家電產品回收體系與逆向物流系統模型的研究

黃衛東　吳仲偉　薛　浩

摘要：在現有TCL銷售物流體系基礎上，闡述了目前我國家電產品回收體系現狀，并分析了家電回收的管理模式；通過對家電回收處理業務流程的分析，構建了逆向物流的系統結構；應用逆向物流技術，以網絡運營成本最小為目標，完成了逆向物流系統數學模型的設計和優化。

關鍵詞：逆向物流；家電產品；系統模型

中圖分類號：F715文獻標識碼：A

文章編號：1002-3100(2009)01-0017-04

Abstract: This paper introduced the situation of reverse logistics system and management model of recycling household appliances in china based on the current sales logistics system in TCL company; by the analysis of the work flow of recycling and recovery processing for household appliances, it had constructed the system configuration for reverse logistics, which took use of reverse logistics techniques and aimed at minimizing the cost of the network operation to accomplish the design and the optimization for reverse logistics system mathematical model.

Key words: reverse logistics; recycling household appliances; system model

廢舊家電的回收利用對人類社會與環境有著深遠的影響，也對全球經濟可持續發展有著重要意義。目前，以廢舊家電為主構成的電子垃圾已經成為國內外關注的焦點。國外廢舊家電回收處理在回收體系和處理工藝上都已經相對成熟，而我國廢舊家電回收整體技術水平落后，缺乏規范管理。因此，為了提高回收資源利用率，降低物流成本，縮短回收周期，增強回收的經濟效益和社會效益，必須構建高效的廢舊家電回收體系，開展逆向物流技術的深入的研究；構建家電回收逆向物流網絡系統模型。

1家電產品回收體系現狀與管理模式

1．1家電產品回收體系現狀——以TCL家電集團為例

TCL是中國知名的家電制造企業，其維修銷售網絡遍布全國，現有的物流網絡是：工廠—中轉倉—經營部—客戶這樣層次分明的結構，分為五個層次：

（1）全國配送中心（Central Distribution Centers，CDC），從屬于家電制造工廠；

（2）區域配送中心（Regional Distribution Centers，RDC），遍布全國中心城市；

（3）經營部：現有168家，且不斷增長；

（4）經銷商：現有上萬家，包含國美、蘇寧等大型經銷商，直接面對消費者；

（5）消費者。

通過對TCL銷售物流網絡結構分析，在原有物流網絡基礎上建立家電回收逆向物流網絡體系，可以節約巨額成本，帶來良好的經濟效益和社會效益（見圖1）。

在家電回收逆向物流網絡中，各個層次處理環節分析如下[1-3]。

1．1．1家電產品收集和回收

家電產品的收集和回收是將顧客所持有的產品通過有償或無償的方式返回到銷售方。這里的銷售方是在逆向物流網絡中直接面向消費者的終端經銷商，分為兩類：一是家電賣場如國美、蘇寧等和家電銷售商場。二是為了方便消費者，銷售方就近設立回收中心對回收的家電產品進行統一管理。

1．1．2處理

家電產品入庫以后，在家電回收中心開始對家電產品進行處理。處理過程包括對產品的分類、檢驗與決策。通過對產品進行功能檢測，并根據產品結構特點以及產品各零部件的性能確定可行的處理方案。處理后的產品在逆向物流網絡中有三種去向：質量合格無缺陷產品返回到銷售網絡，通過正向銷售物流網絡，回到消費者手中；需要維修的故障產品根據情況送到修理點或修理廠商，檢修完畢后，再經銷售網絡返回消費者；大量的無使用價值或廢棄產品，利用已有物流網絡運輸，先送到處于中心城市的區域配送中心RDC，再集中送到全國配送中心CDC保存，由家電制造工廠進行再制造再加工。

1．1．3再制造再加工

廢舊家電產品送到家電再制造工廠進行分選、檢測，根據情況進入再制造再加工工藝流程，包括修理、翻新、重新制造、同型裝配、循環利用等工藝環節，最終獲得新的零部件及原材料[4]。

1．1．4廢棄物處理

對于那些沒有任何經濟價值的家電產品和零部件，可以通過機械處理、地下掩埋或焚燒等方式進行處理，避免二次環境污染。

1.2家電產品回收管理模式的選擇與建立

根據回收處理主導對象的不同，家電回收體系管理模式分為四種典型模式，分別是政府負責制、生產者負責制、第三方負責制和聯合負責制。

家電回收逆向物流的管理模式，可分為三層：第一層是戰略層，明確管理目標；第二層是運作策略層，通過各種策略的運作組合，保證第一層戰略目標的實現；第三層是支撐技術，是上兩層的運作基礎或前提[5-6]（見圖2）。

2家電回收逆向物流系統模型的研究[7-10]

家電回收逆向物流由回收需求驅動，而且運作效率在很大程度上依賴于其系統結構?？紤]到逆向物流高度的復雜性和不確定性，這里針對TCL五層物流網絡，建立家電回收的系統模型。

2.1 家電回收逆向物流系統模型描述

（1）家電回收逆向物流網絡系統模型的基本假設

①為了方便消費者，回收中心設在家電商場或超市附近，作為同一個網絡節點；

②每個消費者送來的家電數量較少，多為單件；

③消費者到回收中心距離短，運輸費用忽略不計；

④全國配送中心緊緊依托再制造工廠，地理位置很近，可以作為同一個網絡節點；

⑤網絡節點如回收中心、分銷中心（經營部）、維修中心、區域配送中心RDC、全國配送中心CDC位置已經確定；

⑥利用TCL現有的銷售網絡和資源，不計維修中心、分銷中心、RDC和CDC的投資成本；

⑦網絡節點庫存容量有約束限制，單位平均運營成本已知；

⑧網絡節點之間單位運輸費用與距離相關，滿足一定函數關系；

⑨合格無缺陷家電產品從回收中心到經銷商環節，可以看作銷售物流環節，不作考慮。

（2）家電回收逆向物流網絡系統模型中各層次節點集合

消費者集合P=1,2…nP，p∈P

回收中心（經銷商）集合I=1,2…nI，i∈I

維修中心（維修網點）集合J=1,2…nJ，j∈J

分銷中心（經營部）集合K=1,2…nK，k∈K

區域配送中心RDC集合M=1,2…nM，m∈M

全國配送中心CDC集合W=1,2…nW，w∈W

家電產品集合E=1,2…nE，e∈E

（3）家電回收逆向物流網絡系統模型的決策變量

Z=1 選擇回收中心0 其他

Z=1 選擇維修中心0 其他

Z=1 選擇經營部0 其他

Z=1 選擇RDC0 其他

Z=1 選擇CDC0 其他

xpie 回收中心i回收的家電產品總數量

xike 回收中心i運往分銷中心k的家電e的數量

xije 回收中心i運往維修中心j的家電e的數量

xkme 分銷中心（經營部）k運往區域配送中心m的家電e的數量

xmwe 區域配送中心m運往全國配送中心（再制造工廠）w的家電e的數量

（4）家電回收逆向物流網絡系統模型參數

①數量參數

ui 回收中心最大處理能力

uj 維修中心最大處理能力

uk 分銷中心（經營部）最大庫存能力

um 區域配送中心最大庫存能力

uw 全國配送中心最大庫存能力

②成本參數

fi 建立回收中心i的固定成本

vi 回收中心的單位平均運營成本（含家電回收成本）

vj 維修中心的單位平均運營成本

vk 分銷中心（經營部）的單位平均運營成本

vm RDC的單位平均運營成本

vw CDC的單位平均運營成本

③運輸距離參數

lij，lik，lkm，lmw；分別表示從回收中心到分銷中心，回收中心到維修中心，分銷中心到區域配送中心，區域配送中心到全國配送中心的運輸距離。

④運輸費用參數

a單位標準運輸費用

tij=a?dij 回收中心i到維修中心j單位運輸費用

tik=a?bik 回收中心i到分銷中心k單位運輸費用

tkm=a?bkm 分銷中心k到區域配送中心m單位運輸費用

tmw=a?bmw 區域配送中心m到全國配送中心w單位運輸費用

b，b，b，b為相關系數

2.2家電回收逆向物流網絡系統模型建立

（1）目標函數

f=v+tx+v+tx+v+tx+v+tx+v?x+f?y

（2）約束條件

x≤uz,i 回收中心的能力限制

x≤uz,j 維修中心的能力限制

x≤uz,k 經銷中心（經營部）的能力限制

x≤uz,m RDC的能力限制

x≤uz,w CDC的能力限制

xpie=xike+xije+xe′（xe′為重售家電產品）

xpie，xike，xije，xkme，xmwe≥0決策變量非負

z,z,z,z,z∈0,1,i,j,k,m,w決策變量為整數

（3）模型說明

目標函數表示建立該逆向物流網絡的主要成本，包括回收中心的固定成本、各網絡節點運營成本及運輸費用。

約束函數描述了逆向物流網絡中各層次節點的能力限制，各節點家電產品數量關系。

3總結

對家電回收逆向物流技術還有待進一步深入研究，特別是對于家電回收體系及逆向物流網絡系統模型設計，還缺乏定量分析和實用研究。因此，我們應該從應用實例中總結家電回收逆向物流系統結構設計的一般原則和規范；研究逆向物流系統中信息類型、特征以及信息集成共享策略；探討不確定環境下家電逆向物流結構及業務流程的優化；展望現代逆向物流的發展趨勢，如第三方物流以及電子商務、IT技術在逆向物流網絡中的具體運用等。

參考文獻：

[1]夏緒飛， 劉飛． 逆向供應鏈物流的內涵及研究發展趨勢[J]． 機械工程學報， 2005(4):103-108.

[2]孫林巖， 王蓓． 逆向物流的研究現狀及發展趨勢[J]． 中國機械工程， 2005(5):928-932.

[3]M. Victoria de la Fuente, Orenzo Ros and Manuel Cardós． Integrating Forward and Reverse Supply Chains: Application to a metal-mechanic company[J]． International Journal of Production Economics，2008(2):782-792.

[4]朱道立， 崔益明， 陳姝妮． 逆向物流系統和技術[J]． 復旦大學學報， 2003(10):673-678.

[5]徐劍,等． 廢舊電子產品逆向物流的模式決策研究[J]． 物流科技，2006,29(128):14-16.

[6]鄧云霞，王曉惠. 企業逆向物流的決策模式研究[D]. 上海: 上海海事大學（碩士學位論文）， 2004.

[7]達慶利， 黃祖慶， 張欽. 逆向物流系統結構研究的現狀及展望[J]. 中國管理科學， 2004(2):131-138.

[8]李海嬰， 蔡長術， 翟運開. 淺議逆向物流網絡結構及其設計——以汽車業為例[J]. 物流技術， 2004(7):68-71.

[9]徐鋒， 楊超. 構建正向物流與逆向物流一體化網絡結構[J]. 武漢理工大學學報：信息與管理工程版， 2007(3):61-64.

[10]陳言東， 劉光復， 宋守許. 基于家電回收的逆向物流網絡模型研究[J]. 價值工程， 2007(3):72-75.

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。