中型企业构建家用废旧电池回收的物流网络研究

李 援 （郑州升达经贸管理学院，河南 郑州 451191）

0 引 言

中国是电池的生产和消费大国，人均每年生活中的电池需求约为5～6 个，目前这个数量还在逐渐增加，全国的电池消耗量不容小觑[1]。电池作为一种特殊的废旧物，如果处理不当，会导致土壤或水体污染，影响人类的健康，并制约家用废旧电池产业的可持续发展。因此开展污染少的绿色家用废旧电池回收，是一个重要课题。家用废旧电池是由金属、塑料和化工材料组成的综合性工业产品，属于有毒易爆危险废物[2]。由此可见，废旧电池逆向物流是必要的，也是必须的。由于家用电器中有大量的有毒物质，为了符合当今绿色发展的主题，研究中型企业的家用废旧电池逆向物流的网络设计方法相关方面的研究也应该在绿色物流中提出来[3]。同时，家用废旧电池是一种特殊的一般废旧物，所以网络设计方式也有所不同。

目前，大多数从事电池制造的中型企业已经将逆向物流（RL）纳入其供应链（SC）规划中，作为遵守环境法规和可持续性期望的一种方式，能够从回收的产品中获得商业优势[4]。逆向物流的整合在最近的研究中得到了极大的关注，对回收产品的收集、部件/产品的回收过程、不同质量水平的产品比例以及为回收而进行产品设计的规划能力等方面仍然是企业管理者面临的重大挑战；如果要参与第三方物流，收集报废的、退回的或有缺陷的物品应该有合理的利润驱动[5]。大多数退回的产品在功能上没有任何价值，但它们确实提供了可以再加工的材料。对于像一次性电池、电脑电池和手机电池这样的短生命周期产品，如果产品的条件允许，可以回收几个部件以获得功能价值。然而，条件往往是未知的，同样也可以说是退回物品的组合。关键的是，要解决消费者通常没有任何动机就来退回产品的问题，因此合理的规划应该设置收集选项，为消费者提供退回产品的动机。基于这两个与收集有关的重要因素，将使电池零售商和销售点通过适当的促销步骤收集可退回产品，其中包括激励消费者的合理奖励。消费者从购买的那一刻起就应该知道，只要给企业客服打个电话或把产品带到零售中心，就可以在任何销售点或零售中心退回产品。当不止一家公司选择使用相同的零售网点时，就能够建立一个多方合作的收集中心网络。

电池零售商和销售点通常来自几个供应商/企业的几种产品，这将使收集可退货产品成为电池零售商的的业务组成部分。通过比较第三方（3P）物流、零售店和制造商自己的渠道来收集废旧电池，并得出结论，通过电池零售商收集是最佳选择。本文建议通过与电池零售商签订基于成本和利益的协议，让零售店参与到可回收物的收集活动中来[6]。该方法将通过采取确保有效收集可回收物的促销措施来激励电池零售商，与电池零售商发展成为长期的合作伙伴关系，同时还能在其他几个组织和电池零售商之间也产生一种合作的方式。让电池零售商参与到收集业务中，使这种方法变得实用，并且可以被认为。本研究考虑了上述文献内容后选择将零售店作为收集中心。

为了取得成功，废旧电池物流回收系统必须使产品回收和收集可退货产品的工作同样有效。回收过程可以由产品的原始制造商，或3P 物流进行处理，但由于很难预先确定返回产品的数量和质量，所以制造商为其返回或反向渠道的产品开设回收设施极有可能并不可行。经济因素表明，最合适的回收方案是3P 回收服务提供商（RSP）或RSP 网络。在这一点上可以注意到，在RL 情况下的产品回收既复杂又耗时。不同产品类型的恢复过程会涉及不同的专业技术水平。文献中提到RL 中的模块化是为了避免退回按订单生产的产品，这种模块化产品设计是一种成熟的方法，可以加速产品开发并在产品设计中创造一系列积极的变化。

本文研究了废旧电池物流回收设计过程中的一些瓶颈与算法，并考虑中型企业如何使用回收的废旧产品来设计创造新的产品，并通过减少再生产的准备时间使整个废旧电池回收过程变得更容易来实现回收成本的降低[7]。由于中型企业的废弃物回收是一个战略决策问题，供应链规划应该在战略规划过程中整合新产品设计，以使其获得在再生产过程中的优势。正如本文所提出的中型企业废弃电池物流回收系统，改善了再生产准备时间和产品的恢复过程，在整合产品设计的同时加入模块化，将进一步提高中型企业的废电池回收物流和整体供应链的水平。

1 意义的定义

1.1 家用废弃电池逆向物流

1998年美国物流管理委员会（CLM）指出，“逆向物流是指为了回收资源或处理废旧材料，以合理的成本将物品从消费端转移到生产点的过程[8]。”逆向物流是指收集、分类、拆解处理、包装、再分配等。按照家用电器等类型，将物品运输到处理现场，形成物品实体流。废弃电池逆向物流的目标是尽量发挥家用废旧电池的剩余价值，并对废旧电池的剩余价值进行安全的处理，避免资源的浪费，以及环境的污染。

1.2 绿色物流

绿色物流是指基于环境保护的物流系统，它包括的范围有：原材料的采购、产品的制造、包装、运输、储存以及到达客户之前的绿色物流过程，又包括废旧物的回收和逆向处置。绿色物流强调，在物流过程中抑制对环境的危害。绿色物流这个词意味着对货运的组织和控制程度，只有现代技术才能实现，如今它已经成为运输业中最重要的发展之一。绿色已经成为一系列环境问题的代名词，通常被认为是积极的。它被用来暗示与环境的兼容性，因此，像“物流”一样，是有益的东西。当这两个词放在一起时，意味着一个环保的、高效的运输和分配系统。

2 逆向物流

在现实社会中，普通的生活垃圾一般由国家专门的环卫部门进行处理。在正常的情况下，垃圾都是由环卫工人运送到最近的垃圾处理场，通过一系列技术手段被储存起来，再利用和不再利用的物质被堆积起来，然后分别对这两类不同的物质进行对应的无害化处理。另外，一般固体废物的再利用价值不是很高，也没有什么危害（危险废物除外），这也是目前没有法律规定要求企业参与其中的根本原因。基于绿色物流的逆向物流在实践中的流程相对复杂，其实施情况如图1所示。

3 网络设计因素

3.1 网络节点

回收节点的设计比较特殊，因常用的家用废旧电池的主要来源都是分散的，因此难以集中转移到废旧电池回收点。根据家用电池的来源和特点，应设置分散的回收箱，或集中的小型回收箱，或是各种级别的回收中心。分拣节点是指将不同类型、不同质量以及不同类型的家用电池通过精细的分类处理后使其得到较为有效的利用。将回收到的废旧电池集中起来分拣便可以通过大规模的设施和高水平的技术，使家用电池得到充分的利用，但运输成本较高。分拣后的废旧电池可以散落在回收箱中，而没有价值的垃圾可以直接送到处理中心进行无害化处理，用有效的方式避免无用物资进入回收网络，运输成本、再处理中心、家用电池的回收是回收网络中的核心，是建立整个家用废旧电池回收网络的关键，决定了网络的地点和规模。

3.2 网络层次

普通固体废弃物的价值不高，也没有严重危害（危险废物除外），大部分情况下基本可以满足处理设施和设备的需要。一般逆向物流回收网络的核心功能是处置，且不具备很多层次。而家用废旧电池是复杂的、高科技的、有隐形危害的，所以一定要由专业的中心来处理或退回原生产厂家，以减少污染作为建立家用废旧电池回收物流系统的目标。因此家用废旧电池回收网络比一般的逆向物流回收网络多了一层，那就是回收废弃物的处理中心，这便是家用废旧电池回收网络对比普通逆向物流网络的不同之处。基于逆向回收物流的家用废旧电池回收网络如图2所示，该回收网络系统的核心功能是家用废旧电池的深加工。

3.3 废旧物处理场的设置

对于一般废旧物，当前依然没有相关法律明确地规范厂家应实施废旧物的回收物流，因此类废旧电池的回收箱仅需要按符合环保部门的安全要求规划进行建设。对于家用的废旧电池产品，无论是在国外或是在国内，都还没有明确要求家用废旧中型电池生产企业负责对废旧物的相关回收处理，通常可以就地销毁，也可以运往相关部门进行处理。垃圾处理的地点可以不在所有物流网络中考虑，而是选择将回收物品进行集中。不过家用的电池是较为独特的存在，因为其中有较大含量的有毒物质。同时应坚持遵守相关的环保法律法规。有些家用电池不应运往其他地方，只能就地处置。

3.4 网络开放度

普通的逆向物流在主要环节大多较为简便，可以轻松操作，所以网络的开放程度比较明确，很容易设计。家用废旧电池的物流回收系统依照不同的主体，其网络的开放程度也呈现出了不同的特点。相对于电池各个零部件和废弃材料的回收物流，多数都设计为开环结构，也就是家用废旧电池回收网络的终点并不一定是再回到原厂家或供应商。在需要维修或改造时，通常也会送向原产地，属于闭环结构。在现实中，为了更好地建立整体回收网络，在家用废旧电池逆向物流的网络设计中采用了一种复合结构，如图3所示。

4 网络设计方法

与一般的物流回收网络相对比，基于环境保护的家用废旧电池物流回收网络设计有其特殊性，因此在网络设计方法上也不应该采用一般的方法，应该使用新的网络设计方法。在本文中，由于家用废旧电池逆向物流网络的研究在层次结构上比较复杂，同时绿色环保成为逆向物流重点，因此，这种网络设计方法采用了约束理论（TOC）。一般情况下约束理论是指关于改进以及更好地实施物流管理的概念以及原则，它能够帮助企业实现约束这也被简称为“约束”，且进一步地提出了如何改良来消除约束，从而有效地实现最终目标。根据本文研究相关的废弃电池物流回收系统的网络特点和要求，TOC 约束理论主要强调了以下四点：提升物流运输吞吐量；减少仓库库存；降低运营成本；减少污染。

假设该物流回收网络有三个主要组成部分，也就是中转回收点、废弃电池检测中心以及二级市场（需求点）。首先用以下方法指导涉及的变量（表1）。

表1 符号与变量

基于上述符号，我们将建立网络设计模型公式（1-5）。

5 结论

近年来，随着人们对环境问题的认识不断提高，废旧电池的回收问题也引起了广泛的关注，并引起了世界范围内学术界和从业者的广泛关注。因此，回收现在已成为供应链中不可或缺的组成部分。废旧电池的回收和相关的物流管理对电池生产业构成了重大的挑战。为了解决任务的复杂性，本研究提出了一种多代理架构来处理迄今为止被忽视的电池回收和逆向物流的问题。其涉及废弃电池物流回收的各个方面，例如废旧电池的分类、废旧电池的回收、物流和旧电池产品的再利用等。此外，它还分析了代理如何进行信息互通运行，以促进不同单位之间材料的有效物流，代理架构可以帮助电池生产企业有效地管理绿色供应链系统和解决复杂的逆向物流问题。

家用废旧电池的回收实际上是一个社会工程系统，本文提出的废旧电池回收物流网络设计应注意安全性（电池属于危险物品，含有放射性元素处理不当会很危险），绿色性（回收过程要注意绿色无污染）和稳定性（危险物品运输要通过相关部门审批后稳定进行），然后利用TOC 理论设计逆向物流网，考虑污染因素。通过这种方法可以解决企业的家用电池逆向物流网络设计的特殊性问题，为企业对家用废旧电池逆向物流的路径设计提供了有效的方案。