王  瑞  高举红

摘  要：针对碳排放，提出一种带有碳排风险约束的闭环供应链网络设计方法，从而应对需求量和回收率不确定性的影响。构建五级闭环供应链，确定包括制造商、配送中心和回收中心的布局结构，以及各级之间的流量安排。首先建立不确定条件下的闭环供应链设计模型，并在此基础上加入碳排风险约束，最后将模型转化为单目标优化的两阶段随机模型。通过案例，证明模型的有效性，并分析了风险管理在构建闭环供应链网络中的重要性。

关键词：闭环供应链  风险管理  碳排放  不确定性

引言

随着科技的快速发展，产品的快速更新，我国每年的废弃物与日俱增，有相关报导指出，到“十二五”末期，我国家电年报废量将达到1.6亿多台^[1]。随着环境问题的持续恶化，只寻求经济利益而不考虑环境因素的发展模式弊端日益凸显。环保部门2014年年初与全国31个省区市签署的《大气污染防治目标》，以及2013年9月国务院发布的《大气污染防治行动计划》都表明人们对环境问题的重视^[2]。对于废弃物的处理，我国出台的《循环经济促进法》将五类家电产品（包括空调、冰箱、洗衣机、电视、电脑）纳入强制回收目录中，对此，如何构建有效的产品回收再生网络，闭环供应链网络规划问题受到越来越多学者的重视。闭环供应链不仅考虑了企业从原材料采购到最终销售的正向物流，还包括了产品回收和处理的逆向物流^[3]。闭环供应链网络规划设计涉及生产商、配送中心、消费者、回收中心和处置中心等节点的有效组织协调，对节点资源进行整体规划、调配和优化，实现网络整体增益。因此，如何实现闭环供应链网络合理最优规划，具有重要的现实意义。

闭环供应链网络各节点之间的协调存在许多的不确定性因素，如新产品需求量、废旧品回收量等，因此这些不确定因素是闭环供应链网络规划设计中必须考虑的重要问题之一。Salema等^[4]在研究逆向物流网络优化问题时，考虑了供应链中市场需求和回收的不确定性，建立混合整数规划模型并通过CPLEX软件利用分支定界法求解。狄卫民等^[5]将废旧品回收量、新产品或再生品需求量、物流设施的生产或处理能力等看成三角或容差模糊参数，建立了单周期、单回收产品、有能力限制、同一物流设备选址点对应多种可选物流设施类型的集成物流网络设计的模糊混合整数线性规划模型。Pishvaee等^[6]提出利用鲁棒优化方法对运输价格、需求量和回收量不确定的闭环供应链网络规划问题进行研究，并证明了模型的有效性。杨玉香等^[7]建立了需求随机情况下的多层竞争型闭环供应链网络均衡模型，利用均衡理论和变分不等式得到网络竞争变化情况和新设施的位置战略以及其生产运营决策。

由于不确定性将直接影响到闭环供应链网络的效率和利润，因此在闭环供应链设计时就必须考虑因不确定性导致的风险因素，并进行合理的风险管理及规避。Kemal等^[8]在锂电池闭环供应链网络设计时考虑了需求、回收率和处置率的不确定性，并从变异指数、下行风险和条件风险价值三类风险角度进行风险管理。Hamed等^[9]在逆向物流设计时，考虑了回收量及回收价格的不确定性，通过随机两阶段模型考虑模型中的条件风险价值。AliReza等^[10]的研究也表明，决策者的风险偏好或风险中性对供应链网络的设计是有影响的。王继帅等^[11]以某个化工集团供应链设计为例，分析了风险管理在建立供应链中的重要性。综上，在进行闭环供应链网络规划时，由各种不确定性导致的风险因素，以及决策者的风险偏好都是需要考虑的问题。

另外，在闭环供应链网络规划中考虑碳排的研究有，Kannan等^[12]利用碳足迹的方法考虑了在确定型逆向物流中的节点选址问题。Yang等^[13]在碳税限制条件下，建立了一个双线性非凸集混合整数规划模型，得到了满足低碳限制的新的物流配送网络。Zhang等^[14]研究表明，通过路径和运输方式的改变可以实现低碳限制的目标，并通过算例得到低碳限制与系统运输时间以及网络碳排量之间的关系。但是以上研究都是基于确定型闭环供应链网络的研究，没有考虑到闭环供应链网络中的不确定因素，更没有对这种不确定性进行风险管理。

本文建立了基于家电产品的闭环供应链设计模型，在考虑闭环供应链网络碳排放量的同时，引入风险管理约束，将一个多目标优化问题转化为单目标问题进行求解，根据决策者对于期望碳排量的风险抵御能力不同，得到一系列利益与风险折中的设计方案，为闭环供应链网络设计者提供决策支持。