以逆物流角度看垃圾分類回收

1、1 垃圾分類回收1.1 目前我國(guó)垃圾處理現(xiàn)狀隨著城市建設(shè)的發(fā)展和居民生活水平的提高， 我國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)生量與日俱增， 現(xiàn)在 國(guó)內(nèi)外用得最多的是衛(wèi)生填埋、 堆肥、焚燒這 3種。 但總的來說均不夠完善， 存在許多亟待 解決的技術(shù)難題。 目前， 我國(guó)垃圾城市垃圾處理量只占總垃圾量的 5% ， 其中 70%是通過簡(jiǎn) 易填埋法處理的， 10%進(jìn)行了簡(jiǎn)易堆肥， 資源化數(shù)量更少， 分類回收幾乎為零。受技術(shù)水 平和管理手段的限制， 這些垃圾處理方式的弊端十分明顯， 不僅對(duì)土壤、地下水、 大氣等 造成了現(xiàn)實(shí)的污染和潛在的危害， 而且造成巨大的資源浪費(fèi)。 1據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)城市居民每人每日平均產(chǎn)生垃圾 1.2kg

2、左右，自 1978 年中國(guó)改革開放以 來，我國(guó)城市生活垃圾平均以每年 810% 的速度增長(zhǎng)。 從1987 年到 1996 年10 年間， 我國(guó) 城市生活垃圾產(chǎn)生量增加了將近 1 倍。 1996 年我國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量已經(jīng)達(dá)到 1 億噸， 1998 年則為 11302 萬噸， 2001 年達(dá)到 13470 萬噸， 2002年達(dá)到 1.5 億噸， 2009年城市生活 垃圾產(chǎn)生量已達(dá) 2.45 億噸，到 2011 年已達(dá)到 3.58 億噸。有統(tǒng)計(jì)顯示，截至 2008 年年底， 全國(guó) 655 個(gè)城市中 1/3 垃的圾總量達(dá) 1.52 億噸。其中，露天堆放和簡(jiǎn)單填埋的比例分別高 達(dá)38.4%、50.4

3、%,累計(jì)侵占土地75萬畝；通過焚燒、堆肥等方式回收再利用的比例僅 11.2%八 4。我國(guó)城市垃圾構(gòu)成有以下變化趨勢(shì)：（ 1 ）有機(jī)物和電子產(chǎn)品增加；（ 2）可燃物增多； （3）可回收利用物增多；（ 4）可利用價(jià)值增大。1.2 我國(guó)垃圾分類回收建設(shè)部在 2000 年分別選取了北京、杭州等 8個(gè)大城市進(jìn)行垃圾分 類回收試點(diǎn),均因措施不當(dāng)而未取得預(yù)期效果。 2010 年,首批試點(diǎn) 的部分城市再次進(jìn)行試點(diǎn), 并陸續(xù)有成都等新成員城市加入。 不同的 垃圾分類結(jié)果, 既影響居民參與垃圾分類回收的復(fù)雜性, 也影響回收 過程所需設(shè)施設(shè)備的結(jié)構(gòu)、 數(shù)量及規(guī)模； 而居民是否支持垃圾分類回 收計(jì)劃則直接決定垃圾資源

4、化、 無害化效果和最終填埋所需的土地面 積。5 在我國(guó)的垃圾分類一般設(shè)置可回收垃圾和不可回收垃圾兩種分 類,這種垃圾筒也在街上隨處可見, 但就在街上隨機(jī)采訪時(shí)發(fā)現(xiàn), 約 有80%以上的人對(duì)這兩種垃圾的具體定義并不是十分明確的,還有些人表示,并非自己不愿參與垃圾分類處理, 而是確實(shí)有些垃圾不知道 是屬于哪一類的， 因而只能隨意丟入一個(gè)筒中。 由此看見，垃圾分類 回收不僅僅是一種口號(hào)，更加需要制度加以保障。1.3 國(guó)外垃圾分類回收現(xiàn)狀在外國(guó)，對(duì)垃圾分類回收的教育是“從娃娃抓起”的。而且，不同的垃圾箱收集不同垃 圾，垃圾箱上詳細(xì)說明了垃圾如何分類， 小學(xué)課程也有資源循環(huán)等相關(guān)課程。 不同國(guó)家對(duì)垃 圾

5、的具體分類也不同， 例如： 西班牙把垃圾分為 5 類 6 ；加拿大是 4 類7 ；美國(guó)相對(duì)簡(jiǎn)單， 為3 類8 ；日本則相反，不僅分類復(fù)雜，且不同類別投放時(shí)間也不同 9 。在美國(guó)和日本， 垃圾分類已成為一種產(chǎn)業(yè)， 各色各樣的分類垃圾桶隨處可見， 垃圾分類 觀念意識(shí)早已深入人心。 同時(shí)政府在垃圾處理問題上進(jìn)行長(zhǎng)期性的監(jiān)管， 并提供各類垃圾分 類回收的基礎(chǔ)設(shè)施， 使垃圾分類工作有條不紊地進(jìn)行著。 垃圾分類回收在很多發(fā)展中國(guó)家也 都形成了必然的趨勢(shì)。日本在 1970 年開始就相繼制定了廢棄物處理法、再生資源使 用促進(jìn)法、 關(guān)于促進(jìn)容器包裝分類收集及再商品化法律及推動(dòng)建設(shè)資源再循環(huán)型社 會(huì)基本法 等。日

6、本以環(huán)境立國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的理念， 使得環(huán)境保護(hù)工作在很大程度上取得了較大的成功。瑞典在垃圾回收處理的問題中更加重視逆向物流方面， 注重機(jī)制和法律的作用，推行 了“生產(chǎn)者責(zé)任制”， 要求生產(chǎn)者對(duì)其產(chǎn)品在被最終消費(fèi)后繼續(xù)承擔(dān)有關(guān)環(huán)境責(zé)任， 消費(fèi)者 有義務(wù)對(duì)廢棄產(chǎn)品及包裝按要求進(jìn)行分類并把它們送回到有關(guān)回收機(jī)構(gòu)處理。 10奧地利的維也納市要求生活垃圾的收集和處理要由經(jīng)市長(zhǎng)批準(zhǔn)并有專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的垃圾回 收理企業(yè)負(fù)責(zé)， 并且經(jīng)無害化處理的垃圾要運(yùn)往焚燒廠轉(zhuǎn)化為電能。此外實(shí)行“大宗廢舊 物品回收收費(fèi)制” 。維也納市至今還保留著多家手工業(yè)維修作坊， 修理破損的沙發(fā)或皮鞋， 通過維修提高物品使用時(shí)間， 以實(shí)現(xiàn)資源再利

7、用。 102 逆物流系統(tǒng)2.1 逆向物流的概念學(xué)術(shù)界對(duì)逆向物流的定義有多種表述。其中，對(duì)逆向物流較早的一個(gè)描述是由Lambert和Stock年提出的，他們將逆向物流描述為在單行道上走錯(cuò)了方向，這里的單行道是針對(duì)正向物流渠道而言的。 90年代，逆向物流的含義大大地豐富了。美國(guó)學(xué)者 Dale S.Rogers 和Ronald Tibben-Lenbke 根據(jù)物流管理理事會(huì)對(duì)于傳統(tǒng)正向物流的定義界定，在1999年提出了一個(gè)較為確切的逆向物流定義， 即逆向物流是“對(duì)高效且高成本效率的從消費(fèi)點(diǎn)到起源點(diǎn)的物料、再制品庫(kù)存、成品和相關(guān)信息的流動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、 實(shí)施和控制的過程， 以達(dá)到重新獲 取利潤(rùn)或恰當(dāng)處理的

8、目的?！睆倪@個(gè)定義出發(fā)，我們可以看到從生活 垃圾中使用過的包裝、廢紙、塑料到處理過的電腦設(shè)備和廢舊電池， 從未售商品的退貨到機(jī)械零件的回收等， 都可以歸入逆向物流的范疇。 11逆向物流在中國(guó)是一個(gè)新興的課題， 它以可持續(xù)發(fā)展為指導(dǎo)原則， 以降低對(duì)環(huán)境的污 染、減少資源消耗為目標(biāo)， 利用先進(jìn)物流技術(shù)降低成本， 提高企業(yè)效益的一種方式?，F(xiàn)階 段參與逆向物流的群體不僅包括企業(yè)、政府還有人民群眾， 越來越多的人意識(shí)到逆向物流 的作用。垃圾回收經(jīng)濟(jì)化在一定程度上也推進(jìn)垃圾處理在逆向物流上的發(fā)展。2.2 模型構(gòu)建2.2.1 垃圾分類在構(gòu)建模型之前，先將垃圾分為以下幾類：1. 可直接再利用垃圾：產(chǎn)品外包裝等

9、。2. 可直接回收利用的垃圾 : 玻璃、紙張、金屬、塑料、橡膠等進(jìn)行分類后， 送往各專業(yè)生產(chǎn)廠或再生處理廠回收利用。3. 有機(jī)、廚房垃圾 : 可混合城市污泥進(jìn)行堆肥， 返回農(nóng)田改良土壤 或用于園林綠化， 也可制成復(fù)合肥， 增加肥效。4. 可燃垃圾 : 送入焚燒廠焚燒、發(fā)電或供熱。城市垃圾焚燒的發(fā)展 促進(jìn)了焚燒技術(shù)的提高， 新型垃圾焚燒爐具有焚燒穩(wěn)定、 物料燃 燒徹底和良好的熱回收性能， 采用垃圾焚燒制能在一定程度上節(jié) 省了許多資源。5. 不可燃無機(jī)垃圾 : 可進(jìn)行填海造田、堆山 （ 坡） 造景、筑路填坑、 或衛(wèi)生填埋處理。 在這過程中只要處理的好， 填埋產(chǎn)生的化學(xué)物 質(zhì)就當(dāng)能源使用。6. 有毒

10、、有害垃圾 : 對(duì)廢棄的涂料、溶劑、藥物、染料、化裝品等化學(xué)物質(zhì)等其他有毒有害廢物， 送往特種垃圾處置場(chǎng)專門處理7. 廢舊電池、廢舊筆記本電腦等淘汰、損壞的電子產(chǎn)品。2.2.2 模型構(gòu)建 參考國(guó)內(nèi)外垃圾分類回收的經(jīng)驗(yàn)和逆物流的回收方式，構(gòu)建如下 圖 2-1 的回收方式模型。正向的物流方式是從供應(yīng)商、制造商、零售 商、終端客戶到最終的使用者，也就是垃圾的產(chǎn)生者。這里講的逆物 流模型，則是將順序完全顛倒。從最終使用者、終端客戶、零售商、 制造商到最后的供應(yīng)商。圖 2-1 逆物流模型圖產(chǎn)品的使用者也就是垃圾的生產(chǎn)者，從使用者手里會(huì)產(chǎn)生如上述 分類所列的各種垃圾。 其中第一類垃圾， 如產(chǎn)品包裝袋等經(jīng)過

11、簡(jiǎn)單的 處理可以再次使用的，便可以直接退還給零售商，以便再次使用。當(dāng) 使用次數(shù)多到見到的處理已經(jīng)無法滿足再次利用的需要的時(shí)候， 便可 以直接送到逆物流中心進(jìn)行垃圾的統(tǒng)一再次處理， 經(jīng)過生產(chǎn)加工載次 給使用者。其他的垃圾，統(tǒng)一分類回收之后送到收集點(diǎn)，第二、六、 七類可以經(jīng)過運(yùn)輸點(diǎn)，送到逆物流中心進(jìn)行處理，經(jīng)過再處理，變成 原材料送到供應(yīng)商處， 重新進(jìn)行生產(chǎn)循環(huán)。 其他類的垃圾在集中收集 后廚余垃圾進(jìn)行漚肥，可燃垃圾送去焚燒廠進(jìn)行發(fā)熱供電等再利用， 由于有害化學(xué)產(chǎn)品需進(jìn)行專門的產(chǎn)家進(jìn)行處理， 可以用重金屬重新提 煉，其余垃圾無害化處理才可以排放。 用這種思想將逆物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 化，如下圖 2-2 所

12、示。圖 2-2 逆物流系統(tǒng)網(wǎng)223 保障機(jī)制逆物流系統(tǒng)的完成是一個(gè)巨大的工程，需要不同方面的協(xié)同合作。1. 政府部門必須出臺(tái)相關(guān)的政策，鼓勵(lì)、支持和引導(dǎo)企業(yè)參與到逆物流系統(tǒng)中來，對(duì)垃圾分類后的有用產(chǎn)品進(jìn)行回收利用?？梢赃m當(dāng)?shù)膶?duì)利用回收物的公司、企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼，以保證它們參與的積極性；同時(shí)政府部分可與這類公司進(jìn)行合作，保證公司的產(chǎn)品的足夠銷路。2. 應(yīng)該積極大力宣傳，讓廣大群眾明確知道每種垃圾的具體分類標(biāo)準(zhǔn)，防止丟錯(cuò)垃圾和分類不明確帶來的集中處理問題。3. 從企業(yè)的角度出發(fā)，企業(yè)應(yīng)當(dāng)有足有效益，并且努力使自己損失最小。下面以政府和企業(yè)的博弈模型進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。在博弈中考慮下列影響因素：x1為企業(yè)進(jìn)

13、行逆向物流時(shí)自身所獲得的社會(huì)收益；x2為企業(yè)進(jìn)行逆向物流時(shí)的代價(jià)成本； x3為企業(yè)進(jìn)行逆向物流時(shí)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的正面收益；y1為企業(yè)丟棄廢棄物而節(jié)約的成本；y2為企業(yè)丟棄廢棄物政府的處罰； y3為企業(yè)丟棄廢棄物對(duì)社會(huì)產(chǎn) 生的負(fù)面效益；y4為企業(yè)丟棄廢棄物而增加的代價(jià)成本。用上述基本量來分析企業(yè)和政府的收益情況，企業(yè)的策略有進(jìn)行逆向物流與不進(jìn)行逆向物流；政府的策略也有兩種為進(jìn)行懲罰與不進(jìn)行懲罰。分析兩者之間的博弈過程結(jié)果如下圖2-3 :圖2-3博弈模型圖同圖中可以得到策略矩陣企業(yè)逆向物流非逆向物流政府處罰(x3, x1-x2)(y2-y3，-y2-(y1-y4)不處罰(x3, x1-x2)(-y3

14、, y1-y4)策略矩陣的左邊為政府的收益，右邊為企業(yè)的收益。 其中xi > 0, i=1 , 2, 3, yi0 , i=1 ,2, 3, 4。企業(yè)的目的是為了使其利潤(rùn)最大化，收益是大于或者等于0。(1) 當(dāng)企業(yè)進(jìn)行逆向物流時(shí)，不論政府是否進(jìn)行懲罰都在 A點(diǎn)，其收益狀況都不變。(2) 當(dāng)企業(yè)不進(jìn)行逆向物流時(shí)： 如果政府不對(duì)其懲罰在 B2點(diǎn)，企業(yè)的收益為：y4-y1 如果政府進(jìn)行相應(yīng)懲罰在 B1點(diǎn)，企業(yè)的收益：-y2-(y1-y4)最終的目的是要使企業(yè)進(jìn)行逆向物流。綜合分析，如果企業(yè)不進(jìn)行逆向物流時(shí)企業(yè)的收益是負(fù)增長(zhǎng)的，而當(dāng)企業(yè)進(jìn)行逆向物流時(shí)它的收益為正。此時(shí)，企業(yè)在選擇策略時(shí)肯定是選擇

15、進(jìn)行逆物流。所以要使得：Xi - X2 A 0X1 > X2 y1-y4 A 0T y1 三 y4-y 2 - (y i - y4 ) < 0 y2 Ayi- y4政府的政策實(shí)施能使企業(yè)轉(zhuǎn)向?qū)U棄物進(jìn)行回收， 比如對(duì)未回收電子垃圾加大懲罰力度 使支付費(fèi)用超過企業(yè)自身能承受的范圍； 提高廢品處理費(fèi)用； 通過增加稅款是企業(yè)的成本增 加；加大力度扶持第三物流使得處理廢棄物成本減少鼓勵(lì)企業(yè)自主地去進(jìn)行逆向物流； 在社 會(huì)的發(fā)展中提高企業(yè)自身的社會(huì)責(zé)任感， 使企業(yè)關(guān)注公眾的利益、重視社會(huì)的環(huán)境。 i3 3 實(shí)例分析 i43.1 背景資料安徽省現(xiàn)共有17個(gè)省轄市，5個(gè)縣級(jí)市，56個(gè)縣"

16、;包括合肥、蚌埠、蕪湖、淮南、淮北、銅陵、安慶、馬鞍山、黃山、滁州、阜陽(yáng)、 毫州、宿州、六安、宣城、巢湖、池州等，省會(huì)設(shè)在合肥。安徽省制 造業(yè)規(guī)模較大，主要集中合肥、蕪湖、滁州、毫州、馬鞍山、巢湖、 銅陵等七個(gè)市，其制造業(yè)的總產(chǎn)值占全省的一半以上 "目前，安徽家 電的產(chǎn)能位居全國(guó)三， 2007年將達(dá)到年產(chǎn) 2000萬臺(tái)家電的生產(chǎn)規(guī)模， 其中冰箱保有量約為 600 萬臺(tái)。安徽某冰箱制造企業(yè)， 由于環(huán)境制約， 同時(shí)也為了節(jié)約生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，創(chuàng)造更多的利潤(rùn)，現(xiàn) 在決定開展回收逆向物流業(yè)務(wù)， 根據(jù)實(shí)際情況， 對(duì)其安徽境內(nèi)的冰箱 回收物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃。為研究方便起見，在模型求解過程

17、中，將 物流網(wǎng)絡(luò)中處理的廢舊冰箱設(shè)定為特定的一種冰箱型號(hào)，其重量為 70Kg,產(chǎn)品的層次結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。3.2 求解與分析 所構(gòu)建的物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型具有兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)，可以采用目標(biāo)規(guī)劃法中的優(yōu)先級(jí)法將多目標(biāo)規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)規(guī)劃問題并求解。優(yōu)先級(jí)基本思想是 : 對(duì)多目標(biāo)規(guī)劃問題的每一個(gè)目標(biāo)函數(shù)確定一個(gè)希 望達(dá)到的期望值 (目標(biāo)值或理想值 ) ，但由于各種條件的限制， 這些目 標(biāo)值往往不可能全部達(dá)到和滿足。 因而對(duì)每一個(gè)目標(biāo)函數(shù)引入正的和 負(fù)的偏差變量， 分別表示超過和未達(dá)到目標(biāo)值的情況。 為區(qū)別各目標(biāo) 的重要程度，引入目標(biāo)的優(yōu)先等級(jí)和加權(quán)系數(shù) ; 然后，對(duì)所有的目標(biāo) 函數(shù)建立約束方程，并入

18、原來的約束條件中，組成新的約束條件 ; 從 這組新的約束條件， 尋找使組合偏差最小的方案。 因此求解中的關(guān)鍵 活動(dòng)有：(1) 確立目標(biāo)期望值。這一值是希望達(dá)到的期望值，不要求十分 精確和嚴(yán)格，可以根據(jù)以往的歷史資料、 市場(chǎng)需求和相關(guān)規(guī)定來確定。(2) 正負(fù)偏差變量。分別表示超過和未達(dá)到目標(biāo)值的情況。(3) 確定目標(biāo)的優(yōu)先等級(jí)和加權(quán)系數(shù)。按照目標(biāo)的輕重緩急，將 目標(biāo)分成不同的優(yōu)先等級(jí)。 在同一優(yōu)先等級(jí)內(nèi)仍然可以引入權(quán)重系數(shù)， 為了區(qū)別同一優(yōu)先級(jí)下不同目標(biāo)的輕重緩急。(4) 建立目標(biāo)達(dá)成函數(shù)。綜合利用偏差變量、 優(yōu)先級(jí)和加權(quán)系數(shù)， 構(gòu)建新的目標(biāo)函數(shù)。 新的目標(biāo)函數(shù)反映了各目標(biāo)函數(shù)的期望值達(dá)到或 實(shí)

19、現(xiàn)的情況，故被稱之為目標(biāo)達(dá)成函數(shù)。(5) 構(gòu)建目標(biāo)約束條件。對(duì)每個(gè)目標(biāo)引入正負(fù)偏差變量，結(jié)合希 望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)值，構(gòu)建目標(biāo)約束方程，并入原來的約束條件中。3.3 結(jié)論1. 在各優(yōu)化目標(biāo)下，拆分處理中心位置選址沒有影響，表明該例子 中合肥所處的位置兼具有成本優(yōu)勢(shì)和能耗優(yōu)勢(shì)。2. 在產(chǎn)品、模塊和零部件的直接再利用率均為 20%，產(chǎn)品回收率分 別為 20%、40%、60%、80%時(shí)的成本單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果和環(huán)境影響單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果從圖 3-2 可以看出隨著產(chǎn)品回收率的增加，逆向物流成本隨之下降，而能耗隨之增加。圖 3-23. 在成本單目標(biāo)優(yōu)化下，當(dāng)產(chǎn)品、模塊、零部件的直接再利用率均 為 20%，產(chǎn)品回收率分

20、別為 20%、40%、 60%、80%時(shí)回收率與成本 之間的關(guān)系見圖 3-3 。在該實(shí)例中，隨著回收比例的增加，逆向 物流總成本和單位產(chǎn)品回收成本隨之下降。 且存在一臨界回收率， 使企業(yè)逆向物流再處理活動(dòng)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。因此，企業(yè)可采取多 樣化回收策略，如以舊換新、以租代售等主動(dòng)回收策略，鼓勵(lì)消 費(fèi)者返還廢舊產(chǎn)品，使企業(yè)獲得更多的返品，獲取更多的經(jīng)濟(jì)收、人益。圖 3-34. 在成本單目標(biāo)優(yōu)化下，當(dāng)回收率為 40%，產(chǎn)品、模塊、零部件的 直接再利用率分別為 10%、20%、30%、40%時(shí)的回收率與成本之間 的關(guān)系見圖 3-4。隨著產(chǎn)品!模塊! 零部件的可再利用比例的提高， 物流成本也隨之下降。這說明在該例子中回收產(chǎn)品的質(zhì)量對(duì)逆向 物流成本產(chǎn)生影響，企業(yè)可采取多樣化回收策略，獲取一定質(zhì)量 以上的返品逆向物流，獲取經(jīng)濟(jì)上的收益。圖 3-4參考文獻(xiàn)1 王東輝 . 淺談逆向物流在城市生活垃圾中的應(yīng)用 J. 時(shí)代經(jīng)貿(mào)，2008.9 （115）：63-64 ；2 中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)城市生活垃圾處理委員會(huì) . 我國(guó)城市生活 垃圾處理行業(yè)2009年發(fā)展綜述J.中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2010( 7):4 8；3 陳麗平 . 立法強(qiáng)制推行生活垃圾分類收集 N. 法制日?qǐng)?bào)， 2010-03-12 ；4