基于再制造的高残值易逝品供应链研究

摘要

顾客需求变化多样，企业之间的竞争日益加剧，导致每一代产品在市场上的生命周期不断缩短，市场价格急遽下降。为了加快产品升级换代的速度，企业往往采用创新性模块和功能性模块集成新产品的换代方式，直至核心功能模块出现颠覆性创新，该系列产品才最终退出市场。另一方面，为了获得更多的顾客，企业往往在销售初期就尽力扩大终端市场的产品覆盖率，因此在某一代产品的生命周期末期，供应链各环节会存在大量退货。
　　 在此背景下，企业必须有效处置大量的高残值易逝品。高残值易逝品具有以下特性：市场价值消逝快，有极强的市场价格易逝性；核心部件的使用价值并不随着时间急剧下降，具有较高的再利用价值，可以被后续开发利用。典型的高残值易逝品包括电子消费品和高科技产品。
　　 基于再制造的闭环供应链可以解决高残值易逝品较短的经济寿命和较长的部件使用寿命之间的矛盾，有效利用产品全生命周期的价值。对社会而言，高效的闭环供应链运作是实现可持续发展战略的有效途径；对企业而言，高效的闭环供应链运作能够通过核心部件的再利用等方式降低物料成本，是解决资源再利用、实现产品在生命周期末期的二次经济收益的主要手段。再制造可以将产品和核心部件恢复到性能和寿命上等同或者优于原有产品。
　　 本文以高残值易逝品为研究对象，借鉴闭环供应链管理及运营管理的原理，运用应急管理与市场营销管理的思想，研究了不同层面的高残值易逝品闭环供应链管理问题：宏观系统层面（潜在经济收益影响分析）、中观策略层面（供应链退货协调契约）以及微观应用层面（闭环物流网络选址和规划）。具体研究内容如下：
　　 第1章，绪论。介绍研究背景、研究意义以及研究思路和论文结构等内容。
　　 第2章，理论基础与文献综述。在对相关研究成果进行梳理和评价的基础上，总结和归纳了闭环供应链、再制造、易逝品及其闭环供应链协调、应急管理等国内外相关研究成果。
　　 第3章，高残值易逝品闭环供应链管理研究。首先，分析了高残值易逝品在技术设计、生产制造、营销定价以及市场销售等方面的特点。基于实际数据和企业实践，验证了采用基于再制造闭环供应链管理方法管理高残值易逝品的合理性，并提出了相应管理理论的总概念框架。在闭环供应链类型-产品时间敏感度匹配矩阵分析的基础上，得出高残值易逝品闭环供应链管理应选取快速反应闭环供应链类型。此外，以时间和效率最大化为目标，提出闭环供应链环节价值增值分析方法及其管理策略。最后，提出了基于时间和效率的闭环供应链管理设计在产品设计、供应链结构、运作管理以及信息收集等方面的闭环供应链设计原则。
　　 第4章，高残值易逝品闭环供应链经济收益影响参数分析。这属于系统层面的战略决策问题，是企业在构建闭环供应链之初所必须考虑和决策的。主要探讨企业实施基于再制造的闭环供应链是否存在潜在经济收益。针对高残值易逝品的特点，分析了正向供应链的产品销售率和逆向供应链的处理速度两个因素对潜在经济收益的影响。给出了企业是否采用闭环供应链管理的临界条件；并分析构建闭环供应链时的成本、部件的设计使用寿命等参数对潜在经济收益的影响。
　　 利用不同的潜在收益-成本函数验证主要结论的适用性，结果几乎一致，故本章结论具有普遍意义。主要结论有：只有当部件的获得成本与再制造部件节约的成本之和大于部件的回收处理成本时，企业采用基于再制造的闭环供应链管理才可获利；产品的最终市场销售率越高，就越不适合采用基于再制造的闭环供应链管理；不需要、也不能无限制地加快逆向供应链的处理速度；需要将各类闭环供应链管理成本控制在合理范围内；在设计可用于再制造的产品核心部件的寿命长度时，不能过短也无需过长，适当即可；激励最终顾客主动退货，能带来潜在的经济收益。
　　 第5章，高残值易逝品闭环供应链协调。这部分属于中观策略层面的研究问题，是闭环供应链运作管理过程时考虑的问题。基于高残值易逝品的市场特性，按照企业所面对的不同细分目标顾客，将产品销售分为两个不同阶段：第一阶段是高价营销策略下的导入期，第二阶段是低价营销策略下的成熟衰退期。扩展了传统的退货回购契约模型，引入高价导入期末期的产品留售率，建立了两种退货机会下的供应链协调契约：一类情况是只允许零售商在衰退期期末全额退货，只存在一次退货机会；另一类情况是零售商在不同产品销售阶段末期均可退货，即存在两次退货机会。
　　 获得供应链协调的契约后，分析契约成立条件，得到如下结论：不存在契约下的分散闭环供应链最优订货量要小于协调后的供应链订货量；闭环供应链不会自然达到协调的状态，需要核心企业在供应链上下游分配利润；当顾客需求服从均匀分布时，契约的制定与所预测的平均顾客需求无关，但与所预测的顾客需求范围大小相关；当顾客需求服从均匀分布时，产品的下一阶段留售率由不同销售阶段的机会收益和机会损失综合决定。
　　 第6章，高残值易逝品闭环供应链召回管理及网络构架研究。主要研究了一类特殊来源的高残值易逝品，对基于时间和效率的召回品闭环供应链管理应用层面的研究。首先，借鉴应急运作管理理论，从产品制造商角度，分析了产品召回管理的战略和战术层面的管理方法和思路，提出了召回前、召回中、召回后的召回战略管理理论框架模型；在概念模型的基础上，分析召回管理中特殊成本参数，并通过建立不同的成本-时间函数来反应环节上的时间长度，在模型中引入对时间因素的考量。进一步，本文建立了时间和成本双目标下闭环供应链物流网络规划的混合整数规划模型，设计启发式算法求解，并通过数值算例分析，讨论选址决策的鲁棒性。研究结果显示，本文设立的成本-时间函数普遍适用于这类模型的分析，各类成本参数基本不影响网络选址决策的稳定，而对网络结构影响最大的是产品正向销售率。
　　 第7章，总结与展望。总结全文的研究内容和主要结果，并展望了后续的研究方向。
　　 本文综合了闭环供应链管理理论、易逝品管理理论、生产运作管理理论、市场营销理论以及应急管理研究，针对不同层面的管理决策，定性和定量地分析了高残值易逝品的闭环供应链管理相关问题。论文的创新可以概括为以下4个方面：
　　 1.提出了高残值易逝品的特点和概念，并构建高残值易逝品的闭环供应链管理框架。总结和分析了高残值易逝品在更新换代、生产方式、营销定价、销售配送等方面的特点；利用闭环供应链类型-产品价值敏感度匹配矩阵，得出高残值易逝品应建立快速反应型闭环供应链，并建立了相应的管理目标及框架模型；设计了环节增值分析方法及管理策略，提出了建立快速反应型闭环供应链的设计原则。
　　 2.传统的文献缺乏对闭环供应链潜在收益的定量分析，本文从宏观角度分析了不同参数对高残值易逝品闭环供应链的经济性影响。针对高残值易逝品特点，分析了正向供应链中的产品平均销售率和逆向供应链中的处理速度两个参数对再制造潜在经济收益的影响，得到是否实施闭环供应链的临界条件；探讨了供应链的成本、回收率、部件可被再制造次数等参数对潜在收益的影响。
　　 3.对传统的退货契约进行拓展，建立高残值易逝品两阶段供应链退货协调契约。针对高残值易逝品的市场销售特点，划分为高价导入和低价衰退两个销售时期，引入产品留售率，分别得到在单次和多次退货机会下闭环供应链协调契约成立条件；在研究契约成立条件的基础上，得到供应链协调状态下产品机会销售收益和机会退货损失对产品留售率的影响。
　　 4.不是从政府政策制定角度，而是从企业和供应链管理角度，研究了特殊召回来源的高残值易逝品闭环供应链管理战略框架及其物流网络规划模型。提出了以产品制造商为供应链核心企业的召回前、召回中、召回后的战略管理框架；设计了反映模型特点的成本-时间函数，建立了基于时间和成本最小的双目标混合整数规划模型；设计启发式算法对该规划问题进行求解；通过数值算例分析，讨论了不同参数下网络的稳定性。