物流设计-逆向物流运营设计

苹果公司旧手机回收模式构建运营设计逆向物流是将物资从消费点返回到原产地的过程，通过回收检验、维修与再销售、拆用零部件、物料循环利用、报废处理等流程，使这些物资得到正确处置并重新获得价值，同时捕捉回收产品所隐含的使用信息，为企业经营提供决策支持。

逆向物流的几种运作模式：采用已有的正向物流渠道、企业自建逆向物流、企业联合经营逆向物流、外包经营逆向物流，并对这几种运作模式的优缺点及适用范围进行分析，提出了本文所采用的运作模式——“回收外包+再利用自营”，在此运作模式的基础上，以逆向物流的运营成本最小化为目标，构建了电子行业逆向物流网络模型，分别从产品回收、再销售、再制造、再循环、废弃处理五个环节对逆向物流网络进行规划，确定了回收中心、再利用中心、二手市场、生产车间、原材料商、最终处理厂六个网络节点，研究各节点以及节点之间发生的各项成本，并根据各节点之间的联系建立了物流平衡约束、各节点的能力约束以及变量的取值范围约束，由此得出电子行业逆向物流的混合整数线性规划模型（MILP），以研究逆向物流系统的构建与运作。

要建立有效的电子产品逆向物流系统，不仅要确定适合企业自身的逆向物流运作模式，而且需要对逆向物流网络进行合理规划，网络中各节点的功能、数量、地理位置以及节点之间的物流量直接决定了逆向物流的运营成本。

因此，在构建和运作逆向物流系统时，企业需要解决如下问题：应采取怎样的逆向物流运作模式，企业经营逆向物流的运作流程，如何从最终消费者处收集废旧电子产品，在哪里对收集到的废旧电子产品进行检测及再利用，对废旧电子产品进行再利用时需要与哪些主体建立联系，这些主体的数量、地理位置以及向这些主体运输的最佳物资量等等。

本文即以此作为出发点，研究电子产品生产企业如何构建和运作逆向物流系统，这对于企业的经营管理具有重要的战略意义。

“逆向物流”最早由Stock在1992年给美国物流管理协会的一份研究报告中提出，他在报告中指出：逆向物流是一种包含了产品退回、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。

自1989年开始，IBM在全球范围内实施PTB（Product Take-Back）计划，该计划通过对逆向物流系统的生产过程（物料运输、库存、再制造或原材料回收、废弃处理）以及物理过程的相关信息进行有效的管理，提高了产品及其零部件的回收与再利用率，减少了由弃置废料所造成的环境污染。

一是逆向物流数学模型的研究。

Shih Li-Hsing（2001）提出了一个优化设计回收废旧家电的逆向物流网络的混合整数线性规划模型，该模型的目标是总成本最小化，即运输成本、运作成本、新设备投资的固定成本、最终的废弃处理成本之和，减去销售回收材料的收益；Hyun Jeung Ko等（2003）为研究逆向物流网络中维修设施和仓库的数量、地址和容量问题，提出了一个单目标的MILP模型；Nagurney和Toyasaki（2005）为废旧电子产品的逆向物流管理设计了整合的框架模型，其中包括对再循环的考虑，该模型描述了各种决策者的行为，其中包括电子废弃物拥有者、回收商、处理商、以及和目标产品有关的消费者的市场需求；Hyun Jeung Ko和Gerald W.Evans（2007）从第三方物流企业的角度出发，构建了同时优化正逆向物流的混合整数非线性规划模型，并提出用基于启发式算法的遗传算法来求解模型。

二是逆向物流系统的设计与构建。

Fleischmann（2001）从供应链绩效的角度出发，从三个层面指出了闭环型逆向物流网络系统构建与传统正向供应链设计的区别：逆向物流系统需要对回收物品进行集中检测、分类，逆向物流系统对高度不确定的逆向物流缺乏控制，逆向物流系统要将逆向物流与正向物流有机整合；de Brito M P和Dekker R从设计战术决策（包括采购、库存管理、生产计划、市场、信息和技术等内容）、运作决策（包括生产进度的控制、信息管理等内容）、战略决策（包括产品回收、产品设计、网络容量和网络设计等内容）等方面提出了逆向物流系统设计的框架；Harold Krikkle等在总结传统物流系统设计原理的基础上，从经济、环保、物流渠道等角度提出了闭环型逆向物流系统的设计原则，包括供应商选择标准、行业管理标准、对产品生命周期的分析、以及关于产品质量、回收率、环保和可持续发展等方面的分析。

三是逆向物流系统的实现。

Dowlatshahi（2000）根据逆向物流系统的典型模式及现有文献中的案例分析，总结了实现逆向物流系统所必须考虑的11个要素，包括成本及收益分析、供应管理、运输规划与库存控制、回收及再制造过程、焚化或弃置的规划与决策以及系统的综合性能评估等，在此基础上指出了构建逆向物流系统所面临的主要困难与挑战；Hillegersberg等人针对由生产与回收所构成的闭环供应链模型，研究了如何在企业ERP（Enterprise Resources Planning）及APS（Advanced Planning System）系统中实现逆向物流的运作及信息管理；Fleischmann则将逆向物流系统的研究归纳为三类问题，即逆向物流网络的系统设计、库存控制、再制造生产过程的规划与调度。

四是对逆向物流的各个环节的研究。

Berger和Debaillie提出了在现有生产/配送网络基础上建立拆分中心以实现废旧产品再制造的概念模型，回收的产品在拆分中心检测后有三个流向：可以修理的高质量产品在修理后运往配送中心进行再销售，分拆产品将其中可直接再使用的零部件运往工厂用于生产过程，其余部分将作为垃圾处置；Purdue大学工业工程学院的Stuart提出了两个决策模型，分别应用于离散和连续再利用过程的决策支持；Erdos和Gao等人则分别研究了拆卸过程的Petri-网络模型；Fleischmann等针对IBM公司产品的特点，研究了从废旧电子产品中回收可再利用零部件的网络模型，并从库存控制的角度设计了一个包括废旧电子产品的回收、拆卸、检测、零部件修理等结点的网络结构仿真模型，用该模型进行三种决策:拆卸得到的旧零部件是否再利用、旧零部件检测数量的控制以及旧零部件修理数量的控制。

五是电子产品逆向物流研究。

2001 年，冯坤在《机械设计与研究》上论述了我国电子产品回收企业的现状及战略价值；2004 年，中国人民大学王维平教授提出了“用循环经济解决电子垃圾，从法律政策、产业技术、公众行为等方面构建对循环经济的支撑”的观点，将循环经济理论与逆向物流进行了有机结合；2005 年，韩雪冰在《OEM 模式下废旧电子产品回收的逆向物流系统研究》中，研究了逆向物流系统中逆向配送网络、库存系统、拆卸以及再制造过程的建模、规划与仿真技术；2007 年，范军涛在《电子产品行业的逆向物流分析》中从电子废弃物的重新利用方式角度出发研究逆向物流的系统网络结构，对其中的成本问题提出了改进建议。

逆向物流的分类中国国家标准《物流术语》将逆向物流分为两大类:回收物流(Returned Logistics):不合格物品的返修、退货以及周转使用的包装容器从需方返回供方的物品实体流动；废弃物物流(Waste Material Logistics):将经济活动中失去原有使用价值的物品，根据实际需要进行收集、分类、加工、包装、储存、搬运，并分送到专门场所进行处理时所形成的物品实体流动。

本文按照逆向物流产生的原因，将逆向物流分为退货逆向物流和回收逆向物流。

退货逆向物流是指供应链中的下游顾客将不符合订单要求的产品退回给上游供应商，并由供应商进行相关处理的过程，包括投诉退货逆向物流、维修返回逆向物流、商业返回逆向物流等。

退货逆向物流产生的原因主要有三点：产品数量或种类与订单不符；运输差错导致产品损坏；产品本身存在缺陷或质量问题。

退货逆向物流一般是顾客驱动型，由顾客主动采取行动。

回收逆向物流是指对顾客所持有的废旧物品进行收集、检测、分类，然后根据物品的情况作出报废处置或进行再加工、分销到顾客手中的过程，包括废旧物品回收逆向物流、包装物回收逆向物流以及产品召回逆向物流等。

废旧物品回收逆向物流，是指当产品不能继续使用之后，对其加以收集并进行处理的一系列过程，从经济和环境两方面看，回收废旧物品一方面可以减少对环境的负面影响，另一方面还可获得经济效益；包装物回收逆向物流在实践中早已存在，对于一些可再利用的包装如包装袋、条板箱、托盘、器皿等，回收这些包装之后，通过检验、清洗和修复等流程进行再利用，与使用新的包装物相比可大幅度降低成本，对于一次性包装，将这些包装收集起来进行材料再生利用或加工处理，同样可以有效保护环境免遭破坏；产品召回逆向物流是指由于产品存在潜在隐患，而被生产商主动收集并进行相关处理的过程。

回收逆向物流一般是生产商驱动型，即由生产商主动采取行动。

回收逆向物流主要包括以下五个环节：(1)回收——对顾客所持有的产品通过有偿或无偿的方式进行收集，回收的主体有很多，可以是生产商、分销商，也可以是第三方物流服务商、各种物流组织等，有时还可能是政府承担回收任务。

(2)检测并确定处理方案——对回收物品进行测试分析，并根据产品结构特点、产品及其零部件的性能和使用情况等确定可行的处理方案，然后对各方案进行成本效益分析，确定最优处理方案。

(3)拆卸——按产品结构的特点将产品分拆成零部件。

(4)再加工——对回收产品或分拆后的零部件进行修理或加工，使其恢复价值。

(5)报废处理——对那些没有经济价值或严重危害环境的废旧物品或零部件，通过机械处理、焚烧或地下掩埋等方式进行销毁。

物流运作模式研究制造商企业（以下简称“企业”）运作逆向物流时，有四种模式可供选择：采用已有的正向物流渠道、企业自营逆向物流、企业联合经营逆向物流、外包经营逆向物流。

这四种运作模式有各自的优缺点和适用范围，下面分别进行分析，并在现有的运作模式的基础上，提出适用于我国电子行业的运作模式。

采用已有的正向物流渠道逆向物流共用正向物流渠道，是指企业完全利用原有的正向物流系统实现逆向物流的功能，逆向物流的设施、运输线路相对正向物流系统没有变化，消费者和下游企业逆着正向供应链的方向把回流物品直接递送给上一级供应商，回流物品最终到达制造商处进行处理。

采用已有正向物流渠道的优点1.节省建设费用。

逆向物流与正向物流相比，也需要经过存储、加工、运输和配送等环节。

企业采取共用正向物流的方式，将逆向物流系统完全依附于正向物流，不需要重新投资建设新的通道，可以充分利用原有的设施和组织，降低了固定投资成本。

2.操作简单。

由消费者——零售商——分销商逐层回收产品，上下游之间的业务关系明确，责任关系不需要重新协调，操作上相对简单。

3.提高人工利用率。

逆向物流的运作时间可以与正向物流互补，使员工在正向和逆向物流操作中方便而快速地转移，从而节省人力资源。