基于闭环供应链管理下的逆向物流回收网络优化研究

郑贤超，邱 羚 （上海工程技术大学 管理学院，上海 201620）

0 引 言

随着环境保护意识、资源回收可持续发展的思想深入人心，企业开始重视资源的回收利用，在此背景下，国家政府和相关企业越来越重视产品的回收再利用，进而开始着手关注产品回收的逆向物流；在这些废弃物当中，大部分是可以回收利用的，但是大多数活动会产生的废弃物都被通过抛弃、填埋、焚烧等简单的处理直接投放到环境中，造成了大量的资源浪费和环境污染。因此，企业构建逆向物流网络，实施逆向物流的策略不仅可以保护生态环境，还有利于企业的绿色发展。

本文从逆向物流、闭环供应链理论和逆向物流信息系统等相关理论入手，着重阐述逆向物流相关理论，对废弃物品的回收方式以及现状进行探讨、分析，提出目前逆向物流中废弃物回收的不足之处。针对现有的问题，提出合理地改善建议，通过对现有逆向物流回收网络的优化研究，利用重心法对物流结点的选址进行规划，构建以逆向物流网络为主体，以逆向物流信息系统为辅助的逆向物流回收体系。根据优化后的逆向物流网络，运用数学模型对该网络进行成本效益方向的深入分析。并且，拟建了一个区域性的产品回收再利用的逆向物流网络。

1 逆向物流回收网络的现状分析

在物联网时代，物流行业的飞速发展不仅给世界经济带来了辉煌，也给各行各业带来新的活力，与物流有关的产业也在不断的发展，这也带来了一系列的问题。废旧产品的直接遗弃造成了环境的污染，如何解决这样的问题，逆向物流的思想孕育而出。通过供应链大部分企业可以将已经生产完好的商品准时地送到消费者手中，同时，设置产品的回收网络。

逆向物流系统比传统分销物流系统更具复杂性，它的复杂性不仅仅是逆向物流与供应链物流的整合，而是物流系统与回收系统网络在供应链上进行重组再造，使它们在分摊销售方面的差异很小[1]。从网络结构的形式看，逆向物流回收系统网络结构可分为开环结构和闭环结构[2]两种。

2 闭环供应链模型

目前，在闭环供应链的研究中，大多数学者侧重于物品的回收管理、废弃物的再制造领域、产品的结构设计以及产品的库存控制。在物联网环境下，学者曹健萍研究了快递外包装回收管理系统，研究结果表明通过物联网技术和大数据计算相结合，能够高效率的实现快递包装物品回收[3]。朱庆华等根据供应链的管理实践，提出了绿色供应链的最新理念，实现了再制造的供应链管理方法[4]。程晨等通过分析创新驱动发展模式，利用产业升级，提出着手构建高端物流装备制造领域协同创新发展共同体的理念[5]。胡逍等在单一制造商、零售商的简单供应链系统中，利用决策理论模型，构建分散决策模型，探讨在不同逆向回收模式下再制造产品的市场表现[6]。杨重庆等分析了在市场需求和成本的不确定性的情况下，模糊环境对绿色供应链以及闭环供应链的作用机理，研究结果表明合作—非合作决策可以促进产品的绿色度的提高[7]。通过对学术界的研究分析发现，现有的闭环供应链研究体系中，对产品回收与产品生命周期的研究是较少的。基于此，在本文的研究设计中，加入产品回收计划，充分考虑产品的生命周期，根据产品生命周期的不同，采用不同的优化回收策略。

在闭环供应链中，加入产品回收与生命周期支持的逆向物流。随着在闭环物流中的结点企业越来越多，市场需求的不断增大，利用闭环供应链进行实施逆向物流的设计计划是真实可行的，这也是当今物流与供应链管理的发展趋势。

3 基于重心选址模型下的逆向物流回收网络分析

重心法的使用，需要建立合适的坐标体系，在国际中，学者大都采用经度和纬度建立坐标。根据各点在坐标系中的横纵坐标值，进一步求出成本运输最低的位置坐标X 和Y，计算公式为：

公式中符号所表示的含义如表1 所示。

表1 公式中符号含义

模型的关键在于如何构建变量，让模型能够正常运作，再者选址模型的结果对事实问题的敏感程度。

在n 个客户R1,R2,R3···,Rn分布在平面上条件下，其坐标分别为（x1,y1）， （x2,y2）， （x3,y3）,···， （xn,yn），用户产生的可回收物品量分别为w1,w2,w3,···,wn，费用函数为回收站与客户之间的直线距离乘以需求量。确定设施p0的位置（x0,y0），使总运输费用最小。

总运费：

hj是从客户到回收站j 的发送费用；wj是从客户到回收站j 的发送量；dj是从客户到回收站j 的距离，采用直线距离。从回收站到各客户的总发送费用H 的极小值点由于H 为凸函数最优解的必要条件为：

得到：

利用迭代法即可求出使H 为最小的（x0,y0）。

4 逆向物流网络的结构优化

在以供应商为核心企业的供应链上，供应商是该条供应链的龙头企业，它负责原材料的分配。供应商通过供应链向企业进行物料、设备、劳务的输送，促进企业的正常运转。原材料等物资的价格变动会影响企业的正常运作；物资的短缺会影响企业交货的提前期。供应商分为战略供应商、优先供应商、考察供应商、消极淘汰供应商、积极淘汰供应商和身份未定供应商[8]。

这一节点是正向物流的终结之处，用户处于供应链的末端，他们消耗产成品；同时，他们也是逆向物流的起点，他们将产生的废弃物、无使用价值的产品从供应链的下游向上游进行运输。

针对供应链上的四个节点——制造商、供应商、分销商、用户，进行重点研究和优化。四个节点是供应链的四个主要组成部分，他们的存在促使供应链的商品流、资金流正常流转；在逆向物流网络的研究中，用户转变为正向物流的起点，所以对用户行为的规范化，有利于逆向物流网络正常且高效的运转。首先，废弃物在用户源头这个节点进行简单的分投和存放，可以为后续的收集与整理减轻不少的麻烦；但是这种处理方式，需要得到企业的大力支持，并愿意为整理分类好的用户提供更高的报酬，这样用户才有可能愿意实施这种方案。

第二是对于制造商，制造商应该是逆向物流回收网络中一个特别的存在，他们提供生产，需要大量的原材料，所以在回收过程，他们是最大的收益者，此时得到材料回收大大减少了他们从供应商进货的成本，提高了企业资金的完整性；进行逆向物流的回收工作，还可以提高企业的声誉，让企业进入大众的视野。

逆向物流策略的实施，必然是逆向物流回收网络最优的方案；做好网络的优化可以提高企业进行废物回收的积极性，提高物资、物料的回收效率，本文从逆向物流的源头进行分析，对供应链网络的特殊节点进行了分析，确保每个节点处都有自己的功能，并且能够保证各个节点能够正常高效的运转。

5 结 论

近年来，逆向物流的研究呈爆喷式增长的态势。由于资源的供应往往是源源不断的，导致大部分企业认为生产制造的原料是不会短缺的，而现实是由于许多资源的不可再生，消耗的资源就会永久性的消失。正是企业和国家认识到这种险峻的局势，才促进了逆向物流的快速发展。本文对逆向物流网络的优化研究，是基于传统供应链基础之上，对供应链节点进行分析，重新赋予这些节点新的功能和作用，以便达到和逆向物流回收网络相匹配的状态。逆向物流策略的实施，要确保回收网络的构建是切实可行的，这就要求网络节点高效的运转，让回收网络协调运作。本文从用户为源头进行分析，让用户成为实施逆向物流的一级筛选者，他们对物品进行简单的分类储存，以便回收网络的下一级能够更好更快的实施回收计划，达到供应链的协调运作，确保各节点能够完全参加到回收网络之中，并在网络中发挥自己被赋予的任务。

企业实施逆向物流回收主要是为了提高自身的经济效益。为了达到提高经济效益目的，回收站的选址和逆向物流回收网络是企业必须耗费大量精力去研究优化的；本文立足于逆向物流回收网络的研究优化和回收站的选址问题，一是将重心法利用到逆向物流的回收站的选址中，利用启发式算法对模型进行求解，得出最佳的回收站的位置；二是对供应链网络进行研究优化，分析供应链的结构，并在供应链的基本结构的基础上，完善在闭环供应链，建立逆向物流回收网络。