閉環供應鏈國內研究進展

賈縣民，李紹南 （西安財經大學 管理學院，陜西 西安 710100）

0 引 言

閉環供應鏈（Closed Loop Supply Chains） 指同時包括正向供應鏈和具有廢舊產品回收、再制造、再分配等環節的逆向供應鏈的循環式供應鏈結構，對產品流動進行全生命周期的管理，從而達到減少污染排放和剩余廢物的目的。從20 世紀90 年代中期開始，隨著環境問題的不斷加劇，國際社會開始把發展方向轉為可持續發展的層面。2000～2003 年，歐盟相繼頒布WEEE、ELV3 等指令，強制要求電氣電子設備、汽車等行業的制造企業承擔其廢舊產品的回收責任，并承擔相關回收費用，否則對其進行銷售限制，而這些指令對于我國相關產品的出口市場也造成了嚴重的負面影響，據中國電子進出口總公司的測算，由于我國相關法律法規的缺失，該指令的實施使我國電氣電子設備產品向歐盟出口將減少30%～50%。

在該背景之下，閉環供應鏈的環保優勢和可持續發展價值愈發引起國內外學者的關注。國外學者Thierry，Fleischmann，Krikke 等人總結出閉環供應鏈“由源到匯，再由匯到源”的結構特征；其中Fleischmann 還通過對多個實際案例進行分析研究，總結出閉環供應鏈中產品回收網絡所具備的一般特征和必須經歷的環節，如：回收、檢查/分類、再制造、處理、再分配。這些研究成果也為我國閉環供應鏈研究的起步和發展起到了奠基作用。

從中國知網的發文數量來看，我國學者對于閉環供應鏈的相關研究起步稍晚于國外，如圖1 所示文獻數量于2003 年從零開始逐步增加。

圖1 閉環供應鏈文獻發表年度趨勢

在研究初期發文量較少且主要注重對閉環供應鏈概念的界定和其結構特征的探討，如趙曉敏等提出閉環供應鏈是一種實現產品全生命周期管理的哲理；潘意志等在基于國外學者Guide 等人研究的基礎上對閉環供應鏈的結構特征進行了總結，對正向/逆向供應鏈整合的內涵、難點和方法進行了陳述。之后，隨著時間的發展，發文數量逐漸增多，且研究層次和方法也越來越深入，如基于不同視角下的閉環供應鏈網絡的設計和優化、定價策略研究等，并使用博弈論、線性規劃等數學模型對其觀點進行相關的證明。在下文中也將會對近年來較為熱門的研究主題進行分析。

1 閉環供應鏈研究熱門主題

本文首先通過《中國學術期刊（網絡版）》 （中國知網CNKI） 對相關文獻進行檢索，檢索主題詞為“閉環供應鏈”，“文獻來源”選項設定為中文核心期刊和中文社會科學引文索引（CSSCI）。其次通過中國知網的可視化分析功能對檢索出的1 029條結果進行相應的分析，在對結果進行篩選后發現檢索出的文獻主要主題分布情況如圖2 所示。

圖2 閉環供應鏈文獻主要主題分布

從圖2 中可以看出，出現頻數最多的前四個主題分別為閉環供應鏈（808 篇）、再制造（100 篇）、閉環供應鏈網絡（80篇）、閉環供應鏈協調（60 篇），由于其中閉環供應鏈是檢索的主題詞，所以在對相關文獻進行仔細閱讀后，對再制造、閉環供應鏈網絡、閉環供應鏈協調三個熱門主題進行以下分析：

1.1 再制造

再制造指將使用過的產品中具有價值的零件或材料重新制造成有用的產品。

正如圖3 所示，再制造是閉環供應鏈中連接傳統正向供應鏈和逆向供應鏈的重要節點。由于產品的制造需要了解產品的特性和具備一定的專業知識、技能，所以該環節一般由制造商進行。

圖3 閉環供應鏈結構

但與傳統正向供應鏈相比，閉環供應鏈中的逆向供應鏈在供給上具有高度的不確定性（產品的數量、時間、地點、質量等），也使得閉環供應鏈管理的過程變得更加復雜，然而無論是再制造這一單一環節還是整個閉環供應鏈，這種復雜的供給來源正指的是廢舊產品的回收。

因此，對于這一主題，國內部分文獻是建立基于再制造的閉環供應鏈模型，對回收渠道/模式的選擇、回收策略等問題進行分析和研究。其中大多數討論了制造商參與回收、零售商參與回收以及專業的第三方回收商回收的回收模式。

（1） 在回收渠道/模式選擇方面。孫嘉軼等（2013） 討論了回收價格以及銷售數量對兩個零售商參與回收、一個零售商參與回收以及由制造商回收三種回收模式的影響和閉環供應鏈的定價、協調、庫存模型等問題，結論是，如果再制品成本（回收價格） 和新品所需要的成本差距變大，則制造商將會更愿意選擇由兩個零售商同時參與回收，反之則會選擇其余兩種回收方式。聶佳佳等（2014） 通過構建不同回收渠道的閉環供應鏈模型，表明了再制品質量對于閉環供應鏈中回收渠道所具有的影響作用，結論是，當制造商進行回收時，產品價格與再制品質量成正相關。同時，在某種條件下，制造商所獲得的利潤也會隨著再制品質量的提升而增加；在零售商進行回收時，零售價格、最優批發價格、再制造部件占新產品比例都與再制造產品的質量成正相關，并且，產品價格提高，再制造產品質量也會隨之提高。郭軍華等（2015） 基于消費者支付意愿的視角，對三種回收模式（制造商負責回收、零售商負責回收、第三方回收商負責回收） 中的利潤、回收率和零售價三個決策因素進行了分析，結論是，制造商回收的模式有利于使回收率達到最優，而零售商回收的模式則會使零售價達到最低且達到制造商收益最大化的效果。

（2） 在回收決策方面。聶佳佳（2015） 建立了零售商負責回收的閉環供應鏈模型，對是否具有碳排放約束兩種情況時的零售商產品碳排放總量、單位排放量、回收比例的變化、閉環供應鏈各成員所獲利潤等因素進行了分析和探討。由于在供應鏈日常的管理與運營中，各種決策因素總是隨著時間的發展在不斷變化，因此，黃宗盛等（2013） 運用最優控制、微分對策理論的方法探討了在動態環境和第三方回收商回收模式之下，閉環供應鏈中各個成員的最優控制策略，其中，通過對回收商最優回收率進行分析之后發現，回收率和最優回收努力會隨著時間的變化而增加，零售價、批發價則相反；同時，產品回收率的降低會使市場價格升高且市場需求較小。

1.2 閉環供應鏈網絡

目前，國內學者對閉環供應鏈網絡進行了諸多的研究與討論，其中主要是對基于不同視角下建立閉環供應鏈網絡的均衡模型進行探討。

在對該主題文獻進行閱讀后發現，閉環供應鏈網絡問題的研究模型一般包括了多個層級中的多個成員，供應鏈中不僅僅只有單一的制造商和零售商，在這之中，不同層級的不同成員之間存在利益沖突，同一層級的成員之間是非合作競爭的關系，在相關研究中所運用的數學模型大多較為復雜，引入了更多的與環境、經濟、政府政策等因素相關的參數變量，因為建立復雜的閉環供應鏈網絡模型更有利于對現實中各種復雜的市場情況進行模擬與仿真。同時該主題運用到的主要研究方法和理論有：均衡理論、變分不等式等。

其中，有從政府決策、供應鏈成員企業角度出發，對其決策效果進行模擬，從而對整個供應鏈進行優化和設計；也有學者將其運用于閉環供應鏈中設施的選址問題。閉環供應鏈網絡的研究為政府和供應鏈成員決策的提出與實施提供了借鑒和參考。

（1） 從政府決策的角度出發。為了給我國政府在廢舊電子產品回收法律法規的制定方面提供借鑒和參考，王文賓等（2010） 通過變分不等式理論建立了多級閉環供應鏈網絡模型，并將政府對于制造商和回收商的獎懲政策視為影響因素，并對政府獎懲政策的影響作用通過修正投影算法進行模擬，結論是，政府對回收商實施補貼政策時，整個閉環供應鏈網絡的均衡數量（銷量、新舊材料需求量、回收數量等） 則會隨之增加，相反，政府對未完成回收任務的制造商進行懲罰措施時，均衡數量則隨之減少；吳海翔（2013） 在相關環保法令的基礎上，使用變分不等式理論以及La-grange 對偶理論建立起閉環供應鏈網絡的均衡模型，目的在于探索政府環保法令對閉環供應鏈網絡的影響，結論是，政府應首先對產品的可再利用率進行確定，再確定出制造商廢舊產品的最低回收率，從而逐步對產品的可再利用率進行提升；孫浩等（2015） 則在制造商回收模式和政府環保法規約束的基礎上，探討了政府補貼對多起動態網絡均衡、供應鏈成員利潤分配和回收效率的影響，結論是，提升再制造轉化率對各渠道成員和消費者利益有積極影響，且政府需要實施補貼機制促進供應鏈成員之間的協作，不斷改善供應鏈的績效水平；袁猛等（2018） 首先使用均衡理論、變分不等式建立了風險規避型的閉環供應鏈網絡均衡模型，并將碳排放權約束這一政府政策考慮到模型之中，對政府、閉環供應鏈網絡中各個成員企業的最優均衡策略進行探討，結論是，如果政府政策放寬對高排放企業的管制，企業則會通過提高產能和銷量提升自身的獲利水平，從而導致碳排放量不斷增加；若想提高低碳企業的獲利水平，則應提高其碳配額同時調整出售價格，反之其獲利水平下降。

（2） 從供應鏈成員企業角度出發。馬樹建等（2008） 在保證金返還激勵制度的基礎之上，建立了連續隨機模型，對制造商和零售商利潤達到最大化的情況下，回收商的最佳位置進行了討論；張桂濤等（2013） 通過變分不等式以及互補理論建立了雙渠道閉環供應鏈均衡模型，并通過模型對雙渠道、再制造率、產品缺陷三個因素對閉環供應鏈的影響；相對于以往研究中較為簡單的閉環供應鏈模型，張桂濤等（2021） 在變分不等式等理論基礎上建立了由兩種類型的制造商（高排放、低排放）、需求市場、碳交易中心（將碳交易量作為一種決策變量） 組成的閉環供應鏈網絡模型，分析了碳配額交易體系下閉環供應鏈中交易量、回收率、生產量以及碳交易策略等決策變量，結論是，供應鏈成員企業的利潤目標和政府的減排目標一致的情況是存在的，通常高低排放的制造商企業之間的碳交易數額也是一致的，且政府應根據實際情況對兩種制造商設定不同的回收率。

（3） 閉環供應鏈設施選址。楊玉香（2011 年） 建立了潛在的選址設施和市場內現有的設施形成的潛在網絡均衡模型，在此基礎上建立閉環供應鏈設施競爭選址模型，并針對模型所具有的特征，提出將遺傳算法和QPADM 算法結合起來進行求解的策略從而對算例進行計算和分析。

1.3 閉環供應鏈協調

對于閉環供應鏈來說，其產品和貨物的流動在產品質量、回收數量、回收價格等方面有著高度的不確定性，再加上信息不對稱、分散決策、機會主義行為等較普遍的原因，使得閉環供應鏈的協調工作可謂是難上加難。因此，國內學者對于這一主題在近年來展開了大量的研究和討論。

目前，閉環供應鏈協調的研究大多數是基于不同視角對閉環供應鏈的協調機制和契約進行設計和優化。且大多數文獻具有以下特征：運用博弈理論進行研究和探討；構建分散式決策模型、集中式決策模型以及引入作者改進或設計的契約決策模型，將三者進行比較。從而證明作者設計或引入的契約對供應鏈的改善作用；大多數文獻模型較為簡單，僅僅基于單一的零售商和制造商的閉環供應鏈模型進行討論。

（1） 基于雙渠道的閉環供應鏈協調。范定祥等（2021） 認為在分散決策下，若雙渠道閉環供應鏈中的各個主體均追求自身效益最大化，便會導致分散決策下供應鏈整體收益低于集中決策，使供應鏈存在較為明顯的“雙重邊際化”現象，對此設計出了回收獎懲機制，且最終能達到集中決策時的最優水平；李芳等（2020） 通過構建三階段博弈決策模型，分別對分散決策和集中決策兩種情況下各個因素對節點成員決策的影響進行了分析，并有針對性的設計了收益費用共享契約機制，對雙渠道閉環供應鏈進行協調。

（2） 基于政府環保政策的閉環供應鏈協調。為減少生產企業在作業過程中產生碳排放從而對生態環境造成破壞，王道平等（2019） 把政府的碳排放獎懲政策與閉環供應鏈協調模型相結合，并對新品和再制品進行差別定價，從而對政府碳排放約束、獎懲政策實施力度與整條供應鏈所獲得的利潤之間的關系進行分析，結論是，政府若實施獎懲措施對降低供應鏈碳排放具有積極作用，還可能提高供應鏈的利潤；甘衛華等（2019） 首先把碳交易機制、消費者對于新品和再制品的支付意愿相結合，分析了集中式決策和分散式決策下，碳交易機制和消費者支付意愿對閉環供應鏈中產品售價、批發價、整體利潤等因素的影響，結論是，新品的定價與消費者支付意愿的數值成反比，再制品則成正比；且碳限額存在最優值能使供應鏈系統利潤達到最大化。其次，引入改進后的契約對供應鏈模型進行協調，并通過算例進行有效性分析。

1.4 模型總結

最后，對三個主題文獻中所用到的模型進行了簡單的總結，如表1 所示。

表1 模型總結

2 展 望

關于閉環供應鏈研究，除了上述三大主題外，還有諸多研究主題和方向，當前學者們通過多學科的理論和方法（如線性規劃、遺傳算法、博弈論等） 建立模型，不斷對閉環供應鏈的商業、環保價值進行探索，本文針對上述三個主題提出以下幾點展望：

（1） 應加強針對環保政策影響下的閉環供應鏈研究，近些年在能源緊缺和環境污染日益嚴重的國際大環境下，許多國家都陸續出臺了發展循環經濟的環保法規和政策，2020 年9 月22 日，中國政府也提出了“碳達峰、碳中和”的政策目標，而閉環供應鏈包含的廢舊產品回收環節及其強調對產品生命周期全過程負責的理念有利于環境的保護，響應政府政策的號召。

因此，分析政府的環保政策對企業決策變量（如庫存、定價與渠道） 的影響情況，進而分析對企業利潤的影響情況，是企業迫切需要解決的重要問題。

（2） 目前大多數文獻都是基于構建模型來展開理論研究，缺乏實證分析，針對現實中真實的案例對閉環供應鏈的協調、定價等問題進行研究具有一定的意義和價值。

（3） 如今，供應鏈管理越來越需要各個學科的交匯，從多個視角出發進行研究和探討，而在檢索結果中發現政府財政支持、閉環供應鏈成員企業融資等主題的文獻較少，而對供應鏈金融問題的研究對發揮閉環供應鏈環保價值也有著重要意義，可以對其進行更深的研究和探索。

（4） 在模型構建方面，閉環供應鏈協調和再制造兩個主題的文獻中大多是一個制造商和一個零售商以及第三方，或者兩個制造商、零售商、第三方的混合環境中的閉環供應鏈管理問題。但現實生活中閉環供應鏈的運營往往是環境復雜，具有多個供應鏈成員混合的渠道選擇問題，對其研究將更具有現實意義。