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1、 第 26卷第 8期 (总第 176期 ) 系 统 工 程 V ol. 26, No. 8 2008年 8月 Sy stems Engineering Aug. , 2008 文章编号 : 1001-4098( 2008) 08-0001-10 闭环供应链管理问题的研究进展 徐家旺 1, 2 ,朱云龙 1 ,黄小原 3 ,邱若臻 3 ( 1. 中国科学院 沈阳自动化研究所 工 业信息学重点实验室 ,辽宁 沈阳 110016; 2. 沈阳航空工业学院 经济管理学院 ,辽宁 沈阳 110136; 3. 东北大学 工商管理学院 , 辽宁 沈阳 110004) 摘 要 : 在分析驱动 逆 向物流和闭环
2、供应 链 产生的原因基础 之 上 ,就闭 环 供应链管理中的逆 向 物流回收与 重 新利用 、 闭环供应链结构设计 、 闭环供应链运作 、 契约协调和闭环供应链不确定性等问题的研究现状进行 了 综 述 , 探讨了闭环供应链管理研究的若干前瞻性问题 。 关键词 : 供应链管理 ; 闭环供应链 ; 逆向物流 ; 综述 中图分类号 : F274 文献标识码 : A 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。 “
3、 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 ,
4、驱动逆向物流形成的主要因素 来 源 于法规强制 、 经济效益 、 生态效益和社会 效 益四个方面 。 逆 向 物 流的产生 使 得供应 链 结构从单 一 的前向 供 应链 发 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 4 。 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
5、 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 5- 7。 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 7。 逆向 物 流和 闭 环供 应 链的
6、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 8。 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
7、主要采用制造商负责回收 、 零 售 商负责回收和第三 方 负责回收三种模式 。 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 M cGuire 等 ( 1983)研 究了 不 同 回 收模 式 下 的 定价 方 法 9; 国 内 的 学 收稿日期 : 2008-04-23 基 金项目 : 国家科 技计划 863项目 ( 2007 AA 04Z189); 国家 科技支撑 计划项目 ( 2006BAH02 A09) ; 国 家自然 科学基 金资助 项目 ( 70572088; 70702037); 沈阳航空工业学院博士启动基金资助项目 ( 2007YB1
8、0) 作者简介 : 徐家旺 ( 1966-) ,男 ,江西九江人 ,博士 ,中国科学院沈阳自动化研究所博士后 ,沈阳航 空工业学院副教授 ,研究方向 : 物 流与供应链管理。 系 统 工 程 2008年 2 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 10 , 王 玉 燕 等 ( 2006)则 给 出 了 多 个 闭 环 供 应 链 的 定 价模 型 11- 12 。 对 于逆 向 物流 的 研究 主 要集 中 在 回 收 品 的 库存控 制 , T oktay 等 ( 2000)研 究 了需求信 息 结构 、 延 迟交货 、 需求率以及产品的生
9、命周期等因素对库存控 制 的 影 响 13 ; M inner( 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 14 ; 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 15 。 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)
10、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 16。 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 17: ( 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
11、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-Gev ae
12、r t AG 和 Electrocycling GmbH 公 司 18 , M oritz 等 ( 2003) 研 究 了 IBM 公 司对回 收零部 件的管 理 19。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 20- 21。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 22- 23 , M ajumder 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
13、 享 消 费 者 的 需 求 24。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 在闭环供应链管理研究中 ,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。 M o ritz 等 ( 1997)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 25? 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
14、 原则 26- 30 , 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 31。 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 、 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 31 。 其 中 , Pohlen 和 Far ris ( 19
15、92)根 据 再 生 和 再 制 造 功 能 的 不 同 , 构建了不同的逆向物流回收系 统 , 但没考虑产品整 个 生 命 周 期 和 可 持 续 发 展 问 题 32 。 在 此 基 础 上 , Harold 等 ( 2001)从经 济 、 环保 、 物流 渠 道等 角 度研 究 了闭 环 供应 链 系 统的 设 计 原 则 33。 Fleischmann( 2001)进一 步 从 绩 效 考 核角度分析了闭环供应链设计与前向供应链设计 的 区 别 , 并提出 需 要将逆向 物 流和 前 向物 流 进行整 合 34。 de Brito 和 Dekker( 2002)从战略角 度 , 针对设
16、计战略决策 、 战术 决 策和运作决策三个层次提出了逆向物流系统的设 计 框 架 , 分析了不 同 决 策 层 所 对 应 的 活 动 35 。 姚 卫 新 ( 2003)在 传 统供应 链 设计原则 基 础 上 , 从可 持 续发展 、 环境 、 管理 、 开 拓新的市场 、 应对不确定性 、 物流网络与回收方法 匹 配 、 提 高回收质 量和再循环 能力等角 度研究了闭 环供应 链的设 计原则 30。 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
17、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 31 。 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 的 介 绍 37。 再利用 闭 环供应链 适 用于不 需 经过 处 理就 可 直接 利 用的回收产 品
18、 , 如包装 、 容器 等 , 因此确定产品回收地点 、 数量和运输计划是网络设计的关键问题 。 Kro on 和 V rijens ( 1995)针 对 可再利用运输包装容器设计了一个物 流 系 统 , 建立了 能 确定空包 装 容器仓 库 数量和设 置 地点 的 选址 定 位混合整数规划模 型 38 。 Del Coch ran 和 Cochra n( 1996)提 出了一对线性 规 划 (一 个 是聚 集 , 另 一个 是 分 解 )和 一 个 仿真 模 型来 最 佳地 配 置逆向 物 流网 络 , 其 中包括 可 再 度 利用的集装箱的回 收 , 同时要求回收的数量最大 化 , 分 析
19、 了集装箱回收对 企 业生产计划 、 运输计划的影 响 , 但没 有 第 8期 徐家 旺 , 朱云龙等 : 闭环供应链管理问题的研 究 进 展 3 考虑涉及逆向物流的运输问题 39。 由 于 回收物品 质 量的不 确 定性导 致 可再 利 用零 部 件 的 不 确定 性 , 因 此 再制 造 闭环 供 应链 网 络设 计 的关 键 问 题是对回收物品的检测 、 修复 、 再制造生产 设 施的选址 定 位 31。 Berg er 和 Debaillie( 1997)研究 了 将已有生产 分 销 网络扩展 为 一个具有拆卸 、 检测处理中 心 的网络结 构 , 建 立 了 一个混合 整 数规划 模
20、 型来确定 最 优设施 安 装地 点 和 处 理能 力 40 。实 际上 , Thierry ( 1997)最 先开 始产 品回 收 网络 设计的 工作 , 引入了 一种线 性规划 来设计 产品分 销 和产 品回收网络 , 包括 使用过的 复印机 的收集 41。然而 , 他的模型没有解决产品回收 (经过再制造和重新装配后 的 产品再销售 )过程应该安置在什么地方以及以多大的能 力 进 行回收 等问题。 Krikke( 1998)在此基 础上进 行了 扩展 , 提 出了一 种网 络图和 混合 整数 规划 来优 化分 解的 程度 , 评估 在收集旧复 印机和对 其进行重新 装配后再 分销方 面 的
21、产品回收选择 , 同时确定再制造的地点和 能力 , 集中的 库 存和废弃的 设备 42 。类 似地 , Jay araman 等 ( 1999)提 出 一种 混合整数规 划来确定 电子器件的 再制造工 厂的最 佳 数 量和 位置 43。 Jay araman 等 ( 2003)扩展 了先 前的 工作 , 解决包括危险产品的逆向物流运作的二 层等级布局问题。 尽管 他们成 功的解 决了大 规模问 题 , 但 模型和 求解程 序 仍然 受限于 单一周 期问题 , 并且 不能处 理运费 率折扣 和 来自退货产品整顿的库存成本节约之间 的平衡问题 44。 由 于 可再 循 环物 品 原有 物 理属 性
22、 被改 变 , 因 此 除 了 传 统 的仓 库 选址 外 , 还 应 考虑 再 循环 设 施的 布 局和 处 理 能力问 题 31。 Speng ler 等 ( 1997)从 环境和经济角度研 究 了 钢渣的再生过程中处理能力 、 成员合作的可能性及再 循 环 设施布局问 题 , 建立了多级选址定位模 型 45 。 在研究 如 何 循 环 利 用 建 筑 肥 料 ,如 过 滤 的 沙 子 的 工 作 中 , Bar ros 等 ( 1998)推荐 一 种混 合 整数 规 划 , 确 定用 来 接收 过 滤 沙 子 和清洁 、 保管污染 沙 子的处理 设 备的区域 仓 库布 局 46 。 不
23、同 于 前面 的 模 型 , 他们 考 虑了 具 有能 力 约束 的 二级 布 局 问题 。 Listes 和 Dekker( 1998)以不 确 定性观点重新研 究 了 此问 题 , 提出了一 个 多阶段随机 规 划模 型 47 。 Louw ers 等 ( 1999)设计 了 地毯 废 品再 循 环的 网 络结 构 , 建 立 了 确 定 预处理中心位置和处理能力的非线性 连 续选址定位模 型 , 这 一 模型 除 了考 虑 设备 折 旧成 本 外 , 还 可自 由 选择 预 处 理 中 心的设置地 点 48。 Rea l等 ( 1999)也研究了 这 一问 题 , 基 于 一种能力 约
24、束的混 合 整数规划 设 施布局 模 型进 行 了 相应 参数分 析 , 并 且将废 弃数量 作为网 络设计 的关键 因 素 49。 上述文献在建模方面主要集中于 环 境方 面 ,如针 对 旧 物品的回收 、 再循环 、 再利用 等 , 忽视了产品退货的 整 顿 和 渠 道选择决策 。 针对商业退 货 问 题 , M in 等 ( 2006)设 计 了 一 个由于产 品 缺陷或 消 费需求改 变 而导致 退 货的 多 级 逆 向 物流 网 络 , 建 立了 确 定初 始 收集 地 点和 集 中收 集 地 点位置 及数量 的非线 性混合整 数规划 模型 , 并运用 遗传 算法 进 行了 求 解
25、, 但 该 模型 仅 考 虑 了单 目 标 确 定性 问 题 50。 近年 来 ,国外的许多学者在逆 向 物流网络系统构建 方 面又提出了新的观 点 ,取得了 一 些新的成 果 51- 52。 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 53 。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
26、合的电子废 弃物回 收利用 网络优化设 计方 法 54。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 数学 模 型 55。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 56 。 上述研究综
27、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
28、 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 止 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
29、 理 的范围包 括 产品设计 、 制造 、 使 用 阶段 及 产品 的 回收阶段 57 。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。又如 , 从顾客视角看 ,就必须 分析哪种服务 对顾客购买决策影响最大 ,以及通过 这些服务的质量来把 系 统 工 程 2008年 4 退货产品数量降到最小。 闭环 供应链运作 研究是闭 环供应链 管理的 主要任 务 和 核 心目标 。 从运作 管 理的角度 看 ,
30、闭 环 供应 链 运作 研 究 主 要 包括生产 计 划的制订 、 分销 渠 道选 择 和设计 、 再 制 造 过程控制 、 合作伙伴选择 、 绩效评价 、 闭环供应链成员 间 的 协调和协作以及服务管理等等 。 闭 环 供应链中 的 前向生 产 计划与 控 制问 题 必须 与 逆 向产品流相结 合 , 并将其作为制造商和零售商战略的 一 部 分 。 不少学者利用决策论和图论等方法对闭环供应链 产 品 及 原料 再 使 用 相关 的 生 产 活 动 的 调 度 问 题 进 行 了 研究 。 Fleichma nn ( 1997)对 前 向 生产 计 划 与 逆 向 生产 计 划 的 集 成研究
31、进行了总 结 , 目前比较典型的成果包括确定给 定 产 品构成的最优拆卸顺序的模 型 ,回收产品的最优配件 拆 用 算 法 , 确定 每 一周期 每 种产品需 要 进行 彻 底维修 、 拆 卸 成 部件以及废弃处理数量的模 型 ,不确定车间路线选择 对 产 能 计划的影 响 研究等 等 58。 Guide( 2003)采 用产 品 流 程矩 阵 , 研究了如何利用应急计划来挖掘影响基于产 品 循 环再利用的闭环供应链生产计划及其 控 制因 素 ,结论 表 明 回 收 数量 、 时 机选择 、 回收 产 品的质量 、 产 品复 杂 性 、 测 试 和评 估复杂性以 及再制造 复杂性等特 性都将影
32、 响闭环 供 应链中的生产计划编 制 59。 Kikke 等 ( 2003)利用线性规 划 模型研究了闭环供应链中产品结构设计 的决策因素 ,包 括 模 块 性 、 可 维 修性和 可 循环利用 性 ,并 结 合日 本 某冰 箱 制 造 企 业的实际 研 发数据 对 模型进行 了 仿真计 算 与灵 敏 度 分 析 60。 闭 环 供应链供应 、 制造 、 销 售 渠道 结 构和 逆 向物 流 模 型更为复杂 。 Sav askan 等 ( 2004)研究了具有产品再制 造 的 闭 环 供应链问 题 ,考 虑 了闭环供 应 链的 四 种渠 道 模 型 , 包 括 集 中协调模型 、 制 造 商收
33、集产 品 模型 、 零售 商 收集 产 品 模 型 以及第三 方 收集产 品 模型 。 研 究结 果 表 明 , 距离 顾 客 最近的代理人收 集 旧产品的闭环供 应 链效率最 高 61 。 Min 等 ( 2006)研究了 闭 环供应链 中 的多层 逆 向渠 道 物流 网 络 的 模 型问题 。 闭环供 应 链包括 产 品退货 、 资 源 节约 、 循环 、 替代 、 再利用 、 废弃 、 重新装配 、 维修和再 制 造等逆向运 作 , 其 中 , 产品 回 收网络 是 问题的一 个 重要 方 面 。 文 章研 究 退 货 中 的问 题 , 分析退 货 中的数量 和 效 益 , 从零 售 商
34、或 终 端 顾 客 退货的产 品 进行收集 、 筛选 以 及分 销 等问 题 , 建 立 了 闭环供应链多层逆向渠道网络模 型 50。 闭环供应链的结 构 , 不但对于物 流 , 进 一 步对于信 息 流也是闭环 的 , 这就成为闭环供应链模型反馈控制的 分 析 基 础 。 Kiesmuller ( 2003)研究 了 一个 具 有 提 前期 的 产 品 回 收系统控制模型 。 这一模型由一个可用产品和回收产 品 的 两 个 状态方程 组 成 ,问 题的控制 变 量是 制 造量 、 再制 造 量 和 废 弃 量 , 可 以 采 用 极 大 值 原 理 求 解 62。 N aka shimay
35、( 2004)提出了一个典型的闭环供应链控 制 模 型 ,这一 模 型 考虑了具有一个生产商和一个顾客的 、 具有再制造过 程 的 闭环供应链系统 。 其 中 , 生产制造商具有实体库存 状 态 ,顾 客具有 虚 拟库存状 态 ,制 造 商具有 生 产控制 变 量 。 顾客 中 使用产品废弃物的比例和采用再制造的比 例 , 揭示了逆 向 物流的运作过 程 63 。 Amini 等 ( 2005)研究 了 逆向物流中 维 修服务的竞争价值及在有效逆向物流中的重要 性 ,并结 合 某大型国际医学诊断设备制造商的案 例 , 分析了如何有 效 运作维 修 服务供应 链 以实现 闭 环供应链 的 有效
36、性 和盈 利 性 , 并 使 维 修 服 务 的 总 运 作 成 本 达 到 最 小 64 。 晏 妮 娜 等 ( 2007)则 同 时考虑回收产品的再分销 、 再 制 造和再利用 三 个环 节 ,建立了一类由一个制造商 和 一个供应商构成的 闭 环供应链多目标动态运作模 型 ,并 就 回收率对闭环供应 链 的运作性能的影响进行了分 析 65 。 5 闭环供应链契约协调问题 闭环供应链的出现改变了传统物料的单向运作 模式 , 有利于 减少传 统供应 链带来的 环境污 染和资 源浪费 , 改 善企业和整个供应链的绩效。但由于 闭环供应链的结构复 杂性 , 其管理难度比传统供应链大大增加 , 所以
37、更需要链 条各环节间的有效衔接和整体协调。 关 于 供 应 链 中 各 环 节 间 的 信 息 传 递 和 决 策 研 究 , 1961 年 Fo rrest 首先发现供应链下游微小的 市场需求波动 会造成 上游制 造商制 造计划的 极大不 确定性 , 这种 被逐 级放大的不确定性后来被称 为牛鞭效应 66 。 Lee等 ( 1997) 认为牛鞭 效应是供应 链内理性 参与人各自 效用最 大化的 博弈结果 67。 与牛 鞭 效应 相 对 应 , 逆向 供 应链 也 会 产 生类 似 的 需 求不确 定 性不等程 度 传递蹬 现 象 。 在 逆向供 应 链环 境 下 , 制造 商 制定 自 己的
38、 生 产计划 时 , 要 考虑 到 逆向物 流 中 可 供再 制 造部 分 对生 产 计划的 影 响 , 与之 相 适应的 库 存 策 略也会随之发生 改 变 。 一方 面 , 逆向供应 链 中上游管理 者 总 是 将来 自 下 游 的供 应 信 息 作 为 自 己 供 应 预 测 的 依 据 , 并据此安排生产和库存计 划 ; 另一方 面 , 逆向供应链中 从 消费者或终端市场回收的废旧产品的供应在时间 、 数量 和 质量 上 具有 高 度不 确 定 性 , 而且 只 有在 对 回收产 品 拆 解 和检测之后才能评估其价值和用途 。 所以逆向供应链中 各 个节点 在 基于理性 分 析决策 时
39、 会更大程 度 地传 递 不确 定 性 。 逆向供应 链中的高度 不确定性 会给企 业造成 非常严 重的后果 , 由于偏差较大的需求预测 , 制造商可能会遭遇 超出或 低于预 期的回 收产品数 量和质 量 , 这些同前 向牛 鞭效应结 合在一起会 导致制造 商或中间商 支付超 额的原 材料成 本或产 生原材 料短缺 , 另外 很高的 库存水平 导致 超额的 仓储费 用和大 量资金积 压 , 还会出 现超额的 运输 成本和 低效率 的运输 过程等 , 这些 都直接 影响企业 的效 益。 为了弱化这些 波 动效应 、 降 低成本和提高效 率 , 需 要 第 8期 徐家 旺 , 朱云龙等 : 闭环供
40、应链管理问题的研 究 进 展 5 供应链的 有 效协调 。 逆 向供应链与前向 供 应链一 样 , 都 是 基 于 “ 竞争 合作 协 调 ” 机制 的 , 协 调 是 供应 链 成 功 运 行的关键所在 。 针 对 闭环 供应 链的 协调 问题 , Emmo ns等 ( 1998)研 究 了最优的产 品回收合同 68 ; 我国 学者赵 宜 ( 2005)研 究 了逆 向供应 链中的 回收物 流库存 控制问题 , 推 导出最 优 生产 和定货批量的 EO Q 模型 69 ; 顾巧 论 ( 2005)构建了 逆 向供应链的 博 弈模 型 70 ; 王 玉燕 等 ( 2006)采 用了 供应 链
41、协调中常 用的 Stackelberg 博弈方 法对基于 单一制造商 和 单一 零售商 构成的 闭环供 应链进 行了研究 , 分 析了闭 环 供 应 链的 定 价策 略 , 比 较 了非 合 作模 型 的均 衡 解和 合 作 模 型 的均 衡 解 , 进 一步 给 出了 相 应的 定 价策 略 和协 调 机 制 11- 12。 郭亚 军 等 ( 2007)在 传 统的 双 方 收 入分 享 契 约 的 基 础 上 ,将 契 约形式 扩 展到三 方 , 提出 了 基于 三 方协 调 问 题的收入 费用分享契约的协调机 制 ,使包含三方的 闭 环 供应链系 统 得 到 了 协 调 71 。 邱 若 臻 和 黄 小 原 ( 2007)建 立 了 制 造商和供 应 商可同 时 从事旧产 品 回收的 闭 环供 应 链 Stackelberg 主 从对策 模 型并给 出 了均 衡 策略 和 闭环 供 应 链渠道协调策略 。 研究结果表 明 ,通过签订 一 种 “ 两部 收 费 制 ” 契 约 ,既能保证供应商和销售商利益 不 受损 害 ,又 能 保 证闭环供 应 链 实 现 渠 道 协 调 72 。 葛 静 燕 和 黄 培 清 ( 2007) 从 社会 环 保 意 识 、 回 收 价 格 以 及 产 品 销 量 的 角 度 构 建 了 EO L ( end-of-life