EPR制度下廢舊家電逆向物流網(wǎng)絡(luò)模型優(yōu)化

于寶　張曉曉

[摘 要]在EPR制度下分析和探討了廢舊家電回收網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，建立了回收點(diǎn)—回收中心—再處理中心—再分銷市場四級逆向物流網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)以模型為基礎(chǔ)構(gòu)建了以利潤最大化為目標(biāo)的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，對回收網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了優(yōu)化，為逆向物流中新建廠址選址以及網(wǎng)絡(luò)整體優(yōu)化問題提供了理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]廢舊家電；模型優(yōu)化；物流；EPR

[中圖分類號]F251 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1005-6432（2014）27-0134-02

1 廢舊家電回收現(xiàn)狀

1.1 我國是電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)、消費(fèi)和出口大國，目前我國已進(jìn)入電器電子產(chǎn)品大量報(bào)廢階段

長期以來由于缺乏規(guī)范的廢舊家電回收處理體系，小作坊式的拆解處理行為屢禁不止，造成廢舊電器電子產(chǎn)品的回收率和回收利用率相當(dāng)?shù)?，?dǎo)致資源的大量浪費(fèi)，對環(huán)境也產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。2009年，國務(wù)院《廢舊電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》的發(fā)布，使廢舊電器回收及拆解體系得到逐步規(guī)范。2012年，國務(wù)院批準(zhǔn)《廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金征收使用管理辦法》，對電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)者、進(jìn)口者按規(guī)定履行基金繳納義務(wù)。在國家政策的指導(dǎo)下，我國廢舊家電回收體系以“生產(chǎn)者責(zé)任延伸制”為核心開展，正在逐步形成符合我國實(shí)際情況的廢舊家電回收和處理體系。

1.2 我國生產(chǎn)者責(zé)任延伸制

生產(chǎn)者責(zé)任延伸（Extended Producer Responsibility，EPR）最早起源于歐洲，是一項(xiàng)環(huán)境保護(hù)的制度原則，其目的是通過將生產(chǎn)者的責(zé)任延伸到產(chǎn)品生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是產(chǎn)品回收處理環(huán)節(jié)，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。我國于2003年提出生產(chǎn)者責(zé)任延伸制，建立廢棄電器電子產(chǎn)品多渠道回收和集中處理體系，以促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)環(huán)境以及保障人體健康。本文從循環(huán)經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，以EPR制度為基礎(chǔ)，分析廢舊家電回收處理體系模式，研究逆向物流網(wǎng)絡(luò)體系的利潤最大化優(yōu)化模型。

2 廢舊家電回收逆向物流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

廢舊家電包括舊家電和廢家電。舊家電是指經(jīng)過測試達(dá)到舊家電安全標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)的家電，即功能正?；蛘呓?jīng)過一定的維修可以恢復(fù)其正常功能的家電，主要來源于人們消費(fèi)升級淘汰，其整機(jī)或零部件還具有很高的使用價(jià)值，可作為二手商品繼續(xù)銷售使用，也可以對零部件進(jìn)行再制造；廢家電是指在經(jīng)濟(jì)合理?xiàng)l件下經(jīng)過維修達(dá)不到舊家電安全標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)的家電，即在一定的成本限制下不能恢復(fù)其整機(jī)使用功能的家電，這部分家電可以進(jìn)行拆卸，然后將可以再使用的零部件進(jìn)行再制造或者進(jìn)入電子元器件市場作為二手產(chǎn)品進(jìn)行銷售，功能廢棄的部分可以提取價(jià)值高的原材料，如金、銅等，最后沒有任何使用價(jià)值的部分進(jìn)行廢棄物處理。

廢舊家電回收本質(zhì)上來說屬于逆向物流范疇。回收網(wǎng)絡(luò)的環(huán)節(jié)通常包含收集、檢驗(yàn)與分類、再制造和再分銷，本文對廢舊家電回收按回收點(diǎn)—回收中心—再處理中心—再分銷市場共四級進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建模，如上圖所示。處于網(wǎng)絡(luò)最左端的是廢舊家電廢棄源頭，即居民家庭或使用家電廢棄的地點(diǎn)，本文不做具體分析。

回收點(diǎn)。各消費(fèi)區(qū)域內(nèi)選定回收點(diǎn)，負(fù)責(zé)此區(qū)域廢舊家電的回收。回收點(diǎn)的設(shè)定要充分利用已有資源，如銷售點(diǎn)、維修點(diǎn)、社區(qū)回收站等，以減少固定投資。由于收集點(diǎn)在一定區(qū)域內(nèi)數(shù)量相對較多，且一般直接利用逆向物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃范圍內(nèi)的銷售點(diǎn)、維修點(diǎn)、社區(qū)回收點(diǎn)等，因此通常不屬于企業(yè)構(gòu)建逆向物流網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要考慮的內(nèi)容。

回收中心?；厥罩行闹饕菍厥拯c(diǎn)回收的廢舊家電進(jìn)行暫存，同時(shí)設(shè)有檢測中心，對回收的廢舊家電進(jìn)行初步分類，再發(fā)往再處理中心，以實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益、降低運(yùn)輸成本的目的，同時(shí)緩解再處理中心處理廢舊家電的壓力，使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不至于失衡。

再處理中心。再處理中心的處理方式通常包括直接再利用、維修、再制造、材料再生以及最終處理等。選擇再處理方式時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量使廢舊品的回收利用價(jià)值最大化，即按照產(chǎn)品級、零部件級、材料級這三個(gè)等級依次進(jìn)行，對于可以進(jìn)行產(chǎn)品級利用（直接再利用、維修、翻新）的盡量進(jìn)行產(chǎn)品級的利用；當(dāng)廢舊品確實(shí)不適合進(jìn)行產(chǎn)品級的利用時(shí)再考慮進(jìn)行拆卸，進(jìn)行零部件級的再利用，如進(jìn)行再制造，將零件用于維修等；當(dāng)產(chǎn)品級和零部件級的再利用都不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，考慮原料再生；最后將剩余不能進(jìn)行再利用的部分進(jìn)行合理的廢棄處理，如焚化、填埋等。

有學(xué)者認(rèn)為將回收中心與再處理中心作為同一層次處理，即收集、分類的同時(shí)即對廢舊家電進(jìn)行再處理。雖然這種方式能在很大程度上降低運(yùn)輸成本，但在現(xiàn)實(shí)社會中，回收點(diǎn)往往規(guī)模較小，缺少相應(yīng)的專業(yè)處理設(shè)備，容易造成環(huán)境污染，沒有實(shí)現(xiàn)處理的真正目的，忽視了相應(yīng)的社會效益。

再分銷市場或填埋場。再分銷市場主要負(fù)責(zé)對再制造和再利用的家電產(chǎn)品、材料或零部件進(jìn)行處理銷售，再次實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。填埋場則是對沒有再利用價(jià)值的材料進(jìn)行最終的專業(yè)安全處理，力求減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)社會效益最大化。

本文中構(gòu)建的逆向物流網(wǎng)絡(luò)為開環(huán)結(jié)構(gòu)，與已有文獻(xiàn)中閉環(huán)結(jié)構(gòu)物流網(wǎng)絡(luò)相比更加完善合理。該網(wǎng)絡(luò)對各節(jié)點(diǎn)的功能進(jìn)行了重新組合，增設(shè)了回收點(diǎn)，細(xì)化了各元素的功能，充分保證回收系統(tǒng)的有效運(yùn)行。

3 混合整數(shù)線性規(guī)劃回收模型

通過分析家電產(chǎn)品回收的現(xiàn)狀及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成可知，家電產(chǎn)品的回收網(wǎng)絡(luò)主要由回收點(diǎn)、回收中心、再處理中心以及再分銷市場或填埋場構(gòu)成。但是日益大型化的廢舊家電回收，要求對家電回收網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化。

本文通過構(gòu)建以利潤最大化為目標(biāo)函數(shù)的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型（MILP），來求解最優(yōu)產(chǎn)品回收的運(yùn)輸線路方案與處理工廠選址方案。為了便于分析和解決問題，進(jìn)而對家電回收網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行優(yōu)化，本文通過如下假設(shè)對模型進(jìn)行抽象：

（1）在回收網(wǎng)絡(luò)中，產(chǎn)品回收數(shù)量與產(chǎn)品需求數(shù)量都是相互獨(dú)立的隨機(jī)變量且分布函數(shù)已知。

（2）在回收體系中，消費(fèi)地區(qū)的家電產(chǎn)品回收量、不同設(shè)備的處理能力以及投資運(yùn)營成本、設(shè)備的單位運(yùn)輸成本已知。

（3）家電產(chǎn)品的回收量按消費(fèi)地區(qū)總計(jì)，并與該地的消費(fèi)者數(shù)量成正相關(guān)。

（4）由于回收產(chǎn)品質(zhì)量在個(gè)體上可能會存在很大的不同，為了簡化回收處理，把來自同一消費(fèi)地區(qū)的家電產(chǎn)品質(zhì)量看作是相同或相似的，在統(tǒng)一回收中，保持先經(jīng)由回收中心進(jìn)行分類然后運(yùn)往再處理中心的家電產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)一性，一部分產(chǎn)品通過再制造利用保證了產(chǎn)品質(zhì)量，可以通過分銷點(diǎn)進(jìn)行出售，另一部分質(zhì)量不合格產(chǎn)品統(tǒng)一交由最終處理廠進(jìn)行填埋或焚燒等方法處理。

（5）不能經(jīng)過再處理中心進(jìn)行再循環(huán)利用的產(chǎn)品，作為最后的廢棄物，統(tǒng)一在最終處理廠進(jìn)行處理。

5 結(jié) 論

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量廢舊家電等待回收處理。我國現(xiàn)已開始對EPR制度進(jìn)行初步探索，在該制度下建立有效的廢舊家電逆向物流回收體系，不斷完善行業(yè)規(guī)范，同時(shí)利用科學(xué)的數(shù)學(xué)方法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模優(yōu)化，使得該回收體系實(shí)現(xiàn)正常商業(yè)運(yùn)作，將給廢舊家電回收行業(yè)甚至整個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來一定效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家發(fā)展和改革委員會資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)司.廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理研究與實(shí)踐[M].北京：社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2012.

[2]周進(jìn).論廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理之付費(fèi)制度體系模型[J].環(huán)境科技，2010（4）.

[3]李眾.廢舊家電回收物流系統(tǒng)構(gòu)建研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2006.

[4]吳景新.家電產(chǎn)品回收物流網(wǎng)絡(luò)模型優(yōu)化研究[J].技術(shù)與方法，2013（3）.

[5]鐘金鳳.廢舊家電逆向物流運(yùn)行機(jī)制與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究[D].北京：清華大學(xué)，2011.