家电产品回收体系与逆向物流系统模型的研究

黄卫东　吴仲伟　薛　浩

摘要：在现有TCL销售物流体系基础上，阐述了目前我国家电产品回收体系现状，并分析了家电回收的管理模式；通过对家电回收处理业务流程的分析，构建了逆向物流的系统结构；应用逆向物流技术，以网络运营成本最小为目标，完成了逆向物流系统数学模型的设计和优化。

关键词：逆向物流；家电产品；系统模型

中图分类号：F715文献标识码：A

文章编号：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

废旧家电的回收利用对人类社会与环境有着深远的影响，也对全球经济可持续发展有着重要意义。目前，以废旧家电为主构成的电子垃圾已经成为国内外关注的焦点。国外废旧家电回收处理在回收体系和处理工艺上都已经相对成熟，而我国废旧家电回收整体技术水平落后，缺乏规范管理。因此，为了提高回收资源利用率，降低物流成本，缩短回收周期，增强回收的经济效益和社会效益，必须构建高效的废旧家电回收体系，开展逆向物流技术的深入的研究；构建家电回收逆向物流网络系统模型。

1家电产品回收体系现状与管理模式

1．1家电产品回收体系现状——以TCL家电集团为例

TCL是中国知名的家电制造企业，其维修销售网络遍布全国，现有的物流网络是：工厂—中转仓—经营部—客户这样层次分明的结构，分为五个层次：

（1）全国配送中心（Central Distribution Centers，CDC），从属于家电制造工厂；

（2）区域配送中心（Regional Distribution Centers，RDC），遍布全国中心城市；

（3）经营部：现有168家，且不断增长；

（4）经销商：现有上万家，包含国美、苏宁等大型经销商，直接面对消费者；

（5）消费者。

通过对TCL销售物流网络结构分析，在原有物流网络基础上建立家电回收逆向物流网络体系，可以节约巨额成本，带来良好的经济效益和社会效益（见图1）。

在家电回收逆向物流网络中，各个层次处理环节分析如下[1-3]。

1．1．1家电产品收集和回收

家电产品的收集和回收是将顾客所持有的产品通过有偿或无偿的方式返回到销售方。这里的销售方是在逆向物流网络中直接面向消费者的终端经销商，分为两类：一是家电卖场如国美、苏宁等和家电销售商场。二是为了方便消费者，销售方就近设立回收中心对回收的家电产品进行统一管理。

1．1．2处理

家电产品入库以后，在家电回收中心开始对家电产品进行处理。处理过程包括对产品的分类、检验与决策。通过对产品进行功能检测，并根据产品结构特点以及产品各零部件的性能确定可行的处理方案。处理后的产品在逆向物流网络中有三种去向：质量合格无缺陷产品返回到销售网络，通过正向销售物流网络，回到消费者手中；需要维修的故障产品根据情况送到修理点或修理厂商，检修完毕后，再经销售网络返回消费者；大量的无使用价值或废弃产品，利用已有物流网络运输，先送到处于中心城市的区域配送中心RDC，再集中送到全国配送中心CDC保存，由家电制造工厂进行再制造再加工。

1．1．3再制造再加工

废旧家电产品送到家电再制造工厂进行分选、检测，根据情况进入再制造再加工工艺流程，包括修理、翻新、重新制造、同型装配、循环利用等工艺环节，最终获得新的零部件及原材料[4]。

1．1．4废弃物处理

对于那些没有任何经济价值的家电产品和零部件，可以通过机械处理、地下掩埋或焚烧等方式进行处理，避免二次环境污染。

1.2家电产品回收管理模式的选择与建立

根据回收处理主导对象的不同，家电回收体系管理模式分为四种典型模式，分别是政府负责制、生产者负责制、第三方负责制和联合负责制。

家电回收逆向物流的管理模式，可分为三层：第一层是战略层，明确管理目标；第二层是运作策略层，通过各种策略的运作组合，保证第一层战略目标的实现；第三层是支撑技术，是上两层的运作基础或前提[5-6]（见图2）。

2家电回收逆向物流系统模型的研究[7-10]

家电回收逆向物流由回收需求驱动，而且运作效率在很大程度上依赖于其系统结构。考虑到逆向物流高度的复杂性和不确定性，这里针对TCL五层物流网络，建立家电回收的系统模型。

2.1 家电回收逆向物流系统模型描述

（1）家电回收逆向物流网络系统模型的基本假设

①为了方便消费者，回收中心设在家电商场或超市附近，作为同一个网络节点；

②每个消费者送来的家电数量较少，多为单件；

③消费者到回收中心距离短，运输费用忽略不计；

④全国配送中心紧紧依托再制造工厂，地理位置很近，可以作为同一个网络节点；

⑤网络节点如回收中心、分销中心（经营部）、维修中心、区域配送中心RDC、全国配送中心CDC位置已经确定；

⑥利用TCL现有的销售网络和资源，不计维修中心、分销中心、RDC和CDC的投资成本；

⑦网络节点库存容量有约束限制，单位平均运营成本已知；

⑧网络节点之间单位运输费用与距离相关，满足一定函数关系；

⑨合格无缺陷家电产品从回收中心到经销商环节，可以看作销售物流环节，不作考虑。

（2）家电回收逆向物流网络系统模型中各层次节点集合

消费者集合P=1,2…nP，p∈P

回收中心（经销商）集合I=1,2…nI，i∈I

维修中心（维修网点）集合J=1,2…nJ，j∈J

分销中心（经营部）集合K=1,2…nK，k∈K

区域配送中心RDC集合M=1,2…nM，m∈M

全国配送中心CDC集合W=1,2…nW，w∈W

家电产品集合E=1,2…nE，e∈E

（3）家电回收逆向物流网络系统模型的决策变量

Z=1 选择回收中心0 其他

Z=1 选择维修中心0 其他

Z=1 选择经营部0 其他

Z=1 选择RDC0 其他

Z=1 选择CDC0 其他

xpie 回收中心i回收的家电产品总数量

xike 回收中心i运往分销中心k的家电e的数量

xije 回收中心i运往维修中心j的家电e的数量

xkme 分销中心（经营部）k运往区域配送中心m的家电e的数量

xmwe 区域配送中心m运往全国配送中心（再制造工厂）w的家电e的数量

（4）家电回收逆向物流网络系统模型参数

①数量参数

ui 回收中心最大处理能力

uj 维修中心最大处理能力

uk 分销中心（经营部）最大库存能力

um 区域配送中心最大库存能力

uw 全国配送中心最大库存能力

②成本参数

fi 建立回收中心i的固定成本

vi 回收中心的单位平均运营成本（含家电回收成本）

vj 维修中心的单位平均运营成本

vk 分销中心（经营部）的单位平均运营成本

vm RDC的单位平均运营成本

vw CDC的单位平均运营成本

③运输距离参数

lij，lik，lkm，lmw；分别表示从回收中心到分销中心，回收中心到维修中心，分销中心到区域配送中心，区域配送中心到全国配送中心的运输距离。

④运输费用参数

a单位标准运输费用

tij=a•dij 回收中心i到维修中心j单位运输费用

tik=a•bik 回收中心i到分销中心k单位运输费用

tkm=a•bkm 分销中心k到区域配送中心m单位运输费用

tmw=a•bmw 区域配送中心m到全国配送中心w单位运输费用

b，b，b，b为相关系数

2.2家电回收逆向物流网络系统模型建立

（1）目标函数

f=v+tx+v+tx+v+tx+v+tx+v•x+f•y

（2）约束条件

x≤uz,i 回收中心的能力限制

x≤uz,j 维修中心的能力限制

x≤uz,k 经销中心（经营部）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′为重售家电产品）

xpie，xike，xije，xkme，xmwe≥0决策变量非负

z,z,z,z,z∈0,1,i,j,k,m,w决策变量为整数

（3）模型说明

目标函数表示建立该逆向物流网络的主要成本，包括回收中心的固定成本、各网络节点运营成本及运输费用。

约束函数描述了逆向物流网络中各层次节点的能力限制，各节点家电产品数量关系。

3总结

对家电回收逆向物流技术还有待进一步深入研究，特别是对于家电回收体系及逆向物流网络系统模型设计，还缺乏定量分析和实用研究。因此，我们应该从应用实例中总结家电回收逆向物流系统结构设计的一般原则和规范；研究逆向物流系统中信息类型、特征以及信息集成共享策略；探讨不确定环境下家电逆向物流结构及业务流程的优化；展望现代逆向物流的发展趋势，如第三方物流以及电子商务、IT技术在逆向物流网络中的具体运用等。

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注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。