闭环供应链研究现状

闭环供应链研究现状【摘要】论述了闭环供应链研究的意义、现状以及未来研究的若干个方向，以期对闭环供应链的相关研究提供参考。

【关键词】闭环供应链；供应链网络1.闭环供应链研究的意义随着社会工业的发展，资源过度开发和过量消耗，造成资源短缺和面临衰竭；自然资源日益紧张，自然环境日益恶化，已威胁到人类的生存条件，环境与资源问题已经成为全人类共同关注的全球性问题。

而每年产生的大量废旧产品是造成资源浪费和环境恶化的重要原因。

面对日益严峻的资源短缺和环境恶化形势，一方面，人们认识到问题的严重性，通过举办一系列活动不断增强人们的环保意识和提倡环保的生活习惯，国家开始出台一系列的政策和法律法规来保护我们赖以生存的生活环境，2008年8月29日由十一届全国人大常委会第四次会议表决通过的循环经济促进法就规定：生产列入强制回收的产品或者包装物的企业，必须负责废弃的产品或包装物的回收，对其中可以利用的，由生产企业负责利用。

另一方面，很多有发展眼光的企业家认为这是一个树立企业公众形象、降低生产成本、开拓新兴市场的重要机会，并投入大量的人力和物力用于废弃产品的回收和再利用，取得了可观的经济效益和社会效益。

由于传统的正向供应链只是考虑供应链中各个独立的经济体利益最大化为目的，并没有考虑社会效益和环境效益，很难适应现代经济的可持续发展的需求。

而实际上，在供应链的各个环节中，从原材料的获取到产品的制造、运输、使用过程都会产生废弃物，会对生态环境造成污染，从而威胁人类的健康。

闭环供应链以其减少资源消耗、降低环境污染、符合法律要求、增加企业竞争力以及增强产品绿色形象等优点得到了企业界越来越多的关注。

此外，通过闭环供应链的循环信息，制造商可以捕捉到产品的使用信息，从而可以避免在供应链管理中经常遇到的信息失真与放大效应。

闭环供应链的应用对提高资源利用率、缓解资源短缺和减轻环境污染压力产生了显著效果，并且己成为新的经济发展模式。

企业是改变经济发展方式的主体，各种资源的循环使用都是建立在各个企业层面的小循环之上，因此企业层面的循环是实现经济可持续发展的基础，而闭环供应链管理正是实现企业层面循环经济的有效战略[1]。

2.闭环供应链研究的现状2.1 闭环供应链概念、特点借鉴Thierry，Fleischmann，Guide等[2]的研究，闭环供应链（Closed-Loop Supply Chain，CLSC）[3]是指在产品整个生命周期中，同时考虑正向供应链以及回收再利用的逆向供应链活动所设计和管理的供应链。

闭环供应链不仅包括传统的开环供应链结构，也包括了涉及大量的制造商可以从中获取价值的附加活动的逆向供应链。

这些活动包括废旧物品的收集、逆向物流、检查、测试和弃置、再制造以及销售和再配送等。

邱若臻等[4]总结得出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，如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。

邱若臻等[4]将其网络结构总结为再利用、再制造、再循环和商业退货四种类型。

再利用闭环供应链网络，适用于回收的物品不需要经过复杂的设备处理就可直接再利用，如各类包装；再制造闭环供应链网络，适用于价值较高的产品，如发动机、机电设备、复印机等。

该网络结构通过对回收物品进行增值性修复获取经济效益，是应用和研究颇为广泛的一类供应链结构；再循环闭环供应链网络，适用于价值较低的废弃物，如废钢、废玻璃、废纸、沙子、塑料等；商业退货闭环供应链网络，适用于消费者因购买的商品不符合需求或因质量问题而将产品退给销售商。

Karl Inderfurth以及Ruud H.Teunte[5]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，闭环供应链的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。

2.2 闭环供应链结构及类型Savaskan等[6]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[7]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。

Fleischmann等[8]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。

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[9]。

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。

Savaskan[10]比较了由零售商回收、制造商回收、第三方回收及制造商和零售商的集中决策4种闭环供应链模式下的成员间决策和收益，研究指出在集中决策时整体利益最大，但在分散决策时，由零售商回收时回收率较高且利润最大。

2.3 闭环供应链网络均衡模型Nagurney 等[11]构建了针对电子废物逆向供应链管理的四层供应链网络均衡模型. 并采用变分不等式方法得出确定性需求环境下的均衡条件。

结合实例得出了均衡状态下的物流量和供应商的最优价格。

Hammond 等[12]构建了供应链均衡模型来研究闭环的供应链网络。

生产商生产同种产品在消费市场上销售。

产品由新的原材料和顾客返回的产品再加工的材料构成。

通过从生产商到顾客市场的零部件装配、半成品到成品的前向物料流和顾客返回产品拆卸成可再次使用的零部件返回到生产商的逆向物料流形成一个闭环。

社会作为额外的参与者，主要关心系统的环境绩效。

与Nagurney 等[13]的模型类似，通过古诺-纳什博弈模型，得到实现均衡的变分不等式。

该模型探究了欧盟指令在促使生产商针对电子垃圾形成闭环的效率。

杨广芬[14]指出正向供应链和逆向供应链的特征，建立了闭环供应链超网络模型，讨论了基于变分不等式的闭环供应链超网络的平衡条件，并进行了实例分析。

刘诚，李伟等[15]建立了随机需求条件下由制造商和消费市场构成的两层闭环供应链模型，利用变分不等式方法得出了闭环供应链的均衡解。

杨广芬[16]建立一个由生产商、零售商和消费者组成的由零售商负责废旧品回收的闭环供应链超网络模型。

利用均衡理论以及变分不等式的方法分析了确定型需求网络中各层决策者的独立行为及其相互作用，进而得到了该系统达到均衡状态的条件。

王文宾，达庆利等[17]建立了由供应商、制造商、零售商、需求市场及回收商构成的五级再制造闭环供应链网络均衡模型，模型考虑了政府对于制造商的惩罚政策与对于回收商的补贴政策。

需求市场面临的需求为确定型需求。

利用变分不等式得出了模型的均衡条件，通过修正投影算法求解算例，仿真分析了旧材料转化率、回收率、惩罚及补贴政策对闭环供应链网络均衡结果的影响。

结果表明，随着政府对于回收商的补贴的增加，不但回收商的回收量提高，闭环供应链的新材料需求量、旧材料需求量、销售量均增加；相反，随着政府对于制造商未完成的回收量的罚款增加，回收量、新材料需求量、旧材料需求量、销售量均降低；追求高回收率的政策并不总是有效的；而提高废旧电子产品的旧材料转化率对于闭环供应链有利。

杨玉香，周根贵[18]利用均衡理论和变分不等式研究工具，建立了随机需求情形下多层竞争型闭环供应链网络均衡模型，并进一步构建了均衡约束数学规划的设施竞争选址模型. 利用均衡模型来捕捉由新进设施的进入所引起的网络均衡状态的变化，并将其引入位置决策过程. 利用遗传算法与修正投影算法相结合的方法对算例进行计算与分析，得到了网络竞争趋势变化情况、新设施的位置策略及其生产运营决策。

杨玉香，周根贵等[19]考虑了多个决策者以利润最大化为准则再制造闭环供应链网络，建立了分散决策和集中决策闭环供应链网络均衡模型，利用变分不等式给出了均衡条件。

提出了基于企业社会责任的协调机制，并给出每个决策者为履行企业社会责任而需支出费用的量化公式。

3.未来闭环供应链研究的若干方向3.1 闭环供应链多节点多周期研究已有的研究中周期的回收再造模型研究居多数，而与现实生活相符的多期模型少之又少，对于生命周期较短的产品，闭环供应链系统将需要进行多周期的生产、销售、回收和再造，前一周期末的废旧产品回收数量与之前几个周期的产品销售量均有联系，因而即使对于固定的回收率与回收数量的确定仍比较困难，进而影响到当期制造商的产量决策和定价决策。

当闭环供应链中存在多个产品的生产、销售和回收工作时，闭环供应链的节点企业如何对每种产品制定最优的定价策略，这也是需要进一步拓展研究的方向。

3.2 闭环供应链信息协调研究信息协调是指供应链成员之间为了达到共同利益目标通过进行信息交换共享实现信息一体化，从而极大提高系统的稳定性，减少整个系统运行成本。

目前，对闭环供应链定价策略的研究都是建立在供应链成员企业完全公开其需求、成本等信息，即信息对称的基础上，然而实际上，闭环供应链各成员的信息是不对称的。

Amy Hing Ling Lau（2007）提出企业为了自身的利益，往往都将自己的成本等信息作为商业秘密，其它企业要想完全了解这些信息并不容易。

信息不对称也是供应链效率低的原因之一，信息协调问题有必要进行深入研究，在供应链成员分散决策所导致的信息不对称情况下，还应考察采用其他契约时闭环供应链的定价模型。

3.3 闭环供应链差别定价研究新产品销售量和废旧产品的回收量；市场需求量和顾客的购买活动；产品生产和回收的能力，这些方面都存在不确定性。

而在这些不确定的情况下，企业如何制定定性和定量的定价策略以及协调策略，这是闭环供应链定价问题的关键所在，此时需要考虑到库存成本和缺货成本，而随之而来定价模型的建立也将更加复杂，因此，如何系统的构建与实际相近的闭环供应链模型体系，以及增加更多的实证建模研究，是近期闭环供应链研究的方向。

3.4 闭环供应链契约协调机制研究闭环供应链并非是正向和逆向供应链的简单加总，现有的供应链协调机制并不完全适用于闭环供应链，而目前对这方面的研究还比较少。

事实证明，将供应链成员之间的权利、责任和任务分配通过契约形式确定下来，能够减少整个供应链的交易成本和克服成员之间由于活动的外部性造成的双重边际效应等问题。

因此，在不同销售渠道和回收渠道下的闭环供应链成员如何进行价格和库存决策；占主导地位的闭环供应链成员如何选择适当的契约；如何以契约形式消除闭环供应链中存在的双重边际效应等问题，都有必要进行更深入的探讨。