产品回收物流成本—收益分析

周三元

（北京物资学院物流学院，北京市 101149）

一、产品回收物流的内涵

产品回收物流是指把产品的原材料、半成品、产成品及其相关信息从用户端高效、低成本回流到循环供应链上游端的规划、设计、实施和控制的过程，其目的在于重新获取其价值或对其适当处理。

1.产品回收物流产生的原因

（1）由制造过程产生。主要包括生产过程产生的原材料剩余、废料或副产品与不合格产成品等。

（2）由分销过程中产生。主要是因为产品质量问题或者产品过期问题而导致的退货。

（3）由最终用户返回产生。主要指因产品生命周期终止或者产品原有价值失去而进行的回收。本文主要对该类产品的回收进行分析。

2.产品回收物流的流程

废旧产品回收处理过程是一个复杂的过程，包括收集（回收、运输、储存）、检测/分类（检测、清洁、分类等预处理）和回收处理（拆卸、维修、翻新、再造部件、再生材料等）。废旧产品经过简单预处理（清洁、维修、检测、拆卸）后，部分性能完好的旧产品可以直接在二级市场上销售，一些可再用的零部件将直接参与再制造组件的装配，另外一些零件再进行加工升级、翻新改造，经检验合格后，配之以部分新零件，共同装配成性能等同甚至优于原组件的再造部件。而对于已经严重破损而无法再造或经济上不合算的零部件以及经再造检验不合格的零部件，将通过相关工序提炼出各种可用材料，作为原材料流入本产品或其他系列产品的加工制造流程。部分无法回收利用的废旧产品将被废弃处置，以减少环境污染。回收物流流程归纳为收集、检测/分类、再处理、再分销及废弃处理5个过程，[1]如图1所示。

二、产品回收物流成本—收益影响因素分析

图1 回收成本模型框图

回收物流成本是回收产品的空间位移和时间消耗过程中所耗费的各种活劳动和物化劳动的货币表现，除了相关的固定资产投资外，一般包括收集成本、分类/检测成本、再处理（维修、翻新、再造、再生）成本、废弃处置成本、再分销成本以及相关的运输、库存、再包装、管理成本。而收益主要来自进行再处理后的再分销、为制造企业提供零部件或原材料所得以及对企业形象及环保的贡献。

下面从回收、分类/检验、再处理及再分销几个环节对实施回收物流的成本和收益的主要影响因素展开分析。[2]

1.回收影响因素

产品回收受回收渠道、收集地等多种因素影响，回收渠道包括废品回收站、废品小贩、专业回收企业（第三方）、参与产品销售的各级分销商以及制造商本身直接回收等，收集地可能是两个或者更多，回收方通过有偿方式按一定价格以一定的形式从消费者手中购买废旧产品。该阶段的主要成本包括运输成本以及对废旧品的简单处理（如整理、包装、暂存等）费用，此外还有回收购买物品时所付出的成本代价。

2.分类/检测影响因素

对回收聚集的物品必须进行检测/分类，测试分析回收物品的质量情况，根椐质量情况、可利用程度和产品类别进行分类后才可以进行后续处理。回收中心（回收中转站）主要负责废旧产品的检验、检测、分类、分拣以及把废旧品运到回收处理中心的中转运输，回收废旧品在此进行简单清理、清洗、整理、检测和分类，为下一步实施回收处理进行预处理工作。对废旧物流和回收物流进行检验而发生的检测费用以及分类成本也是构成检测成本的主要部分。

3.回收处理中心影响因素

接受来自上游回收中心的废旧产品，对其功能进行检测分析，并根据产品结构特点以及各零部件的性能确定可行的回收处理方案，回收处理中心所取得的收益来源于对废旧产品进行零部件翻新、再造以及对原材料再生提炼，使之可以作为新产品使用的零部件或原材料。该阶段的成本则主要包括回收物品的采购成本、再加工处理成本、运输和仓储成本等。

4.再分销及环保影响因素

回收再利用节约了对环境保护的成本以及赢得了客户和市场，对企业形成了有形和无形的价值，该阶段的成本主要是销售成本。

此外，回收物流成本还包括用于产品或零部件报废处理的填埋、焚烧、机械处理费用等。

三、产品回收物流成本—收益模型的构建

由于回收产品质量与数量具有不确定性，产品回收的收集地点与回收时间具有随机性，回收需求流与返回流具有不平衡性等原因，对回收成本—效益分析时用系统动力学模型方法及工具来进行研究具有可行性、有效性，下面主要通过因果关系与系统流图来再现回收处理成本—收益系统中各变量间的复杂关系，然后列出相应的动力学方程，并最终完成整个回收处理成本效益动态模型的构建与分析。

1．回收成本—收益因果关系图

通过对回收流程分析可知，产品回收物流成本[3]包括收集成本、分类/检测成本、处理成本、再分销以及废弃成本。由于废旧产品回收考虑的是对整个社会的利益，所以收益必须包括环境效益，故回收系统收益包括再销售收益、零部件翻新和再造重用收益、材料再生收益和环境保护收益。从系统动力学角度看，这些成本和收益既是相互联系又是相对独立的，每一种成本/收益都可以看作是一个相对独立的成本/收益子系统，参考图1。

结合对废旧产品回收处理流程及影响因素的分析，建模时选取回收数量、再处理（维修、再造、翻新、再生、废弃）与成本—收益度量相关的一组指标，将各项回收活动对回收成本—收益的影响以及各项活动间的相互关系用动力学的符号表示出来，得出图2所示因果关系图。

2．回收成本—收益系统流图

考虑到回收成本收益因果关系图中各变量的不同特性以及变量间的相互作用关系，可将回收系统细分为状态变量和速率变量，并增设相应的辅助变量，利用系统动力学的专用符号，可更加生动、详细地表现出废旧产品回收处理的运行逻辑，完成回收成本—效益的系统流图，如图3所示。

3．模型模拟仿真分析

（1）模型主要参数[4]

图2 回收成本收益因果关系图

回收处理中心对回收废旧产品处理的方式主要有以下几种。第一，是不拆卸进行简单维修、在二级市场上再销售，概率为0.3；第二，是产品拆卸后进行的零部件再处理（包括翻新重用、零部件再造、材料再生或废弃处理）概率为0.7（分别为0.2、0.2、0.2、0.1）。

设本年度（FINAL TIME=52，单位：周），某废旧产品量为700000只，收集地点和方式可以是1至10个不等，如废品回收站、废品小贩回收、企业、分销商回收等，对应每种方式的回收价和回收率通过相应的WITH LOOKUP函数表示，设一次性回收固定资产投资为500000元，预计使用10年，残值为50000元。通过对废旧产品回收，可以得到政府环境保护相关支持和经济补贴，假设为每只补助10元，且年度完成回收任务一次性奖励40000元。

图3 回收成本——收益系统流图

模型仿真的主要方程：

回收价=WITH LOOKUP（收集地，（[（0，20）-（10，40）]，（0.030581，23.4211），（2.07951，25.0877），（2.99694，26.4912），（4.49541，28.6842），（5.29052，30），（6.6055，32.3684），（8.16514，34.1228），（9.3578，36.4912），（9.96942，37.3684）））

回收率=WITH LOOKUP（收集地，（[（0，10000）-（10，16000）]，（0.030581，15052.6），（1.46789，13473.7），（2.66055，12921.1），（4.0367，12447.4），（5.04587，12157.9），（6.11621，11947.4），（7.37003，11973.7），（7.85933，12026.3），（8.77676，12026.3），（9.63303，12026.3），（10，12078.9）））

成本=二级市场×c1+再生量×c2+再造量×c3+再处理量×回收价+平均固定成本+废弃×c4+翻新×c5+“检测/分类成本”×再处理量

其中，c1=10 ，c2=20，c3=35，c4=5，c5=10，表示单位成本（元/只）。

平均固定成本=（500000-50000）/10×52（元/周）

收益=二级市场×p1+再生量×p2+再造量×p3+翻新×p4+环保收益+再处理量×10（元/只）

其中，p1=150，p2=30，p3=75，p4=80，表示单位收益。

环保收益=40000元

毛利=收益-成本

（2）模拟结果分析

影响回收物流成本—收益的因素有以下几个方面。

一是废旧产品分散于不同区域的消费者手中，废旧产品回收的地点数量在模型中用收集地表示，收集地=1，3，6，分别对应的数据线是 1，3，6。 收集地越多，废旧产品越分散，回收难度越大，回收单位成本就越高，同时回收地的分散导致废旧产品回收率低下，造成废旧产品回收网络不能形成规模效应，因此各项回收成本也就越高，同时回收收益却越低，图4中数据线6就说明了这一点。

图5 不同废旧产品处理方式下的回收成本和收益

二是所回收的废旧产品的新旧损坏程度不尽相同，导致对不同废旧产品处理方式也各有差异，为此所消耗成本和获得的收益也不尽相同。因为很难对废旧产品进行标准化处理，对其成本收益就很难有一个统一的控制和管理方法。

图5对应的是收集地=3，销售、零部件再造、翻新重用、再生和废弃处理概率分别是（数据线0中是 0.3、0.2、0.2、0.2、0.1； 数据线 1 中是 0.3、0.2、0.2、0.15、0.15）的回收成本—收益图，对于其他处理方式的成本收益情况也可以同样进行仿真分析，但很难找到一个规律。

四、结论

产品回收对于企业而言是一种普遍现象，对回收物流的成本—收益的控制和管理是企业亟待解决同时又是一个非常棘手的问题。由于回收成本—收益的动态复杂性，对其研究很难用运筹学进行优化与控制，本文利用系统动力学的理论知识，通过量化分析回收物流的成本收益动因，揭示回收物流成本演化的规律，为企业进行回收物流成本—收益管理提供可供借鉴的理论参考依据。

[1]谢家平，尹君，陈荣秋．基于系统动力学仿真的废旧产品回收处理效益分析[J]．系统工程，2008（1）：68-72．

[2]朱权，廖秋敏．成本收益与逆向物流系统构建[J]．物流市场，2008（4）：72-73．

[3]张继，周建勤．废旧手机逆向物流成本效益分析[J]．物流技术，2010（8）：86-89．

[4]王超．基于SD的制造企业物流运作成本仿真与优化[J]．系统工程理论与实践，2012（6）：1241-1247．