基于回收价格的再制造系统策略研究
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基于再制造过程创新的闭环供应链投资及运作策略汇报人:日期:contents •再制造过程创新概述•闭环供应链投资策略•闭环供应链运作策略•基于再制造过程创新的闭环供应链投资及运作实践案例•基于再制造过程创新的闭环供应链投资及运作策略研究展望目录01再制造过程创新概述再制造定义将废旧产品经过拆卸、清洗、检测、加工等过程,恢复到接近新品的状态或者满足特定需求的过程。
再制造分类按产品类型可分为设备再制造、零部件再制造、材料再制造;按技术类型可分为基于维修的再制造、基于改造的再制造、基于更新的再制造。
再制造的定义与分类必要性随着环境污染和资源浪费问题的日益严重,废旧产品的回收和再利用变得至关重要。
再制造过程创新能够提高再制造产品的质量和性能,延长产品使用寿命,减少环境污染,提高资源利用效率。
意义再制造过程创新有利于实现可持续发展,推动循环经济发展,促进绿色制造,提高企业经济效益和社会效益。
再制造过程创新的必要性与意义再制造过程创新的研究现状与趋势研究现状目前,国内外学者在再制造过程创新方面进行了广泛的研究,涉及再制造产品设计、再制造生产过程、再制造质量控制等多个方面。
发展趋势未来,再制造过程创新将更加注重智能化、自动化、网络化等方面的发展,加强跨学科交叉融合,推动产学研用协同创新,加快再制造产业升级和转型。
同时,随着消费者对环保和可持续发展的日益关注,消费者行为和市场机制在再制造过程创新中的影响也将受到更多关注。
02闭环供应链投资策略闭环供应链投资的意义与目标提升企业竞争力通过构建闭环供应链,企业可以更好地满足市场需求,提高产品质量和竞争力。
实现可持续发展通过减少环境污染和资源浪费,企业可以树立良好的社会形象,实现可持续发展。
实现资源的高效利用通过再制造过程,将废旧产品回收再利用,降低资源消耗,提高资源使用效率。
建立废旧产品回收渠道,提高回收效率。
废旧产品回收体系研究再制造技术,提高再制造产品质量和效率。
基于马尔可夫分析的再制造系统生产策略比较汪翼;孙林岩;张盛浩【摘要】The production strategies of a remanufacturing system with reproduction and disposal are stud-ied .In such a manufacturing system , the return product is disassembled into the treated waste , raw mate-rials, or spare parts in a dismantling process .For the entire re-manufacturing system , two production poli-cies are proposed .One is to produce until part inventory reaches its capacity , the other is to produce until part inventory reaches a critical stock point .By using Markov analysis , the two policies are evaluated .A numerical experiment is used to compares the two policies .%研究包含对废旧品回收和拆解的再制造系统的生产策略。
在整个在制造系统中,包含一个拆解进程,该进程可以把回收的废旧品拆解,使之变成被处理的垃圾或者是可用于再制造的原材料及零部件。
对于整个再制造系统,提出两种生产策略:1)由系统尽力生产直至某一库存点库存达到饱和;2)系统生产至某一库存点达到某一临界值时即停止生产。
通过马尔可夫分析可对两种策略下的再制造系统的效率指标进行精确评价,最后运用数值试验对两种策略进行比较分析。
物资回收行业废旧物资回收与再利用技术创新方案第1章总论 (2)1.1 废旧物资回收行业概述 (2)1.2 技术创新在废旧物资回收与再利用的重要性 (3)第2章废旧物资分类与回收方法 (3)2.1 废旧物资分类体系 (3)2.2 物理回收方法 (4)2.3 化学回收方法 (4)2.4 生物回收方法 (4)第3章废金属回收与再利用技术 (4)3.1 铁铝金属回收技术 (5)3.1.1 铁金属回收技术 (5)3.1.2 铝金属回收技术 (5)3.2 贵金属回收技术 (5)3.2.1 金、银回收技术 (5)3.2.2 铂、钯回收技术 (5)3.3 有色金属回收技术 (5)3.3.1 铜、铅、锌回收技术 (5)3.3.2 镍、锡、镁回收技术 (5)3.4 废金属再利用途径 (6)第4章废塑料回收与再利用技术 (6)4.1 废塑料的分类与清洗 (6)4.1.1 废塑料分类 (6)4.1.2 废塑料清洗 (6)4.2 物理回收技术 (6)4.2.1 熔融再生 (7)4.2.2 粒料再生 (7)4.2.3 裂解 (7)4.3 化学回收技术 (7)4.3.1 热裂解 (7)4.3.2 水解 (7)4.3.3 化解 (7)4.4 生物降解塑料技术 (7)4.4.1 生物合成塑料 (7)4.4.2 生物改性塑料 (8)4.4.3 生物分解塑料 (8)第5章废纸回收与再利用技术 (8)5.1 废纸的分类与处理 (8)5.2 纤维素纤维的回收 (8)5.3 瓦楞纸板回收技术 (8)5.4 废纸再利用技术 (9)第6章废旧电子产品回收与再利用技术 (9)6.1 电子废弃物处理技术 (9)6.1.1 物理拆解技术 (9)6.1.2 精细拆解技术 (9)6.2 贵金属提炼技术 (9)6.2.1 火法提炼技术 (9)6.2.2 湿法提炼技术 (10)6.3 有害物质处理技术 (10)6.3.1 热处理技术 (10)6.3.2 化学处理技术 (10)6.4 电子废弃物资源化利用 (10)6.4.1 材料回收 (10)6.4.2 元器件再利用 (10)6.4.3 资源化利用产品开发 (10)6.4.4 产业协同处理 (10)第7章废旧电池回收与再利用技术 (10)7.1 废旧电池的分类与处理 (10)7.2 铅酸电池回收技术 (11)7.3 锂离子电池回收技术 (11)7.4 废旧电池再利用技术 (11)第8章废旧纺织品回收与再利用技术 (12)8.1 废旧纺织品的分类与处理 (12)8.2 纤维素纤维回收技术 (12)8.3 蛋白质纤维回收技术 (12)8.4 废旧纺织品再利用技术 (12)第9章废旧轮胎回收与再利用技术 (13)9.1 废旧轮胎的预处理 (13)9.2 粉碎与再生技术 (13)9.3 热裂解技术 (13)9.4 轮胎衍生产品应用 (14)第10章废旧物资回收与再利用产业政策与市场分析 (14)10.1 政策法规与标准体系 (14)10.2 废旧物资回收与再利用市场现状 (14)10.3 产业趋势与技术创新方向 (15)10.4 产业链优化与协同发展策略 (15)第1章总论1.1 废旧物资回收行业概述废旧物资回收行业作为我国绿色经济发展的重要组成部分,关乎资源的合理利用和环境保护。
关于闭环供应链废旧品回收分级定价策略研究洪佳;李芳【摘要】闭环供应链中废旧品回收定价问题是关于再制造研究的重要决策问题之一,文章根据零售商对回收废旧品的分类进行分级定价,运用博弈论的思想,通过建立数学模型,分别求解制造商和零售商的最优定价,并比较分散决策和联合决策的情况下各决策主体以及整个供应链的收益变化,最后得出综合结论:联合定价决策优于分散定价决策.【期刊名称】《物流科技》【年(卷),期】2015(038)012【总页数】4页(P94-96,135)【关键词】闭环供应链;回收定价;分级定价【作者】洪佳;李芳【作者单位】上海理工大学管理学院,上海200093;上海理工大学管理学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】F713.20 引言市场经济的快速发展使得制造商不断推陈出新,产品更新换代的速度不断加快,大量产品在使用寿命未终结时便遭淘汰,给社会带来了巨大的资源浪费。
然而,近年来随着地球上不可再生资源的日益枯竭,传统经济不断向循环经济发展,人们的环保意识不断增强,对可持续发展的认识不断深入,世界各国纷纷加强了对环境保护的立法,废弃产品的回收再制造也越来越受到人们的重视,闭环供应链成为学术界关注的热点问题。
关于再制造的回收定价策略是闭环供应链研究的难点之一。
逆向供应链与传统供应链的运作机制截然不同,传统的供应链定价策略在闭环供应链中不再适用,因此闭环供应链的实施仍需要通过大量理论指导以及实践探索,才能使之达到平稳运营的状态[1]。
回收处理后再制造品定价策略的复杂性主要体现在:若定价过高,由于产品核心组件及各零部件在使用过后存在磨损,其质量本身必定存在一定的缺陷,生产厂商需要花费更多的资源用于维修和再制造生产,使得生产成本过高,从而影响生产厂商的收益;若定价过低,将无法从市场上回收到足够数量的废旧品,制造厂商无法大量使用价格低廉的废旧品从事再制造生产,需要重新大量购买新的原材料,不利于整个闭环供应链的发展,造成资源的极大浪费,阻碍我国经济的可持续发展[2]。
第33卷第5期中国表面工程Vol.33No.52020年10月CHINA SURFACE ENGINEERINGOctober 2020收稿日期:2020-08-09;修回日期:2020-10-11通信作者:刘渤海(1982—),男(汉),副教授,博士;研究方向:运营管理;E-mail :liubohai@hfut.edu.cn 基金项目:国家重点研发计划(2018YFC1902405);国家自然科学基金(71521001)Fund :Supported by R&D Program of China (2018YFC1902405)and National Natural Science Foundation of China (71521001)引用格式:丰奇倩,刘渤海,郑汉东,等.基于政府补贴的制造商“以旧换再”定价策略[J ].中国表面工程,2020,33(5):123-132.FENG Q Q ,LIU B H ,ZHENG H D ,et al.Optimal pricing strategy of trade-in for manufacturers based on government subsidies [J ].China Surface Engineering ,2020,33(5):123-132.doi :10.11933/j.issn.10079289.20201109004基于政府补贴的制造商“以旧换再”定价策略丰奇倩1,刘渤海1,2,郑汉东1,陈玉霜1,李凯1,2(1.合肥工业大学管理学院,合肥230009;2.过程优化与智能决策教育部重点实验室,合肥230009)摘要:在以旧换再的背景下,考虑消费者偏好、政府补贴及补贴比例,研究制造商最优决策。
首先,建立“两阶段”以旧换再和以旧换新的闭环供应链模型,并根据消费者偏好、政府补贴及消费者补贴比例划分了7种不同情况。
废物回收再利用策略及其环保效益评估分析随着全球资源的日益枯竭以及环境污染问题的日益严重,废物回收再利用成为了重要的环保策略。
废物回收再利用指的是利用废弃物资源进行二次利用,以减少对自然资源的依赖,降低废物排放的数量和污染物的毒性,实现循环经济的发展。
本文将探讨废物回收再利用策略,并对其环保效益进行评估分析。
一、废物回收再利用策略废物回收再利用策略主要包括物理回收、化学回收和能源回收三大类。
1. 物理回收:物理回收是指通过物理手段对废物进行分离、回收利用。
例如,废纸张、废合金、废塑料等可以被重新加工利用,生活垃圾可以通过分类回收从而降低对资源的需求。
2. 化学回收:化学回收是指通过化学反应对废物进行转化,使其成为新的有用物质。
例如,废弃电池、废弃塑料等可以通过化学处理得到新的化学物质,减少对原始资源的开采。
3. 能源回收:能源回收是指将废物转化为能源。
例如,通过垃圾焚烧发电、废弃油脂转化为生物柴油等方式,将废物转化为电能或燃料,达到资源再利用的目的。
二、废物回收再利用的环保效益废物回收再利用策略不仅有经济效益,还具备重要的环保效益。
1. 资源保护:废物回收再利用可以有效地降低对原始资源的需求。
通过回收再利用,可以节约大量的能源和水资源,减少对矿产和森林资源的破坏,实现资源的可持续利用。
2. 减少废物排放:废物回收再利用可以显著降低废物的排放量。
与传统的废弃物处理方式相比,废物回收再利用可以大大减少废物填埋和焚烧所产生的二氧化碳和有毒气体的排放,有效减缓温室气体的增加和空气污染问题。
3. 水土保护:废物回收再利用能够减少对环境的污染。
废物中的有害物质如果经过合理处理再利用,可以最大限度地减轻对土壤和水源的污染,保护生态环境的完整性和稳定性。
4. 环境意识培养:废物回收再利用对环保意识的培养有着积极的影响。
通过废物回收再利用,人们可以更加深刻地认识到资源的宝贵以及环境的脆弱性,进而提高环保意识,并采取更加积极的行动来保护环境。
基于以旧换新的闭环供应链决策模型缪朝炜;夏志强【摘要】构建了3种基于以旧换新策略的闭环供应链决策模型,包括集中决策模型(C)、制造商销售第三方回收商回收模型(M3P)、零售商销售第三方回收商回收模型(R3P),并分别讨论了模型的最优定价与回收策略.通过理论与数值分析表明:制造商和整个供应链系统所获得的利润方面,模型C优于模型M3P,而模型M3P优于模型R3P;而第三方回收商所获得的利润方面,模型M3P也优于模型R3P;此外,根据产品全生命周期评估方法进行环境绩效分析,结果表明在环境绩效的表现上不存在具有绝对优势的模型.【期刊名称】《管理科学学报》【年(卷),期】2016(019)009【总页数】18页(P49-66)【关键词】闭环供应链;以旧换新;回收策略;全生命周期评估【作者】缪朝炜;夏志强【作者单位】厦门大学管理学院,厦门361005;厦门大学管理学院,厦门361005【正文语种】中文【中图分类】F270闭环供应链在节约资源消耗,减少环境污染等方面具有重要作用,可以通过系统的设计、控制和运营来使得产品实现在整个生命周期中的价值最大化[1].已有研究表明旧产品的直接使用对环境的影响比新产品大[2,3].通常,旧产品的再利用方式主要包括价值增值的再利用方式 (如再制造,翻新,及修理),材料再利用方式 (如拆解利用和再循环),及能源再利用方式 (如焚烧和填埋)[3,4].其中,能源再利用方式在能源节约和环境污染方面产生矛盾.其他方式,特别是再制造,因在能源节约,成本节约,和销售收益方面达成一致[5],有助于实现“经济”与“低碳”的双赢.尽管如此,企业在进行再制造或者其他再利用方式时,在产品的回收方面存在困难[6].回收形式上,Guide等[7]提出了通过经济返利的方式来解决回收的难题.回收渠道方面,Savaskan等[8]通过构建单阶段静态决策模型比较分析了制造商的4种废旧产品的回收渠道,包括集中回收,直接从消费者手中回收,以激励的形式从零售商处回收,以及将回收业务外包给第三方回收商,并认为集中回收是对制造商和整个企业系统最优的回收渠道,而以激励的形式从零售商处回收则是最优的分散回收渠道;计国君和黄位旺[9]则通过构建两阶段动态决策模型比较分析了制造商的3种回收处理渠道,包括集中回收,一个回收商对一个制造商的委托回收渠道,以及一个回收商对两个制造商的委托回收渠道,研究表明集中渠道所带来的社会福利最大;聂佳佳[10]所研究的回收渠道与Savaskan等相同,但其研究问题着眼于零售商信息分享对这些闭环供应链回收渠道的影响,研究表明不管是零售商的分享策略还是制造商回收渠道的选择均取决于预测精度和回收产品价格高低.回收责任方面,计国君和黄位旺[11]基于博弈论的视角,比较分析了单独回收,集体回收两种回收条例对企业再制造决策以及OEM回收激励效果的影响,研究表明单独回收的激励效果更好;Atasu等[12]比较分析了两种回收法规,即基于制造商运营的回收系统与基于国家运营的回收系统,对利益相关者的影响,研究表明两种回收法规对利益相关者的影响各不相同,而利益相关者对两种法令的偏好取决于整个运营环境.闭环供应链一体化决策方面,Ovchinnikov[13]将再制造回收环节和营销环节相结合,为OEM进行基于再制造的闭环供应链管理提供了一体化的决策;李响等[14]研究了随机产率和随机需求下的再制造系统的回收定价决策和销售定价决策.以上文献研究了单纯意义的经济激励性回收下的闭环供应链模型,并未对基于以旧换新策略的闭环供应链的模型进行研究.与单纯意义的经济激励回收不同,以旧换新策略将回收端和销售端进行了很好的衔接,近年来也受到了学术界的广泛关注.学术界对于以旧换新的研究主要通过分析消费者以旧换新的行为来为企业的决策提供指导.在以旧换新行为的理论研究方面,Okada[15]对消费者进行以旧换新的心理成本进行了理论上的解释,并指出:相比边际成本,个体的替换购买决策对心理成本更为敏感.这一研究表明企业可以通过以旧换新策略来加速消费者的替换购买.与Okada相似,Kim等[16]的研究也在于分析以旧换新中消费者的行为,不同的是他们将研究重点锁定在当消费者已经选择进行以旧换新后,不同定价水平对消费者购买行为的影响,研究表明对于两个经济上完全等量的以旧换新定价方案,多付定价法适用于旧产品价格对新产品价格比率低的产品,而对于这一价格比率高的产品,少付定价法更加适宜.从以旧换新行为的应用研究角度,根据B2B市场返回商品授权 (RMA) 中顾客以旧换新行为的历史数据,Li 等[17]利用聚类分析和有限混合回归模型对消费者进行划分,并验证了当结合消费者类型和产品自身特点来预测RMA中返回产品数量时,预测更为精确;Kwon等[18]认为在允许歧视定价的汽车以旧换新中,销售人员可以根据消费者以旧换新行为来决定新产品价格,其研究表明销售者更倾向于向进行以旧换新以及换购相同品牌的消费者收取更高的新产品价格.从经济效益的角度,根据心理成本理论,Yin等[19]比较了3种不同以旧换新定价策略对于企业盈利的影响,通过数值实验发现基于与时间无关的歧视定价策略可以为企业带来最大的利润;Rao等[20]的研究则表明以旧换新可以帮助企业解决旧产品市场中的“柠檬问题”,并可能抵消该市场对新产品市场的竞食效应从而为企业带来更大的经济效益.这些文献从消费者行为,定价策略,以及竞争策略等方面对以旧换新进行研究,但没有站在闭环供应链的角度对以旧换新策略的影响加以综合分析.在实践中,以旧换新也得到了企业界的青睐,以及政府相关部门的关注.近年来,国内以旧换新市场因国家对汽车、家电、以及家具以旧换新补贴政策的支持,引起了企业和消费者的广泛参与.马卫民和赵璋[21]深刻剖析了以旧换新补贴对各种闭环供应链渠道的影响,包括对消费者、闭环供应链规模及企业的影响.易余胤和袁江[22]研究分析了在销售渠道和回收渠道均存在冲突的情形下企业定价决策包括批发价、零售价、废旧品的回收价和回收补贴价格,及其对利润的影响.朱庆华和窦一杰[23]建立了绿色供应链管理中考虑产品绿色度和政府补贴分析的博弈模型并研究了参数对决策的影响.相对于Savaskan等[8]研究的制造商回收和零售商回收的闭环供应链,目前由第三方回收商回收的情形更为普遍.范体军等[24]探讨了基于绿色再制造时考虑激励因素和不考虑激励因素两种情况下废旧产品回收外包的决策模型.晏妮娜和黄小原[25]构建了Stackelberg博弈模型分析了分散闭环供应链系统中制造商为主方、零售商和第三方为从方的集成闭环供应链的联合优化策略以及供应链合同的协调.熊中楷等[26]研究了零售商作为第三方从事再制造的闭环供应链系统与其只从事回收和销售时对供应链各成员收益的影响.本文在上述研究的基础上,在以旧换新的政策背景下,立足于第三方回收商参与的闭环供应链,构建了具有两阶段生命周期产品的静态博弈模型,讨论了不同模式的闭环供应链中两个阶段消费者的购买决策行为,并分析了对于制造商、第三方回收商及整个闭环供应链系统最有利的模式,为企业选择合适的闭环供应链渠道提供决策依据;此外,从全生命周期评估的角度,比较分析各个闭环供应链渠道下产品对环境的总影响,从环保的角度为政府制定相关政策提供参考.本文考虑在以旧换新政策下具有两阶段生命周期产品的生产、回收以及销售问题,并通过支付意愿理论对消费者在两阶段的购买行为进行刻画,该方法可以很好地刻画出企业在实施特定策略时消费者购买行为在两个不同时期的差异[3,5,20].然而,针对不同的研究问题,学者们对产品特征方面的假设存在一定差异.Atasu等[5]在研究再制造时为了考虑再制造品和新产品再销售中存在的“竞食”,假设产品的最大使用寿命为一个阶段:第一阶段,消费者购买新产品;第二阶段,产品无法再使用,消费者将产品有偿或者无偿的方式返还给OEM,而OEM则通过再制造技术将回收产品转化为再制造品,与此同时,消费者可以在由OEM生产的新产品与再制造产品之间进行购买的选择.而Agrawal等[3]和Rao等[20]为了突出在多阶段销售中顾客消费行为的差异,假设产品的最大使用寿命为两个阶段:第一阶段,消费者购买新产品;第二阶段,新产品变为旧产品,相同的消费者面临着继续使用旧产品、再次购买相同新产品(即以旧换新)、甚至购买二手产品的选择.鉴于Agrawal等[3]和Rao等[20]关于产品特征的基本假设符合本文对以旧换新问题的研究,本文同样假设产品有两个阶段的使用寿命,消费者在第一阶段购买新产品,在第二阶段可以选择继续使用或以旧换新.假设新产品的销售价格为pn,为了更好地激励顾客通过以旧换新,相应的企业会支付给顾客一定的返利pt,同时政府给予顾客以旧换新补贴st,消费者结合各自对新产品的支付意愿做出购买决策.假定潜在市场规模标准化为1,且支付意愿θ服从[0,1]均匀分布.根据支付意愿理论,只有当购买决策的净效益非负时,消费者才有可能购买新产品[5, 11].第一阶段,消费者购买新产品的条件为U1n=θ-pn≥0,由此可得第一阶段新产品需求函数为第二阶段,对于持有该产品的老顾客有两种选择,即进行以旧换新或者继续使用[19].经第一阶段的使用后,相对于新产品,假设消费者对旧产品的评价折扣为δ.进行以旧换新的净效益为U2t=θ-pn+pt+st,继续使用旧产品的净效益为U2u=δθ.由U2t≥U2u和U1n≥0,得以旧换新产品的需求函数为式(2)同时要满足q1n≥qt,即第二阶段以旧换新顾客数量须不超过第一阶段购买该产品的顾客数量.由U2t≤U2u和U1n≥0,可得继续使用旧产品的老顾客数量为本文在构建需求函数时侧重点在于刻画以旧换新中消费者的行为,即第一阶段购买新产品,第二阶段继续使用或以旧换新.此外,本文采用静态博弈来研究企业在面对具有上述行为的消费者时的最优决策,因此研究的重点是第一阶段购买过该产品的消费者,而根据支付意愿理论,第一阶段没有购买的消费者在第二阶段肯定不购买,因此其间不会有新增顾客产生[3,20].由此可知,两阶段新产品总需求即为第一阶段的新产品购买所产生的需求和第二阶段以旧换新所产生的需求之和,即特别指出的是本文在构建需求函数时没有考虑随机因素,由于相关文献在构建需求函数时为了重点突出不同的策略对顾客需求的影响,普遍采用上述支付意愿理论构建需求函数亦不考虑随机因素,从而能够简化模型以便获得更加清晰的管理启示,如Atasu等[5]、Agrawal等[3]及Rao等[20],因此本文也采用该方法为了重点突出以旧换新策略对于消费者购买行为及其需求的影响.由于第三方回收模式是目前最为普遍的方式,因此本文将重点研究第三方回收商参与的闭环供应链,根据闭环供应链中正向物流的不同,可分为制造商销售第三方回收商回收模型(模型M3P)和零售商销售第三方回收商回收模型(模型R3P).此外,本文也给出了集中决策模型,即制造商销售并回收模型(模型C),作为基准模型.3种博弈模型下的博弈人、博弈关系及博弈变量等如图1所示,其中,供应链通过正向流决策和逆向流决策得以实现闭环决策.图中决策变量除了包括前面提到了新产品价格pn、旧产品以旧换新返利pt,还包括在模型R3P中制造商制定的新产品批发价格w.此外,本文还考虑了新产品的单位生产成本cn及回收旧产品的单位直接净收益cs.其中,cs可看成是扣除回收旧产品过程中产生的单位运输、挑选、拆解等处理成本以后,制造商对旧产品进行再利用的净收益.令b=cs+st,即为以旧换新策略给包含消费者在内的整个闭环供应链系统所带来的直接单位收益.本文闭环供应链决策中,博弈方通过确定最优的决策变量以使得两阶段所获得的总利润最大化.令)表示在模型Y∈{M3P,R3P,C}下企业X∈{M,R,3P,S}在两阶段所获得的总利润(最优利润).这里,M、R、3P及S分别表示制造商、零售商、第三方回收商及整个系统.同样地,文中若在变量上以‘*’作为上标表示在模型Y下的最优均衡决策变量或者对应的状态变量.下面将分别对模型C、模型M3P及模型R3P 进行数学模型的构建与求解.2.1 集中决策模型(模型C)在集中决策模型中,新产品的生产、销售及回收均由制造商进行,因此新产品的销售价格pn,以旧换新返利pt均由制造商确定,其最优化问题为s.t. 0≤qt≤q1n其中q1n、qt及qn分别见式(1)、式(2)及式(4).下列命题1给出了该模型的最优策略.命题1 模型C的均衡最优解、最优利润及对应的条件如表1所示,其中,lC*=cn+δ-1及hC*=δcn,分别表示模型C的部分回收点和全部回收点.根据命题1可得以下主要结论:1)只有当以旧换新为闭环系统所带来的直接收益b 足够大 (即b>lC*) 时,该政策才能够对集中决策的闭环供应链起作用,此外,由lC*=cn+δ-1知,较低的新产品的生产成本cn和较低的消费者对旧产品的评价折扣δ均有利于以旧换新在模型C下的盈利性;2)当b超过临界值hC*时,模型C 将对第一阶段售出的产品通过以旧换新策略进行全部回收,同样较低的cn和较低的δ有利于全部回收使得以旧换新策略为模型C带来收益;3) 在模型C中,当以旧换新能够带来利润 (部分回收或全部回收) 时,由|N和|N知*为区分最优解在不同条件下的表达式,在变量后附加“|N”、“|P”及“|F”分别指在不回收、部分回收及全部回收下的均衡最优解.,在此情况下可使得新产品的销售量得到提升.同时,由|N和|N知以旧换新在一定程度可以减少废旧产品的使用;4) 当部分回收最优时,当回收旧产品的单位直接净收益cs足够小,即cs<δ-st时,有|P>cs,结合3) 知,对制造商而言,通过以旧换新来促进产品的销售利润比获取旧产品的回收利润更为重要,换言之,制造商为在销售端获得更高的利润,可以牺牲在回收端所应获得的利润.而当全部回收最优时,当以旧换新为闭环系统所带来的直接收益b足够大,即,有|F<cs,回收旧产品本身亦可为制造商带来利润.2.2 制造商销售第三方回收商回收决策模型(模型M3P)在模型M3P中,制造商负责新产品的生产与销售,第三方回收商负责旧产品的回收.制造商和回收商之间的博弈关系为Stackberg博弈,即制造商先制定新产品的销售价格pn,据此,第三方回收商制定旧产品的以旧换新返利pt(或称为“回收价格”).根据逆序法,先给出第三方回收商的最优化问题q1n和qt分别见式(1)和式(2).根据库恩·塔克条件,可得到第三方回收商最优化问题的最优解(pn),代入式(4)得到(pn).制造商的最优化问题为类似地,通过求解式(7)给出的最优化函数,可以得到模型M3P中两方博弈的均衡最优解.命题2 模型M3P的均衡最优解、最优利润及对应的条件如表2所示,其中(1-cn),,分别表示模型M3P的部分回收点、全部回收点及全部回收转折点.特别的,当δ=0.5时,,表明全部回收I不存在.根据命题2可得以下主要结论:1) 在部分回收点b=lM3P*处,不管采取不回收还是部分回收的以旧换新策略,制造商所获利润相同|P),而第三方回收商所获利润却截然不同,部分回收策略将使得第三方回收商获利|P>0),不回收策略使得第三方回收商无利可图|N=0),因此以旧换新对第三方回收商利润的影响更明显,这种影响程度的差异也使得在部分回收点处的最优解不连续;2)与集中决策模型不同,在模型M3P中销售端和回收端的决策分别由不同的主体负责(即制造商和第三方回收商),在供应链的垂直竞争中,第三方回收商不会为了实现销售端的利润(即制造商的利润)而牺牲回收端的利润(第三方回收商的利润),因此回收端的边际利润)在所有的回收策略下均满足非负;3) 对于全部回收,对应于不同的条件,制造商有两种定价方案.其中在全部回收I下,当消费者对旧产品的评价折扣δ<0.5,即产品在第一阶段的折旧较大时,随着以旧换新单位直接收益b的提高,仍有必要提高以旧换新量,为此制造商不得不降低其边际利润|F1-cn)*变量后附加“|F1”及“|F2”分别指在全部回收I及全部回收II下的均衡最优解.,第三方回收商也不得不降低其边际利润);当δ>0.5时,随着以旧换新单位直接收益b的提高,由于以旧换新难以再得到消费者的响应,两博弈方有必要降低以旧换新量,为此他们需要通过提高其边际利润来实现利润的最优;当δ=0.5时,产品在两阶段的折旧相同,随着以旧换新单位直接收益b的提高,制造商没有必要改变定价,因此不存在全部回收I的情形.在全部回收II下,以旧换新单位直接收益b很大,第三方回收商愿意通过制定较高的以旧换新返利来使得以旧换新量与没有以旧换新时的销售量相同|N),而制造商则只需维持价格不变|N)就能实现利润最大化.2.3 零售商销售第三方回收商回收决策模型(模型R3P)在模型R3P中,制造商负责新产品的生产,零售商负责新产品的销售,第三方回收商负责旧产品的回收.三者之间的博弈关系为Stackberg博弈:制造商先制定新产品的批发价格w;零售商制定销售价格pn;最后,第三方回收商制定旧产品的以旧换新返利pt.根据逆序法,先给出第三方回收商的最优化问题其中q1n和qt分别见式(1)和式(2).比较式(6)和式(8)可知模型R3P中第三方回收商最优化问题的最优解(pn)与模型M3P的(pn)相同,将(pn)代入式(4)得到(pn),因此零售商的最优化问题为模型R3P中零售商和第三方回收商的最优决策(w)和(w)分别与模型M3P中制造商的最优决策和第三方回收商的最优决策相似,但其中的参数cn需换成变量w.由此可得制造商销量(w).因此制造商的最优化问题为引理1 若δ≠0.5,零售商进行决策时存在4种情况:不回收、部分回收、全部回收I及全部回收II.其中,当制造商预期下游采取全部回收I策略时,制造商的最优决策wR3P*在该策略的临界值取得,可由部分回收策略或全部回收II下的局部最优决策给出.而当制造商预期其余3种策略时的局部最优解如表3所示(为简化表达,令表中).部最优解后附加“|Nn”,“|Pn”,及“|F2n”分别指当制造商预期零售商的决策为不回收、部分回收及全部回收II时在第n个情形(详见附录C)下的局部最优解. 将引理1中制造商的局部最优解wR3P*代入相应的零售商和第三方回收商的反应函数,可得对应的产品价格和以旧换新返利.再将它们代入式(2)-式(4)及利润函数,可得局部最优解所对应的及.根据引理1,通过对局部最优解下制造商利润的比较,可得制造商的全局最优解.命题3 表4给出了模型R3P下制造商的最优解.其中,(详见附录C).且当δ=0.5时,有和分别表示模型R3P的部分回收点和部分回收(I和II)的转折点,及分别表示当δ=0.5、δ<0.5及δ>0.5时的全部回收点,和分别表示全部回收(I和II)的转折点. 根据引理1和命题3的证明过程以及结论可知:1) 与模型C和模型M3P相比,模型R3P中的决策最为分散,其以旧换新回收策略的情况也更多.因此,在模型R3P中,各博弈方决策方案对环境的依赖性更明显;2) 与模型M3P相似,在模型R3P的部分回收点lR3P*处,不论是在不回收还是在部分回收的以旧换新策略下,制造商所获利润相同|P),而第三方回收商在部分回收策略时所获利润更大|N),这也使得在部分回收点处的最优解不连续;3) 对于部分回收,对应于不同的条件,制造商有两种定价方案.在部分回收I下,给定制造商的批发价格w,零售商在部分回收和不回收时所获利润相同|N(w));在部分回收II下,给定制造商的批发价格w,零售商在部分回收的情况下比不回收的情况利润大|N(w));4) 对于全部回收,当δ=0.5,仅有一种全部回收策略;当δ<0.5时,制造商有两种定价方案,在全部回收I下,给定制造商的批发价格w,零售商在全部回收I和全部回收II时所获利润相同|F2(w));在全部回收II下,给定制造商的批发价格w,零售商在全部回收II时所获利润更大|F1(w));当δ>0.5时,制造商也有两种定价方案,在全部回收I下,给定制造商的批发价格w,零售商在部分回收和全部回收I时所获利润相同|F1(w));在全部回收II下,给定制造商的批发价格w,零售商在全部回收II时所获利润最大.部最优解后附加“|Nn”,“|Pn”,及“|F2n”分别指当制造商预期零售商的决策为不回收、部分回收及全部回收II时在第n个情形(详见附录C)下的局部最优解. 首先,对3种基于以旧换新策略的闭环供应链决策模型的部分回收点和全部回收点进行比较.推论1 3种闭环供应链决策模型部分回收点和全部回收点排序如表5所示.对于部分回收点,根据推论1可知集中决策进行以旧换新对应的b的临界值最小,模型M3P次之,模型R3P最大,表明在基于以旧换新的决策模型中,决策的分散使得以旧换新更不易采用.对全部回收点,集中决策进行全部回收以旧换新所对应的b的临界值最小,因此,模型C更容易出现全部回收.比较两个分散决策模型,当消费者对旧产品的评价折扣δ<0.5,即产品在第一阶段的折旧较大时,全部回收的以旧换新在模型R3P中比在模型M3P中更容易出现;当δ=0.5时,即产品在两阶段的折旧相等时,模型R3P和模型M3P进行全部回收的条件相同;当δ>0.5时,即产品在第一阶段的折旧较小时,模型M3P比模型R3P更容易出现全部回收.此外,由于分散决策模型的最优决策受参数取值的影响较大,无法从理论上对3种闭环供应链决策模型的经济效益和环境效益进行分析比较,下面将通过数值实验来给出.在数值实验中,令cn=0.45,并分别对δ=0.2、δ=0.5及δ=0.8进行数值实验.。
“互联网+”回收实践的创新发展策略研究——以宁波市“搭把手”新型智慧再生资源回收体系为例
冯章伟;王巍强
【期刊名称】《嘉兴学院学报》
【年(卷),期】2024(36)1
【摘要】以宁波市“搭把手”新型智慧再生资源回收体系为例展开调查和数据收集,在分析传统回收模式存在问题的基础上,介绍了“搭把手”回收模式的优势以及创新发展策略和实施效果,提出了应加强宣传以增强全民参与回收意识,完善“互联网+”回收管控机制,科技创新赋能“互联网+”回收产业,制定“互联网+”回收的行业标准,积极整合各方资源的建议。
【总页数】6页(P49-54)
【作者】冯章伟;王巍强
【作者单位】宁波大学商学院
【正文语种】中文
【中图分类】F252.1
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1.提高认识创新工作努力构建完整先进的再生资源回收体系——在全国再生资源回收体系建设现场会议上的讲话
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第34卷第4期 2011年4月合肥工业大学学报(自然科学版)JO U RN AL O F H EFEI U N IV ERSIT Y OF T ECH N OL O GYVol.34No.4 Apr.2011收稿日期:2010 04 22基金项目:国家自然科学基金资助项目(70771034);安徽省教育厅人文社科基金资助项目(2010sk011zd)作者简介:杨爱峰(1976-),女,河南濮阳人,博士,合肥工业大学副教授,硕士生导师.Doi:10.3969/j.issn.1003 5060.2011.04.027基于回收价格的再制造系统策略研究杨爱峰, 王 晓(合肥工业大学管理学院,安徽合肥 230009)摘 要:文章考虑了基于回收价格的再制造逆向物流系统,将传统的库存模型和回收定价问题相结合,利用回收价格控制回收率,实现回收品的再制造;建立了2个数学模型,模型1假设制造商在一个周期内只启动1次新产品的生产和回收品的再制造,模型2是模型1的推广,假设制造商在一个周期内将多次启动新产品的生产和回收品的再制造;为了实现成本的最小化,利用搜索算法和优化理论决策最优的生产策略和回收价格。
关键词:逆向物流;再制造;回收率;回收价格中图分类号:F252 文献标识码:A 文章编号:1003 5060(2011)04 0593 06Strategies for a remanufacturing system based on recovery priceYANG Ai feng, WANG Xiao(Sch ool of M anagem ent,Hefei University of Technology,H efei 230009,Ch ina)Abstract:This paper studies a remanufacturing sy stem of reverse log istics based on recov ery price.It takes into account the traditio nal inventor y mo del and reco ver y pricing problem,and assumes that the manufacturer w ill take advantag e of recov ery pr ices to control recovery r ate and remanufactur e the re covery item s.Tw o m athematic mo dels are built in the paper.It is supposed in Mo del One that the manufacturer operates once for the production and remanufacture within a period.M odel T w o g ener alizes M odel One and assum es sev eral tim es for the pro duction and remanufactur e w ithin a period.By using the search algo rithm and o ptimizatio n theory,the optim al operation strateg ies and recov ery prices are o btained to m inimize the total cost.Key words:rev er se log istics;r em anufacture;r ecovery rate;reco ver y price 自20世纪90年代以来,伴随着社会化大生产所产生的大量废弃物,已经成为环境污染和资源耗竭的重要原因。
为应对日益严重的环境和能源问题,对于废旧产品的合理再造越来越受到重视,传统的单向生产方式已经不能适应现代经济发展的需要,应向循环生产方式转变,由此便要求部分或者全部回收废旧产品,进行维修再制造。
再制造作为对废旧产品重复利用的一种形式,已经成为一种既符合可持续发展的要求,又能带来显著经济效益的方式而被广泛采用。
然而,再制造作为逆向物流系统的一个主要部分,其中很多问题还未得到充分的研究和解决,这是因为逆向物流和再制造系统最复杂的特性是回收产品的回收数量、质量和时间的不确定性[1]。
国内外一些学者对逆向物流和再制造的研究主要集中在回收网络优化、库存控制策略以及生产计划制定等方面[2]。
关于逆向物流再制造系统的生产计划研究已取得了不少理论成果,如文献[3]假设新产品的生产和回收品的再制造都是瞬时进行的,研究了市场需求由新产品和再制造产品2部分组成的确定型EOQ 模型;文献[4]在文献[3]的基础上,进一步假设新产品和再制造产品的生产都是非瞬时的;文献[5]是文献[4]的推广,在一个周期内制造商多次启动新产品的生产和回收品的再制造;文献[6]考虑了新产品和再制造产品存在质量差异,并且在一定条件下可相互替代的情形。
但是,上述文献并没有考虑回收定价的问题,而且国内外对这方面的研究也非常有限。
文献[7]定性地分析了企业如何以价格影响产品的回收数量和回收时间;文献[8]利用价格控制不同旧产品的回收率和再制造产品的销售率,从供应链角度建立了一个确定性收益模型,但模型本身并没有考虑库存成本和生产启动成本,也没有明确给出回收率与回收价格的定量关系;文献[9]讨论了由回收商和再制造商组成的供应链渠道中的回收定价问题,并给出回收数量关于回收价格的定量关系,但同样没有考虑库存成本;文献[10]运用价格弹性理论,从经济学角度考虑了随机产率环境下,再制造系统的回收定价问题。
文献[7-10]从不同角度研究了回收定价的问题,但均忽略了库存控制策略在模型中所起的作用,本文与已有文献最大的不同在于将再制造系统库存模型和回收定价相结合,利用回收价格控制回收率,由此建立回收品的最优定价模型,使得模型更加贴近实际,理论上也更为复杂,本文最终通过搜索算法和优化理论决策最优的生产策略和回收价格,其结果表明最优策略受新产品的生产和回收品的再制造的启动成本影响。
1 模型假设与记号本文建立的模型主要基于以下假设:(1)市场需求是连续均匀的,年需求量D为常数,则周期T内的市场需求量为DT。
(2)制造商从市场上回收部分旧产品并用于再制造,年回收量为R,再制造产品可以满足T R 时间的市场需求,接着制造商启动新产品的生产,满足剩余时间T P=T-T R的市场需求。
(3)不考虑缺货的情况,并且新产品的生产和回收品的再制造过程都是瞬时进行的,即备货时间很短,可以近似地看作0。
(4)回收品的再制造率为100%,不存在废品,并且新产品和再制造产品没有质量差异。
(5)R是回收价格P的线性增函数,即R=a+bP,其中a,b>0[9]。
本文使用的记号如下:D为年市场需求;S P 为启动一次新产品生产的固定成本;S R为启动一次回收品再制造的固定成本;h为单位新产品、再制造产品的年库存成本;u为单位回收品的年库存成本,假设h u;C P为单位新产品的成本,包括单位生产成本和单位原材料的购买成本;C R为单位再制造产品的生产成本,不包括单位旧产品的回收成本;P为单位旧产品的回收价格;R为旧产品的年回收量,满足R= D=a+bP,其中, a,b>0, 为旧产品的回收率,0 1;X为周期T内的市场需求量,X=DT;m为周期T内回收品再制造的次数,m N;n为周期T内新产品生产的次数,n N;T P为周期T内新产品满足市场需求的时间,T P=(1- )T;T R为周期T内再制造产品满足市场需求的时间T R= T。
2 模型的建立及求解本文分2步建立优化模型,首先假设制造商在1个周期内只启动一次新产品的生产和回收品的再制造,即m=n=1,然后再对m、n的一般情形进行讨论。
2 1 启动1次新产品的生产和回收品的再制造图1所示为周期T内新产品、再制造产品以及回收品的库存水平(m=1,n=1)。
图1 周期T内新产品、再制造产品以及回收品的库存水平则制造商在T时间内的库存成本为:H(X, )=h 12T R D T R+12T P D T P+u 12DT T=h 12T D T+12(1- )TD (1- )T+u 12DT T=hX22D[ 2+(1- )2]+uX22D(1)594 合肥工业大学学报(自然科学版)第34卷其中,hX2[ 2+(1- )2]2D为新产品和再制造产品的库存成本;uX22D为回收品的库存成本。
从而,制造商的年库存成本为hX[ 2+(1- )2]2+uX2,因此,年总成本为:C(X, )=C P(1- )D+C R D+P D+S P+S RT +hX2[ 2+(1- )2]+uX2=C P(1- )D+C R D+ D-abD+D(S P+S R)X+hX2[ 2+(1- )2]+uX2(2)其中,C P(1- )D+C R D+ D( D-a)b为原材料、废旧产品的购买成本以及生产成本, D(S P+S R)X为生产和再制造的启动成本;hX[ 2+(1- )2]2+uX2为库存成本。
由于2C(X, )X2=2D(S P+S R)X3>0,所以C(X, )关于X存在极小值。
令 C(X, )X=0,则最优解为:X*( )=2D(S P+S R){h[ 2+(1- )2]+u },将X*( )代入(2)式可得:C( )=C P(1- )D+C R D+ D-abD+2D(S P+S R){h[ 2+(1- )2]+u }(3)为了使C( )最小化,需要决策最优的回收率 。
定理1 (1)当C (0) 0时,C( )在 =0处取得最小值,此时制造商的年总成本为:C(0)=2D(S P+S R)h+C P D。
(2)当C (1) 0时,C( )在 =1处取得最小值,此时旧产品的最优回收价格为P=(D-a)/b,且年总成本为:C(1)=2D(S P+S R)(h+u)+C R D+D(D-a)/b。
(3)当C (0)<0且C (1)>0时,存在 * (0,1)满足C ( *)=0,使得C( )在 = *处取得最小值,此时旧产品的最优回收价格为:P*=( *D-a)/b。
证明 由(4)式可得,成本函数C( )的一阶导数和二阶导数分别为:C ( )=(4h +u-2h)2D(S P+S R)2h[ 2+(1- )2]+u+C R D-C P D+2D2 -aDb(4)C ( )=(4h2+4hu-u2)2D(S P+S R)4{h[ 2+(1- )2]+u }32+2D2b(5)由于h u,从而C ( )>0,因此C ( )在[0,1]上严格单调递增。