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基于价值流分析的汽车回收企业逆向物流成本优化研究

出处:论文网
时间:2019-02-25

基于价值流分析的汽车回收企业逆向物流成本优化研究

  引言

  资源的过度消耗和环境破坏对人类社会的可持续发展带来了巨大的威胁。循环经济理念应运而生,其特征在于资源节约和循环利用,并受到了越来越多人的重视。发展逆向物流也已经成为企业提升竞争能力优势的途径之一。据统计,至2011年,中国民用汽车量已越过1亿辆,报废量超过400万,预测至2020年汽车报废量将超过1400万。如果不及时妥当处置,会造成巨大的资源浪费和环境污染,中国政府也因此颁布《报废汽车回收管理办法》、《汽车产品回收利用技术政策》等管理条例,但中国汽车报废回收市场至今还很混乱,相关法规条例的执行力度不高。政府为此出台了一系列鼓励措施以提高废旧汽车回收效率。

  近年来,逆向物流逐渐引起专家学者的关注,对其研究主要集中在如下几个方面:逆向物流库存管理、企业供应链废旧物资逆向配送[1~2]、再制造产品定价策略[3~5]、逆向物流网络设计和规划、逆向物流网络效率评价等问题[6~10]。中国学者对逆向物流研究起步较晚[11~12],且对废旧家电领域的研究较多,将环境因素引入逆向物流成本核算、优化与控制等方面的研究较少。目前报废汽车产业回收效率低下,二次污染严重,其逆向物流管理研究很有现实意义。传统的成本核算方法有很大的局限性,对汽车回收企业逆向物流成本研究还需要进一步探讨和完善[13]。因此本文结合循环经济价值流分析理念对逆向物流成本核算及分析方法进行了拓展,寻求一种平衡经济与环境效益的逆向物流管理方法对逆向物流过程实施控制,以降低成本,提升经营效率,并以国内某报废汽车回收企业作为案例进行研究,提出成本优化管理建议。

  1 基于循环经济价值流分析的企业逆向物流

  1.1 循环经济价值流分析

  循环经济价值流分析是以肖序教授为领头人的研究团队提出的。其将资源价值细分为资源有效利用价值、废弃物损失价值、环境损害价值及资源附加价值。其核算是基于企业制造过程中材料、能源的投入、生产、消耗及转化为产品的流量管理理论,借鉴成本逐步结转方法,跟踪资源实物数量变化,提供资源全流程物量和价值信息的核算。在循环经济与可持续发展要求下,循环经济价值流转核算比传统会计核算更具适用性,它充分考虑了合格产品与废旧产品正、逆流向和流量,并根据合理标准将资源流转价值分配于合格产品、废弃物之间,可以准确地确定资源流转的有效利用价值与损失价值[14~15]。

  在企业资源物质流动中,不仅有正向的流动(正流),还有逆向的流转(逆流),由此构成资源流的双向结构分析模式如图1。

  如图,资源流分为正向(实线)和逆向资源流(虚线)两大类。正向资源流是指在生产流程中呈单向线性流动特征,最终被一次性消耗或转化为正制品的资源流,其初始投入主要包括自然系统的矿石、燃料等原辅材料(Yi)和能源(Ei);逆向资源流指回流产品生产系统或自然系统的资源流,如再生资源流、二次资源流(Rs)、废弃资源流(Rw)等。其中,再生资源流可分来自企业外部的消费性再生资源流(Rc)和企业内部的生产性再生资源流(Rp),后者又可分为制造返还资源流(Rm)和功能返还资源流(Ru)两类。制造返还资源流指在生产过程中未达标而需重新加工的成品、半成品以及边角废料等;功能返还资源流指功能较为固定和单一,不随流程改变而改变,可在流程中重复利用的介质类资源,如水回流、蒸汽二次利用等;消费返还资源是属于生产出来的产品经过流通消费后已经报废了的资源[16]。资源价值流分析模型能记录企业各生产环节废弃物的产生、循环利用量及最终的处置量和处置成本,能很好的适应逆向物流成本核算要求。

  1.2 循环经济下逆向物流的内涵

  物流管理协会在1992年为逆向物流做如下定义,其是一种包含产品退回、物料替代、物品再利用、废弃物处理和再制造等流程的物流活动。逆向物流流向跟传统物流相反,涉及企业的采购、制造、销售、售后服务等多个阶段。

  供应链由正向物流与逆向物流构成,二者共同构成了一个闭环结构,包括内部与外部物流,如图2。正向物流(图2实线流向)代表了产品普遍交易活动,通过采购、生产、消费,满足市场客户的需要,是物流的主流向渠道;另一种流动方向如图2虚线流向,方向与正向物流相反,故为逆向物流。

  1.3 循环经济背景下逆向物流成本构成

  传统意义上的逆向物流成本主要包括:(1)回收成本;(2)检测分类成本;(3)产品拆卸成本;(4)再制造成本;(5)废弃物处理成本;(6)运输成本;(7)管理成本,主要包括宣传费、研发费、办公费、差旅费及人工成本,收集、整理、分析、加工、传输物流信息花费,逆向物流系统运营管理成本和系统维护费等。但是在循环经济特征下,逆向物流成本还应考虑更多内容:(1)回收利用导致环境损害价值下降所获得的收益;(2)二次污染环境损害成本,对环境产生负效应。

  2 基于循环经济价值流分析的企业逆向物流成本优化模型

  企业逆向物流如果规划得当,应当能降低企业生产资源损耗和环境损耗价值,因此在逆向物流成本核算中,笔者认为可将企业逆向物流规划后的资源节约和环境效益作为逆向物流收益。在逆向物流效益核算中可结合资源价值流转分析的二元核算与分析模型,将企业内部资源废弃物的损失价值与企业资源耗损与废弃物排放外部环境损害价值计算结合,计算各成本中心成本。废弃物数量与其环境影响综合评价系数相乘可获得废弃物外部损害价值。环境影响的外部损害价值核算难点在于单位损耗系数的确定,本文在综合比较了各种环境影响评价方法后选择采用日本提出的LIME值 。   在整个闭环价值链中,企业的逆向物流链分为企业内部生产性的资源循环流和企业外部消费性产品回收流。假设这两种流都将设置回收、检测、再制造等处理中心。企业逆向物流链流程如图3:

  2.1 逆向物流成本分析:

  逆向物流的成本模型构建:

  TC1为回收成本,TC2为检测成本,TC3为拆卸成本,TC4为再制造成本,TC5为废弃物处理成本,TC6为运输成本,TC7为固定成本,TC8为废弃物环境损害成本,TR9为环境收益。

  (1)回收成本分两种情形,①企业内部生产性资源循环,企业内部生产过程中产生的废弃物回收无需支付购买成本,购买成本可视为0;②企业外部消费性产品回收,公式为:

  Ci为回收点i的单位回收运营成本(元/吨);Ni为回收数量(吨)。

  (2)检测成本:

  Cj为检测点j的单位运营成本(元/吨);Nij为回收点i到检测点j物品的数量。

  (3)拆卸成本:

  Cr为拆卸点r的单位运营成本(元/吨);Njr为检测点j到拆卸点r的物品数量。

  (4)再制造成本计算公式为:

  Ch为再制造点的单位运营成本(元/吨);Nrh为从拆卸点r到再制造点h物品的数量。

  (5)废弃物处理成本

  Cg为单位废弃物处理成本(元/吨);Njg为检测点j经检测不能加以回收利用的废弃物数量;Nrg为拆卸点r经拆卸后不能回收利用的废弃物;Nhg为再制造点h新产生的废弃物数量。

  (6)运输成本

  DCij为回收点i到检测点j的单位运输成本(元/吨);DCjr为检测点j到的单位拆卸点r单位运输成本;DCrh为拆卸点r到再制造点h的单位运输成本;DCjg为检测点j到废弃物处理点g的单位运输成本;DCrg为拆卸点r到废弃物处理点g的单位运输成本;DChg为再制造点h到废弃物处理点g的单位运输成本。

  (7)固定成本

  FCi、FCj、FCr、FCh、FCg分别表示回收点i、检测点j、拆卸的r、再制造点h、废弃物处理点g的固定成本。

  (8)废弃物的外部环境损害成本。

  L为环境影响综合评价系数(元/吨)。

  (9)环境损害价值下降所获得的收益:

  本文将在综合考虑了各类物流成本影响因素的基础上,建立企业逆向物流成本控制决策模型。

  2.2 基于循环经济价值流分析的逆向物流规划成本优化模型

  逆向物流建设中各个物流节点的设置和运营对其运行效率影响很大。为帮助企业更好的做出建设决策,本文思考了逆向物流建设中各项成本影响因素,设置逆向物流成本优化模型。

  为简化模型作如下假设:(1)废旧产品回收量、处理点投资量、处理能力和运营管理成本、各个节点间运输成本是已知且确定的;(2)回收处理中的材料损耗不考虑;(3)新建物流设施仅考虑已知备选地点;(4)各节点固定成本包括仓储费、固定管理人员工资费、水电费等;

  企业逆向物流成本控制模型如下:

  yi、yj、yr、yh、yg是0-1变量,表示是否在该地新建或扩建原有处理站,是取1,否取0。α为检测点的废弃率;β为拆卸点的废弃率;μ为再制造点的废弃率;I,J,R,H和G分别表示各点最大数量;Pi为废旧产品回购价格;LIi和UIi、LJj和UJl、LRr和URr、LHh和UHh、LGg和UGg分别表示各设施的最小和最大处理能力;

  上述模型是一个MILP模型,可采用LINGO软件求解,得出一个成本最优的逆向物流规划方案,然后进一步进行成本测算,得到一个考虑了内外部二元成本耗费量数值,在综合考虑经济与环境效益的前提下选择成本最优的运营模式。

  3 案例分析

  本文以湖南省某废旧汽车回收D企业为例进行逆向物流成本决策研究,其主营废旧汽车的回收拆解、再制造业务。其为扩大规模,与当地一家汽车制造商签订了回收合同,负责废旧汽车回收、拆解处置工作,运作流程如下图4。该企业主要负责废旧汽车回收、拆解和金属车体粉碎三步骤,并设有2回收中心、2拆解中心和1金属粉碎中心。企业与省内某制造商和金属加工厂签订合作协议,将零部件加工再制造和金属加工两个环节交由它们处理。年废旧汽车回收量为5000吨,年耗费成本总量为11105875.5元(已运用外部环境损害价值核算方法进行调节)。

  由于现有运营设施已经不能满足业务上涨需要,企业决定扩大产能,在几个备选地区新增物流设施,可对原有设施扩建,也可在新地点建新设施。根据企业实际运营流程,将前述成本控制模型进行适当的调整(企业不设检测点,增加一个金属粉碎点,再制造和废弃物处理环节不涉及企业业务,在决策中不考虑其运营和固定成本,只核算相关运费,废旧汽车经拆解后,约40%进入再制造处理,50%进入金属粉碎环节,拆解点和粉碎点的固体废弃物产出率都为10%),企业可用调整后的成本控制决策模型对废旧汽车回收物流运营模式、结构重新规划,实现物流总成本最优化。当前有4个回收备选地, I1、I2是企业原有可扩建回收点,I3、I4是企业新建候选点;4个备选拆解点,J1、 J2是可扩建的原有拆解点,J3、J4是新建拆解点候选地;3个金属粉碎备选点,R1是可扩建的原有点,R2和R3是可新建点。再制造商H和金属加工厂M参与合作,固体废弃物统一运送至政府设立的废弃物处理点G。由于企业对其成本信息保密,我们很难从企业外部报告中获取相关数据,此处数据部分是通过内部访谈和估算得到。环境影响综合评价系数L本文取值为650(借鉴日本标准加以适当调整得到)。其他参数如下:

  利用LINGO软件进行求解,结果为:对回收点I1、I2进行扩建,对拆解点J2进行扩建、新建拆解点J4、新建金属粉碎点R2。按照新的运营方案,其运营能力最大达到了9474,比原来增加了89%,最小成本增加为7466430万元,只比原来增加了67%。实现了成本降低的目标,各节点之间的运量如下图所示:   由此可得,整个物流链总成本的增加值被环境效益抵消了一部分,而减少的这部分可以由政府环境补贴来弥补。从结果中还可以看出运营管理成本是整个逆向物流最大的成本消耗,而其中拆解点的运营管理成本所占的比例最高,达到了47%,因此,进一步降低整个系统成本最有效的突破口将是提高拆解点的运营管理效率。

  4 结论

  逆向物流作为物流领域的一个重要发展空间,顺应了发展循环经济的要求,为经济和资源可持续发展开拓了新的领域。本文将循环经济价值流核算理念引入企业逆向物流成本进行计算,将企业逆向物流管理中内部耗费和外部损害与价值因素都考虑在企业成本决策中,设计了基于循环经济资源价值流分析的企业逆向物流模型。另外,以某废旧汽车回收企业的逆向物流发展实况为案例,重新规划其逆向物流网设置,挖掘其成本优化重点,为企业降低其成本,提高经济和环境双重效益提供对策和建议。本文主要从逆向物流网络设置角度进行成本优化研究,未来的研究中,还可进一步深入到每一个物流节点内部,对逆向物流全流程的成本进行科学管理和优化。

基于价值流分析的汽车回收企业逆向物流成本优化研究

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