逆向物流网络设计分类研究综述

杨冬英，潘文军 YANG Dongying, PAN Wenjun

（华侨大学 工商管理学院，福建 泉州362021）

(College of Business Administration of Huaqiao University, Quanzhou 362021, China)

1 逆向物流的出现与主要研究视角

逆向物流研究最早从国外开始，Stock 在1992 年提出逆向物流是一种包含产品退回、物料替代、物品再利用、废弃处理、再处理、维修与再制造等流程的物流活动[1]。Thierry 等认为逆向物流是基于成本效益原则，以有效处理各种废旧物品并重新获得价值为目的，有效地规划、实施和控制从消费地到生产地的原材料、半成品、成品以及相关信息流动的过程[2]。国内学者对逆向物流的研究较晚，朱道立等2004 年在正向物流的研究基础上，提出逆向物流管理是对货物、服务及相关信息从消费地到起源地的有效流通和储存，进行计划、执行和控制，以满足再创价值或适当处置的过程[3]。虽然国内外学者对逆向物流描述方式不同，但是基本思想一致，提炼出逆向物流主要具有逆向性、不确定性、缓慢性与复杂性等特征[4]。

随着对逆向物流基本概念的厘清，逆向物流研究视角开始向企业运作视角渗透。Fleischmann 等从分配规划、库存管理和生产规划的角度研究了逆向物流，旨在提高企业的运作效率[5]。Dowlatshahi 从各种战略和操作因素角度研究了逆向物流成功实施的理论条件和前提等[6]。还有学者研究逆向物流实施过程中的注意点，从而加大实施的成功率，如由于逆向物流系统具有高度复杂性、多样性、供需失衡性[7]。还有研究者从环境角度出发，争取在逆向物流的运作过程中尽可能保护环境，如Carter 和Ellram 对逆向物流过程中运输、包装和采购进行研究，分析对环境造成的影响，从而采取措施保护环境[8]。

2 文献研究方法

根据上述文献回顾，可以发现逆向物流表现为一个复杂系统。逆向物流网络决定了整个物流网络运行效率，因此网络设计是逆向物流研究的基础工作。当前的逆向物流主要分为退货逆向物流、召回逆向物流和回收逆向物流三大类，主要支持于修理、再使用、再制造、再循环四种废旧物品回收再利用方式。

本文通过逆向物流研究相关内容关键词，在中国知网中文期刊服务平台和谷歌学术平台上进行检索。搜索程序分为三个阶段进行管理。

第一阶段，在Google 学术搜索引擎（www.scholar.google.com） 中使用“Reverse logistics”或“Recycling logistics”，以及“Logistics Network Design”等关键字搜索英语文章，自定义时间范围设定在“2000～2018”，并按相关性排序。搜索所得的论文与Web of Science（WOS） 数据库中的相同关键词的结果进行交叉检查，以确保查找和选择论文过程的可靠性。中文期刊主要在知网上中文核心期刊里搜索“回收物流”或者“逆向物流”，以及“逆向物流网络”、“物流网络设计”等关键词，时间选取为“2000～2018”，期刊来源主要为SCI、EI、CSSCI。

在第二阶段，为了确保搜索的文章符合研究的内容，对搜索得到的文章进行筛选，选择过程中会将文章主题契合度，期刊的排名和引用文章次数等考虑在内，以期望收集最符合逆向物流网络研究的文章。

第三阶段，将获取的文章进行整理分类，根据研究内容和研究方式进行划分，从而更好的分析。表1 是所选取的部分具有权威和影响力的国内外知名期刊，并标注近年来其发表的论文数量。

表1 国内外主要期刊发表的文章数量

3 逆向物流网络设计分类研究

网络设计是对逆向物流的性能具有长期影响的重要战略问题之一。设计逆向物流网络的战略决策包括网络中的设施数量，位置、覆盖的范围以及它们的容量或大小。本文主要从逆向物流网络的四种类型回收网络（修复、再使用、再制造和再循环）进行文献回顾分析，其中逆向网络研究已经通过各种建模技术介入不同业务场景进行设计。

3.1 修复型逆向物流网络设计相关研究

产品的修复主要是消费者将有故障的产品送到零售店进行修理，当零售店无法处理后期会统一送至工厂进行维修处理或者直接进行再制造、再循环等。修复型逆向物流网络涉及产品的维修，以及这些产品返还给客户，由于没有与正向供应链的链接，它们形成开环供应链网络。Amini 等讨论了服务管理活动，特别是维修服务的竞争价值。为医学诊断中心的案例研究开发了二进制整数规划模型[9]。Du 和Evans 分析了RL 网络处理需要售后服务维修服务的回报，目标是最小化总成本和循环时间的总延迟的最小化[10]。Lieckens 等建立利润最大化模型的随机模型，以确定多产品、多层次网络的可维修部件的最佳服务[11]。修复型逆向物流网络设计相关研究总结在表2 中，发现现有研究采用数学模型较少。

表2 修理型网络模型文献回顾

3.2 再使用型逆向物流网络设计相关研究

常见的再使用产品是各种包装或容器，主要包括玻璃和塑料瓶、托盘等。这种产品回收后需要简单的清洗、消毒和检测损坏，而且通常回到前向供应链，形成闭环供应链网络。再使用型逆向物流网络设计相关研究以及关键注释总结在表3 中（以下文献略）。当前该网络模型包括基于成本评估和运营有效性的模型，解决方法包括数学、随机、模拟和MCDM，而且开发的模型仅关注一些产品/项目，没有考虑不同类别的可再利用物。

3.3 再制造型逆向物流网络设计相关研究

再制造网络处理的产品主要是组装类的产品，而且是高附加值的产品，诸如电话、手机、电脑以及打印机等。当此类产品处于生命周期末端（EOL） 时，可以通过对该类产品的整体或部分再制造从而实现一定经济价值，获取额外利润。因此再制造逆向物流网络的经济驱动力是从回收产品中获取相应的额外增值。再制造网络的设计对废旧物品的合理回收具有极大的作用，为此很多学者根据不同的市场和行业背景进行模型设计优化，从而实现利润最大化等各种目标。再制造型逆向物流网络设计相关研究以及关键评述总结在表4 中。再制造网络模型已经被开发用于广泛的产品，为战略问题的各种命题提供解决方案。

3.4 再循环型逆向物流网络设计相关研究

表3 再使用型网络模型文献回顾

表4 再制造型网络模型文献回顾

再循环网络处理的主要是低附加值产品，诸如废纸、塑料和钢铁等，但是该类产品的回收处理需要技术含量高的处理设施，从而导致初期的投资成本比较高，因此只有大批量的废旧物品回收处理才能实现规模效应，使回收活动有利可图。另外，这些网络往往非常容易受到关于供应量的不确定性因素的影响。该类型文献以及相关评论总结在表5 中。再循环网络模型设计用于战略决策，包括设施数量、位置、要覆盖的区域，以及其容量的大小。目前的研究已经对不同的部门进行了各种各样的分析研究，使用的解决方法主要包括确定性、随机建模，模拟和启发式方法等。

表5 再循环型网络模型文献回顾

4 研究总结与展望

通过以上对逆向物流网络研究状况的回顾，不难发现，国内外学者在逆向物流网络方面的研究和应用已取得了相当的成果，研究已经从原先单一的生产制造企业的角度逐渐转变为从生产制造企业、第三方和第四方物流企业等多角度设计逆向物流网络，从独立设计逆向物流网络开始转变为逆向物流与正向物流网络的集成设计。但目前国内逆向物流网络的研究还处在初步段，存在着以下不足：（1） 目前研究的对象基本上都是某个特定产品案例或者某种特定结构的逆向物流网络，其网络模型对其他产品或公司的通用性不强。（2） 当前许多研究是在确定性环境下或将不确定性参数近似确定后展开研究，而逆向物流最突出的特征就是不确定性，而且不确定性因素特征很难统计，即使将不确定性因素近似处理也不能真正解决实质问题，更何况逆向物流的不确定较之传统正向物流更强，因此逆向物流网络的设计目前面临更大的挑战。（3） 很多研究都是在运作管理的研究方法基础上，通过集中化决策对网络进行模型构建，与实际供应链中各成员的分散化决策有所差异，研究结果与实际也会出现不小的误差。（4） 现有研究中的模型最终优化目标都是物流成本最小或利润最大，却很少考虑到实际运作过程中物流成本的波动变化，实际上也就是逆向物流的不确定性对物流网络结构稳定性的巨大冲击，而学者对这方面的考虑较少。

逆向物流网络设计受到废旧产品回收数量和时间的不确定性、废旧产品质量和组成成分的不确定性、逆向物流运作相关信息的不确定性以及再生产品需求的不确定性等因素影响。因此需要建立不确定环境模型解决不确定性因素的影响，未来研究可从如下展开：（1） 积极使用新的非确定性研究方法。模糊逻辑、间歇方法和混沌理论这三种主要方法已经成为处理非确定性情境的问题的新的可接受的方法。间歇方法和混沌理论是学者在逆向物流领域研究中所缺少的方法。但是这种方法对处理不确定性问题具有很大的作用。在模糊应用方面，研究人员使用模糊逻辑仅仅只考虑定量权重、多目标决策或多标准分析，以后可以多考虑其他方面。最后，在非确定性方法中的思维方式可以从随机方法扩展到其他较为合理的方法。未来研究可将不同非确定性方法之间进行有效整合。（2） 使用两阶段随机和鲁棒优化方法。在处理不确定性和反映真实情况的随机方法方面，学者也应该考虑两阶段随机方法和鲁棒优化技术作为未来研究方向，而不是定期随机规划。（3） 预测方法。不确定性问题的另一个解决方案是进行预测，这个方法可以被认为是未来潜在的研究领域，可以实现各种主题的分析，例如逆向物流和闭环供应链中的牛鞭效应等。其中诸如神经网络和模糊方法等各种参数的预测方法是逆向物流未来研究的重要课题。