减少对环境的污染。同时，也要求企业按照国家相关法规对报废汽车进行拆解，并根据政策规定引进一些环保设备。

技术性。由于报废汽车企业以回收利用报废汽车为主营业务，主要通过利用废旧零部件获取剩余价值，故报废汽车拆解水平的改善有利于提高报废汽车的逆向物流水平。此外，完整的信息系统可以有效加强报废汽车企业各节点之间的联系，避免信息不对称对企业造成影响。同时，由于市场环境日新月异，信息化程度的提高有助于企业及时了解市场动态并采取灵活的应对措施[8]。

发展性。社会的发展离不开人才，人才的开发可以为企业和客户创造更多的核心价值。因此，如果报废汽车企业忽视对专业技术人才的培养，会导致其在实施逆向物流过程中缺乏足够的技术理论支撑，不利于企业整体逆向物流管理水平的提高。

經济性。企业的创建、生存和发展都需要有力的经济保障，可以说，强有力的经济支持是企业的命脉，直接决定企业发展的成败。因此，报废汽车企业逆向物流绩效评价指标的选择应着重关注企业的成本效益。

市场性。报废汽车企业市场包括回收市场和产品市场。回收市场可以为企业提供充足的零部件再造原材料，从而成为企业获得经济利润的源泉，实现企业的长足发展。产品市场可以通过提高产品质量及服务质量以提升客户满意度，进而扩大报废汽车企业的市场份额，提高企业的市场竞争力。

综上所述，选取评价指标时，应结合其关注点，体现其绿色环保性、技术性、发展性、经济性和市场性。

（四）报废汽车企业逆向物流绩效评价指标体系的构建

平衡计分卡（BSC）是一种将远景和组织战略落实为可操作衡量指标的新型绩效评价方法，其所提出的全面评价公司绩效的指标框架，打破了传统绩效评价只注重财务运营的局面[9]。因此，为保证评价体系构建的科学性和合理性，本文立足报废汽车企业逆向物流绩效实施的环境，以保护环境和节约资源为出发点，以报废汽车企业战略为导向，以报废汽车企业逆向物流的改善为目标，总结归纳绩效评价、逆向物流等领域相关文献中出现频率较高的指标，通过专家访谈加以调整，结合报废汽车企业逆向物流运作流程，并基于指标选取的关注点，分别从平衡计分卡中的财务价值维度、内部流程维度、客户服务维度和未来发展维度初步构建指标体系（见表1）。

1.财务价值维度分析

财务价值维度主要是通过财务指标进行衡量，而财务指标则通过企业成本与利润的结合来体现。由于报废汽车逆向物流的价值是通过整个回收处理流程来实现的，故基于逆向物流运作流程中的价值分析，分别从回收、处理等环节选择财务指标。同时，由于报废汽车企业逆向物流的发展受到运营状况的影响，故财务指标的选择应包括整体运营产生的费用。参阅《中央企业综合绩效评价实施细则》，本文选取具有代表性的资产总额指标、主营业务相关指标。

2.内部流程维度分析

内部流程维度是基于报废汽车企业内部逆向物流价值链的分析，主要通过报废汽车回收、拆解检测、再制造等环节进行反映，以实现逆向物流内部流程的改善。

3.客户服务维度分析

客户服务维度是基于顾客在企业逆向物流流程中的重要地位，而体现的报废汽车企业如何为客户提供满意的产品和服务。由于客户是企业的生存之本，报废汽车企业只有以为客户服务为出发点，不断满足客户个性化、多元化的需求，提高客户满意度，进而增加企业市场占有率，才能够实现企业的长远发展。基于此，本文针对销售环节选取市场占有率指标和客户满意度指标。

4.未来发展维度分析

未来发展维度是基于企业战略目标，而体现的公司是否以不断地创新和培养人才来强化企业内部资源，适应社会的发展。基于此，本文从学习发展和创新优化两方面选取指标。

二、GA-BP模型的构建

（一）BP神经网络的概述

BP神经网络由McClelland和Rumelehart（1986）提出，其原理是依据训练的样本数据向布尔向量线进行不断地逼近得出的反馈，由输出层逆向调节整个BP神经网络的权值及阈值，使得该网络在样本基础上进行不断地训练[10]。它是基于误差反向传播算法的多层前向神经网络，以最速下降法为学习规则，通过反向传递对网格中的权值和阈值进行调节，使网格中误差方差达到最小，从而输出预想的数据信息。神经元是BP神经网络的基本单位，其特性在某种程度上确定神经网络总体的特性。众多的神经元相互连接即构成神经网络，具体见图1。

其中，，，……，为神经元的输入变量；，，…，，…，为神经元与第j个神经元之间的连接强度，称为网络权值；bj为神经网络阈值，代表输入恒为1的网络权值；j表示神经元的传递函数。

在BP神经元中，以函数的形式计算求和单元，从而输出神经元的计算公式为：

（1）

净输入通过传递函数，可得到第个神经元的输出：

（2）

（二）GA遗传算法的概述

GA遗传算法由Holland（1962）提出，其原理是模拟自然界“优胜劣汰，适者生存”的进化法则，筛选出评价种群中最优良的个体并加以组合，从而在父代优良基因的基础上不断产生优于父代的个体，直至达到最优解为止[11]。在实际运用中，GA遗传算法将问题的可行解通过编码机制编码成基因串，即染色体，以适应度函数作为筛选的标准，并经过类似自然界中的选择、交叉、变异等操作产生新的种群，逐步提高进化群体中个体的适应度，当满足一定条件时，即可得到最优解。

（三）GA-BP模型优化的意义

GA遗传算法可以从权值及阈值、网络结构、学习规则三方面优化BP神经网络模型[12]。本文实证分析中通过GA遗传算法和BP神经网络的结合，发挥GA遗传算法具有的全局搜索的特性，分别优化输入层到隐含层的权值及阈值、隐含层到输出层的权值及阈值，不仅实现了GA遗传算法和BP神经网络的优势互补，充分发挥GA遗传算法全局寻优的特性，而且有助于发挥BP神经网络的学习和非线性映射能力，进一步提高BP神经网络模型训练的稳定性，使运算的仿真值和实际值的误差达到理想的效果。

三、实证分析

（一）报废汽车企业A的发展现状

A企业成立于2005年，总部位于江苏，旗下有6个全资子公司，主要从事报废汽车回收再造循环业务。A企业秉承“诚信经营，持续发展”的理念，积极响应“中国制造2025”的时代号召，努力实现绿色战略、绿色拆解、绿色生产及绿色管理。其年拆解报废汽车能力达到20万辆，日集中拆解最高可达3000辆。

A企业存在的问题。在财务价值维度方面，由于A企业运输及仓储设施不够先进，致使其报废汽车逆向物流速度缓慢，不仅加大了企业的物流成本，而且影响了企业运输及仓储水平的提高。A企业对报废汽车的拆解、分类、加工等环节的协调不够重视，也会降低企业内部资源的优化配置程度，导致加工处理能力相对不足。此外，由于回收市场相对固定，而A企业采取报废汽车独立回收模式，忽视了与其他企业之间的合作，导致回收成本的提高。在内部流程方面，由于拆解技术的落后，A企业的材料利用率较低，不利于企業资源的节约，也会降低企业的经济收入。在客户服务方面，A企业由于缺乏先进的汽车零部件的再造技术及专业的技术人才，且质量监督机制还不够健全，在一定程度上影响产品质量的提高，阻碍了客户服务水平的改善。在未来发展方面，A企业在逆向回收网络的构建及物流信息系统控制规划方面尚存在不足，投入资金较少，企业信息化水平较低。信息设备的投入不足导致企业不能有效降低信息不对称及“牛鞭效应”对企业造成的影响，不利于企业及时掌握市场动态并做出战略调整。

（二） 数据的采集及处理

本文收集了A企业2015年1月到12月的各指标数据。选取的报废汽车企业逆向物流绩效指标包含定量指标和定性指标。16个定量指标数据主要通过查阅公司财务报表和相关会计信息、查询企业物流系统数据库获取；3个定性指标包括客户满意度及逆向物流管理水平，其中客户满意度通过设计调查问卷对企业服务的10名客户进行数据收集；逆向物流管理水平则通过5名A企业的管理层、5名企业逆向物流从业人员打分获得。为使指标之间具有可比性，需对选取的指标进行量化处理；同时，虽然激励函数可以有效避免BP神经网络函数陷入对应的饱和区域，提高训练的速度，但函数的输入数据需进行特定处理。因此，采用归一化公式处理指标数据，使其结果固定在[0，1]特定区间内。

（三）GA遗传算法的训练

本文运用MATLAB遗传工具箱对归一化的指标数据进行训练，确定GA遗传算法中染色体长度为131，交叉概率为0.09，变异概率为0.02，得到误差平方变化曲线图2和适应度变化曲线图3。

由图2、图3可知，遗传次数不断接近100时，误差平方和逐渐减小，适应度值逐渐增大。当个体种群为30时，误差平方和适应度值曲线开始趋于平稳；当个体种群为100时，GA遗传算法的适应度值达到最大，此时运算中产生（-1，1）之间的随机数可以作为BP神经网络中初始权值和阈值。

（四）GA-BP神经网络模型的训练

本文的BP神经网络采用三层网格模式，即输入层、隐含层、输出层。将指标X1至X18定义为输入样本，X19定义为输出样本，故输入层节点数为11，输出层节点数为1，隐含层节点数为10。同时，选择1—10月指标数据为训练集，11—12月则为检测集。并将GA优化的阈值和权值作为初始值，输入归一化后的输入样本数据并借助MATLAB进行网络运算和修正，当步长为701时，模型开始趋于稳定，此时误差值为0.000999679（见图4）。

图4 GA优化后的BP神经网格训练误差步长示意图

由表2可知，训练样本仿真值和实际值基本一致。其中，GA-BP模型综合误差MSE为3.9724e-06，满足评价的精度要求。

选取11—12月份的输入样本数据，并定义其输出样本绩效值为未知，对训练好的网络进行检测。由表3可知，GA-BP模型检测样本仿真值与实际值具有较高一致性，这验证了构建的GA-BP模型是科学有效的。

由图5可知，GA-BP模型的训练集和检测集的仿真值与实际值的绝对误差值都小于0.003，表明构建的GA-BP模型基本能够模拟专家评价思想、知识经验对报废汽车企业逆向物流绩效进行评价。其中，1、2、3、4、5、8、9、10月的绝对误差值小于0.0005，占总数的8/12，6、7月的绝对误差值在0.001至0.015之间，占总数的2/12，11、12月的绝对误差值超过0.002，占总数的2/12。

（五）仿真结果分析

在GA-BP的仿真值和实际值绝对误差值的允许范围中，A企业的6、7、11、12月相比其他月份误差值较高，综合多方面因素，可能由以下几点原因导致：

1.国家政策的改变

我国2015年7月规定私家车的报废期限从15年改为没有限制使用年限。这一重要决定可能使部分车主基于汽车性能仍较为稳定的考虑，不对已使用15年的汽车进行报废处理，一定程度上会导致企业报废汽车回收量的减少，进而影响企业高层及专家对逆向物流绩效的判断。

2.市场环境的变化

6、7、11、12月份处于年中和年终时段，通过查阅2015年汽车市场统计报表可知，2015年1—2月份汽车总体销售额增长19%，3—5月份增长10%，而6月份却呈现-1%的负增长，7月份市场更为低迷。同时，由于6、7、11、12月中国股市的剧烈波动，导致市场经济震荡，报废汽车市场的回收量也随之有所波动。

3.企业战略的调整

年中和年终历来都是汽车厂商发力的关键时期，A企业高层也在这段时间对企业发展战略进行相应的调整，采取一系列激励措施以加大报废汽车的回收力度，实现企业战略目标，进而导致该段时间的逆向物流绩效仿真值与实际值的误差相对不稳定。因此，报废汽车企业管理层需结合GA-BP的仿真值和实际值的绝对误差，重视年中和年终内外部环境对企业总体运营的作用和影响，积极采取措施去应对各种挑战及机遇。

四、相关建议

基于上述模型评价结果及分析，结合整个行业发展状况，就A企业存在的问题，提出下述相关改进建议，以促进报废汽车企业逆向物流的发展。

（一）加强企业风险管理，适应市场发展

针对国家政策及市场的变化建立风险预警机制，实现风险防范、化解、控制三步并举，以有效规避风险产生的影响。此外，企业还应加大市场部及战略发展部的投入，及时做出精准的战略调整以适应市场的需求及政策的走向。

（二）加强企业合作，实现资源合理配置

加强与其他企业之间物流、商流、信息流及技术流的合作，实现企业间链接共存、资源共享。一方面，企业之间可以对报废汽车进行集中回收，进而降低报废汽车的回收成本；另一方面，在报废汽车拆解技术上，各企业可以在一定程度上实行技术共享，统一引进西方国家先进的拆解技术，不断实现技术改造，提高报废汽车材料利用率，最终达到共赢的局面。此外，需加强企业之间的平台建设，遵循统筹规划、布局合理和便捷服务等原则，积极为建设报废汽车拆解中心创造条件，促进报废汽车回收行业由粗放型产业向技术型产业转变，从而实现产业全面升级。

（三）强化生产监督，实现企业绿色发展

报废汽车属于机械化产品，在对其零部件的回收、拆解、处理和利用等环节都会存在污染。如报废汽车零部件中都存在铅、铬、汞等重金属物质，若这些物质进入土壤或者水源，将会直接对自然环境造成巨大破坏，并对人们的生命安全构成威胁。这需要报废汽车企业建立相应的处理标准，对各个环节的零部件和废弃物进行安全处理和监控，最大限度地对报废汽车零部件实现回收利用，减少环境污染。更重要的是，企业要重视产品质量，建立严格的质量监督机制，在生产各个环节努力提高产品合格率，实现企业绿色发展。

（四）重视人才培养，推动企业长足发展

企业必须充分认识到人才的重要性，开展知识技能培训等活动，定期对员工的技能水平进行考核，加快专业技术人才的培养进程，实现以能力培养为主，知识与能力相结合的模式，推动企业的长足发展。同时，需加强对报废汽车回收人员的职业道德教育，严格遵守《报废汽车回收证明》规定的章程，维护回收市场的经营秩序，从而更好地服务社会和客户。

（五）加大技术投入，实现逆向物流绿色化

企业拆解技术的投入，不仅有利于提高资源利用率，加快形成一个现代化、效益化、规模化的报废汽车回收拆解线，而且可以有效减少逆向物流过程中产生的废水、废电池、噪声等对环境的污染，实现企业的健康发展。同时，研发技术的创新投入，可以使企业在零部件再造阶段融入绿色理念，采用绿色材料，实现绿色设计，从源头上对环境进行保护。

（六）加快报废汽车逆向物流网络的构建，实现回收模式创新

报废汽车逆向物流网络的构建可以有效实现对报废汽车的跟踪，将物流节点上报废汽车的信息及时传递给企业，实现互联网与企业之间的衔接，从而有助于企业较为准确地判断报废汽车数量，减少逆向物流的复杂性、不确定性对企业造成的影响。如企业可以采用拨打用户电话及建立网络平台的方式与车主及时沟通，通过“线上”和“线下”相结合模式，为车主提供更为个性化的汽车报废业务的服务。

（七）拓宽销售渠道，加快销售模式的网络化

报废汽车企业逆向物流的发展离不开零部件的销售，而企业传统的销售模式相对单一，以“等客上门”为主，导致企业销售网络不畅，销件遇阻，企业利润降低。因此，报废汽车企业应改变传统的销售模式，重视互联网与电商的重要性，实现目标市场“从点到面”的转变，从而提高商品的匹配程度，进一步拓宽零部件的销售渠道。

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[责任编辑 张桂霞]