闭环供应链文献综述

闭环供应链文献综述【摘要】随着管理的发展，自2000年始，国外学者已发现正向供应链和逆向供应链其实是紧密相连，不可分割的。闭环供应链思想的提出使供应链管理的研究突破了开环物流系统的范围，闭环供应链并非仅仅是正向物流与逆向物流的简单加总，而是二者的有机合成。闭环供应链所面向的系统无论从其深度还是广度都大大超越了传统供应链，它不是简单的“正向＋逆向”，涉及从战略层到运作层的一系列变化，其复杂程度和难度都远超过正向供应链。如何将正向供应链和逆向供应链进行有机集成将成为学术界和企业界今后面临的一个巨大挑战。【关键字】闭环供应链；正向物流、逆向物流供应链管理始于20世纪80年代初，到90年代初其相关理论研究进入蓬勃发展的阶段，有力推动了企业界管理模式的转变，成为企业通过协调方式最大限度获取经济利益的有力武器。但这一阶段的供应链管理主要是对“供应商－制造商－分销商－客户”的正向供应链进行优化配置，其物流活动从供应商供应原材料开始到最终产品交付于客户结束。进入90年代以来，环境问题的凸显和产品回收再利用中蕴藏的经济机遇引起学术界和企业界对逆向物流的关注。管理的进一步发展，但直到90年代末，国内外学术界均将正向物流和逆向物流视为两个相对独立的过程，分别研究正向供应链和逆向供应链的优化管理。因此在这一阶段，正向供应链和逆向供应链的研究都是建立在开环物流系统的基础之上。然而自2000年始，国外学者已发现正向供应链和逆向供应链其实是紧密相连，不可分割的。闭环供应链思想的提出使供应链管理的研究突破了开环物流系统的范围，如何将正向供应链和逆向供应链进行有机集成将成为学术界和企业界今后面临的一个巨大挑战。一、闭环供应链的概念与目标V.DanielR.Guide,Jr[]认为：闭环供应链是这样一种供应链，除了传统供应链的活动，它还要考虑产品的获取与回收、再利用、以及回收产品的分销处理。从这一点来说，闭环供应链与逆向物流有许多相似之处，都考虑产品的回收、利用、再制造、再分销等环节。KarlInderfurth以及RuudH.Teunter[[ii]]撰文指出，闭环供应链一个显著特点就是回收产品恢复、再制造，这个回收产品可能来自客户(产品使用者)，也可能来自供应链其它环节如生产缺陷、副产品、分销渠道过程中的缺损等，闭环供应链这个特点是与传统供应链最显著的区别。产品回收、再利用过程就是逆向物流过程，因此闭环供应链中这一逆向物流特点是对传统供应链的补充。Bloemhof-Ruwaard[[iii]]认为供应链中的逆向过程包含了三个层次上的物流活动：废弃品从最终用户返回到生产者的物理活动（包括收集和运输）；生产者将废弃品转化成可用品的活动；针对废弃品再利用进行的产品再设计活动。前两个层次是实现废弃品再利用必须进行的基本活动，而后一个层次则是确保前两个层次的活动不断降低成本和提高效率的活动，三个层次所包含的物流活动有：（1）废旧产品的回收；（2）废旧产品测试/分类；（3）再处理，其中包括产品层的再利用、零部件层的再利用以及原材料层的再利用（4）最终处置，即将不可再利用的产品进行填埋或焚烧（5）再配送，将经过再处理阶段的产品配送到相应的需求市场，各活动之间的相互联系。Krikke[[iv]]指出实施闭环供应链的目标是通过产品的循环利用再生，来减少废物的排放量，同时以较低的成本提供给顾客适当的服务。Geyer和Jackson[[v]]也指出闭环供应链的目标有两种：一是经济目标；另一个是环境目标。赵晓敏等人[[vi]]认为闭环供应链管理的目标是实现“经济与环境”的综合效益，这不仅有助于企业的可持续发展，也有助于整个国际社会的可持续发展，尤其在构筑“强环境绩效”优势方面，闭环供应链管理所表现出来的优势远远超过了传统供应链管理。二、闭环供应链的驱动因素Klasson和Mclaughlin[[vii]]的一份研究充分表明，通过积极致力于环境管理，企业可以获得更多利润。两人通过162家公司的实证分析，认为环境绩效与企业获利之间有着显著的正相关关系，较强的环境绩效有利于企业获得更多利润，反之，较差的环境绩效将对企业盈利产生负面影响。而闭环供应链管理最深刻的意义就在于通过产品的循环再利用，大大减少资源的消耗和废弃品的垃圾排放量，从而带来企业环境绩效的提升。Min与Galle[[viii]]通过对美国采购经理实践的调研，企业逆向供应链管理的动力主要还是降低末端处置的责任和满足法规要求，而不是建立环境合作伙伴关系，当采购企业选择供应企业时关注再循环而不是在使用或者源头减少。由于个体利益和集体利益之间的不一致，发展闭环供应链，实现可持续发展需要政府的参与。张群，戴淑芬[[ix]]指出环境污染导致的外部不经济，迫使国家开征绿税或者实施许可证制度，在这种情况下，供应链成员单位必须在产品设计、生产、配送、废弃物处理等方面重新权衡，考虑降低污染和废物的回收利用，从而客观上推动了闭环供应链的形成RolandClift和LucyWright[[x]]利用手机产业的大量数据，得出供应链每一阶段的价值增值与对环境的影响是不成比例的结论。他们提出随着供应链的延伸，各阶段对环境影响与价值增值的比值是越来越小的，说明了实施逆向物流延长供应链，实现商品的再利用和再循环对资源节约和环境友好有很大的意义。通过将生产者的责任延伸至产品的生命周期的各个环节，特别是产品消费后阶段的回收、再循环和最终处理处置，可以促进产品整个生命周期过程的环境保护。RolandGeyer等[[xi]]指出：基于生产者责任延伸的回收法律，如欧洲报废汽车(ELV)及废弃电气与电子设备(WEEE)指令，消费者对于产品回收政策和环保产品管理希望的增加，第三方回收企业稳定持续的发展，这些都意味着原始设备制造商(OEM)越来越需要从产品生命周期的各个阶段管理自己的产品。随着竞争的加剧，企业实施闭环供应链管理不仅仅是为了获取经济利益，有时更是为了一些非经济因素。MargareteA.Seitz等[[xii]]通过对汽车发动机的再制造商进行调查，结果表明，由OEM承担的汽车发动机再制造领域，OEM进行再制造的原因不仅仅局限于传统的产品回收的动机，比如伦理和道德责任，环境立法，以及直接的经济动因（再制造的盈利性），更多地是为了市场占有量，品牌保护以及产品售后服务中对备件的需求，特别一些处于消费后阶段的即将退市的产品，企业需要提供足够的备件来满足客户的需求。从现有的文献来看，学者们多数注重的是闭环供应链的闭环结构特征，较少涉及闭环供应链的定义。此外，从现有文献来看，虽然学者们都提到法律法规对企业生产活动存在影响，但是多为定性分析或文字分析。三、闭环供应链的模式与设计根据回收方的不同，Savaskan等人[[xiii]]在由零售商销售产品的情形下将闭环供应链分成3种模式：1）制造商回收模式；2）零售商回收模式；3）第三方回收方式。而姚卫新[[xiv]]年又在电子商务环境下对闭环供应链的形式进行了补充，增加了制造商直销的情况，具体分为5种模式：1）零售商销售零售商回收；2）零售商销售制造商回收；3）零售商销售第三方回收；4）制造商直销制造商回收；5）制造商直销第三方回收。Fleischmann[[xv]]等人将闭环供应链根据产品再生形式则将其分为了大批量循环网络、组装产品再造网络和重用网络。Krikke[[xvi]]等人在不同的制造形式和回收目地的基础上，定义了7种闭环供应链模式，分别是：1）旋转模式；2）混合制造模式；3）批量回收模式；4）逆向分销模式；5）服务——维修模式；6）交易——维修模式；7）循环补偿模式。Guide[[xvii]]等人依据偶发事件管理来分析影响闭环供应链的因素，将其分为依照库存的再造模式（Remanufacture-to-Stock,RMTS）、依订单的再组装模式（Reassemble-to-Order,RATO）和依订单的再造模式（Remanufacture-to-Order,RMTO）。其影响因素与模式匹配如表1所示：表1影响整体计划的关键因素和闭环供应链模式的匹配因素RMTSRATORMTO回收数量高中低回收所需时间不确定某种程度上可预测某种程度上可预测回收质量有限制不确定完全不确定产品的复杂性低－中中－高高测试及评估的复杂低－中中－高高性再造的复杂性低－中中－高高为了建立高效的逆向物流系统，Fleischmann等人[[xviii]]于1997年提出了逆向物流网络设计应该考虑的三个方面：1）逆向物流的参与者。逆向物流的参与者可能是原来的正向物流的渠道成员（如制造商、销售商、物流服务商等），也可能是专门的第三方服务商（如再生商，废旧品收集中心）。2）逆向物流的处理环节（如收集、测试、分类、拆分、重用等）及实现方式。3）正向物流的渠道与逆向物流渠道之间的关系。目前对闭环供应链设计多是基于物流网络设计的。根据参与者的不同，闭环供应链中逆向物流网络可以呈现出两种结构：开环结构和闭环结构[[xix]、[xx]]。开环结构主要指回收的物品不回到初始的生产商而用于其他企业，此时逆向物流独立于正向物流渠道；闭环结构主要指回收的产品或包装材料回到原来的生产厂商，此时逆向物流渠道与原来的正向物流渠道相互关联，形成封闭的物流系统。对于开环的逆向物流网络设计，根据回收来的废旧品的可利用程度可以分为：1.直接再使用产品的逆向物流网络设计。此时网络的功能主要是收集、运输和存储，研究的关键问题是如何确定仓库地点和运输计划，所建立的模型类似于传统的MILP模型。Kroon和Vrijens[[xxi]]针对某荷兰物流服务商的案例进行研究，提出包装箱的逆向回收系统，对空包装箱的运输、维护和存储问题进行统一规划。Goh[[xxii]]，Cranic[[xxiii]]和Trunk[[xxiv]]也做了类似的研究。2.可拆卸的再造产品的逆向物流网络设计。由于回收物品质量的不确定性，从而导致其中可再利用零部件的不确定性，故此时问题的关键集中于对回收物品的检测、修复、再造生产设备的选址上。Li-HsingShih[[xxv]]针对台湾政府实施的废旧电器回收系统建立了逆向物流网络的混合整数规划模型，其目标是实现包含运输成本、生产成本、新设施固定成本、回收成本及最终处置成本在内的总成本最小化。此外，Pochampally和Gupta[[xxvi]]提出三阶段数学规划方法用于逆向物流网络设计以实现产品再造过程中获得最大的经济价值。3.原料再生的逆向物流网络设计。由于再生往往采用化学、生物的方法而改变了原来物品的物理提醒，所以此时的关键问题除了传统的仓库选址外，还集中在再生设备的选址和处理能力的确定上。Barros等人[[xxvii]]设计了建筑垃圾沙子的在循环网络，其中包括对沙子进行分类和存储干净沙子的地区仓库以及负责重污染沙子清洁和存储的处理工厂，作者建立了两级MILP选址模型，并利用启发式算法确定仓库和工厂的数量及位置。类似的研究还有地毯的再循环网络设计[[xxviii]、[xxix]]。对于闭环的逆向物流网络设计，Fleischmann等[[xxx]]第一次全面地分析了产品再生环境下的物流网络，在对不同行业产品再生案例研究的基础上，从产品、供应链和资源三个维度考虑产品再生条件，并根据集中化程度、网络层次、与其它网络的关联、开环/闭环结构、协作程度五个方面对产品再生网络进行分类。进一步明确两类具有闭环结构特征的物流网络：包装物的直接再使用网络和OEM负责的产品再造网络。Fleischmann[[xxxi]]又根据OEM是否负责对产品回收再利用，分为OEM管理的逆向物流网络和由第三方进行管理的逆向物流网络；并进一步指出OEM网络属于闭环供应链网络。Krikke等人[[xxxii]]总结了传统供应链的设计原则，并指出了实施闭环供应链还应遵守新的原则，见表2。表2传统供应链和闭环供应链的设计原则传统供应链（正向开环）闭环供应链1、将物流纳入公司战略1、以可持续发展的标准来约束供应商2、全面组织物流2、利用会计系统对产品或服务在其整个生命周期内的成本及环境影响进行核算