周三元
(北京物資學(xué)院物流學(xué)院,北京市 101149)
產(chǎn)品回收物流是指把產(chǎn)品的原材料、半成品、產(chǎn)成品及其相關(guān)信息從用戶端高效、低成本回流到循環(huán)供應(yīng)鏈上游端的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施和控制的過(guò)程,其目的在于重新獲取其價(jià)值或?qū)ζ溥m當(dāng)處理。
(1)由制造過(guò)程產(chǎn)生。主要包括生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的原材料剩余、廢料或副產(chǎn)品與不合格產(chǎn)成品等。
(2)由分銷(xiāo)過(guò)程中產(chǎn)生。主要是因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題或者產(chǎn)品過(guò)期問(wèn)題而導(dǎo)致的退貨。
(3)由最終用戶返回產(chǎn)生。主要指因產(chǎn)品生命周期終止或者產(chǎn)品原有價(jià)值失去而進(jìn)行的回收。本文主要對(duì)該類(lèi)產(chǎn)品的回收進(jìn)行分析。
廢舊產(chǎn)品回收處理過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,包括收集(回收、運(yùn)輸、儲(chǔ)存)、檢測(cè)/分類(lèi)(檢測(cè)、清潔、分類(lèi)等預(yù)處理)和回收處理(拆卸、維修、翻新、再造部件、再生材料等)。廢舊產(chǎn)品經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單預(yù)處理(清潔、維修、檢測(cè)、拆卸)后,部分性能完好的舊產(chǎn)品可以直接在二級(jí)市場(chǎng)上銷(xiāo)售,一些可再用的零部件將直接參與再制造組件的裝配,另外一些零件再進(jìn)行加工升級(jí)、翻新改造,經(jīng)檢驗(yàn)合格后,配之以部分新零件,共同裝配成性能等同甚至優(yōu)于原組件的再造部件。而對(duì)于已經(jīng)嚴(yán)重破損而無(wú)法再造或經(jīng)濟(jì)上不合算的零部件以及經(jīng)再造檢驗(yàn)不合格的零部件,將通過(guò)相關(guān)工序提煉出各種可用材料,作為原材料流入本產(chǎn)品或其他系列產(chǎn)品的加工制造流程。部分無(wú)法回收利用的廢舊產(chǎn)品將被廢棄處置,以減少環(huán)境污染?;厥瘴锪髁鞒虤w納為收集、檢測(cè)/分類(lèi)、再處理、再分銷(xiāo)及廢棄處理5個(gè)過(guò)程,[1]如圖1所示。
圖1 回收成本模型框圖
回收物流成本是回收產(chǎn)品的空間位移和時(shí)間消耗過(guò)程中所耗費(fèi)的各種活勞動(dòng)和物化勞動(dòng)的貨幣表現(xiàn),除了相關(guān)的固定資產(chǎn)投資外,一般包括收集成本、分類(lèi)/檢測(cè)成本、再處理(維修、翻新、再造、再生)成本、廢棄處置成本、再分銷(xiāo)成本以及相關(guān)的運(yùn)輸、庫(kù)存、再包裝、管理成本。而收益主要來(lái)自進(jìn)行再處理后的再分銷(xiāo)、為制造企業(yè)提供零部件或原材料所得以及對(duì)企業(yè)形象及環(huán)保的貢獻(xiàn)。
下面從回收、分類(lèi)/檢驗(yàn)、再處理及再分銷(xiāo)幾個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)實(shí)施回收物流的成本和收益的主要影響因素展開(kāi)分析。[2]
產(chǎn)品回收受回收渠道、收集地等多種因素影響,回收渠道包括廢品回收站、廢品小販、專(zhuān)業(yè)回收企業(yè)(第三方)、參與產(chǎn)品銷(xiāo)售的各級(jí)分銷(xiāo)商以及制造商本身直接回收等,收集地可能是兩個(gè)或者更多,回收方通過(guò)有償方式按一定價(jià)格以一定的形式從消費(fèi)者手中購(gòu)買(mǎi)廢舊產(chǎn)品。該階段的主要成本包括運(yùn)輸成本以及對(duì)廢舊品的簡(jiǎn)單處理(如整理、包裝、暫存等)費(fèi)用,此外還有回收購(gòu)買(mǎi)物品時(shí)所付出的成本代價(jià)。
對(duì)回收聚集的物品必須進(jìn)行檢測(cè)/分類(lèi),測(cè)試分析回收物品的質(zhì)量情況,根椐質(zhì)量情況、可利用程度和產(chǎn)品類(lèi)別進(jìn)行分類(lèi)后才可以進(jìn)行后續(xù)處理?;厥罩行模ɑ厥罩修D(zhuǎn)站)主要負(fù)責(zé)廢舊產(chǎn)品的檢驗(yàn)、檢測(cè)、分類(lèi)、分揀以及把廢舊品運(yùn)到回收處理中心的中轉(zhuǎn)運(yùn)輸,回收廢舊品在此進(jìn)行簡(jiǎn)單清理、清洗、整理、檢測(cè)和分類(lèi),為下一步實(shí)施回收處理進(jìn)行預(yù)處理工作。對(duì)廢舊物流和回收物流進(jìn)行檢驗(yàn)而發(fā)生的檢測(cè)費(fèi)用以及分類(lèi)成本也是構(gòu)成檢測(cè)成本的主要部分。
接受來(lái)自上游回收中心的廢舊產(chǎn)品,對(duì)其功能進(jìn)行檢測(cè)分析,并根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及各零部件的性能確定可行的回收處理方案,回收處理中心所取得的收益來(lái)源于對(duì)廢舊產(chǎn)品進(jìn)行零部件翻新、再造以及對(duì)原材料再生提煉,使之可以作為新產(chǎn)品使用的零部件或原材料。該階段的成本則主要包括回收物品的采購(gòu)成本、再加工處理成本、運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)成本等。
回收再利用節(jié)約了對(duì)環(huán)境保護(hù)的成本以及贏得了客戶和市場(chǎng),對(duì)企業(yè)形成了有形和無(wú)形的價(jià)值,該階段的成本主要是銷(xiāo)售成本。
此外,回收物流成本還包括用于產(chǎn)品或零部件報(bào)廢處理的填埋、焚燒、機(jī)械處理費(fèi)用等。
由于回收產(chǎn)品質(zhì)量與數(shù)量具有不確定性,產(chǎn)品回收的收集地點(diǎn)與回收時(shí)間具有隨機(jī)性,回收需求流與返回流具有不平衡性等原因,對(duì)回收成本—效益分析時(shí)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型方法及工具來(lái)進(jìn)行研究具有可行性、有效性,下面主要通過(guò)因果關(guān)系與系統(tǒng)流圖來(lái)再現(xiàn)回收處理成本—收益系統(tǒng)中各變量間的復(fù)雜關(guān)系,然后列出相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程,并最終完成整個(gè)回收處理成本效益動(dòng)態(tài)模型的構(gòu)建與分析。
通過(guò)對(duì)回收流程分析可知,產(chǎn)品回收物流成本[3]包括收集成本、分類(lèi)/檢測(cè)成本、處理成本、再分銷(xiāo)以及廢棄成本。由于廢舊產(chǎn)品回收考慮的是對(duì)整個(gè)社會(huì)的利益,所以收益必須包括環(huán)境效益,故回收系統(tǒng)收益包括再銷(xiāo)售收益、零部件翻新和再造重用收益、材料再生收益和環(huán)境保護(hù)收益。從系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)角度看,這些成本和收益既是相互聯(lián)系又是相對(duì)獨(dú)立的,每一種成本/收益都可以看作是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的成本/收益子系統(tǒng),參考圖1。
結(jié)合對(duì)廢舊產(chǎn)品回收處理流程及影響因素的分析,建模時(shí)選取回收數(shù)量、再處理(維修、再造、翻新、再生、廢棄)與成本—收益度量相關(guān)的一組指標(biāo),將各項(xiàng)回收活動(dòng)對(duì)回收成本—收益的影響以及各項(xiàng)活動(dòng)間的相互關(guān)系用動(dòng)力學(xué)的符號(hào)表示出來(lái),得出圖2所示因果關(guān)系圖。
考慮到回收成本收益因果關(guān)系圖中各變量的不同特性以及變量間的相互作用關(guān)系,可將回收系統(tǒng)細(xì)分為狀態(tài)變量和速率變量,并增設(shè)相應(yīng)的輔助變量,利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的專(zhuān)用符號(hào),可更加生動(dòng)、詳細(xì)地表現(xiàn)出廢舊產(chǎn)品回收處理的運(yùn)行邏輯,完成回收成本—效益的系統(tǒng)流圖,如圖3所示。
(1)模型主要參數(shù)[4]
圖2 回收成本收益因果關(guān)系圖
回收處理中心對(duì)回收廢舊產(chǎn)品處理的方式主要有以下幾種。第一,是不拆卸進(jìn)行簡(jiǎn)單維修、在二級(jí)市場(chǎng)上再銷(xiāo)售,概率為0.3;第二,是產(chǎn)品拆卸后進(jìn)行的零部件再處理(包括翻新重用、零部件再造、材料再生或廢棄處理)概率為0.7(分別為0.2、0.2、0.2、0.1)。
設(shè)本年度(FINAL TIME=52,單位:周),某廢舊產(chǎn)品量為700000只,收集地點(diǎn)和方式可以是1至10個(gè)不等,如廢品回收站、廢品小販回收、企業(yè)、分銷(xiāo)商回收等,對(duì)應(yīng)每種方式的回收價(jià)和回收率通過(guò)相應(yīng)的WITH LOOKUP函數(shù)表示,設(shè)一次性回收固定資產(chǎn)投資為500000元,預(yù)計(jì)使用10年,殘值為50000元。通過(guò)對(duì)廢舊產(chǎn)品回收,可以得到政府環(huán)境保護(hù)相關(guān)支持和經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼,假設(shè)為每只補(bǔ)助10元,且年度完成回收任務(wù)一次性獎(jiǎng)勵(lì)40000元。
圖3 回收成本——收益系統(tǒng)流圖
模型仿真的主要方程:
回收價(jià)=WITH LOOKUP(收集地,([(0,20)-(10,40)],(0.030581,23.4211),(2.07951,25.0877),(2.99694,26.4912),(4.49541,28.6842),(5.29052,30),(6.6055,32.3684),(8.16514,34.1228),(9.3578,36.4912),(9.96942,37.3684)))
回收率=WITH LOOKUP(收集地,([(0,10000)-(10,16000)],(0.030581,15052.6),(1.46789,13473.7),(2.66055,12921.1),(4.0367,12447.4),(5.04587,12157.9),(6.11621,11947.4),(7.37003,11973.7),(7.85933,12026.3),(8.77676,12026.3),(9.63303,12026.3),(10,12078.9)))
成本=二級(jí)市場(chǎng)×c1+再生量×c2+再造量×c3+再處理量×回收價(jià)+平均固定成本+廢棄×c4+翻新×c5+“檢測(cè)/分類(lèi)成本”×再處理量
其中,c1=10 ,c2=20,c3=35,c4=5,c5=10,表示單位成本(元/只)。
平均固定成本=(500000-50000)/10×52(元/周)
收益=二級(jí)市場(chǎng)×p1+再生量×p2+再造量×p3+翻新×p4+環(huán)保收益+再處理量×10(元/只)
其中,p1=150,p2=30,p3=75,p4=80,表示單位收益。
環(huán)保收益=40000元
毛利=收益-成本
(2)模擬結(jié)果分析
影響回收物流成本—收益的因素有以下幾個(gè)方面。
一是廢舊產(chǎn)品分散于不同區(qū)域的消費(fèi)者手中,廢舊產(chǎn)品回收的地點(diǎn)數(shù)量在模型中用收集地表示,收集地=1,3,6,分別對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線是 1,3,6。 收集地越多,廢舊產(chǎn)品越分散,回收難度越大,回收單位成本就越高,同時(shí)回收地的分散導(dǎo)致廢舊產(chǎn)品回收率低下,造成廢舊產(chǎn)品回收網(wǎng)絡(luò)不能形成規(guī)模效應(yīng),因此各項(xiàng)回收成本也就越高,同時(shí)回收收益卻越低,圖4中數(shù)據(jù)線6就說(shuō)明了這一點(diǎn)。
圖5 不同廢舊產(chǎn)品處理方式下的回收成本和收益
二是所回收的廢舊產(chǎn)品的新舊損壞程度不盡相同,導(dǎo)致對(duì)不同廢舊產(chǎn)品處理方式也各有差異,為此所消耗成本和獲得的收益也不盡相同。因?yàn)楹茈y對(duì)廢舊產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,對(duì)其成本收益就很難有一個(gè)統(tǒng)一的控制和管理方法。
圖5對(duì)應(yīng)的是收集地=3,銷(xiāo)售、零部件再造、翻新重用、再生和廢棄處理概率分別是(數(shù)據(jù)線0中是 0.3、0.2、0.2、0.2、0.1; 數(shù)據(jù)線 1 中是 0.3、0.2、0.2、0.15、0.15)的回收成本—收益圖,對(duì)于其他處理方式的成本收益情況也可以同樣進(jìn)行仿真分析,但很難找到一個(gè)規(guī)律。
產(chǎn)品回收對(duì)于企業(yè)而言是一種普遍現(xiàn)象,對(duì)回收物流的成本—收益的控制和管理是企業(yè)亟待解決同時(shí)又是一個(gè)非常棘手的問(wèn)題。由于回收成本—收益的動(dòng)態(tài)復(fù)雜性,對(duì)其研究很難用運(yùn)籌學(xué)進(jìn)行優(yōu)化與控制,本文利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論知識(shí),通過(guò)量化分析回收物流的成本收益動(dòng)因,揭示回收物流成本演化的規(guī)律,為企業(yè)進(jìn)行回收物流成本—收益管理提供可供借鑒的理論參考依據(jù)。
[1]謝家平,尹君,陳榮秋.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真的廢舊產(chǎn)品回收處理效益分析[J].系統(tǒng)工程,2008(1):68-72.
[2]朱權(quán),廖秋敏.成本收益與逆向物流系統(tǒng)構(gòu)建[J].物流市場(chǎng),2008(4):72-73.
[3]張繼,周建勤.廢舊手機(jī)逆向物流成本效益分析[J].物流技術(shù),2010(8):86-89.
[4]王超.基于SD的制造企業(yè)物流運(yùn)作成本仿真與優(yōu)化[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2012(6):1241-1247.