逆向物流網路(Reverse Logistics Network)

什麼是逆向物流網路

企業逆向物流網路是指逆向物流系統中各物流節點的配置以及運輸路線的安排等。其節點主要是指回收點、預處理中心、倉庫、再製造中心、廢物處置點等。

逆向物流網路的特征

1.集中程度

涉及完成同種操作活動的地點數目。在集中網路中,同類型操作活動都儘量安排在同一地點完成,形成規模經濟,節約人力物力,它是完成網路橫向整合的有效措施,在一定意義上,集中程度代表了網路的幅度。

2.網路層數

物流順次需要流經的設施數,表示了網路縱向深度。單層網路中,所有操作都在某一種設施中彙集;多層網路中,不同的操作會分別在不同的地點完成。

3.與其他網路的連接

主要是指產品回收網路與現存網路的關聯程度。產品回收網路可能單獨建立,也有可能是在原有網路基礎上的擴建。

4.開放與閉合網路

對於一個閉合網路,回收產品會回到原製造商處經過加工後再次回到市場,許多OEM建立的再加工製造回收網路就是這樣的,產品往往比較昂貴。而對於一個開放網路,物流從一端流進,從另一端流出,如廢紙回收網路。

5.合作程度

涉及網路建設中的各方,逆向物流網路的構建也許發起人是某一個企業,但不可避免地會通過簽訂合同或聯合的方式與其他企業進行合作,企業利用第三方來開展逆向物流業務就是一種合作方式。

逆向物流網路的類型

根據回收產品的種類不同形成了不同的逆向物流網路結構,例如再迴圈逆向物流網路、再製造加工逆向物流網路、可重新使用包裝的逆向物流網路和商業退貨逆向物流網路等。

1.可直接再利用的逆向物流網路

這類網路(如圖1所示)主要是回收可直接再利用的產品。例如,可再利用包裝在閉合環狀網路中,包裝一旦回返到包裝提供中心,就可直接被再次利用。在整個過程中,時間是最大的不確定因素。

Image:可直接再利用的逆向物流网络.jpg
  可再利用物品只需要簡單的再處理,如清洗、檢查等,故網路簡單,層次少,此外,由於再利用和原始利用之間不存在區別,故閉合環狀結構就很自然了,該網路多用於多種類型包裝的回收。網路中決定回收品數量和防止損失是一個重要問題。運輸費用是主要的成本要素,因此該網路是分散型網路,節點以靠近顧客群為原則來設置。

2.再製造加工逆向物流網路

這種逆向物流網路的一些典型例子如複印機、汽車引擎、舊電腦的再製造加工網路等,其所涉及到的產品價值高,常常都是由OEM來做,再利用的產品或部件會用於新產品生產,回收市場和再利用市場有重合。此外,供應不確定性也是影響網路的一個重要因素,回收費用也較高。

再製造加工網路中涉及到的回收作業,如修理、製造加工、打磨等,需要用到生產製造知識,需要運用生產設備,故這項產品回收再利用的工作通常是由OEM來做,如果市場準入門檻低一些,則會吸收到一些專業的第三方。由於新、舊產品的銷售市場有重合,故該網路中涉及到正反物流的聯合運輸和同時處理兩個方向的物流,而整合正反兩向物流的閉合結構成為必然選擇,故該網路大多是在現有正向物流系統基礎上擴展形成的。

3.再迴圈逆向物流網路

這種網路(如圖2所示)所處理的材料大都是低值產品,如紙張、塑料、沙、鋼鐵副產品。然而卻要求先進的處理技術和設備,故投資費用很高,這就意味著該類型的網路,需要大批量的處理,形成規模經濟,才會使得回收有意義,有價值。其次是,再迴圈網路多是集中網路結構。此外,網路構建的各責任方之間的緊密合作也是確保大規模、批量處理的保證。由於回收的方式有限以及材料再迴圈的技術可行性並不嚴格依賴於收集物的質量,故再迴圈網路模型很簡單,層次不多。

Image:再循环逆向物流网络.jpg
  4.商業退貨逆向物流網路

商業退貨主要發生在零售業製造業,源於商業回收或客戶投訴退貨,如發錯或有缺陷的商品零售商的積壓存貨等。為了減少成本、降低庫存和增加靈活性,可以在較大區域範圍內設置一個分銷中心,集中處理來自不同地區的退回商品。對退回的商品有多種處理方法可以選擇:質量好的商品可以送回原商品庫,進行再次銷售;質量不好的商品,可以作為處理品銷售;如果退回商品無法直接銷售,但通過修複、改製可以顯著增加商品售價,那麼在出售前可以先完成上述操作,然後作為修複品或再製造品進行銷售;如果上述選擇都無法進行,則對貴重的或可迴圈的材料進行回收,再以最低的成本對其進行廢棄處理。商業退貨逆向物流網路結構如圖3所示。

Image:商业退货逆向物流网络.jpg

逆向物流網路的功能

為實現產品從廢舊品市場到再利用市場的轉移,逆向物流網路一般應該具備四項功能,即收運、檢測/分類、再處理、再分銷

(一)產品收運

產品收運是指將客戶用舊待棄的產品從消費市場收集並運送到特定處理場所的整個過程,包括確定廢舊產品的供應來源、制訂運輸方案將廢舊產品從不同來源地收集、運輸到指定場所。對於閉環供應鏈來說,廢舊產品收集成本在其總成本中占了非常大的比例

廢舊產品的收運首先需要確定廢舊產品的來源,根據廢舊產品來源再確定運輸策略和存儲策略。在前向供應鏈中降低運輸成本的一些方法在逆向物流網路中仍然是有效的,但是廢品收運過程受更多因素的制約和限制。例如,因為廢品來源及數量的不確定,導致運輸方案往往無法實現最佳化;另外,受環保法規約束,有些廢舊產品的運輸線路也會受到限制。這些問題增加了逆向物流運輸網路設計的難度。

為降低廢舊產品單位收運成本,可有許多不同方法。例如,企業可以在靠近消費市場地安裝回收設備,完成回收產品的初步分類工作,減少無效運輸量和額外庫存空間;另外,將廢舊產品的收運與產品前向配送線路進行整合,也是降低廢舊產品收運成本的有效途徑。但是,這種整合運輸增加了車輛裝載問題和路徑規劃問題的複雜性,也使運營管理複雜化;而且整合運輸並不適合所有類型的產品。整合運輸必須既不影響前向配送服務水平,也不會給逆向渠道帶來時間壓力。

(二)檢測/分類

一般來說,收集的廢舊產品品質是參差不齊的,需要經過檢測、檢驗後,才能確定哪些回收品具有再利用的潛力、可以通過怎樣的處理活動恢復其價值,並根據這種處理過程的不同對回收品進行分類。在物流網路的構建中,檢測與分類對迴流產品的流動成本和效益具有重要的影響。如果在回收渠道的較早時期進行產品檢測和分類,只將具有再利用價值的產品運送到再處理設施場所,那麼可以減少不必要的運輸,降低運輸成本。但是這樣一來,渠道中的檢測/分類設施點就會增多,即逆向物流網路前端更加分散,由於產品檢測一般需要昂貴的測試設備,並對測試操作員有較高的技能要求,這樣就會增加檢測/分類處理成本。

反過來,如果將不同來源地回收的產品都運送到某個規模更大的場所集中進行產品檢測和分類,從運輸角度來看,就會不可避免地運輸一些不能恢復價值的廢棄物,即增加了不必要的運輸量;但是集中檢測更容易發揮運輸的規模效應和檢測操作的規模效應,便於投資更專業的、大型的測試設備,也便於檢測過程的標準化管理,降低檢測分類處理成本。

綜上分析,檢測/分類設施在整個逆向物流渠道中的位置分佈決定了網路的集中度,如何決策,需要在運輸成本與檢測成本之間進行權衡。除此之外,還要考慮,跨區域運輸不能恢複利用的廢棄物在很多國家和地區是受到限制的。因此,檢測/分類中心的選址還必須考慮法律因素的制約。隨著信息技術的發展,利用感測器、網上數據交換技術,使遠程檢測和分類處理成為可能,遠程檢測將大大降低現場檢測的成本,通過這種信息流取代物質流的方式將對逆向物流方式帶來積極的影響。

(三)回收再處理

再處理就是對具有再利用價值的回收產品,通過一定的加工設備、工藝和手段,恢復產品價值或其零部件價值,使它們能重新進入使用環節。根據處理工藝的不同,再處理活動包括維修、翻新、更換零部件、拆卸出有用零部件、切割、再生處理等。在逆向物流網路設計中,回收再處理階段需要的投資是最大的,因為廢舊產品的再加工需要特定的設備投資和設施投資,其成本對整個逆向供應鏈經濟效益有很大的影響。一般情況下,回收再處理過程的高額投資要求通過規模化生產產生更多的經濟回報,不僅要求再生產品的銷售量規模大,還要求有足夠量的回收品供應。

當再處理過程由原始設備生產商(OEM)來經營時,OEM需要考慮是否將產品生產過程與再處理過程進行整合、在哪些環節進行整合。例如,可以考慮場地的共用、工人或生產線的共用等。兩種生產過程的整合能夠產生規模效應,減少投資降低成本;但是另一方面,也會產生衝突,需要進行協調並制訂優先執行順序,也要求企業組織結構與之相適應。

(四)再分銷

再分銷是指將恢復價值的產品再度經過分銷渠道進入消費市場的活動,即再生產品的分銷過程。再分銷過程的設計與傳統的分銷過程設計類似,尤其是在配送運輸業務方面。分銷渠道的整合很大程度上要考慮運輸的整合,儘可能提高運輸工具的利用率。例如將廢舊產品的收集與再分銷運輸的整合,OEM還可以考慮將原始產品的分銷與再生產品的再分銷進行整合。不管哪種整合,都將增加網路規劃的難度和管理的複雜性。

逆向物流網路的構建環境

逆向物流網路環境包括產品、市場資源。產品的特性、市場的競爭程度及資源的稀缺性都會對逆向物流的網路規劃產生影響。下麵分別就這幾個問題進行介紹。

(1)產品特征

產品特征涉及舊產品的物理屬性和經濟屬性,例如重量、數量、脆性、腐壞程度、經濟價值及過時率等。顯然,每一方面都會對相應的物流網路佈局產生影響。此外,還應該註意回收方式,如直接再利用、再生產加工、材料回收等。回收方式決定了所需要的設施、設備以及相關投資費用。由於產品特征的不同,會導致不同的最終產品、不同的回收程式以及不同的再利用市場。與此同時,產品的一些附加屬性,例如法律責任等也會影響到回收方式的選擇。

(2)市場特征

工廠/消費者/迴圈材料需求者涉及不同的市場角色和他們的相互關係。總的來說,有供應商、OEM、服務性供應商、獨立的產品回收商、顧客及政府。不同方之間的相互作用對最終的供應鏈結構和相應的物流解決方案有著重要的影響。每一方都在享受權利的同時,選擇了應盡的責任。逆向物流網路在從產品回收市場到再利用市場的範圍內建立,再利用市場可能與原始產品市場一致,獨立的產品回收商在再利用市場上的地位也是或弱或強。產品回收也可能由第三方外援來完成。

(3)相關資源

相關資源包括回收網路設計中的回收設施、人力資源運輸資源等。本文主要研究回收網路中的設施,如拆解中心、再加工製造廠。顯然,相關資源從經濟的角度直接影響網路結構的設計,一方面是投資成本,另一方面是網路集成程度產生的規模經濟。還有一種資源與網路處理能力和多樣性方面有關,決定了不同整合物流程式的機會。

逆向物流網路規劃問題

逆向物流網路規劃決策與前向物流網路規划具有相同的總目標,也就是以最低的成本或最大的效益實現廢舊產品從回收過程到再市場化過程的轉變。但是,規劃決策時的約束條件除了經濟和成本方面外,還要考慮客戶滿意度和環境法律法規的限制。例如,有些國家禁止有些廢棄物跨地區運輸,決策時就應該考慮這一限制。逆向物流網路規劃主要解決以下方面的問題:

1.逆向物流設施功能設計

進行逆向物流網路規劃,首先要明確完成整個逆向物流過程到底需要哪些設施,每一設施有何作用,在每一設施內具體將進行哪些逆向物流作業流程。通過這種分析,可以將不必要的設施從計劃中去掉,或者將有些功能相似、流程相似的設施進行合併,以減少固定投資。

2.逆向物流設施佈局

設施佈局即要確定逆向物流設施(包括回收中心、中轉站、再處理設施等)的數量及其平面地理位置,即網路設施選址問題。這些固定設施的平面位置佈局決定了整個逆向物流系統(甚至整個供應鏈系統)的模式、結構和形狀,對於迴流產品的收運方式、儲存模式及逆向物流作業過程式控制制都有影響。

3.設施規模確定

規劃確定即要確定每一設施應配置多大的容量。例如,回收中心的倉儲規模、處理速度,拆解中心的最大拆解能力、最大再加工能力等。在一定的區域範圍內,如果設施規模定得太高,會導致設施的實際利用效率低於設計容量,造成資源浪費;反之,如果容量配置過低,又會導致對需求的反應能力過低,不能滿足實際需要,同時會導致逆向物流成本上升。

4.市場和供給配置

市場和供給配置即要確定每個設施應服務於哪些市場。每個設施的供貨來源由誰負責?逆向物流設施的供應源和市場與前向物流設施的供應源和市場是相反的。產品消費市場的分散性,決定了廢舊產品的來源也是分散的,即逆向物流設施供應源的分散性。市場配置和供應源的配置會影響迴流品運輸方式及運輸成本。

逆向物流網路規劃的上述問題,既涉及空間規劃問題,又包括時間規劃問題。物流設施的數量、規模及其位置佈局規劃必須要考慮客戶的位置分佈,與運輸成本有關;而逆向物流網路功能設計及設施佈局還會影響對迴流產品的處置周期,更短的處置時間不僅會帶給客戶更高的滿意度,還有利於及時輓救迴流產品的價值。因此,從時間角度考慮也會影響逆向物流網路的規劃。

逆向物流網路規劃中涉及的問題還很多,比較典型的、常見的問題還主要有逆向物流網路設施選址問題、逆向配送車輛路徑規劃問題、收運車輛調度問題等。

逆向物流網路的設計

逆向物流網路設計的主要內容

逆向物流網路設計的主要內容:一是確定回收產品從收集地到市場需求終點的整個流通渠道的結構;二是逆向物流網路結構的效率分析及績效評價。

1.確定網路渠道的結構

逆向物流網路規劃的主要任務是確定回收產品從收集地到市場需求終點的整個流通渠道的結構,包括逆向物流設施的類型、數量與位置,設施所服務的顧客群體與回收產品類別,回收產品在設施之間的運輸方式等。具體設計時,可以將逆向物流網路規劃中的決策問題分為三個層次來考慮:戰略層、戰術層、運作層。

戰略決策層包括逆向物流網路結構的回收策略、組織類型與關係等。具體如逆向物流網路要實現什麼樣的功能、採取什麼樣的類型、選擇哪些參與者、參與者相互間是什麼關係等問題。主要研究回收利用選擇問題、逆向物流的參與者類型、產生逆向物流的原因、是否從事產品回收活動、如何根據產品特性選擇相應回收處理方法、為適應回收再利用而改進產品設計(面向回收設計)等問題,這些都屬於戰略決策問題。

戰術層包括回收與整合管理生產計劃庫存管理、信息技術、績效評價等。例如,庫存管理研究包括回收產品的原因、產品類型、回收產品的庫存量及其庫存控制問題。信息技術研究包括組織間的信息流管理、共用、激勵等問題。在戰術決策水平上,企業需要從產品回收與整個自身組織進行整合。具體活動就是要把回收、加工處理操作、倉儲、再利用再製造等構成一條完整的回收鏈。

運作層關心最為具體的企業經營活動,包括運輸路線與調度、成本核算、回收處理策略的具體實施與選擇、再製造生產任務安排等。而拆卸調度及維修調度規則。物流活動的成本核算、信息分析監控、信息數據處理等也都是企業具體的經營操作層的活動。在回收鏈的始端,使用何種預測技術預測回收產品的數量、範圍以及質量分佈也屬予運作決策。

2.網路結構的效率分析及績效評價

結構影響效率,不同的結構對逆向供應鏈乃至整個供應鏈的績效有著根本的影響。因而,網路結構設計的好壞要通過對其進行效率分析和進一步的績效評價來確定。

目前對逆向物流結構效率的研究文獻遠沒有供應鏈結構效率豐富,很多供應鏈結構效率研究方法和理論對逆向物流效率研究具有參考作用。國外文獻分別介紹了動態、隨機或者多目標的供應鏈效率分析方法,對逆向物流結構效率分析很有幫助。R.Canan等研究了逆向物流中三種不同回收模式的效率問題。黃祖慶等研究了直線型再製造逆向供應鏈決策結構的效率問題,明確了不同成員權威對結構效率的影響,指出分散式逆向供應鏈的效率損失不可避免。供應鏈效率結構性損失的根本原因在於“牛鞭效應”的存在。

逆向物流的績效評價可以從成本、資本效率、風險客戶管理四個角度來進行。企業需要對成本及資本運營效率的考核確立標準,建立指標體系風險評估包括從事逆向物流所遭遇的自然風險(風、洪水等)、人為破壞風險(失竊、損壞等)、經濟風險(違約、跌價、過期等)。企業所在的行業不同,顧客滿意度的涵義及範圍也不同。反映客戶滿意程度的指標有很多,如客戶反映速度、應急處理能力等。對於外包類型的逆向物流企業可能涉及的指標有修理質量、修理及時程度、協議履行程度、回收產品的質量水平、退款調解能力等。這幾個績效評價的方面都需要在對逆向物流網路仔細研究的基礎上,根據其特點與回收產品的特點等建立科學的評價指標體系。另外,用於逆向物流績效評價的方法也有很多,可以採用定性與定量方法相結合的方式。定量的方法如模糊評價、灰度評價、DEA評價、AHP/ANP評價或以上方法的綜合評價等。

逆向物流網路設計的影響因素

如前所述,逆向物流網路系統設計主要是解決網路的層數、成員組織方式和連接方式、運輸服務、顧客服務、逆向鏈與正向鏈的整合問題及構建逆向物流網路的效率問題等。在具體構建逆向物流網路時,必須綜合考慮所處的內外部環境及逆向物流的獨特特點。

1.逆向物流網路構建環境的外部環境

逆向物流網路構建環境可以從產品、市場、資源三個方面考慮。

(1)產品因素

舊產品的物理特征和經濟屬性對物流網路的佈局有很大的影響,例如數量、重量、體積、損壞程度、經濟價值等。回收方式即再使用、再製造、再迴圈等決定了逆向物流的設備、設施以及相關的投資費用。由於產品特征的不同,將會導致不同的最終產品、回收程度以及不同的再使用、再製造和再迴圈產品市場,從而導致不同的網路結構形式。

(2)市場因素

市場因素涉及參與逆向物流的各種市場角色及相互關係,這對最終的逆向供應鏈解決方案及逆向物流網路結構都有著重要的影響。對於參與者來說,責任與權利是同時共生的,參與者之間的關係構成了逆向物流的組織環境

(3)相關資源

相關資源具體包括公用回收設施、企業私人回收設施、運輸資源、人力資源、時間限制、法律因素、合同限制等。前三個因素從經濟角度直接影響網路結構的設計,制約著投資成本以及由此產生的規模經濟效應;法律法規的限制可能使得在評估設施選址時需要排除一些特殊的區域;人力資源限制要充分考慮是否有足夠數量和質量的人力來支持逆向物流戰略;合同限制包括現有的和未來可能發生的合同。這些限制性的條件都對網路設計有重要的影響。

2.逆向物流網路結構的獨特特點

另外,逆向物流的獨特特點也影響著網路結構的設計。逆向物流網路結構與傳統供應鏈結構既有共性又有區別之處,最為根本的特點表現為以下幾個方面。

(1)廢舊品的不確定性

正向物流系統一般只涉及市場需求的不確定性,分銷產品的數量、質量及目標市場都是確定的。在逆向物流系統中不僅要考慮市場對再生產品需求的不確定性,而且還要考慮廢品回收供給的不確定性,供應在很大程度上由外部決定。消費者不像傳統生產分銷系統中的供應商那樣在製造商有需求時就提供所需的物料,而是要等到他們不再使用該產品的時候,才可能拋棄產品。況且很多產品的回收狀況沒有統計數據可以借鑒,因此很難對其進行預測

同時,與新產品生產的零部件和原材料供應相比,廢舊產品質量和時間的供應也是一種標準化程度很低的輸入資源,其回收的時間、質量(如損耗程度、污染程度、材料的混合程度等)一般事先無法確定,因為這些參數不是由系統本身所決定的,而是受外界影響的,是很難進行預測的。因而不確定性主要包括回收物品的數量、質量和到達時間等,這些不確定性因素將給逆向物流系統結構設計帶來一系列後續問題,如回收率的不確定性將導致物料計劃的不確定;回收產品檢測前的質量不確定性將導致加工順序和交貨時間的不確定、生產任務安排的複雜性;回收產品質量和時間的不確定性將導致再製造車間物流路線複雜多變;再製造產品庫存的位置和規模難以確定。

由於這些因素不易控制,要做到供應和需求的有效匹配就很困難。可見,供應不確定性是再製造物流網路區別於傳統生產分銷物流網路的一個主要特征,因而逆向物流網路設計的一個重要前提是要保證對廢舊產品回收量和組成成分變化的魯棒性,使當前所作的網路設計決策能夠滿足今後環境變化的需要。這些都是逆向物流網路設計必須考慮的因素。然而,現有逆向物流網路設計模型大多採用確定性規劃方法,忽略了上述的不確定性因素,而目前只有少數模型採用靈敏度分析方法時考慮了不確定性因素的影響。

(2)檢測和分類的集中程度

供應不確定性導致的直接後果之一就是要在逆向物流網路中設置檢測/分類環節,而在傳統生產分銷物流網路中卻沒有。

在傳統的供應鏈中,物流沿著製造商、批發零售商、消費者這樣的路線流動,其分銷物流網路中的產品物流路徑一般事先已經確定;而逆向物流中有檢測和分類功能,逆向物流網路中的產品回收處理路徑取決於廢舊產品的質量。因此,逆向物流網路的結構會更複雜,網路設計時需要確定檢測和分類功能的位置,回收產品只有在檢測之後才能確定其未來的目的地,檢測和分類環節的集中程度對逆向物流網路中的檢測費用、搬運費用及運輸費用有重要影響。

(3)“正向”與“逆向”的關係

正向物流網路的特點是“少對多”,呈發散狀結構;逆向物流網路的特點是“多對少”,呈收斂狀結構。

逆向物流可以通過三種渠道來進行:一種是傳統的正向物流網路;一種是獨立的逆向物流網路;還有一種是正向和逆向相結合的集成網路。以物料迴圈利用為目的的逆向物流通常被描述為一個開環系統,因為物流系統中的廢棄物不是回到了它的原始製造商,而是被另外的廠商所利用。這種情況下由於正向和逆向物流渠道的操作者不同,對正向和逆向回收物流渠道進行整合的可能性很小。材料迴圈利用以外的逆向物流系統則可以是一個閉環系統。

正向物流與逆向物流的參與者可能相同也可能不同。回收物流渠道的操作者可以是正向渠道的參與者(製造商、批發零售商、物流服務供應商等),也可以是其他一些專門的團體(二手商家、專業再製造廠商等)。操作者不同將會對配送和回收物流的整合的可能性產生重要的約束或影響。正、逆向產品流以及參與者的相互協同、兼容問題是需要研究的問題。

逆向物流網路設計的原則

逆向物流基於它不同於正向物流的獨特特點,其網路設計除要遵循正向物流網路設計的基本原則之外,還應該具有與其特點相適應的設計原則。一般來說,設計逆向物流網路應該充分考慮到如下基本原則:

1.用可持續發展的標準約束供應商

選擇符合可持續性發展標準的供應商需要增加額外的選擇標準,如必須為供應商解決兩難的悖論:生產可重覆使用的零配件的供應商可能因此失去大部分業務。這種損失應該得到補償,如可以將維修等業務外包給原始製造商,一方面原始製造商具有專業的業務知識和設備,可以提供較好的服務,另一方面供應商可以通過模塊化設計以便於產品回收。

2.建立新的市場

環保要求會引發建立某些特定物料的新市場,也可能引發生產過程中現有物料流程的重組。藉助新技術,以前作為廢物處理的物料會變成有用的副產品。處置設施應儘可能地接近終端消費者,這樣可以便捷地運送來自消費者的廢舊產品。此外,企業應儘可能提供廢棄物處理服務。

3.應付不確定因素

在回收的產品中,只有部分是有價值的,但正確預測哪些部分有價值比較困難,因此用來區分迴流產品中有用部分和無用部分的分類/測試工作需要分散進行。由於逆向渠道固有的推/拉特性,即使在完美信息狀態下,在回收產品的供給和需求之間也存在著不匹配問題和回收渠道的選擇問題。從事物料和能源經營的企業應該進行一定的準備,使自己能對管理和流程中的變化作出快速反應。不斷變化的產品和服務也在不斷推動設計的變化,為了達到生態最優化,必須多研究一些備用的設計方案。

4.對物流網路設計與回收方法進行匹配

有些研究者對成本和服務驅動式的網路設計進行了案例研究,他們得出的結論是:與傳統的正向物流相比,閉環供應鏈有明顯不同的特點,尤其在流程方面。產品回收網路的典型特點是:它包括了專門從事收集與運輸的匯聚部分、將可再用產品配送到市場的發散部分、與回收處理各個環節有關的中間部分。它們對物料回收、再製造、可再用部件、可再用包裝、保修和商業回收等網路進行了區分,這些網路類型在網路的拓撲結構、參與者的角色、參與者之間的合作等方面不同。

5.提高再迴圈的設計

關於環境驅動式網路設計,有研究者從閉環供應鏈的角度分析了電池回收問題,討論了許多網路設計方法,環境因素影響著網路的拓撲結構、參與者的角色、參與者之間的合作。有人認為產品如何設計是一個關鍵因素,決策時要考慮模塊化、物料類型、供應商的參與程度、可拆解性、生命周期、所用設備的類型、產品中模塊/部件的標準化程度,影響決策的參數包括污染的產生、能源的使用、殘餘廢棄物、生命周期成本、生產技術、輔助材料、副產品、可回收性、產品複雜性、產品功能等。

6.提高迴流的質量和比例

除了高效的物流管理和優化的產品設計外,系統的優化程度依賴於迴流質量和迴流比例。

7.構建時要以實際情況為準,要定性和定量分析相結合地進行

因為無論採用何種類型的網路,都需要花費大量的資金和精力,一旦發生網路運行不暢、效率不高的情況,將會給企業帶來大量的資源浪費和沉重的負擔。

8.構建時應儘可能地考慮經濟效益與社會效益的協調

逆向物流網路設計時,生產商的經濟收益和環境保護、社會效益之間存在一定矛盾。單純追求經濟效益的最大化,可能造成回收意願的降低;反之,較大的回收努力繫數並不一定對應較大的經濟收益。因此,追求收益最大化就有可能以犧牲環境為代價。在條件許可的情形下,應該根據產品商品特性、實物資產專用性程度、技術資產專用性程度、企業的核心能力、成本收益狀況的變化情況,考慮到最優回收努力繫數的要求,合理選擇設計物流網路以達到經濟效益和社會效益的雙贏。

9.構建時要採用科學合理的建模方法,選擇合理的模型和參數,選用相對精確的演算法

逆向物流網路構建的主要任務:一是確定回收產品從收集地到市場需求終點的整個流通渠道的結構;二是逆向物流網路結構的效率分析及績效評價。前者涉及選址定位、運輸、成員關係協調等建模問題,後者需要數理統計的分析方法及有關績效評價體系、評價辦法。所構建結構效率的高低依賴於所選擇的數學建模方法及演算法。

總之,閉環供應鏈與傳統的供應鏈有著顯著不同的地方,尤其在可持續發展方面,因此需要對傳統的設計原則進行擴展。擴展時,必須考慮減少廢氣排放和廢物生成,需要用到諸如生命周期評估法(1ife cycle assessment)、生命周期成本法(1ife cycle costing)等先進工具。

逆向物流網路規劃方法概述

逆向物流網路是逆向物流的基本組成部分,逆向物流網路的優劣,對降低逆向物流的運作成本起著極其重要的作用。回收產品不同,逆向物流網路的組成結構也不相同,網路的複雜程度也不相同,其中以再製造物流網路最為複雜。同時,越複雜的網路,其降低成本的可能性越高,但優化的難度也越大。

逆向物流系統的網路規劃,主要是各種設施如倉庫、處理場、工廠地點的選擇,回收產品的調配等。通過對文獻的研究分析發現,目前逆向物流網路規劃方法大多是將各種隨機情況進行確定性近似,再建立數學模型,然後優化求解。

數學規劃方法是解決逆向物流網路規劃的主要方法,特別是在網路結構邊界清楚、設計的節點相對較少的情況下,傳統數學規劃方法配合專門的求解軟體(如lingo/matlab等),可以方便地得到網路規劃的最優解。

該類方法被廣大學者應用於不同的環境,如為可重覆使用、可折盛的運輸包裝容器的租用設計“閉環”逆向物流系統。該系統包括總代理、回收物流服務商、發貨人、收貨人和“正向”物流服務商,由這五個主要成員建立了一個經典的無能力約束倉庫選址混合整數線性規劃模型。該研究的重點是在成本最小化目標下,倉庫地點如何選擇;哪些倉庫將用來存儲、清理和維修回收來的包裝容器;當有人租用容器時,怎樣從倉庫將容器發送給發貨人。

此外,還對維持系統運轉所需的容器數量、租金定價、各倉庫之間的庫存平衡等問題進行了求解。

常見的物流網路模型

物流網路的設計過程是複雜的,常常需要藉助各種數學模型和電腦模型。實際系統和問題的多樣化,使得網路規劃方法也多種多樣。按照系統建模方法的不同,常見的網路規劃模型主要有五類,即圖表模型、最優化模型、模擬模型、啟髮式模型、專家系統模型。其中,圖表模型適合進行初級分析;最優化模型適合於問題比較清楚、明確,能用數學式表達的系統;啟髮式模型和專家系統模型適合於對主觀經驗和定性因素的分析;模擬模型以電腦模擬技術為基礎,適合於帶有隨機不確定性的、離散事件的系統。下麵介紹最常見的三種模型,即最優化模型、模擬模型和啟髮式模型。

1.最優化模型

最優化模型是依賴精確的數學方程式和嚴密的數學過程來分析和評價物流網路的各種可選方案,從數學上可以證明所得到的方案是針對該問題的最佳選擇。

最優化模型通過精確的運籌學方法設計數學模型求出決策問題的最優解。在給定的假設前提和足夠的數據後,優化模型能夠保證求出最優解。最優化模型主要包括各種數學規劃模型,例如線性規劃非線性規劃動態規劃、混合整數規劃、排隊模型、枚舉模型、微積分模型等。其中,物流網路規劃最常見的是各種線性規劃模型。按優化變數的不同又可以分為兩類:一類是連續型線性規劃問題;另一類是混合整數規劃問題(mixed integer linear planning,MILP)。

連續型網路優化模型的典型應用就是單設施選址規劃的重心法模型,該模型以運輸總成本最小化為優化目標,優化過程採取了多次迭代和逐漸逼近的數學方法。由於優化模型中進行了一系列的假設和簡化,因此最後得出的最佳坐標點往往需要修正,或作為選擇初始方案的參考依據。

混合整數規劃模型常用於多設施選址、網路最佳路線設計等問題中。由於變數空間的不連續,模型的求解過程中存在組合爆炸問題,一般需要應用數值逼近方法或現代優化方法,而且只能得到近似的滿意解。目前應用的主要求解方法有遺傳演算法、節約法、遺傳模擬退火演算法、分支定界法、逐次逼近法、SAD模擬法、最短路徑法、模糊匈牙利法、排隊論、非線性規劃法等。

最優化模型也有其局限性。由於實際系統的複雜性,一個數學模型往往無法包含現實問題中所有的約束與影響條件,需要進行一系列的假設。如果建立的模型對現實系統的描述過於細緻,即使利用了最大型的電腦,也無法在合理的計算時間內得到最優解(因為會出現“組合爆炸”的問題)。因此,需要在問題求解的時間與問題描述的現實性之間取得平衡,即需要在運算能力限制與假設條件個數之間進行權衡。

2.模擬模型

能提供數學最優解的模型雖然看起來最好,但有時理論上的最優解對現實的系統卻沒有意義。例如物流網路設施選址問題,按數學模型求出的最優點可能位於某條河道或橋梁上。物流網路規劃中,存在許多隨機因素,有時數學上的最優解並不是問題的關鍵,而是需要經常選用模擬技術,建立系統模擬模型。

所謂模擬模型,就是以代數和邏輯語言作出的對系統的模擬。這種模擬通常要利用隨機的數學關係,可以說,模擬的過程就是對系統模型進行抽樣試驗的過程。模擬模型能真實地模擬系統過程,可用於物流系統規劃的很多方面,如物流設施選址、物流績效影響因素分析、物流設備配置、物流成本分析等。大部分模擬模型要針對所分析的具體問題專門設計。儘管國外已有一些專門處理物流問題的模擬模型,但更多的模擬模型還是建立在通用模擬語言的基礎上,例如Witness、eM-Plant等。

從物流網路規劃問題來看,最優模型與模擬模型的區別在於,最優規劃模型尋求的是最佳的倉庫數量、最佳的位置、每個倉庫的最佳規模,而模擬模型則是試圖在給定的多個倉庫、多個分配方案的條件下,反覆使用模型,對多個佈局方案進行評價,從而找出最優的網路佈局方案。

系統模擬需要藉助電腦的幫助,建立模擬模型需要大量的數據信息,要應用統計分析技術,同時還需要較長的電腦運行時間。儘管如此,由於物流系統中存在著大量隨機現象,使得物流模擬技術的應用越來越普遍。在逆向物流中,不確定性和隨機性是其最突出的特點,因此應用模擬模型到逆向物流網路規劃中,具有特別強的針對性。

3.啟髮式模型

模擬模型能夠實現模型定義的真實性,最優模型能夠實現尋求最優解的過程,啟髮式模型則是這兩種形式的混合模型。啟髮式模型是以啟髮式規則為基礎建立的系統模型。啟髮式規則指的是那些能指導問題求解的原理、概念和經驗法則。對於一些無法求得最優解的問題,藉助於這些啟髮式規則,可以得到滿意解,但無法保證獲得最優解。

啟髮式模型對物流系統中某些難以解決的問題,是一種很實用的方法。物流系統規劃人員對某個問題的求解經驗有時可能勝過最複雜的數學公式,如果能將這樣的知識或經驗以規則形式融入現有模型中,將能得到更高質量的解。

以下是物流系統規劃中的一些啟髮式規則:①最適合建倉庫的地點是那些需求最大的地區或臨近這些地區的地方;②按整車批量購買的客戶應由供應點直接供貨,而不應再經過倉儲系統;③如果某產品出、入庫運輸成本的差異能夠彌補倉儲成本,就應該將該產品存放在倉庫里;④從分銷的角度看,那些以小批量購買且位於運輸線末端的客戶的服務成本最高。

將啟髮式模型與專家系統技術結合,就可建立專家系統模型,它能幫助物流管理人員迅速提高決策能力。

逆向物流網路管理

當逆向物流網路建立起來後,就需要對其運營進行管理,在此基礎上,還要對其績效進行評價。逆向物流在實際運行過程中,應該註意以下幾點。

1.加強逆向物流的起始點控制

多年以來企業總是從配送、分銷的角度去審視其物流系統的營利性,其手段主要是從對庫存量的監控來達到贏利的目的。有研究表明應該集中註意力關註逆向物流的管理功能。尤其是被稱為逆向物流的起始點,更應受到更多的關註。在逆向物流流程的起始入口對有缺陷或無依據的迴流商品進行審查是逆向物流系統成功運作的前提條件。要想使整個返回的物品流實現利潤,實現良好的起始點控制是第一個重要因素。

在過去,很多企業採用所謂的“自由迴流”政策來吸引客戶,雖然起到了一定的效果,但它同時也鼓勵客戶濫用這一政策。比如,在GENCO的一個零售商集中式處理中心,就不得不面對來自顧客的大量退貨商品。而這些並不是被顧客聲稱的有質量“瑕疵”的商品。很顯然,“自由迴流”政策鼓勵了客戶欺詐行為的發生。

這種迴流方式使得生產商承擔了產品迴流過程中引起的絕大部分成本和費用。由於生產商可能以比賣給零售商的直接價格更低的價格把這些產品賣給分銷商,生產商的利潤降低了,而分銷商卻無需承擔處理迴流產品的費用。這一機制顯得既不高效,也不公平。

Nintendo是一家電子游戲製造商,它開發出了一套革新性的“起始點控制”系統。如果零售商登記賣給顧客的游戲留言裝置,就能從Nintendo得到0.5美元折扣。這樣一來,Nintendo和零售商就能判斷產品是否被擔保,判斷產品是否在允許的時間內迴流。他們在電腦系統中研製了特殊的包裝,使得零售商的銷售末端掃描儀能掃描產品序列號,掃入的信息即是更新資料庫,當顧客要求退回Nintendo公司的產品時,零售商就能進入這個資料庫檢查。

這個新系統對該公司的底線產生了巨大的影響,在實施了這一系統之後,Nintendo公司的商品迴流降低了80%,降低到低於2%;在大多數系統中,一旦銷售人員對迴流商品做了一個決定和判斷。這個判斷一般來說就不能更改了。但由於許多銷售人員在這方面並沒接受太多的訓練,因此系統的問題就被放大了。

在逆向物流起始點控制上的失敗還可能引致供應商和零售商之間的摩擦,更不用提損失收益了。比如,在1996年年末,美國一家精品服裝生產廠商忽然發現其股票價格戲劇性下跌,這主要源於一家銷售該精品服裝的零售商無力合理地完成物品至製造商的逆向物流工作。這個零售商位於市區的大型購物中心,幾乎占了該製造商1/3的營業額。這就是問題所在。

2.壓縮處理周期

另一個成功運營逆向物流的管理要素是短的處理周期。擅長管理逆向物流過程的公司往往也擅長逆向物流的起始點控制。這些公司還能夠縮短迴流物品的時間、轉移和處置有關的迴流周期。雖然絕大多數迴流物品並不隨時間的增加而變得更好,但很明顯,許多公司仍未能找到縮短冗長的迴流商品處理周期的方法。在涉及的許多公司來看,物品的迴流是額外的作業過程。當物品迴流至某個配送銷售中心後,我們不清楚它是否是可重新整修或可利用的缺陷品,還是需要掩埋的廢品。想要經營一個正向配送中心是困難的,公司配置資源去經營一個逆向物流配送銷售中心更是難上加難。

企業壓縮處理周期的難點在於對迴流物品該如何及時處理。當處理的含義不清或常常有笛例外情況時,企業員工很難做決定。

3.逆向物流的信息系統

在運作逆向物流的決策過程中所遇到的一個最嚴重的問題是沒有一套完善的信息系統。很少有企業能自動收集逆向物流運作過程中的信息。一些企業中的逆向物流從業人員認為他們根本無法購得令人滿意的逆向物流管理信息系統。

為了更好地應用信息系統壓縮處理周期時間,美國的一家企業開發了一套非常簡單的系統。除了建立電腦硬體系統之外,他們設計了人工系統以改善迴流商品的處理。他們使用的是三色系統。如果這件商品要被退回給工廠,則被貼上黃色;如果該商品要被放入處理品托盤,則被貼上綠色;如果系統顯示紅色,則這件商品另作處理,需要進一步調查。這家公司儘量把被貼紅色的商品的數目控制到最少。由於處理決定是由系統作出的,它並不依賴於某員工的判斷,因此迴流商品處理周期被大大縮短了。此外,該公司還根據這套系統從跟蹤迴流物品檢測處理周期和工廠績效中獲益。企業的採購人員在和其供應商談折扣時就能掌握比對方更完備的信息。此外,商店還能知道顧客有沒有在退貨時存在欺詐。這些企業已經認可了逆向物流對利潤的影響,同時也採取了相應的方法去處理逆向物流中的難題。

在逆向物流系統中採用信息系統的主要目的就是為了更好地跟蹤迴流物品,並採取相應的措施及時加以處理,以節省處理時間與減少相應的成本耗費。

4.集中式迴流物品處理中心

在集中式的系統中,所有要進入逆向物流渠道的產品都被帶至處理中心,在那裡經分類、加工然後運至下一個目的地。這種集中式系統的好處在於為每個逆向物流的客戶創造儘可能大的價值,這些顧客往往因此能從迴流商品獲取更高的收益。這個系統還使得企業能最大化迴流商品的數量,因為分揀專家擁有該領域的專門知識,可以為每件產品找到最佳的迴流目的地。

一般來說,集中式迴流物品處理中心是這樣運作的:零售商把物品送回至集中式迴流物品處理中心後進行分類工作。在這一步中,相關人員將對該商品是重新出售還是廢棄作出決定。顯然,選擇最佳的處理商品的方式對於從迴流商品獲取利潤的最大化是至關重要的。

從製造商的角度來看,集中式模式能改善顧客服務。它可以加速協調過程,改進迴流商品的認可制度,還可以部分地開發管理信息。由於迴流商品被集中了,因此,製造商更易於瞭解商品迴流的趨勢。此外,良好的逆向物流管理可以作為一類營銷手段來保持顧客的忠誠度。快速完成交易、給予顧客信任這些都有助於加強顧客的忠誠度。採用集中式迴流物品處理中心帶來的益處如下所示。

1).簡化零售商店的工作

2).改善和供應商的關係

3).改善庫存商品的控制

4).提高庫存周期速度

5).降低行政成本

6).降低店鋪成本

7).減少商品貶值

8).重視零售商的核心能力

9).減少土地掩埋費

10).改善管理信息。

5.零返回商品流

在“零返回商品流”計劃中,製造商和分銷商不允許商品由迴流通道中迴流。相反,他們給零售商和其他下游成員一個迴流額度,為迴流商品的處理制定規則和指導章程。在許多產業中,迴流額度一般占零售商銷售額的3.5%~4%。

“零返回商品流”政策一般能大大降低成本。實施這類政策的企業可以通過預先設定迴流商品的成本限額來減少迴流成本的不確定性。運用“零返回商品流”政策來穩定迴流率可以改善企業計劃,保證財務健康。

這種政策可以使企業免於接收迴流商品,這種戰略被一些消費品公司和電器公司所採用。很有意思的是,大多數零售商並不專門追蹤迴流商品處理成本。相反,商品購買者已經把迴流額度因素考慮進了定價,他們忽略了迴流商品處理成本。雖然“零返回商品流”政策使銷售通道中的上游成員無需處理逆向物流商品,但它並不減少銷售通路中的下流成員的負擔。

因此,這項政策導致的結果是複雜的,在一家消費品公司,“零返回商品流”政策看起來的確降低了與迴流商品有關的處理成本,然而,迴流商品的大部分進入了其他的流通渠道,比如二手市場。在評價“零返回商品流”政策時,常常不得不考慮這對“銷售渠道”可能造成的影響。

1)“零返回商品流”政策的運作

在典型的“零返回商品流”政策中,供應商會通知顧客,訂購的產品不允許退回。相反,供應商會給予顧客一個根據發票金額的折扣。零售商按照供應商的意思,可能會銷毀商品。也可能以其他方式處理。在應用於電腦行業的另一種模式中,零售商會把所有的產品送至集中的公開的迴流商品認證機構。對有用的物品進行償付後,再將它運給第三方以整修或做其他處理,無用的物品則按預定的規章進行處理。這種模式下,零售商的目標就是羅列出儘可能多的製造商,使他們加入這一模式,從而能集中接收、集中核查、集中付款。如果站在電腦製造商的角度,所有的產品都會送至從事整修的第三方,一個獨立的機構會對產品進行審核以決定它的有效性,決定零售商的信用等級。所有“迴流商品認證機構”的工作及之後的商品處理工作都由第三方完成。

這種模式給零售商帶來的後果可能是快速的付款,更簡化的迴流過程,更少的迴流商品庫存;而對製造商而言,這種模式可能引起更快的恢復作業,更好的“迴流商品認證機構”組織。但在這種模式下也有缺點,沒用的產品成為一個棘手的問題,因為第三方不知道向製造商還是向零售商要求償付。

2)2%~6%的問題

“零返回商品流”可能會帶來被稱做“2%~6%”的重要問題。由於大型零售商在銷售過程中擁有巨大的影響,因此製造商難以決定一個合適的迴流額度。舉例來說,如果製造商出售商品給Kmart,Kmart願意接受製造商的不超過6%的迴流率,如果製造商將迴流率設為6%。事實上,雖然它有6%的迴流額度,但如果實際迴流率只有2%,Kmart會更高興。Kmart會利用額外未用的迴流額度來要求折扣。

然而,如果製造商設定了2%的迴流額度,但實際的迴流率卻有6%,那麼Kmart就很可能不接受製造商設立的迴流額度。由於大型零售商的影響巨大,製造商基本不具備和它討論決定迴流額度的力量,再加上製造商無力控制迴流商品的處理過程,這就意味著“零返回商品流”政策使零售商承擔的風險要小於製造商。一項有效的“零返回商品流”方案要求買賣雙方都能理解什麼是他們的實際成本

6.再製造、整修

在逆向物流網路運作管理中,再製造與整修也是十分重要的部分。再製造和整修可以分為五類,分別是:修理、整修、重新製造、拆卸和迴圈利用。前三類涉及產品的修理和升級,它們的互相區別在於改善的程度不同。修理的工作最膚淺,重新製造涉及的工作最多。

拆卸只是把一部分可重覆使用的部件從使用過的迴流品中拆除以恢復、整修。迴圈利用則是對商品中的某些部件的再利用。

對使用過的商品進行重新製造及整修正變得越來越普遍。甚至連NASA的太空梭都是由整修的工具製造成的。NASA的一個下屬部門利用經整修的機器工具來生產航天器的主體部件。從成本的節約角度來考慮,整修要優於購買新產品設備。

Hewlett-Packard也使用經整修的部件作為服務部件,他們接收迴流的次品和生產線,對其進行再造和整修,然後通過他們的服務網路利用這些部件。他們通過重新利用有價值的資產而降低了成本。

7.資產的恢復

資產恢復就是對迴流商品、過剩商品、過時商品、廢品和過多的材料進行分等級和處理,目標就是在降低處理責任和成本的同時提高迴流商品所有者的回報。資產恢復的目的就在於儘可能地恢復商品的經濟和生態價值,從而降低最終廢品的數量。

對許多企業而言,資產恢復已經變成一項重要的商業活動。資產恢復對於企業營利性的影響程度取決於企業在減少諸如環境問題這樣的負面影響的同時從迴流商品中恢復儘可能多價值的能力

資產恢復過程包括銷毀迴流商品。當迴流商品進入二級市場後,許多零售商和製造商仍然希望他們的商標獲得認可。銷毀包括去掉製造商的名字,撕去價格標簽。

逆向物流網路的案例分析

案例一:不同企業的逆向物流網路構成

例一:IBM的逆向物流網路。IBM企業活動中包括了多個閉環鏈,主要涉及租賃期滿的產品退回、回購、環境保護的回收以及生產中的廢料回收。從全球範圍看,每年的迴流物資達幾萬噸。為了從這些逆向迴流品中獲取最大價值,IBM考慮了對這些迴流品在產品層、部件層和原料層的三種再利用選擇,其逆向物流過程涉及回收產品的分類、拆卸、再製造、再銷售等,由全球資產恢復處理機構負責全球範圍的網路佈局和處理規劃。通過這種方式,IBM每年可從迴流產品中獲利幾百萬美元,與此同時,也使廢棄物填埋和焚燒處置量減少了4%,節約了一大筆廢棄處置費用。

Image:逆向物流网络功能示意图.jpg
  例二:荷蘭電子電器設備逆向物流網路。荷蘭於1999年通過守法規定了電子電器設備生產商和進口商必須對產品報廢後的回收和再利用負責。為應對這一規定,生產商們建立了一個聯合回收再迴圈網路。該系統包括一個區域性儲存中心網路,遍佈各地的產品經由市政機構或零售商收集後送往該中心,產品在那裡經過分類、合併,然後再裝運到次級的回收承包商那裡,作進一步的處理。

例三:杜邦(Dupont)公司的地毯回收逆向物流。杜邦公司經營著多個設施點以回收提煉舊地毯中的尼龍材料。在美國的田納西州有一個大規模的回收加工廠,用於處理由美國的幾個大城市代理商收集的廢舊地毯。首先將可再利用的部分從廢地毯中分離出來,然後進行迴圈再生。再生原料有幾種不同的用途,包括作為新的地毯原料和作為汽車上的零部件。2001年Dupont公司在加拿大安大略省又實施了一個地毯回收迴圈項目。

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