1.闭环供应链概述
闭环供应链(Closed Loop Supply Chains，简称CLSC)是2003年提出的新物流概念。闭环供应链是指企业从采购到最终销售的完整供应链循环，包括了产品回收与生命周期支持的逆向物流。它的目的是对物料的流动进行封闭处理，减少污染排放和剩余废物，同时以较低的成本为顾客提供服务。因此闭环供应链除了传统供应链的内容，还对可持续发展具有重要意义，所以传统的供应链设计原则也适用于闭环供应链。闭环物流在企业中的应用越来越多，市场需求不断增大，成为物流与供应链管理的一个新的发展趋势。
早期的供应链往往以经济效益为中心，是以降低成本、提高竞争力为目的的，缺乏对可持续发展的必要认识，是一种物质单向流动的线性结构，在生产中需要消耗大量的资源求得增长，消费后系统的废弃物又使生态环境恶化。供应链发展到这一阶段，急需进行变革，在传统供应链的基础上新增回收、检测/筛选、再处理、再配送或报废处理等一系列作业环节和相关网络，将各个逆向活动置身于传统供应链框架下，并对原来框架流程进行重组，形成一个新的闭环结构，使所有物料都在其中循环流动，实现对产品全生命周期的有效管理，减少供应链活动对环境的不利影响，即为闭环供应链（Closed-loop Supply Chain, CLSC）。闭环供应链的产生最初源于环境的持续恶化、资源短缺和法律法规的限制等多重压力。欧盟在环境和资源保护方面的立法尤其广泛和深入，广泛采纳扩大生产者责任1及污染者付费原则2，尽量促使环境外部性内部化。这些规定和标准不仅约束欧盟国家的企业，而且对在欧盟国家销售相关产品的企业同样有效，将产品出口到欧盟国家的企业，为欧盟国家企业提供某种零部件的企业等都需要为自己生产的部分承担相应的责任。
经济利益是企业主动或者前瞻性（proactive）地实施闭环供应链的根本原因，是闭环供应链管理为企业降低成本和增加盈利的直接体现。高效的闭环供应链管理将带来直接效益，如资源投入的减少，库存和分销成本的降低，已恢复产品的附加价值；实现废弃物品的再循环、再利用而且通过有效的恢复处理，还可以间接地给公司带来获利的新机遇，如顾客满意度的提高，更紧密的顾客关系以及环境法规的一致性等等。越来越多的企业意识到了实施闭环供应链策略的可以获取竞争优势，赢得更多的利润和更大的市场占有率。如在欧洲和北美，施乐回收再利用了60%以上的墨盒，1998年～1999年减少了30万吨的垃圾填埋，节约了 45%～60%的制造成本。又如自1990年开始，柯达公司10年内共回收了3.1亿台一次性照相机，覆盖全球20多个国家，合理化处理后获得巨大收益，这不仅仅是废品回收，而是柯达公司应用闭环供应链策略创造企业价值的一大举措。
随着可持续发展观念的日益深入人心，道德和伦理责任常常被确定为闭环供应链的一个重要推动因素，认真履行企业公民责任的企业能得到社会的认可，有利于树立企业形象，增加企业无形资产，这将为企业实现闭环供应链管理带来不可低估的效益。例如沃尔沃在1972年成为第一家向全世界公开承认造车会对环境产生污染的汽车厂商，此后一直致力于环保技术的研发。公司设计生产的Volvo S40汽车，材料具有很高的回收再利用率，全车85%左右的制造材料都可以回收再利用，塑料、含毛毡和木纤维的内装饰材料可回收再利用。内装的皮革完全不含铬，皮革的处理过程采用天然职务药剂硝制皮革，而非化学药剂，不会造成车内空气污染。车体表面金属饰件的处理也不含镍，减少了重金属对人体的危害。车内的纺织品采用通过Oko Tex安全认证的内饰纺织品，完全不含甲醛、氯酚、重金属、杀虫剂和致癌物质，消除了接触性过敏产生的可能性。此外，整车制作过程大量减少了PVC材质的使用，尽量减少对工人及工厂周围地区的人员健康带来危害，提高了企业社会形象。这些细节都表现出了厂家对产品生命周期延长循环策略的重视程度。又如宝马集团为了寻找能源解决方案，25年来不懈地努力，在不牺牲驾驶乐趣的前提下，以开放前瞻的理念和严谨创先的科技在氢技术领域取得了有目共睹的先锋成就，把水分解为氢用于汽车驱动能源，解除汽车排放对环境的影响，使人类摆脱对不可再生能源的依赖，并于2004年在中国科技馆设计面积达160平米的清洁能源展区，将推动氢知识的普及作为宝马集团的社会责任。
尽管实施闭环供应链仍然存在着一定的障碍，如：企业缺乏闭环供应链的意识；构建逆向供应链系统需要考虑多种再制造成本；产品恢复等相关重要问题的复杂性；销售已使用过的产品可能会影响企业的品牌形象；闭环供应链的设计要面对诸多不确定性问题；某些产品实施闭环供应链时存在较大困难，如易腐烂变质的产品。但闭环供应链在电子、汽车、机械等行业应用已成为成功的典范。
闭环供应链所面向的系统无论从其深度还是广度都大大超越了传统供应链，它不是简单的“正向＋逆向”，涉及从战略层到运作层的一系列变化，其复杂程度和难度都远超过正向供应链。闭环供应链管理的目的是为了实现“经济与环境”的综合效益，该理念不仅有助于企业的可持续发展，也有助于整个国际社会的可持续发展，在构筑“强环境绩效”方面，闭环供应链表现出的优势远远超过了传统供应链，已成为供应链未来发展的必然趋势。
2.闭环供应链的特点
(1)除了考虑成本和服务外,还要考虑环境因素,使目标函数更加复杂。
(2)系统更加复杂。封闭的系统中增加了逆向的废旧产品流,而且与正向的商品流相互作用,在商品的供应或废旧产品的收集方面,其数量、质量、时间等具有不确定性。
(3)推 / 拉特性。废旧产品的供应和需求之间经常不匹配。“生产”也就是旧产品的供应与“需求”即生产商对废旧产品的需求不协调。
(4)“供应商”多“客户”少。逆向供应链的“原材料”是使用过的废旧产品,与正向供应链不同的是,虽然有很多的“原材料”来源,而且废旧产品是以很小的成本或几乎没有成本进入逆向供应链,但由于废旧产品只有很低的价值,使得对此业务有兴趣的企业客户很少。
(5)未开发的市场机会。环保的要求是创造新市场的基础,甚至会导致现有生产过程中副产品市场的重组,在这种重组中,原先的废料可能变成有用的产品。
3.闭环供应链独有的设计原则
根据闭环供应链的定义可以知道,它的目的是对物料的流动进行封闭处理,减少污染排放和剩余废物,同时以较低的成本为顾客提供服务。因此闭环供应链除了传统供应链的内容,还对可持续发展具有重要意义,所以传统的供应链设计原则也适用于闭环供应链(当然有些情况下需要作一些调整),下面对闭环供应链独有的设计原则进行研究。
(1)用可持续发展的标准约束供应商
选择符合可持续性发展标准的供应商需要增加额外的选择标准,如必须为供应商解决两难的悖论:生产可重复使用的零配件的供应商可能因此失去大部分业务。这种损失应该得到补偿,可以将维修等业务外包给原始制造商,-方面原始制造商具有专业的业务知识和设备,可以提供较好的服务,另一方面供应商可以通过模块化设计以便于产品回收。
(2)利用会计系统核算产品或服务在整个生命周期中的成本及其产生的环境影响
首先,开发设计出的可回收产品,应该具有下列特点:经久耐用、可重复使用、使用后可无害化回收、在废弃处置时对环境友好;其次产品功能应具有可扩展性,这样在使用时能提高生态效益和可再用性;再次,设计产品应遵循模块化、标准化原则,这样可以使维修更加容易、部件和物料可重复使用(甚至可以跨供应链使用)。
(3)善于利用各种管理方法
IS09000-14000、生命周期评估方法、环境会计方法等可以帮助企业识别需要改进的地方。举例来说,使用较少的能源不但对环境有好处,而且由于减少成本而对公司也有利,同时又避免了潜在的环境法律责任。善于利用这些管理方法是企业可持续发展的重要前提,为了取代不可再生资源和具有污染的技术,企业应尽量使用太阳能、风能、水能和地热能等,以便减少能源消耗。
(4)建立新的市场
环保要求会引发建立某些特定物料的新市场,也可能引发生产过程中现有物料流程的重组。借助于新技术,以前作为废物处理的物料会变成有用的副产品。处置设施应尽可能地接近终端消费者,这样可以便捷地运送来自消费者的废旧产品,此外,企业应尽可能提供废弃物处理服务。
(5)应付不确定因素
在回收的产品中,只有部分是有价值的,但正确预测哪些部分有价值比较困难,因此用来区分回流产品中有用部分和无用部分的分类 /测试工作需要分散进行。由于逆向渠道固有的推 /拉特性,即使在完美信息状态下,在回收产品的供给和需求之间也存在着不匹配问题和回收渠道的选择问题。从事物料和能源经营的企业应该进行一定的准备,使自己能对管理和流程中的变化作出快速反应。不断变化的产品和服务也在不断推动设计的变化,为了达到生态最优化,必须多研究一些备用的设计方案。
(6)对物流网络设计与回收方法进行匹配
有些研究者对成本和服务驱动式的网络设计进行了案例研究,他们得出的结论是:与传统的正向物流相比,闭环供应链有一些明显不同的特点,尤其在流程方面。产品回收网络的典型特点是它包括:专门从事收集与运输的汇聚部分、将可再用产品配送到市场的发散部分、与回收处理各个环节有关的中间部分。他们对物料回收、再制造、可再用部件、可再用包装、保修和商业回收等的网络进行了区分,这些网络类型在网络的拓扑结构、参与者的角色、参与者之间的合作等方面不同。
(7)提高再循环的设计
关于环境驱动式网络设计,有研究者从闭环供应链的角度分析了电池回收问题,讨论了许多网络设计方法,环境因素影响着网络的拓扑结构、参与者的角色、参与者之间的合作。有文章认为产品如何设计是一个关键因素,决策时要考虑模块化、物料类型、供应商的参与程度、可拆解性、生命周期、所用设备的类型、产品中模块/部件的标准化程度,影响决策的参数包括污染的产生、能源的使用、残余废弃物、生命周期成本、生产技术、辅助材料、副产品、可回收性、产品复杂性、产品功能等。
(8)提高回流的质量和比例
有文章从经济和生态标准介绍了优化冰箱供应链的模型。此模型使用了不同的参数类型,如集中式运营、分散式运营、不同的产品设计方法、回收的可行性、回流数量、将要出台的法律等。该文的结论是:除了高效的物流管理和优化的产品设计外,系统的优化程度依赖于回流数量和回流比例。
4.闭环供应链已应用的领域
5.闭环供应链与传统的供应链
传统的观念认为遵循可持续发展方针要付出很高的成本,目前还过于理想化,因此建立闭环供应链的公司还很少,即使建立了也是迫于法律的压力。有认为“目前逆向物流的发展状况类似于10至20年前的正向物流”,许多公司常犯的错误有:
(1)忽视生命周期法。废旧产品回收中的许多麻烦是由糟糕的产品设计引起的。设计逆向链时应遵循与正向链和谐共处的原则,有时需要对正向链的部分环节进行重新设计,已有的供应链对逆向供应链的设计具有强烈的影响。对服务进行延伸并提高服务水平可以提高生态效益和产品的可重用性,这一点在使用阶段尤其突出。模块化和标准化设计可以使产品易于修理及重用,甚至可以跨供应链重用。选择恰当的供应商并让他们参与到产品设计和部件修理活动中。
(2)仅优化预算外的成本。在逆向链中,除了预算外成本,还必须包括折旧成本、与服务有关的规范。在以前的物流文献中,提前期对成本和服务水平的重要性已进行了大量的研究,然而,在逆向物流中的研究还不多。
(3)将可持续性排除在优化方法外。产品必须经久耐用、可重复使用、回收时无公害、废弃处理时对环境友好。将整个系统中的能源使用作为-个优化标准非常重要,对环境来说,使用的能源越少越好,而且减低公司的成本并避免潜在的环境法律责任,这也是业务能保持可持续发展的前提条件。为了替代或减少不可重用的技术和引起污染的技术,使用太阳能、风能、水能和地热能等清洁能源非常重要。
总之,闭环供应链与传统的供应链有着显著不同的地方,尤其在可持续发展方面,因此需要对传统的设计原则进行扩展,传统的设计原则中有适用于闭环供应链的地方,需要扩展的是必须考虑减少废气排放和废物生成,需要用到诸如生命周期评估法(Life Cycle Assessment)、生命周期成本法(Life Cycle Costing)等先进工具,因此供应链中的参与者和消费者都需要抱有全新的态度来认真对待。