基于4PL逆向物流整合的供应链管理模式，本文主要内容关键词为：供应链管理论文,模式论文,物流论文,PL论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
逆向物流是与传统供应链方向相反，是从回收用过的、过时的或者损坏的产品和包装开始，直至最终处理环节的过程，其目的是为了恢复产品的全部或者部分价值，或合理处置减少物资消耗。从目前的形态看，逆向物流大致包括：退货、产品召回和包装回收三种形态。近年来，逆向物流业务呈现快速增长的态势，越来越多的企业意识到逆向物流已成为市场竞争的一个有力武器。随着公众环保意识的增强、环保法规约束力度的加大以及逆向物流经济价值的逐步显现，逆向物流将在企业经营战略中发挥越来越重要的作用。
物流整合是供应链协调的一项主要内容，传统的物流整合往往指单纯的正向物流整合，随着逆向物流的崛起，实现正向和逆向双向物流整合正成为一个新的研究热点。各企业为了充分发挥自己的核心竞争力，而倾向于把有关运输、仓储、组装、发货等物流功能，外包给专业的物流服务者(LSP)，由于这些LSP公司是买卖供需以外的第三者，其提供的专业物流服务形态被称作第三方物流(3PL，Third Party Logistics)。然而由于第三方物流只提供单纯的专业性物流服务，不具有整合供应链的功能。到1990年代末期，供应链决策者逐渐把链上有关的物流、资金流、信息流等管理与技术服务，统统外包给一个可以提供一站式整合服务的提供商。这种多元整合的服务不是单个3PL能力所及，必须结合3PL(一个或多个)与管理咨询甚至金融服务等公司，而整合这个服务联盟的主导者就是第四方物流(4PL,Fourth Party Logistics)[1]。依据Accenture(埃森哲)的定义，第四方物流提供者是“一个整合本身与其他组织的资源、能力与技术，来为其客户设计、建构其供应链并提供广泛的解决方案”[2]的组织。
由此可见，4PL的出现使逆向物流整合找到了新的发展空间。所谓基于4PL的逆向物流整合方案，就是供应链中的核心企业把逆向物流外包给专业的4PL来管理，而自己可以专注于发展自己的核心优势项目。这是因为虽然越来越多的公司注意到发展逆向物流的重要性，但大部分企业由于缺乏逆向物流管理的经验，导致逆向物流管理能力低下[3]。因而，越来越多的公司开始聘请专业的管理公司来管理自己的逆向物流，提高整个供应链的绩效。一项对66个财富500强企业的调查表明，77%的企业因为使用了逆向物流外包业务而大大降低了物流成本[4]。据中国物流网分析，美国物流成本约占GDP产值的10%，中国物流成本约占GDP产值的25%。逆向物流成本的控制是物流成本管理中最棘手的问题之一，美国借助多年退货管理控制的经验积累，成本已逐步降到物流总成本的4%左右，而前提是企业对退货的80%-90%进行了有效管理和企业对逆向流程及信息系统再造优化。在中国，逆向物流管理仍然是空白，供应链活动中大量的产品损坏，以及本身脆弱的通讯信息系统而导致的额外逆向物流成本，估计要占到物流总成本的20%以上。可见提高我国企业的逆向物流管理水平是一个亟待解决的问题，而解决这一问题的最好思路就是请专业的4PL来代替企业管理逆向物流，使企业可以集中精力发展自己的优势项目，实现资源的最优组合。
此外，对于那些易腐蚀或易损耗产品，由于残值很低，回收成本往往要高于残值，企业很可能宁愿放弃也不愿回收，从而导致资源浪费。尤其对于那些有害产品，回收之后还需要进行无害化处理，从而产生额外的处理成本，因此，企业很有可能为了逃避责任而不愿回收，造成环境污染。所以，在很多情况下，实施逆向物流可能与企业的初衷相背离[5]，导致企业的效益下降，从而使企业缺乏实施逆向物流的动力。如Rogers[6]通过调查发现，采用回收政策平均使被调查的企业利润降低了4.2个百分点。可见由于回收成本太高，很多企业不愿实施逆向物流管理，从而造成资源浪费和环境污染。而我国是一个人均资源相对贫乏和环境问题相对严重的国家，采用4PL来代为企业管理逆向物流显得尤为重要。
因此，引入4PL管理逆向物流不仅在理论上具有创新性，而且针对我国的具体国情，也具有非常重要的应用价值。
二、研究现状
最近几年，逆向物流整合正成为供应链管理领域的一个研究热点，关于这方面的文献也较多。如Aras[7]等人通过综合分析正向物流和逆向物流的特点，建立了双向物流的整合和选择模型。Sheu[8]研究了多源头危险废弃品的逆向物流整合问题，他以整个逆向物流运营成本最低和风险最小为最优目标，来建立线性多目标规划模型。Meade[9]等人则对目前逆向物流的研究现状进行了总结，指出今后的研究方向。对于含有逆向物流的车辆路径优化问题，最主要的模型就是VRPSDC模型(含有配送/回收的车辆路径优化问题，Vehicle Routing Problem with Simultaneous Distribution and Collection)。DellAmico[10]等人采用了分支定价法来解决VRPSDC问题。Crispim[11]等人则采用超启发式(Metaheuristics)方法来分析VRPSDC问题。Cardoso[12]等人利用混合整数线性规划(MILP)的方法建立了正向和逆向物流整合模型，并考虑了需求不确定对逆向物流整合的影响。Amin[13]等人也采用MILP方法建立基于产品生命周期的正向和逆向物流整合的闭环供应链模型。Govindan[14]等人则对正向和逆向物流协调进行了研究，总结了常用于正向和逆向物流的协调契约模型，并给出了今后的研究方向。国内，赵晓敏[15]探讨了再制造逆向物流对供应链成员以及整个系统的影响，建立了随机再制造环境下的闭环供应链系统动态模型。
随着竞争的加剧，第三方物流(3PL)也正在逐渐调整自己的策略，通过提供多重物流服务来吸引客户，但3PL其自身的性质限制了其发展[16]。3PL只是某一个具体服务的提供者，而4PL可以提供一个全程的外包服务。4PL可以帮助企业去整合各种内部和外部资源，包括物流、资金流和信息流，甚至包括人事等等，这样可以使企业充分利用自己有限的资源，把精力集中于自己的强项，大大提高了供应链运行的效率和水平。Jharkharia[17]等人给出了4PL和3PL的定义和区别，并用网络层次分析法给出了物流外包服务的选择性问题。Hui[18]等人则用AHP和ANP模型对4PL的成本、收益和风险进行了分析，证明了4PL可以与供应链中的其他成员实现风险共担、收益共享。唐斌[19]等人通过对3PL和4PL的分析，指出发展我国4PL物流整合方式的重要性，并探讨了在我国实施4PL物流整合的基本措施和战略对策。徐鹏[20]等人把4PL引入融通仓业务中，建立了4PL和多个3PL 一对多的多任务委托代理模型。姚建明[21]对4PL模式下供应链资源整合的收益与风险关系进行系统量化研究，通过将博弈过程合理分段，提出了以多回合博弈过程为变量的综合评价决策方法。
由于物流外包和逆向物流都是一个比较新的概念，因而，关于利用4PL或3PL来实施逆向物流整合方面的文献很少[22]。Mukhopadhyay[22]等人研究了电子商务市场上，4PL如何通过实施逆向物流整合来确定最优的价格和退货策略。Ko[23]等人则分析了3PL如何设计动态物流网络来实现正向和逆向双向物流整合问题，并运用混合非线性整数规划来优化这一动态整合网络模型。在国内，公彦德[24]等人考虑物流外包和废品回收的双重作用，以3PL服务商为主导企业，构造了两种不同回收模式下的闭环供应链整合模型，提出了制造商实施正向物流外包和逆向物流外包的临界条件。
综上可见，如何利用4PL来实施逆向物流整合和供应链协调的研究非常之少。尤其由于4PL和逆向物流的存在，大大改变了传统供应链的网络结构和模式，对于这种多系统整合和网络协同性，以及基于4PL物流整合的大系统控制等方面的研究几乎没有。
三、基于4PL逆向物流整合的管理模式
根据4PL全面负责供应链的逆向物流管理这一特点，可把其运作方式简单描述为：生产商按照一定的价格把产品批发给销售商，销售商根据市场价格把产品卖给消费者，4PL负责把退货产品或积压产品从消费者和零售商那里收集起来，并进行加工处理，经过处理后的产品4PL有权在二级市场上销售，如通过ebay进行网络营销。由此可以看出，4PL本身也是供应链中的一个重要成员，它能影响供应链的决定，并与供应链中各成员风险共担，收益共享。但同时，由于4PL和逆向物流的存在，也使供应链的结构变得更为复杂，决策变量也更多。根据这一特点，则在实际操作中，供应链的决策者应重点关注以下四个方面：
1.供应链中各种决策变量的关系研究
这些决策变量主要有产品的零售价格、批发价格、退货价格、生产商给4PL每件回收产品的补偿价格、4PL在二级市场上的销售价格以及销售商的订购量，等等。这些决策变量之间的关系以及物流、资金流可用图1来表示。由于这些变量环环相扣，而且须提前制定，因此，如何确定这些参数，确保整个供应链利益最大化，并实现帕雷托优化，成为需要解决的首要任务。在实际操作中，应以供应链总利润最大和库存成本最小为最优目标，确定出最优参数，并通过博弈论的理论工具，给出供应链中各个成员的利益分配方法。
供应链协作的目的就是使整个供应链利润最大，但要使供应链协作得到有效的实施，就得有一套完善的利益分享机制，使协作情况下各成员的利益均不低于不协作情况。由于大部分供应链都满足LF博弈(Leader—Follower Game)模型，因此，可运用Stackelberg均衡和基于扩展博弈的谈判模型来研究供应链中利益分配问题，从而确定各节点之间的价格和数量关系。
图1 决策变量关系图
2.整合物流网络优化的研究
由于逆向物流、4PL和二级市场的存在，物流网络结构变得异常复杂，物流整合的难度也随之加大。因此，管理者可运用超网络(Supernetwork)的概念来分析物流网络优化问题，将多个供应商、多个零售商、顾客、4PL、二级市场与生产、运输、销售和回收综合在一个超网结构里，并根据已经确定的最优决策变量，利用双层规划模型来描述复杂物流结构的连续平衡网络设计问题。上层为系统最优化问题，在预算的约束下，以供应链网络总成本最小为目标。下层为符合Wardrop第二原则的供应链物流网络均衡问题。并利用变分不等式的灵敏度方法进行求解。具体分析时，应重点考虑如下三个方面。
首先，逆向物流与正向物流在网络均衡模型的不同点问题。相对于传统的正向物流，4PL逆向物流首先需要解决将逆向物流网络均衡模型转换成运输路径指派问题，并需要考虑逆向物流网络中各中间结点流入量与流出量之间的流量转换因子问题，从而确保逆向物流网络与正向物流网络之间在流量和价格等参数方面能很好地兼容，再以整个供应链网络均衡进行求解。另外，由于逆向物流存在废弃物需要移往垃圾场进行处理，以及产品损耗等因素，而这些因素将会导致网络中流量不守恒现象。因此，在实际操作中，需要考虑产品损耗、废弃等对网络均衡的影响。
其次，整合物流的选址问题。包括制造工厂、分销中心、消费者、回收中心、再制造工厂、再分销中心、二级消费者和其他处理(如再循环、废弃处理等)点。选址问题可通过运用混合整数线性规划(MILP，Mixed Integer Linear Programming)来确定闭环物流网络中各种设施的数量和位置，并在由此构成的各条物流路径上合理分配物流量，以使计划期内的净收益最大。
最后，超网结构中的运输和库存问题。考虑到产品需要回收，应把4PL引入到VRPSDC模型中，通过整合正向和逆向物流系统，利用遗传算法和禁忌搜索(Tabu Search)算法求解运输问题，确保运输路径最优。同时，在服务水平、仓储能力以及资金等约束条件下，对物流网络中的动态库存进行优化，实现库存管理和服务水平的集成优化。
3.基于4PL逆向物流整合的供应链网络绩效分析
提高供应链整体网络绩效是实施4PL逆向物流整合和网络优化的最终目的，因此，如何评价物流方案的实施效果，以及如何通过绩效评价系统来反馈和改进现有物流网络，将成为另一个十分重要的研究课题。一个行之有效的方法是通过建立一个不同网络拓扑(如串联、并联、装配及树状结构)的双向物流链的解析集成框架，来分析整个网络中各个节点的库存水平、订单履行率、最终客户的服务水平以及成本和收益，并建立分析评价指标体系，分析整个供应链的网络绩效。同时，还需建立一套行之有效的反馈系统，实现网络结构的持续改进。最后，通过对退货管理、库存管理和服务水平的集成优化，建立4PL逆向物流整合的网络绩效评价体系。
对于有害物质的逆向物流管理，还应考虑外部经济性问题，最主要就是环境因素。因为，某些废弃产品能对环境造成危害，而这些产品其本身残值很低。此时，如果单纯用利益最大化的模式来判断网络绩效，将会导致无效的逆向物流。因此，对于这类产品的逆向物流的绩效分析，需要考虑环境成本和收益，供应链的决策者也应对4PL进行相应补偿，确保整个封闭式物流网络得以高效和平稳运行。
4.物流整合模型的仿真研究
根据已经建立的4PL逆向物流整合系统理论模型，需要通过计算机来实现仿真。可以利用MATLAB进行数值仿真，从而观察和分析已经建立的上述模型参数调整后的动态变化和特性，进一步调整和优化模型。同时，还可应用Witness和Anylogic 6.0等专门的物流仿真软件来模拟多个供应商、生产商、多个销售商、多级市场和4PL之间的物流特性。
基于4PL逆向物流整合的实施方案，应紧密结合我国企业的实际需求，解决我国企业在实施逆向物流管理中存在的薄弱环节。通过在我国推广4PL逆向物流管理，可以实现以下两个方面的目标。
1.在实践上具有实用性
把4PL的理念引入到逆向物流整合中，能够增加我国企业对4PL与逆向物流整合的了解，建立更有效的逆向物流整合方案，确保经济效益和社会效益最大化。
由于逆向物流相对于正向物流是一个辅助和补充，并且管理也较为复杂和繁琐，如果企业把过多精力放在逆向物流的管理方面，将会降低其本身供应链运行的效率和水平。而4PL是由专门的高级物流管理人才和相应的技术构成，并可同时服务多家同类型产品的逆向物流管理业务，因此，对于逆向物流的管理具有高效性和规模化的特点，这可大大节约社会资源，通过优势互补，提高4PL和原有的供应链利润。同时，4PL通过在二级市场上进行销售，可实现产品的差异化销售，进一步扩大销售市场，提高产品的市场占有率，从而实现双赢的最优局面。此外，4PL在解决低残值、危险性和有害性产品物流方面体现了强大的优势，在这些产业(如化工类企业)实施4PL逆向物流管理不但可解决企业实施逆向物流的困难，而且还可有效降低环境污染，实现社会效益最大化。
2.在理论研究上具有创新性
由于原有的供应链体系中多了4PL、逆向物流和二级市场，所以供应链结构更为复杂，因而，如果能有效地解决系统的兼容性和协调性问题，以及供应链网络绩效的评价问题，可在大系统和复杂系统优化方面带来理论创新，形成复杂供应链网络动态优化研究领域新的理论方法。
因此，在我国推广4PL逆向物流管理，在微观上可以提高企业的服务和管理水平，并增加企业的效益；在宏观上可以大大节约社会资源，减少环境污染，与国家制定的建立节约型社会和环保经济等大目标相一致。在理论上也具有创新性，这也符合我国建立创新型社会的目标。