基于产品多生命周期的闭环供应链信息采集与共享

贺 超， 庄 玉 良

（1.中国矿业大学管理学院，江苏 徐州 221116；2.南京审计学院信息科学学院，江苏 南京 211815）

一、引言

闭环供应链是正向供应链与逆向供应链的有机结合，由于其在促进环境保护、可持续发展、低碳经济等方面的巨大潜力，闭环供应链概念一经提出，便迅速吸引了诸多理论研究者的关注。然而，闭环供应链管理在我国依然处于起步阶段，真正在企业中予以实践的并不常见。在闭环供应链中，回流产品/物料的回收、处理和再利用整个流程都与传统的正向供应链有着本质的区别。在闭环供应链中，参与者、产品、处理方法等都是不确定性的来源，从而给闭环供应链实践带来了巨大挑战。

闭环供应链的运作需要各参与方在业务流程上紧密协调，这必然依靠与闭环供应链运作有关的信息能够在整个链条中共享。然而，所有被共享的信息首先需要获取，但这恰恰是当前理论研究所忽视的方面。闭环供应链中的信息与回流产品/物料的属性紧密相关，而这些不断变化的属性在时间轴上产生于闭环供应链的不同环节，且可能经历多次回收再制造循环，即产品可能不仅存在一个生命周期，在很多情况下会存在多个生命周期，某些长寿命、高价值零部件更是如此。因此，要持续跟踪这些信息的变化，为闭环供应链决策与业务处理提供支持，建立一个高效、可靠、与传统管理信息系统完全不同的信息采集体系。这种面向产品多生命周期的闭环供应链信息采集体系是任何闭环供应链管理都必须解决的基础性关键问题。

二、闭环供应链信息采集的特点与研究现状

1.闭环供应链信息采集的特点

信息协调是供应链协调的重要方法之一，对于不确定性远远超过正向供应链的闭环供应链而言，信息协调的意义更为重要。然而，闭环供应链本身的特点，使得闭环供应链信息采集的难度远比正向供应链高。

（1）闭环供应链信息内容更丰富，实时性要求更高。除正向供应链中的产品种类、数量、位置、价格等一般信息外，闭环供应链由于涉及最终产品的回收和再处理，还必须包括产品使用状态，如维修次数、材料属性，甚至要包括设备温度、转速等。显然，这些数据很多都是实时变化的，对数据采集的要求更高。

（2）在闭环供应链中，是基于产品而非类别的信息采集。正向供应链中所有同型号的产品都是同质的，在进行数据采集时只需考虑到类别即可。然而，闭环供应链中产品的返回情况各不相同，其信息跟踪必须深入到产品个体层次，这给闭环供应链信息采集带来了编码和数据存储上的巨大挑战。

（3）闭环供应链信息时空分布广泛。由于对消费者需求响应和现金流周转等方面的要求，正向供应链时间分布往往较短，且在空间上涉及消费者的信息不多。而闭环供应链则与此有着本质上的不同。闭环供应链中返回的产品，其生命周期因产品而异，如冰箱、汽车等高达十年以上，其中耐消耗部件可能被多次回收再利用。这就使得闭环供应链中信息采集和存储的时间范围被空前延伸了，且出现了多个生命周期，在空间上亦是如此。最终客户在使用过程中，很可能会使产品发生位移，而数据采集则必然发生在更为广泛的地理范围之内。

（4）闭环供应链信息不确定性高，且产品价值不易衡量。闭环供应链中与产品回收及再处理相关的各种信息都具有明显的不确定性，如产品的损坏部件及损坏程度、产品回流的时间和数量等。因此，闭环供应链运作对信息采集和共享的依赖远远大于正向供应链。此外，在处理回流产品时，为最大限度地再利用各部件价值，闭环供应链必须衡量并跟踪每个部件的价值损耗比，以确保再制造的技术经济合理性。这种部件价值损耗尽管意义重大，却不易衡量，往往还需要人工判断的参与，给闭环供应链信息采集带来了巨大的成本和困难。

2.闭环供应链信息采集与共享的研究现状

尽管信息如何采集和共享对闭环供应链运作有着至关重要的影响，但当前这方面的研究却相对欠缺，且多为采用WEB等技术对信息系统集成方面的研究。比较典型的包括：曹（Cao，Y.）等[1]提出了客户机（C）/服务器（S）架构混合浏览器（B)/服务器（S）架构的第三方逆向物流信息系统；郑晓静、[2]张文学[3]在WEB技术基础上分别提出了闭环供应链信息共享的作业、管理、战略层级体系和异构数据的共享模式；常香云等[4]进一步提出了制造商主导型逆向物流信息集成平台的概念模型和功能模型。类似的，计三有等人[5]考虑将闭环供应链各参与方管理信息系统进行集成，构建基于面向服务体系结构（Service Oriented Architecture，SOA）的闭环供应链信息系统框架。这些研究大多着眼于对闭环供应链上各企业管理信息系统的集成，对闭环供应链管理信息系统的框架进行了大量探讨。然而，由于闭环供应链的复杂性，数据共享尽管存在可能，但流程一体化却存在极大的困难，且仅仅依靠WEB技术并不能很好地解决闭环供应链信息共享的特殊性。因此，贺超等[6]以物联网技术为基础，对企业逆向物流管理信息系统进行了探讨，但该研究局限于一个企业，并未将之延伸到整个闭环供应链。此外，也有一些学者侧重于对信息共享本身的研究，如常香云等[7]对闭环供应链信息网络集成问题的研究，王顺林等[8]对闭环供应链上建立供需信息集成中心的讨论等。这些研究仅仅强调应该予以共享，并未涉及企业应如何进行信息采集与共享。

三、闭环供应链信息采集与共享体系的设计

覆盖整个产品生命周期的信息对于闭环供应链的运作效率和协调有着重要影响。因此，其信息采集必须在产品全生命周期时空范围内，采用适合闭环供应链信息采集的技术，构建一个完整的信息采集体系。

1.基于产品多生命周期的信息分析

所谓产品多生命周期是指，在闭环供应链中，回流的产品在被生产之初，其中的某些零部件可能就是回收再制造的零部件。对于这些零部件，它们事实上经历了多次产品生命周期，只是在不同的生命周期内其价值的部分被多次“重生”。因此，对于这些特殊零部件而言，对其信息的跟踪不仅仅是全生命周期，往往是在多生命周期的范围内进行。对于闭环供应链应采集的信息，乔伊纳德（Chouinard）[9]等按信息类别进行过初步探讨。然而，对信息采集而言，按照信息流程进行分析更为合理，即对于每一个生命周期，从产品生产、销售、回收、再制造、再销售直到废弃的整个过程所应采集的信息进行分析。

闭环供应链可分为正向供应链和逆向供应链两个环节，两者之间有着非常紧密的联系。闭环供应链上的信息也可分为正向供应链信息和逆向供应链信息两部分。正向供应链信息包括产品从设计、物资采购、制造、销售直至其在用户手中被持续使用的整个过程。其中，设计信息是未来产品拆卸和再利用、再制造的基础；采购物资信息是将来产品回收时，进行零部件复用和原材料再生的判断依据；产品制造信息是未来进行回流产品数据挖掘时，提升产品制造水平的关键；销售信息是所有售后服务的数据来源，也是逆向供应链数据跟踪的起点；产品在用户手中的使用、维修数据是逆向供应链运作和优化的前提，对产品回流操作效率、零部件再利用水平等意义更大。

逆向供应链信息包括产品回流计划、产品检测、产品拆卸、零部件价值测度与属性跟踪、再制造产品需求、再制造物料选择、再制造生产、再制造产品销售等诸多环节。其中，产品回流计划针对的主要是本轮生命周期结束时的产品回收；产品检测需要调用本轮生命周期开始时的原始物资数据；产品拆卸需要调用产品设计数据；零部件价值测度和属性跟踪是整个闭环供应链中价值回收的核心。针对每个零部件与物料的具体情况，对其剩余价值进行准确测度，在满足客户需求的前提下，使相近价值比例的零部件组装成一个再制造产品，能够实现所有组成产品的零部件的总体价值“重生”量最大化。一个最优的再制造产品投入市场后，便开始了新一轮产品生命周期正向供应链的信息采集和跟踪过程。

2.基于物联网的闭环供应链信息采集

显然，在产品多生命周期的每一个生命周期循环中，正向与逆向供应链中的信息紧密关联；在相邻的生命周期中，上一生命周期的数据对本生命周期的数据具有重要影响。在这样一个广泛的时空范围内，要采用传统的信息技术进行跨企业的信息采集，是难以低成本、高效、准确完成的。而物联网具有鲜明的实时、准确、智能及单件跟踪等优势，将成为未来闭环供应链信息采集体系最为重要的技术基础。

为进行多生命周期的信息采集和跟踪，供应链核心企业应进一步细化对产品层面的跟踪，对构成产品价值核心，并有多生命周期的重要零部件进行编码和跟踪。这种编码在其多生命周期中，可用来对零部件进行唯一识别，从而实现跨生命周期的数据跟踪和分析。由于对单个产品及其零部件进行单体编码，使得整个供应链需要跟踪的实体数量空前庞大，对现有产品编码体系带来了本质的冲击。电子产品代码（Electronic Product Code，EPC）体系的逐步应用，为该问题的解决提供了理想的途径，也为基于物联网的闭环供应链信息采集体系奠定了基础。

以EPC为基础，在每个生命周期的正向和逆向供应链中，各有关参与方都将相关信息及时通过读卡器上传到相应的实体标记语言（Physical Markup Language，PML）服务器中。不同的零部件和产品既可由各自的生产企业提供PML服务器，也可由供应链核心企业提供PML服务器。在某些情况下，还可由第三方企业为整个闭环供应链提供专业信息采集和存储等服务。在每次对该产品或零部件进行某种操作时，通过接收器接收其射频识别（RFID）标签上传来的信息，并将之传递给计算机。计算机将产品的EPC通过广域网（Internet）/局域网（Intranet）传递给对象命名服务器（Object Name Service，ONS），由其指向存储该产品信息的PML服务器，并将信息存入其中。[10]这种信息采集方式将产品和信息分离，可在整个闭环供应链的多生命周期中对产品和零部件的各种相关信息进行持续采集和存储。

3.基于物联网的闭环供应链信息共享

所有信息采集的目的都是应用，而在供应链中，信息价值的最大化在于信息在供应链上下游的共享，基于物联网的闭环供应链也是如此。由于产品的信息存在于多个生命周期中，因此如何持续对相关信息进行记录，并使每一个需要信息的闭环供应链参与方都能及时获取相关信息，便成为一个非常复杂的问题。

当产品或零部件进入下一个生命周期时，所涉及的闭环供应链实体可能与其上一个生命周期有很大不同。在这种情况下，闭环供应链中的信息在跨产品生命周期的时空范围内共享，必须保证海量的存储和运算量，同时还要能够进行访问控制。基于闭环供应链的云平台是信息共享一个很好的工具，如图1所示。

在闭环供应链的云平台中，存在大量的PML服务器群，与本供应链相关的产品和零部件的各种信息都被持续记录，并能为所有闭环供应链相关实体访问和更新。通过这样一个涵盖闭环供应链中产品多生命周期的物联网信息采集和共享体系，闭环供应链上各参与实体间才有可能实现有效协调，真正实现闭环供应链管理的社会经济效益。

四、闭环供应链信息采集与共享体系面临的挑战

当前的闭环供应链协调研究大多在信息共享假设基础上进行，而企业实践往往难以满足这个前提。这种理论与实践脱节的情况，与当前闭环供应链中的业务模式及信息管理体制有着密切的关系。本文提出的新的信息采集体系也会遇到现有技术和管理上的挑战。

从技术上，必须考虑多实体大量数据访问的安全控制机制。由于跨生命周期的闭环供应链中实体众多，且不同生命周期可能在不同的闭环供应链中运行，众多实体对存储于PML中数据的访问不能泄露供应链商业秘密，对数据的修改也需要有安全控制机制予以核实，以确保所有数据的及时性和准确性。

在信息管理模式上，新的信息采集体系对数据管理的要求，与传统供应链相比有着明显的不同。由于本文提出的信息采集体系资源消耗较大，并非闭环供应链上的每一个企业都能承担，而核心企业负责数据管理又容易造成供应链权力过于集中。同时，闭环供应链信息来源的多样性，也使得流程某一方进行全面的信息管理存在一定困难。因此，引入一个第三方作为闭环供应链信息协调服务提供商，是一个比较合理的选择。这是新技术经济环境下，闭环供应链上新的生态位，是整个闭环供应链运行的使能器和效率的加速器。

五、结论

闭环供应链管理是一种产品多生命周期的管理，涉及的实体和时空范围异常广泛。及时收集闭环供应链中产品和零部件的各种信息，对于提升闭环供应链反应速度及处理的科学性有着重要价值。基于物联网技术的闭环供应链信息采集与共享体系，能够较好地解决其面对的特殊问题，但其自身的实现也面临技术和管理上的诸多挑战。随着我国经济改革与发展方式的持续改进，闭环供应链将日益受到各方重视，基于产品多生命周期的闭环供应链信息采集与共享体系必将成为未来闭环供应链实践中不可或缺的运作与竞争前提。

＊本文受国家自然科学基金“再制造闭环供应链的政府奖惩机制研究”（项目编号：71102164）、教育部人文社会科学研究基金“基于闭环供应链产品信息共享路径的回流物料价值测度体系及其应用研究”（项目编号：10YJA630235）、“闭环供应链视角下废旧电器电子产品回收再利用的政府奖惩机制研究”（项目编号：10YJC630249）资助，是江苏省教育厅2012年度高校哲学社会科学研究指导项目“基于物联网的制造业闭环供应链协调研究——以工程机械行业为例”（项目编号：2012SJD630116）、中国煤炭工业协会科学技术研究指导性计划项目“基于物联网的煤炭闭环物流管理体系研究”（项目编号：MTKJ2010-237）的部分研究成果。

[1]Cao，Y.，Zhang，X.Y.，Zhang，Q..Third Part Reverse Logistic Process Modeling Based on ARIS[C].International Conference on Transportation Engineering 2007（ICTE 2007）Proceedings of the First International conference，2007：3153-3158.

[2]郑晓静，李敏.闭环供应链的共享信息层级管理研究[J].科技情报开发与经济，2007（16）：102-104.

[3]张文学，徐琪.基于XMIJJSP的逆向物流系统的数据集成[J].物流技术，2006（6）：75-78.

[4]常香云，陈智高.制造商主导型逆向物流信息集成平台研究[[J].科技管理研究，2008（10）：124-125.

[5]计三有，仇艳丽.基于SOA的闭环供应链信息系统研究[J].武汉理工大学学报（信息与管理工程版），2011（10）：825-827.

[6]、[10]贺超，庄玉良.基于物联网的逆向物流管理信息系统构建[J].中国流通经济，2012（6）：30-34.

[7]常香云，霍佳震.面向闭环供应链的信息集成网络研究[J].科技进步与对策，2006（9）：182-184.

[8]王顺林，陈一芳.强化信息透明，突破闭环供应链管理中的信息共享瓶颈 [J].科技管理研究，2010（8）：133-134、137.

[9]Chouinard M.，D.Amours S.，Kadi D..Integration within a Supply Chain Information System[J].Computers of Reverse Logistics Activities in Industry，2005（56）：105-124.