何勇，任麗麗

（1東南大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇南京 210096；2東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇南京 211189）

一、引言

逆向物流是與傳統(tǒng)供應(yīng)鏈方向相反，是從回收用過的、過時的或者損壞的產(chǎn)品和包裝開始，直至最終處理環(huán)節(jié)的過程，其目的是為了恢復(fù)產(chǎn)品的全部或者部分價(jià)值，或合理處置減少物資消耗。從目前的形態(tài)看，逆向物流大致包括：退貨、產(chǎn)品召回和包裝回收三種形態(tài)。近年來，逆向物流業(yè)務(wù)呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，越來越多的企業(yè)意識到逆向物流已成為市場競爭的一個有力武器。隨著公眾環(huán)保意識的增強(qiáng)、環(huán)保法規(guī)約束力度的加大以及逆向物流經(jīng)濟(jì)價(jià)值的逐步顯現(xiàn)，逆向物流將在企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略中發(fā)揮越來越重要的作用。

物流整合是供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的一項(xiàng)主要內(nèi)容，傳統(tǒng)的物流整合往往指單純的正向物流整合，隨著逆向物流的崛起，實(shí)現(xiàn)正向和逆向雙向物流整合正成為一個新的研究熱點(diǎn)。各企業(yè)為了充分發(fā)揮自己的核心競爭力，而傾向于把有關(guān)運(yùn)輸、倉儲、組裝、發(fā)貨等物流功能，外包給專業(yè)的物流服務(wù)者（LSP），由于這些LSP 公司是買賣供需以外的第三者，其提供的專業(yè)物流服務(wù)形態(tài)被稱作第三方物流（3PL，Third Party Logistics）。然而由于第三方物流只提供單純的專業(yè)性物流服務(wù)，不具有整合供應(yīng)鏈的功能。到1990年代末期，供應(yīng)鏈決策者逐漸把鏈上有關(guān)的物流、資金流、信息流等管理與技術(shù)服務(wù)，統(tǒng)統(tǒng)外包給一個可以提供一站式整合服務(wù)的提供商。這種多元整合的服務(wù)不是單個3PL 能力所及，必須結(jié)合3PL（一個或多個）與管理咨詢甚至金融服務(wù)等公司，而整合這個服務(wù)聯(lián)盟的主導(dǎo)者就是第四方物流（4PL，F(xiàn)ourth Party Logistics）［1］。依據(jù)Accenture（埃森哲）的定義，第四方物流提供者是“一個整合本身與其他組織的資源、能力與技術(shù)，來為其客戶設(shè)計(jì)、建構(gòu)其供應(yīng)鏈并提供廣泛的解決方案”［2］的組織。

由此可見，4PL的出現(xiàn)使逆向物流整合找到了新的發(fā)展空間。所謂基于4PL的逆向物流整合方案，就是供應(yīng)鏈中的核心企業(yè)把逆向物流外包給專業(yè)的4PL 來管理，而自己可以專注于發(fā)展自己的核心優(yōu)勢項(xiàng)目。這是因?yàn)殡m然越來越多的公司注意到發(fā)展逆向物流的重要性，但大部分企業(yè)由于缺乏逆向物流管理的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致逆向物流管理能力低下［3］。因而，越來越多的公司開始聘請專業(yè)的管理公司來管理自己的逆向物流，提高整個供應(yīng)鏈的績效。一項(xiàng)對66個財(cái)富500強(qiáng)企業(yè)的調(diào)查表明，77%的企業(yè)因?yàn)槭褂昧四嫦蛭锪魍獍鼧I(yè)務(wù)而大大降低了物流成本［4］。據(jù)中國物流網(wǎng)分析，美國物流成本約占GDP產(chǎn)值的10%，中國物流成本約占GDP 產(chǎn)值的25%。逆向物流成本的控制是物流成本管理中最棘手的問題之一，美國借助多年退貨管理控制的經(jīng)驗(yàn)積累，成本已逐步降到物流總成本的4%左右，而前提是企業(yè)對退貨的80%－90%進(jìn)行了有效管理和企業(yè)對逆向流程及信息系統(tǒng)再造優(yōu)化。在中國，逆向物流管理仍然是空白，供應(yīng)鏈活動中大量的產(chǎn)品損壞，以及本身脆弱的通訊信息系統(tǒng)而導(dǎo)致的額外逆向物流成本，估計(jì)要占到物流總成本的20%以上?？梢娞岣呶覈髽I(yè)的逆向物流管理水平是一個亟待解決的問題，而解決這一問題的最好思路就是請專業(yè)的4PL 來代替企業(yè)管理逆向物流，使企業(yè)可以集中精力發(fā)展自己的優(yōu)勢項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)組合。

此外，對于那些易腐蝕或易損耗產(chǎn)品，由于殘值很低，回收成本往往要高于殘值，企業(yè)很可能寧愿放棄也不愿回收，從而導(dǎo)致資源浪費(fèi)。尤其對于那些有害產(chǎn)品，回收之后還需要進(jìn)行無害化處理，從而產(chǎn)生額外的處理成本，因此，企業(yè)很有可能為了逃避責(zé)任而不愿回收，造成環(huán)境污染。所以，在很多情況下，實(shí)施逆向物流可能與企業(yè)的初衷相背離［5］，導(dǎo)致企業(yè)的效益下降，從而使企業(yè)缺乏實(shí)施逆向物流的動力。如Rogers［6］通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，采用回收政策平均使被調(diào)查的企業(yè)利潤降低了4.2個百分點(diǎn)。可見由于回收成本太高，很多企業(yè)不愿實(shí)施逆向物流管理，從而造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。而我國是一個人均資源相對貧乏和環(huán)境問題相對嚴(yán)重的國家，采用4PL 來代為企業(yè)管理逆向物流顯得尤為重要。

因此，引入4PL 管理逆向物流不僅在理論上具有創(chuàng)新性，而且針對我國的具體國情，也具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

二、研究現(xiàn)狀

最近幾年，逆向物流整合正成為供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)，關(guān)于這方面的文獻(xiàn)也較多。如Aras［7］等人通過綜合分析正向物流和逆向物流的特點(diǎn)，建立了雙向物流的整合和選擇模型。Sheu［8］研究了多源頭危險(xiǎn)廢棄品的逆向物流整合問題，他以整個逆向物流運(yùn)營成本最低和風(fēng)險(xiǎn)最小為最優(yōu)目標(biāo)，來建立線性多目標(biāo)規(guī)劃模型。Meade［9］等人則對目前逆向物流的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，指出今后的研究方向。對于含有逆向物流的車輛路徑優(yōu)化問題，最主要的模型就是VRPSDC 模型（含有配送／回收的車輛路徑優(yōu)化問題，Vehicle Routing Problem with Simultaneous Distribution and Collection）。DellAmico［10］等人采用了分支定價(jià)法來解決VRPSDC 問題。Crispim［11］等人則采用超啟發(fā)式（Metaheuristics）方法來分析VRPSDC 問題。Cardoso［12］等人利用混合整數(shù)線性規(guī)劃（MILP）的方法建立了正向和逆向物流整合模型，并考慮了需求不確定對逆向物流整合的影響。Amin［13］等人也采用MILP 方法建立基于產(chǎn)品生命周期的正向和逆向物流整合的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型。Govindan［14］等人則對正向和逆向物流協(xié)調(diào)進(jìn)行了研究，總結(jié)了常用于正向和逆向物流的協(xié)調(diào)契約模型，并給出了今后的研究方向。國內(nèi)，趙曉敏［15］探討了再制造逆向物流對供應(yīng)鏈成員以及整個系統(tǒng)的影響，建立了隨機(jī)再制造環(huán)境下的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)動態(tài)模型。

隨著競爭的加劇，第三方物流（3PL）也正在逐漸調(diào)整自己的策略，通過提供多重物流服務(wù)來吸引客戶，但3PL 其自身的性質(zhì)限制了其發(fā)展［16］。3PL只是某一個具體服務(wù)的提供者，而4PL 可以提供一個全程的外包服務(wù)。4PL 可以幫助企業(yè)去整合各種內(nèi)部和外部資源，包括物流、資金流和信息流，甚至包括人事等等，這樣可以使企業(yè)充分利用自己有限的資源，把精力集中于自己的強(qiáng)項(xiàng)，大大提高了供應(yīng)鏈運(yùn)行的效率和水平。Jharkharia［17］等人給出了4PL 和3PL的定義和區(qū)別，并用網(wǎng)絡(luò)層次分析法給出了物流外包服務(wù)的選擇性問題。Hui［18］等人則用AHP 和ANP 模型對4PL的成本、收益和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析，證明了4PL 可以與供應(yīng)鏈中的其他成員實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、收益共享。唐斌［19］等人通過對3PL 和4PL的分析，指出發(fā)展我國4PL 物流整合方式的重要性，并探討了在我國實(shí)施4PL 物流整合的基本措施和戰(zhàn)略對策。徐鵬［20］等人把4PL 引入融通倉業(yè)務(wù)中，建立了4PL 和多個3PL 一對多的多任務(wù)委托代理模型。姚建明［21］對4PL 模式下供應(yīng)鏈資源整合的收益與風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)量化研究，通過將博弈過程合理分段，提出了以多回合博弈過程為變量的綜合評價(jià)決策方法。

由于物流外包和逆向物流都是一個比較新的概念，因而，關(guān)于利用4PL 或3PL 來實(shí)施逆向物流整合方面的文獻(xiàn)很少［22］。Mukhopadhyay［22］等人研究了電子商務(wù)市場上，4PL 如何通過實(shí)施逆向物流整合來確定最優(yōu)的價(jià)格和退貨策略。Ko［23］等人則分析了3PL 如何設(shè)計(jì)動態(tài)物流網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)正向和逆向雙向物流整合問題，并運(yùn)用混合非線性整數(shù)規(guī)劃來優(yōu)化這一動態(tài)整合網(wǎng)絡(luò)模型。在國內(nèi)，公彥德［24］等人考慮物流外包和廢品回收的雙重作用，以3PL服務(wù)商為主導(dǎo)企業(yè)，構(gòu)造了兩種不同回收模式下的閉環(huán)供應(yīng)鏈整合模型，提出了制造商實(shí)施正向物流外包和逆向物流外包的臨界條件。

綜上可見，如何利用4PL 來實(shí)施逆向物流整合和供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的研究非常之少。尤其由于4PL 和逆向物流的存在，大大改變了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和模式，對于這種多系統(tǒng)整合和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同性，以及基于4PL 物流整合的大系統(tǒng)控制等方面的研究幾乎沒有。

三、基于4PL 逆向物流整合的管理模式

根據(jù)4PL 全面負(fù)責(zé)供應(yīng)鏈的逆向物流管理這一特點(diǎn)，可把其運(yùn)作方式簡單描述為：生產(chǎn)商按照一定的價(jià)格把產(chǎn)品批發(fā)給銷售商，銷售商根據(jù)市場價(jià)格把產(chǎn)品賣給消費(fèi)者，4PL 負(fù)責(zé)把退貨產(chǎn)品或積壓產(chǎn)品從消費(fèi)者和零售商那里收集起來，并進(jìn)行加工處理，經(jīng)過處理后的產(chǎn)品4PL 有權(quán)在二級市場上銷售，如通過ebay進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)營銷。由此可以看出，4PL本身也是供應(yīng)鏈中的一個重要成員，它能影響供應(yīng)鏈的決定，并與供應(yīng)鏈中各成員風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)，收益共享。但同時，由于4PL 和逆向物流的存在，也使供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)變得更為復(fù)雜，決策變量也更多。根據(jù)這一特點(diǎn)，則在實(shí)際操作中，供應(yīng)鏈的決策者應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下四個方面：

1.供應(yīng)鏈中各種決策變量的關(guān)系研究

這些決策變量主要有產(chǎn)品的零售價(jià)格、批發(fā)價(jià)格、退貨價(jià)格、生產(chǎn)商給4PL 每件回收產(chǎn)品的補(bǔ)償價(jià)格、4PL 在二級市場上的銷售價(jià)格以及銷售商的訂購量，等等。這些決策變量之間的關(guān)系以及物流、資金流可用圖1來表示。由于這些變量環(huán)環(huán)相扣，而且須提前制定，因此，如何確定這些參數(shù)，確保整個供應(yīng)鏈利益最大化，并實(shí)現(xiàn)帕雷托優(yōu)化，成為需要解決的首要任務(wù)。在實(shí)際操作中，應(yīng)以供應(yīng)鏈總利潤最大和庫存成本最小為最優(yōu)目標(biāo)，確定出最優(yōu)參數(shù)，并通過博弈論的理論工具，給出供應(yīng)鏈中各個成員的利益分配方法。

供應(yīng)鏈協(xié)作的目的就是使整個供應(yīng)鏈利潤最大，但要使供應(yīng)鏈協(xié)作得到有效的實(shí)施，就得有一套完善的利益分享機(jī)制，使協(xié)作情況下各成員的利益均不低于不協(xié)作情況。由于大部分供應(yīng)鏈都滿足LF 博弈（Leader－Follower Game）模型，因此，可運(yùn)用Stackelberg均衡和基于擴(kuò)展博弈的談判模型來研究供應(yīng)鏈中利益分配問題，從而確定各節(jié)點(diǎn)之間的價(jià)格和數(shù)量關(guān)系。

圖1 決策變量關(guān)系圖

2.整合物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的研究

由于逆向物流、4PL 和二級市場的存在，物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得異常復(fù)雜，物流整合的難度也隨之加大。因此，管理者可運(yùn)用超網(wǎng)絡(luò)（Supernetwork）的概念來分析物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題，將多個供應(yīng)商、多個零售商、顧客、4PL、二級市場與生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售和回收綜合在一個超網(wǎng)結(jié)構(gòu)里，并根據(jù)已經(jīng)確定的最優(yōu)決策變量，利用雙層規(guī)劃模型來描述復(fù)雜物流結(jié)構(gòu)的連續(xù)平衡網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題。上層為系統(tǒng)最優(yōu)化問題，在預(yù)算的約束下，以供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)總成本最小為目標(biāo)。下層為符合Wardrop第二原則的供應(yīng)鏈物流網(wǎng)絡(luò)均衡問題。并利用變分不等式的靈敏度方法進(jìn)行求解。具體分析時，應(yīng)重點(diǎn)考慮如下三個方面：

首先，逆向物流與正向物流在網(wǎng)絡(luò)均衡模型的不同點(diǎn)問題。相對于傳統(tǒng)的正向物流，4PL 逆向物流首先需要解決將逆向物流網(wǎng)絡(luò)均衡模型轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸路徑指派問題，并需要考慮逆向物流網(wǎng)絡(luò)中各中間結(jié)點(diǎn)流入量與流出量之間的流量轉(zhuǎn)換因子問題，從而確保逆向物流網(wǎng)絡(luò)與正向物流網(wǎng)絡(luò)之間在流量和價(jià)格等參數(shù)方面能很好地兼容，再以整個供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡進(jìn)行求解。另外，由于逆向物流存在廢棄物需要移往垃圾場進(jìn)行處理，以及產(chǎn)品損耗等因素，而這些因素將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中流量不守恒現(xiàn)象。因此，在實(shí)際操作中，需要考慮產(chǎn)品損耗、廢棄等對網(wǎng)絡(luò)均衡的影響。

其次，整合物流的選址問題。包括制造工廠、分銷中心、消費(fèi)者、回收中心、再制造工廠、再分銷中心、二級消費(fèi)者和其他處理（如再循環(huán)、廢棄處理等）點(diǎn)。選址問題可通過運(yùn)用混合整數(shù)線性規(guī)劃（MILP，Mixed Integer Linear Programming）來確定閉環(huán)物流網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)施的數(shù)量和位置，并在由此構(gòu)成的各條物流路徑上合理分配物流量，以使計(jì)劃期內(nèi)的凈收益最大。

最后，超網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的運(yùn)輸和庫存問題?？紤]到產(chǎn)品需要回收，應(yīng)把4PL 引入到VRPSDC 模型中，通過整合正向和逆向物流系統(tǒng)，利用遺傳算法和禁忌搜索（Tabu Search）算法求解運(yùn)輸問題，確保運(yùn)輸路徑最優(yōu)。同時，在服務(wù)水平、倉儲能力以及資金等約束條件下，對物流網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)庫存進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)庫存管理和服務(wù)水平的集成優(yōu)化。

3.基于4PL 逆向物流整合的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)績效分析。

提高供應(yīng)鏈整體網(wǎng)絡(luò)績效是實(shí)施4PL 逆向物流整合和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的最終目的，因此，如何評價(jià)物流方案的實(shí)施效果，以及如何通過績效評價(jià)系統(tǒng)來反饋和改進(jìn)現(xiàn)有物流網(wǎng)絡(luò)，將成為另一個十分重要的研究課題。一個行之有效的方法是通過建立一個不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌ㄈ绱?lián)、并聯(lián)、裝配及樹狀結(jié)構(gòu)）的雙向物流鏈的解析集成框架，來分析整個網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)的庫存水平、訂單履行率、最終客戶的服務(wù)水平以及成本和收益，并建立分析評價(jià)指標(biāo)體系，分析整個供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)績效。同時，還需建立一套行之有效的反饋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的持續(xù)改進(jìn)。最后，通過對退貨管理、庫存管理和服務(wù)水平的集成優(yōu)化，建立4PL 逆向物流整合的網(wǎng)絡(luò)績效評價(jià)體系。

對于有害物質(zhì)的逆向物流管理，還應(yīng)考慮外部經(jīng)濟(jì)性問題，最主要就是環(huán)境因素。因?yàn)椋承U棄產(chǎn)品能對環(huán)境造成危害，而這些產(chǎn)品其本身殘值很低。此時，如果單純用利益最大化的模式來判斷網(wǎng)絡(luò)績效，將會導(dǎo)致無效的逆向物流。因此，對于這類產(chǎn)品的逆向物流的績效分析，需要考慮環(huán)境成本和收益，供應(yīng)鏈的決策者也應(yīng)對4PL 進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)償，確保整個封閉式物流網(wǎng)絡(luò)得以高效和平穩(wěn)運(yùn)行。

4.物流整合模型的仿真研究

根據(jù)已經(jīng)建立的4PL 逆向物流整合系統(tǒng)理論模型，需要通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)仿真?？梢岳肕ATLAB 進(jìn)行數(shù)值仿真，從而觀察和分析已經(jīng)建立的上述模型參數(shù)調(diào)整后的動態(tài)變化和特性，進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化模型。同時，還可應(yīng)用Witness和Anylogic 6.0等專門的物流仿真軟件來模擬多個供應(yīng)商、生產(chǎn)商、多個銷售商、多級市場和4PL 之間的物流特性。

四、結(jié)語

基于4PL 逆向物流整合的實(shí)施方案，應(yīng)緊密結(jié)合我國企業(yè)的實(shí)際需求，解決我國企業(yè)在實(shí)施逆向物流管理中存在的薄弱環(huán)節(jié)。通過在我國推廣4PL逆向物流管理，可以實(shí)現(xiàn)以下兩個方面的目標(biāo)：

1.在實(shí)踐上具有實(shí)用性

把4PL的理念引入到逆向物流整合中，能夠增加我國企業(yè)對4PL 與逆向物流整合的了解，建立更有效的逆向物流整合方案，確保經(jīng)濟(jì)效益和社會效益最大化。

由于逆向物流相對于正向物流是一個輔助和補(bǔ)充，并且管理也較為復(fù)雜和繁瑣，如果企業(yè)把過多精力放在逆向物流的管理方面，將會降低其本身供應(yīng)鏈運(yùn)行的效率和水平。而4PL 是由專門的高級物流管理人才和相應(yīng)的技術(shù)構(gòu)成，并可同時服務(wù)多家同類型產(chǎn)品的逆向物流管理業(yè)務(wù)，因此，對于逆向物流的管理具有高效性和規(guī)模化的特點(diǎn)，這可大大節(jié)約社會資源，通過優(yōu)勢互補(bǔ)，提高4PL 和原有的供應(yīng)鏈利潤。同時，4PL 通過在二級市場上進(jìn)行銷售，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化銷售，進(jìn)一步擴(kuò)大銷售市場，提高產(chǎn)品的市場占有率，從而實(shí)現(xiàn)雙贏的最優(yōu)局面。此外，4PL 在解決低殘值、危險(xiǎn)性和有害性產(chǎn)品物流方面體現(xiàn)了強(qiáng)大的優(yōu)勢，在這些產(chǎn)業(yè)（如化工類企業(yè)）實(shí)施4PL 逆向物流管理不但可解決企業(yè)實(shí)施逆向物流的困難，而且還可有效降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)社會效益最大化。

2.在理論研究上具有創(chuàng)新性

由于原有的供應(yīng)鏈體系中多了4PL、逆向物流和二級市場，所以供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，因而，如果能有效地解決系統(tǒng)的兼容性和協(xié)調(diào)性問題，以及供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)績效的評價(jià)問題，可在大系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化方面帶來理論創(chuàng)新，形成復(fù)雜供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)動態(tài)優(yōu)化研究領(lǐng)域新的理論方法。

因此，在我國推廣4PL 逆向物流管理，在微觀上可以提高企業(yè)的服務(wù)和管理水平，并增加企業(yè)的效益；在宏觀上可以大大節(jié)約社會資源，減少環(huán)境污染，與國家制定的建立節(jié)約型社會和環(huán)保經(jīng)濟(jì)等大目標(biāo)相一致。在理論上也具有創(chuàng)新性，這也符合我國建立創(chuàng)新型社會的目標(biāo)。

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