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1、此项工作得到国家自然科学基金（70582088，70702037）和沈阳航空工业学院博士启动基金（07YB10）资助闭环供应链管理问题的研究进展徐家旺 1,2，黄小原 3，邱若臻 31. 沈阳航空工业学院经济管理学院，辽宁 沈阳，1101362. 中国科学院自动化研究所，辽宁 沈阳，1100163. 东北大学工商管理学院，辽宁 沈阳，摘要：分析了逆向物流和闭环供应链产生的原因，就闭环供应链中逆向物流的回收与重新利用、闭环供应链结构设计、闭环供应链运作、闭环供应链契约协调、闭环供应链不确定性等问题的研究现状进行了全面的总结，并对闭环供应链管理问题的未来研究方向进行了展望。关键词：供应链管理，闭环
2、供应链，逆向物流，综述1 引言经济全球化、信息化以及人类对生活环境的要求,特别是国内资源节约型、环境友好型社会的构建引起人们对于逆向物流、特别是基于再制造的闭环供应链的关注 1,2。“逆向物流”的概念最早是由Stock在1992 年提出的,他指出逆向物流为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 3。闭环供应链的概念是在逆向物流基础上产生的,正向物流与逆向物流整合起来,形成一个封闭的供应链系统,即为闭环供应链,它是指生产及流通过程中,企业从采购到最终销售的完整的供应链网络结构,包涵了产品回收以及产品生命周期支援的逆向物流。从企业的角度看，驱动逆向
3、物流形成的主要因素来源于四个方面：（1）法规强制：许多发达国家已经强制立法，责令生产商对产品的整个生命周期负责，要求他们回收处理所生产的产品或包装物品等。我国也于2003年出台并开始实施电子垃圾回收利用法草案，该草案明确规定制造商有义务对废旧产品回收再处理，其他相关法规和条例也在这之后陆续出台。（2）经济效益：企业通过废旧物品回收再利用，一方面可以减少生产成本、减少物料的消耗、挖掘废旧物品中残留的价值，直接增加经济效益；另一方面，可以在激烈的竞争环境中，提升企业的“环保”形象、改善企业与消费者的关系，间接地提高企业的经济效益。出于经济效益考虑的物品重新利用的情形主要以美国为代表 4。（3）生态
4、效益：由于垃圾填埋和焚化不但会造成资源损耗，而且还会造成环境污染，不利于生产活动的健康持续发展，故要求生产商对产品的整个生命周期负责，以节约资源、保护生态环境。出于生态效益考虑的物料重新利用的情形主要以欧洲为代表。比如，Christian等(1999)用实际事例验证了循环重复利用物料行为对环境保护、资源节约的效用 5，Giannis 等 (2002)研究了SLI电池的回收处理网络以及电池回收行为对环境的影响 6。（4）社会效益：生产企业回收利用所生产的产品，符合社会发展的“绿色”思路，从而有利于企业在社会中树立良好的公众形象，产生巨大的社会效益。逆向物流的产生使得供应链结构从单一的前向供应链发
5、展为还包括逆向供应链在内的闭环供应链系统。前向供应链是指通过对物流、资金流、信息流的控制, 从采购原材料开始, 制成中间产品以及最终产品, 最后将产品销售给终端顾客的将供应商、制造商、分销商、零售商、以及顾客连成一个整体的网络结构 7。而闭环供应链由前向供应链及其末端的顾客的产品作为起点, 经过退货、直接再利用、维修、再制造、再循环回收或者废弃处理等逆向运作形成的物流、资金流和信息流的闭环系统 8- 10。作为近年来企业界和学术界普遍关注的焦点，闭环供应链的产生主要有以下几方面原因: 第一 , 环境立法迫使企业必须对可能造成环境污染的产品及包装的整个生命周期负责; 第二, 消费者被赋予了更多的
6、权利将不符合需求的产品退回卖家; 第三 ,企业已经认识到构建合理的闭环供应链系统能够增加收入、开拓新的市场 10。逆向物流和闭环供应链的研究虽然刚刚起步, 但其实际应用在欧美一些国家已经早就开始。在我国也正处于增长势头, 特别是国家对构建节约型、环境友好型社会政策倡导, 为闭环供应链的发展提供了广阔的空间 11。目前国内外学者从不同角度对闭环供应链管理的诸多问题进行了研究，大体上包括逆向物流的回收与重新利用、闭环供应链结构设计、闭环供应链运作、闭环供应链契约协调和闭环供应链不确定性问题等。2 逆向物流的回收与重新利用问题一般来说，闭环供应链的逆向物流系统中废旧产品的回收主要采用制造商负责回收、
7、零售商负责回收和第三方负责回收等三种模式。目前对于产品回收模式的研究主要集中在定价方式和利益分配问题上。如国外学者McGuire 等(1983)研究了不同回收模式下的定价方法 12; 国内的学者顾巧论等(2005)基于博弈论对逆向供应链的定价策略进行分析 13，王玉燕等(2006)则给出了多个闭环供应链的定价模型 14,15。对于逆向物流的研究主要集中在回收品的库存控制，Toktay 等(2000)研究了需求信息结构、延迟交货、需求率以及产品的生命周期等因素对库存控制的影响 16; Minner(2001)研究了一个包含逆向物流的多级系统的战略安全库存控制模型,利用最优控制理论针对产品需求和回
8、收均呈动态变化的情形,确定了最优的生产、再制造和废弃处理策略 17; Kiesmueller等(2001)在假设随机的回收物流明显依赖于需求的条件下, 研究了允许缺货情形的库存控制模型 18。国内学者在这一领域的研究也取得了很多成果, 如黄祖庆等(2005)研究了销售商对退回产品基于定期和定量两种不同处理方式的最优库存控制模型 19。关于回收物品重新利用，Thierry(1995)提出人们普遍认可的划分方式，他认为重新利用方式主要分为直接再利用、修理、再生和再制造四种 20：（1）直接再利用：回收的物品不经任何修理可直接再用（也许要经过清洗和花费比较低的维护费用），如集装箱、瓶子等包装容器；（
9、2）修理：通过修理将已坏产品恢复到可工作状态，但可能质量有所下降，如家用电器、工厂机器等；（3）再生：只是为了物料资源的循环再利用而不再保留回收物品的任何结构，如从边角料中再生金属、纸品再生等；（4）再制造：与再生相比，再制造则保持产品的原有特性，通过拆卸、检修、替换等工序使回收物品恢复到“新产品”的状态，如飞机发动机的再制造、复印机的再制造等。Thomas 等(2003)研究了电子行业中废旧产品的回收和重新利用, 并将研究的方法应用到 Agfa- Gevaert AG 和 Electrocycling GmbH 公司 21，Moritz 等(2003)研究了 IBM 公司对回收零部件的管理
10、22。国内学者目前这方面的研究主要集中在电子和汽车等产业 23,24。在回收产品再销售方面，Lee 等(1997)和 Bulow 等(1986)先后研究了旧耐用消费品在二手市场上与新耐用消费品竞争情况 25,26，Majumder 等(2001)利用博弈论模型研究了第三方再加工产品如何与正常商品共同分享消费者的需求 27。这方面的研究目前国内还很少。3 闭环供应链结构设计问题根据回收物品种类及处理方式的不同, 闭环供应链结构类型也有所不同。目前多数研究将闭环供应链网络分为再利用、再制造和再循环三类, 但现实中还包括商业退货这一类型 28。再利用闭环供应链网络适用于回收的物品不需要经过复杂的设备
11、处理就可直接再利用, 如各类包装。网络功能主要是收集、运输和存储等；再制造闭环供应链网络适用于价值较高的产品, 如发动机、机电设备、复印机等。目前,再制造过程大多是在前向供应链基础上进行扩展,形成多级闭环供应链网络；再循环闭环供应链网络适用于价值较低的废弃物, 如废钢、废玻璃、废纸、沙子、塑料等。这种供应链结构相对简单, 其逆向物流过程直接由终端消费到生产厂商 28；商业退货闭环供应链网络适用于消费者因购买的商品不符合需求或因质量问题而将产品退给销售商。电子商务交易的实施, 使得这种退货情况极为频繁。设计一个高效、合理的闭环供应链结构能够将这种因退货而导致的损失降至最小。在闭环供应链管理研究中
12、，设计逆向物流系统结构是极其重要的工作，因为它是形成系统的第一步，并且系统结构对其运作绩效起着决定性作用。Moritz 等 29指出，在设计一个有效的逆向物流系统之前必须回答三个问题，即逆向物流系统由哪些企业成员构成？逆向物流系统必须具备哪些功能且在何处实现？传统（前向）物流渠道与逆向物流渠道之间的关系是什么？许多文献基于这些问题的考虑，提出了逆向物流系统的一些原则 30-34，但由于考虑角度和论文发表的年代所处社会经济发展水平的不同，这些原则具有一定的局限性，并未形成统一的规范 35。由于闭环供应链结构特性, 在进行闭环供应链结构设计时除了要遵循传统供应链构建的速度原则、可变性原则、有声原则
13、、可视化原则和价值原则等五项基本原则之外，还需要关注其他设计原则, 如闭环供应链系统的成员构成、具备功能、正、逆向供应链渠道的不同等方面 35。确定系统的层级结构、分散与集中程度、回收设施的布局、数量和容量等是闭环供应链系统构建的核心问题 36。由于闭环供应链系统的高度不确定性，使得网络建模非常复杂。目前的多数文献主要是基于确定的环境用一种仓库选址的混合整数规划模型来建模。这方面早期的研究，达庆利等(2004)从可直接再利用产品、可再生产品和可拆卸再制造产品三个角度进行了详细的文献综述 35。而邱若臻和黄小原(2007)则从再利用、再制造、再循环和商业退货闭环供应链网络设计四个方面进行了更全面
14、的介绍 37。近年来，国外的许多学者在逆向物流网络系统构建方面又取得了许多新的成果 38,39，我国的许多学者更是做了大量的工作，如何波等(2007)通过引入目标函数的模糊满意度，采用两阶段模糊算法求解，确定建立中转站和处理站的位置、中转站的数量以及由中转站服务的废弃物产生点，构建了一个废弃物的逆向物流网络 40。赵晓煜等(2007)从环保的角度出发，提出了一种将模糊综合评判和数学规划相结合的电子废弃物回收利用网络优化设计方法 41。孙沛涛等(2005)对处于保修期内的返回商品的闭环供应链的网络设计进行了研究，基于企业成本最小原则，建立了关于加工工厂，分拆检测中心以及货物流分配的混合整数规划数
15、学模型 42。戢守峰等(2007)研究了对于带有产品回收逆向物流网络设计问题的数学模型，以成本最小化为目标的遗传算法解决方案，提出的模型和解决方案考虑到由于批量整合和运输引起的运输费率折扣和库存持有成本之间的平衡的多阶段回收物流体系 43。上述研究综述表明闭环供应链网络设计大多局限于确定性问题, 而且基于单阶段、静态角度考虑。但闭环供应链结构的高度不确定性决定了要设计一个优良、高效的网络, 必须考虑各种不确定性和动态性, 即设计一个更具鲁棒性的闭环供应链系统, 这也将是闭环供应链网络建模方面的一个热点和难点。4 闭环供应链运作问题Nunen 等（2004）从流程、顾客及产品三个视角分析了闭环供
16、应链的运作方式。流程视角关注的是闭环供应链中翻新流程的不同类型，翻新流程结合前向链中的采购流程、制造流程、组装流程和定制化流程组成了一个闭环。在大多数情况下，市场需求和产品回收质量的信息管理决定了翻新链的结构。顾客视角是指为客户关系管理收集信息，在闭环供应链中，终生顾客价值变得更重要，顾客购买再制造产品的动机、产品的使用和服务，以及顾客对市场激励的反应都对决策有着重要影响。从产品视角看，产品及其部件的信息都是直接或间接地从产品本身获得的，这种信息可以用来改善闭环供应链中的一些流程。产品生命周期管理的范围包括产品设计、制造、使用阶段及产品的回收阶段 44。从不同的视角研究闭环供应链的运作，应该在模型中选择不同的决策变量与目标函数。比如从流程视角看，就必须确定哪些是闭环供应链中最相关的活动，采取有效措施降低这些相关活动的成本则能大大改善闭环供应链的绩效。
