2.3.2　閉環供應鏈

供應鏈管理最開始是以企業生產效益為中心，考慮如何降低成本，提高企業的競爭力，但是從長遠來看，需要考慮發展的可持續性，基于回收品的再循環利用和再制造的閉環供應鏈越來越必要。高效的閉環供應鏈可以直接為企業降低成本和增加盈利。與此同時，也將減少庫存和分銷的壓力，提高顧客滿意度，和顧客建立更緊密的關系。越來越多的企業意識到了實施閉環供應鏈策略可獲得競爭優勢，贏得更多的利潤和更大的市場占有率。

閉環供應鏈的出現和廣泛應用總體來說有三個方面的原因：一是當地政府希望減少經濟發展對于各種大自然資源的依賴性，并盡可能地從傳統意義上的“垃圾”中回收有用的價值，并通過相關的立法和政策；二是可以提高當地經濟發展的可持續性；三是回收的利潤驅使。

第一個原因最初是由美國的制造企業察覺的，他們希望通過發展逆向物流來獲取這些回收品的剩余價值，這在Atalay（2008）等［101］，French和LaForge（2006）［102］，Guide等［103］的研究成果中都有所描述；而第二個原因則主要是由于歐盟在環境保護上的立法導致，例如廢棄電器和電子環境的生產設備（WEEE）法令，這些立法要求產品的制造商對無使用價值或者用戶已經不需要的產品的環境影響負責，于是歐洲的制造商也開始建立逆向物流渠道來滿足這些要求，Jayaraman（2003）等［104］［105］，Kumar和Malegeant（2006）［106］，Georgiadis和Besiou（2009）［107］，Chen和Monahan（2010）［108］，Neto（2010）等［109］的研究中都詳細介紹了歐洲這些律法和它們對于歐洲企業建立逆向物流的影響，但后來他們在與美國企業的交流中發現，他們所設立的逆向物流渠道同樣也可以幫他們獲取這些回收品的剩余價值。正是這兩個原因，推動了逆向物流或者說閉環供應鏈在現代制造業中的飛速發展。

目前國內外學者們的研究主要集中以下幾個方面：

（1）回收過程和回收數預測。Richter（1996）［110］，Teunter（2001）［111］考慮的是回收與需求過程相互獨立的情況，且逆向物流過程中返回量和需求量是固定不變的，而大多數學者認為回收量服從一定的分布：Kiesmuller和Lann（2001）［112］認為返回量與需求量存在一定的概率相關關系；Minner和Kleber（2001）［113］考慮了需求量和返回量相互獨立的情況，分析了需求量和返回量都服從連續均勻分布下的廢舊產品回收問題。Muckstadt和Isaac（1981）［114］，Lann等（1999）［115］，Bayindir等（2003）［116］考慮的是返回量與需求量都服從于相互獨立的齊次泊松的回收過程。Birto（2004）［117］通過研究發現，如果廢舊品返回概率大于1，則與大部分文獻研究結果吻合，即返回量與需求量之間是相互獨立的，但是如果廢舊產品返回概率小于1，則需求量和回收返回量之間是相關的。而Kleber（2006）［118］則研究了再制造技術的整體決策和產品回收的投資時間。

（2）回收渠道。Savaskan［119］最早提出了三種回收渠道：制造商回收、零售商回收以及第三方混合回收，后來學者們的研究大都是在這三種回收渠道的基礎上進行的。國內學者還提出三種混合回收渠道，即供應商和零售商混合回收、制造商與第三方混合回收、零售商與第三方混合回收。韓小花和董振寧（2010）［120］考慮了兩個生產商和兩個零售商的雙邊閉環供應鏈情況，通過對回收渠道決策模型進行研究發現，生產商之間和零售商之間的競爭程度共同影響了回收渠道的選擇，而且生產商之間的競爭程度對渠道的選擇影響更大。鄭繼明（2012）等［121］通過研究發現，制造商是否選擇回收渠道與市場競爭程度有關，競爭不激烈時，供應商選擇自己的回收渠道，而市場競爭非常激烈時，制造商會選擇零售商回收渠道。

（3）定價策略。Sandy和Hahn［122］分別研究了供應鏈成員關系、回收策略等對于供應鏈的定價及利潤分配的影響。張克勇等（2009）［123］構建了具有產品再造的供應鏈閉環定價集中性和分散性決策模型，并發現集中決策下廢舊品回收價格和利潤期望都高于分散決策，而銷售價低于分散決策。周琴（2014）［124］通過對閉環供應鏈定價模型進行數值仿真發現了集中決策下，廢舊品回收價高于分散決策。Gu Qiaolun等［125］對供應商（制造商）、第三方回收、零售商回收三種逆向供應鏈回收模式的回收產品的定價策略進行了對比。繆朝煒和夏志強［126］基于以舊換新策略構建以上三種回收的閉環供應鏈決策模型，并分別討論了三種回收模式的回收策略及最優定價。

通過文獻分析可知：①對于產品的返回量分布的認定還存在一定的主觀性，沒有對所研究的回收產品的特點進行詳細的分析論證；對于產品回收計劃的研究，現有文獻主要以過去的產品銷售量為基礎預測產品回收量，沒有考慮產品回收后的質量情況，特別是對舊產品回收后的狀態不能有效預測。構建模型進行回收預測是有待進一步研究的課題。②從供應鏈角度來進行回收價決策的文獻不多，通過回收價考慮產品不合格率來研究投產量決策的文獻較少。③國內外一般選擇單一的回收渠道，很少選擇混合的回收渠道。④對于回收再制造的生產計劃與控制還處在起步階段，存在以下不足：沒有充分考慮再制造過程的特點，對再制造過程的不確定性認識不足，考慮確定性情形的文獻較多，而對不確定情形的研究較少；大多基于生產企業成本的角度來考慮回收產品再制造，較少考慮生產商和銷售商聯合決策的情況。

最近的研究中，不確定的需求這一因素被越來越多地提及。Atasu和Cetinkaya［127］考慮了回收率、回收時間和再利用率等因素對再制造產品供求關系的影響，以求得獲取再制造過程的最大利潤。

Pishvaee和Torabi［128］首先研究了閉環供應鏈中帶有不確定性的網絡規劃問題，其最大的特點即參數是不精確的。他們為這一問題構建了一個雙目標的混合整數規劃模型并利用模糊規劃（Fuzzy Programming）來求解這一問題。之后，Pishvaee等［129］研究了多周期的帶有不確定性需求的生產計劃問題，他們提出了一個魯棒最優的模型（Robust Optimization Model）來描述這一問題。這個模型首先包含了一個確定性的混合整數規劃，然后通過最近魯邦最優性理論的擴展，找到了這一混合整數規劃的魯邦最優模型并對其完成了求解。Georgiadis等［130］在一個共享資源、倉庫、分銷渠道和客戶區域的多產品設施選址問題中，考慮了隨時間變化的需求的不確定性。最終他們為這個問題構建了一個混合整數規劃，并利用標準的分支定界（Branch and Bound）算法來求解這一問題。

潘正東等（2009）［131］則在他們的研究中考慮了有動態能力約束的逆向供應鏈批次問題。而精益生產背景下的生產和再制造批次問題也被Rubio和Corominas（2008）［132］提出。他們通過研究發現混合了生產和再制造的生產計劃往往是最優的。Zhou（2005）［133］和Disney則在生產批次問題中考慮了牛鞭效應的影響。Atasu和Cetinkaya［134］考慮了回收率、回收時間和再利用率等因素對再制造產品供求關系的影響，以求得獲取再制造過程的最大利潤。

本書在考慮需求關于價格線性相關，回收量關于回收價線性相關，以及產品合格率隨機分布的情況下，從閉環供應鏈角度研究了供應商和銷售商二級供應鏈聯合優化投產量和回收價問題。