20世纪90年代以来,面对全球人口剧增、资源短缺、环境污染和生态蜕变的严峻形势,人们环保意识逐渐增强,同时,由于世界各国环保法规约束力度的加大,于是逆向物流(Reverse logistics)的经济价值逐步显现。电子产品是一种技术含量高、寿命周期短、更新速度快的产品,我国已经成为家电及电子产品的生产、消费大国。2003年,我国电视机、洗衣机、电冰箱、空调器、电脑的产量为1.82亿台,预计社会保有量9亿台、报废量2800万台,已到了淘汰报废的高峰期。由于没有对废旧家电及电子产品进行有效的回收处理,不仅造成浪费大量资源、对环境产生严重影响,而且给消费者带来安全隐患。 1 逆向物流的国内外研究综述 国际学术界和企业对逆向物流管理的重视是近十年的事情。1992年,Stock在给美国物流管理协会(CLM)的一份研究报告中提出“逆向物流”这个名词[1],认为逆向物流是对原材料、加工库存品和产成品等从消费地到起始地的相关信息的高效率、低成本的流动而进行规划、实施和控制的过程。Fleischmann(2001)对逆向物流的定义如下:包括逆向供应链的内向物流、替代品存货、及相关信息的规划、导入、与控制的整个流程,达到有效率、有效益,以便获取价值或做适当的处理[2]。Fleischmann等(1997)将逆向物流研究领域分成三个主要研究方向:逆向物流网络规划、库存控制和生产计划,综述文献中所提出的数学模型,并指出未来研究的可能方向。其中物流网络的构建是整个逆向物流的基础,逆向物流网络的主要任务是收集和运送废旧物品。物流网络的功能是将产品从顾客端回收、预处理然后送达再制造(或其他再利用方式)的地点[1]。Shih(2001),Hu(2002)等建立的模型是多级的混合整数线性规划(MILP)模型[4-5],目标函数大多是从电子产品运行周期的角度要求平均成本最小。 中国在逆向物流管理的研究则比较晚,有关逆向物流系统模型和优化的研究还刚刚起步,向盛斌等在2001年着重从环境伦理方面论述了逆向物流管理必要性,强调政府管制[6];柳键在2002年利用产业组织理论对逆向物流管理作了分析[7]。朱道立等在2003年对逆向物流系统的功能作了分类,研究了逆向物流系统的系统结构以及相应的系统技术[8]。达庆利等2004年在国内外文献分析的基础上,全面地总结了逆向物流系统结构的研究成果,重点讨论了逆向物流系统的结构特征、设计原则及设施的选址定位问题[9]。谢家平等2004年分析了废弃处理策略的成本与效益;考虑再用收益最大化、再生收益最大化、填埋成本最小化、回收净收益最大化、再生项数最大化等目标约束,建立了产品回收策略优选的0-1型目标规划模型[10]。由于逆向物流在时间、数量、质量上都具有高度的不确定性,从而建立的生产-回收模型中包括有大量描述供应、分销、逆向物流动态变化的参数,模型往往难于用解析方法求解,而需要借助计算机进行仿真模拟。现有的文献表明,大多研究者考虑了随机需求与回收,缺货时允许迟交等,在具体建模时一般将各种随机情况进行确定性的近似,通过建立与传统单级或多级仓库定位模型类似的混合整数线性规划(MILP)或者非线性规划问题来求解。模型以物流总成本最小化为目标函数,满足供需平衡、设施容量、变量或参数为整数或非负等约束,通常用启发式算法求解这类复杂网络设计的NP难题[9,10]。 2 发达国家废旧电子类产品的逆向物流现状 废旧电子类产品重新利用方式主要分为以下四种: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;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。 产品回收在逆向物流网络中占有重要的位置,正是通过各种各样的回收策略,产品的生命周期形成了一个闭合的回路。寿命终了的产品最终通过逆向物流又进入下一个生命周期的循环。分析电子类产品的特点和产品生命周期,电子类废旧产品回收是实现制造业逆向物流乃至实现生态工业的先决条件。产品的回收利用能减轻对原材料的消耗,同时减少废弃物对环境的危害。回收类别驱动因素包括:市场营销、客户满意服务、经济、法规条例等,针对不同的回收类别驱动因素给出了不同的电子类产品处理方式。 目前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。如德国1991年颁布的关于包装材料的条例中,要求厂商回收所有销售物品的包装材料;荷兰则要求汽车制造商对所有为旧汽车实行再生。2004年8月欧盟《电子垃圾处理法》正式出台。该法律规定,投放市场的电子类产品,其废弃物的收集、处理、回收和环保处理相关费用将由生产商或进口商承担。要求生产商(包括其进口商和经销商)在2005年8月13日以后,负责回收、处理进入欧盟市场的废弃的电器和电子产品。自2000年以来,美国先后有20多个州尝试制定自己的电子废弃物专门管理法案。2003年9月,加利福尼亚州通过管制电子产品生产者及其处置的法规。国外许多知名企业把逆向物流战略作为强化其竞争优势,增加顾客价值,提高其供应链整体绩效的重要手段。例如宝马汽车公司(BMW)、福特汽车公司(Ford)这样的跨国公司,则积极的实施逆向物流以获得竞争优势。BMW已经宣布了一个战略目标:在21世纪设计出一种面向分解的汽车。当产品生命周期结束时,BMW的经销商可以将汽车回收后分解,然后把分解后的部件投入到新车的生产线中。福特汽车公司把环境概念纳入成本材料选用控制中,不仅带来了环境效益,为企业树立了声誉,更重要的是带来了可观的经济效益。1999年,福特公司资源再生利用的收益达到10亿美元。该公司汽车的外壳和其他很多部分都是用易拉罐、塑料瓶等回收物再制造。IBM公司研究了从其使用过的产品中回收可再利用零部件的网络结构,以及回收行为对企业经济效益的影响,结果表明电子产品的回收再利用给该企业带来了巨大的潜在效益。施乐公司的“无废物计划”回收了该公司工厂2002年产生的80%的无危害固体废料。它还把6万多吨的已填埋电子废料取出,重新回收利用。施乐公司的这个举动一年可节约数百万美元,同时正在研究开发全球第一种可以回收、再生的复印机;柯达公司则对最新型号的一次性相机作了精心的改进,使其用过以后变成可以回收利用的所谓“绿色电子废物”。