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—回收中心—再處理中心—再分銷市場四級逆向物流網(wǎng)絡(luò),同時以模型為基礎(chǔ)構(gòu)建了以利潤最大化為目標的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型,對回收網(wǎng)絡(luò)模型進行了優(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 [文獻標識碼]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)、消費和出口大國,目前我國已進入電器電子產(chǎn)品大量報廢階段
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?shù)?,?dǎo)致資源的大量浪費,對環(huán)境也產(chǎn)生了嚴重影響。2009年,國務(wù)院《廢舊電器電子產(chǎn)品回收處理管理條例》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《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,是一項環(huán)境保護的制度原則,其目的是通過將生產(chǎn)者的責(zé)任延伸到產(chǎn)品生命周期各個環(huán)節(jié),尤其是產(chǎn)品回收處理環(huán)節(jié),以達到保護環(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,以促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展、保護環(huán)境以及保障人體健康。本文從循環(huán)經(jīng)濟角度出發(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)過測試達到舊家電安全標準和性能標準的家電,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升級淘汰,其整機或零部件還具有很高的使用價值,可作為二手商品繼續(xù)銷售使用,也可以對零部件進行再制造;廢家電是指在經(jīng)濟合理條件下經(jīng)過維修達不到舊家電安全標準和性能標準的家電,即在一定的成本限制下不能恢復(fù)其整機使用功能的家電,這部分家電可以進行拆卸,然后將可以再使用的零部件進行再制造或者進入電子元器件市場作為二手產(chǎn)品進行銷售,功能廢棄的部分可以提取價值高的原材料,如金、銅等,最后沒有任何使用價值的部分進行廢棄物處理。
廢舊家電回收本質(zhì)上來說屬于逆向物流范疇?;厥站W(wǎng)絡(luò)的環(huán)節(jié)通常包含收集、檢驗與分類、再制造和再分銷,本文對廢舊家電回收按回收點—回收中心—再處理中心—再分銷市場共四級進行網(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,本文不做具體分析。
回收點。各消費區(qū)域內(nèi)選定回收點,負責(zé)此區(qū)域廢舊家電的回收?;厥拯c的設(shè)定要充分利用已有資源,如銷售點、維修點、社區(qū)回收站等,以減少固定投資。由于收集點在一定區(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、維修點、社區(qū)回收點等,因此通常不屬于企業(yè)構(gòu)建逆向物流網(wǎng)絡(luò)時需要考慮的內(nèi)容。
回收中心?;厥罩行闹饕菍厥拯c回收的廢舊家電進行暫存,同時設(shè)有檢測中心,對回收的廢舊家電進行初步分類,再發(fā)往再處理中心,以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效益、降低運輸成本的目的,同時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。選擇再處理方式時應(yīng)當盡量使廢舊品的回收利用價值最大化,即按照產(chǎn)品級、零部件級、材料級這三個等級依次進行,對于可以進行產(chǎn)品級利用(直接再利用、維修、翻新)的盡量進行產(chǎn)品級的利用;當廢舊品確實不適合進行產(chǎn)品級的利用時再考慮進行拆卸,進行零部件級的再利用,如進行再制造,將零件用于維修等;當產(chǎn)品級和零部件級的再利用都不能實現(xiàn)時,考慮原料再生;最后將剩余不能進行再利用的部分進行合理的廢棄處理,如焚化、填埋等。
有學(xué)者認為將回收中心與再處理中心作為同一層次處理,即收集、分類的同時即對廢舊家電進行再處理。雖然這種方式能在很大程度上降低運輸成本,但在現(xiàn)實社會中,回收點往往規(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。再分銷市場主要負責(zé)對再制造和再利用的家電產(chǎn)品、材料或零部件進行處理銷售,再次實現(xiàn)其價值。填埋場則是對沒有再利用價值的材料進行最終的專業(yè)安全處理,力求減少環(huán)境污染,實現(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)點的功能進行了重新組合,增設(shè)了回收點,細化了各元素的功能,充分保證回收系統(tǒng)的有效運行。
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、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)進行科學(xué)優(yōu)化。
本文通過構(gòu)建以利潤最大化為目標函數(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,進而對家電回收網(wǎng)絡(luò)模型進行優(yōu)化,本文通過如下假設(shè)對模型進行抽象:
(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)量都是相互獨立的隨機變量且分布函數(shù)已知。
(2)在回收體系中,消費地區(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營成本、設(shè)備的單位運輸成本已知。
(3)家電產(chǎn)品的回收量按消費地區(qū)總計,并與該地的消費者數(shù)量成正相關(guān)。
(4)由于回收產(chǎn)品質(zhì)量在個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)由回收中心進行分類然后運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,可以通過分銷點進行出售,另一部分質(zhì)量不合格產(chǎn)品統(tǒng)一交由最終處理廠進行填埋或焚燒等方法處理。
(5)不能經(jīng)過再處理中心進行再循環(huán)利用的產(chǎn)品,作為最后的廢棄物,統(tǒng)一在最終處理廠進行處理。
5 結(jié) 論
隨著我國經(jīng)濟的快速發(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,同時利用科學(xué)的數(shù)學(xué)方法對網(wǎng)絡(luò)進行建模優(yōu)化,使得該回收體系實現(xiàn)正常商業(yè)運作,將給廢舊家電回收行業(yè)甚至整個產(chǎn)業(yè)帶來一定效益。
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