以逆物流角度看垃圾分类回收

1、1 垃圾分类回收1.1 目前我国垃圾处理现状随着城市建设的发展和居民生活水平的提高， 我国城市生活垃圾产生量与日俱增， 现在 国内外用得最多的是卫生填埋、 堆肥、焚烧这 3种。 但总的来说均不够完善， 存在许多亟待 解决的技术难题。 目前， 我国垃圾城市垃圾处理量只占总垃圾量的 5% ， 其中 70%是通过简 易填埋法处理的， 10%进行了简易堆肥， 资源化数量更少， 分类回收几乎为零。受技术水 平和管理手段的限制， 这些垃圾处理方式的弊端十分明显， 不仅对土壤、地下水、 大气等 造成了现实的污染和潜在的危害， 而且造成巨大的资源浪费。 1据统计，我国城市居民每人每日平均产生垃圾 1.2kg

2、左右，自 1978 年中国改革开放以 来，我国城市生活垃圾平均以每年 810% 的速度增长。 从1987 年到 1996 年10 年间， 我国 城市生活垃圾产生量增加了将近 1 倍。 1996 年我国城市生活垃圾清运量已经达到 1 亿吨， 1998 年则为 11302 万吨， 2001 年达到 13470 万吨， 2002年达到 1.5 亿吨， 2009年城市生活 垃圾产生量已达 2.45 亿吨，到 2011 年已达到 3.58 亿吨。有统计显示，截至 2008 年年底， 全国 655 个城市中 1/3 垃的圾总量达 1.52 亿吨。其中，露天堆放和简单填埋的比例分别高 达38.4%、50.4

3、%,累计侵占土地75万亩；通过焚烧、堆肥等方式回收再利用的比例仅 11.2%八 4。我国城市垃圾构成有以下变化趋势：（ 1 ）有机物和电子产品增加；（ 2）可燃物增多； （3）可回收利用物增多；（ 4）可利用价值增大。1.2 我国垃圾分类回收建设部在 2000 年分别选取了北京、杭州等 8个大城市进行垃圾分 类回收试点,均因措施不当而未取得预期效果。 2010 年,首批试点 的部分城市再次进行试点, 并陆续有成都等新成员城市加入。 不同的 垃圾分类结果, 既影响居民参与垃圾分类回收的复杂性, 也影响回收 过程所需设施设备的结构、 数量及规模； 而居民是否支持垃圾分类回 收计划则直接决定垃圾资源

4、化、 无害化效果和最终填埋所需的土地面 积。5 在我国的垃圾分类一般设置可回收垃圾和不可回收垃圾两种分 类,这种垃圾筒也在街上随处可见, 但就在街上随机采访时发现, 约 有80%以上的人对这两种垃圾的具体定义并不是十分明确的,还有些人表示,并非自己不愿参与垃圾分类处理, 而是确实有些垃圾不知道 是属于哪一类的， 因而只能随意丢入一个筒中。 由此看见，垃圾分类 回收不仅仅是一种口号，更加需要制度加以保障。1.3 国外垃圾分类回收现状在外国，对垃圾分类回收的教育是“从娃娃抓起”的。而且，不同的垃圾箱收集不同垃 圾，垃圾箱上详细说明了垃圾如何分类， 小学课程也有资源循环等相关课程。 不同国家对垃 圾

5、的具体分类也不同， 例如： 西班牙把垃圾分为 5 类 6 ；加拿大是 4 类7 ；美国相对简单， 为3 类8 ；日本则相反，不仅分类复杂，且不同类别投放时间也不同 9 。在美国和日本， 垃圾分类已成为一种产业， 各色各样的分类垃圾桶随处可见， 垃圾分类 观念意识早已深入人心。 同时政府在垃圾处理问题上进行长期性的监管， 并提供各类垃圾分 类回收的基础设施， 使垃圾分类工作有条不紊地进行着。 垃圾分类回收在很多发展中国家也 都形成了必然的趋势。日本在 1970 年开始就相继制定了废弃物处理法、再生资源使 用促进法、 关于促进容器包装分类收集及再商品化法律及推动建设资源再循环型社 会基本法 等。日

6、本以环境立国发展经济的理念， 使得环境保护工作在很大程度上取得了较大的成功。瑞典在垃圾回收处理的问题中更加重视逆向物流方面， 注重机制和法律的作用，推行 了“生产者责任制”， 要求生产者对其产品在被最终消费后继续承担有关环境责任， 消费者 有义务对废弃产品及包装按要求进行分类并把它们送回到有关回收机构处理。 10奥地利的维也纳市要求生活垃圾的收集和处理要由经市长批准并有专业经验的垃圾回 收理企业负责， 并且经无害化处理的垃圾要运往焚烧厂转化为电能。此外实行“大宗废旧 物品回收收费制” 。维也纳市至今还保留着多家手工业维修作坊， 修理破损的沙发或皮鞋， 通过维修提高物品使用时间， 以实现资源再利

7、用。 102 逆物流系统2.1 逆向物流的概念学术界对逆向物流的定义有多种表述。其中，对逆向物流较早的一个描述是由Lambert和Stock年提出的，他们将逆向物流描述为在单行道上走错了方向，这里的单行道是针对正向物流渠道而言的。 90年代，逆向物流的含义大大地丰富了。美国学者 Dale S.Rogers 和Ronald Tibben-Lenbke 根据物流管理理事会对于传统正向物流的定义界定，在1999年提出了一个较为确切的逆向物流定义， 即逆向物流是“对高效且高成本效率的从消费点到起源点的物料、再制品库存、成品和相关信息的流动进行设计、 实施和控制的过程， 以达到重新获 取利润或恰当处理的

8、目的。”从这个定义出发，我们可以看到从生活 垃圾中使用过的包装、废纸、塑料到处理过的电脑设备和废旧电池， 从未售商品的退货到机械零件的回收等， 都可以归入逆向物流的范畴。 11逆向物流在中国是一个新兴的课题， 它以可持续发展为指导原则， 以降低对环境的污 染、减少资源消耗为目标， 利用先进物流技术降低成本， 提高企业效益的一种方式。现阶 段参与逆向物流的群体不仅包括企业、政府还有人民群众， 越来越多的人意识到逆向物流 的作用。垃圾回收经济化在一定程度上也推进垃圾处理在逆向物流上的发展。2.2 模型构建2.2.1 垃圾分类在构建模型之前，先将垃圾分为以下几类：1. 可直接再利用垃圾：产品外包装等

9、。2. 可直接回收利用的垃圾 : 玻璃、纸张、金属、塑料、橡胶等进行分类后， 送往各专业生产厂或再生处理厂回收利用。3. 有机、厨房垃圾 : 可混合城市污泥进行堆肥， 返回农田改良土壤 或用于园林绿化， 也可制成复合肥， 增加肥效。4. 可燃垃圾 : 送入焚烧厂焚烧、发电或供热。城市垃圾焚烧的发展 促进了焚烧技术的提高， 新型垃圾焚烧炉具有焚烧稳定、 物料燃 烧彻底和良好的热回收性能， 采用垃圾焚烧制能在一定程度上节 省了许多资源。5. 不可燃无机垃圾 : 可进行填海造田、堆山 （ 坡） 造景、筑路填坑、 或卫生填埋处理。 在这过程中只要处理的好， 填埋产生的化学物 质就当能源使用。6. 有毒

10、、有害垃圾 : 对废弃的涂料、溶剂、药物、染料、化装品等化学物质等其他有毒有害废物， 送往特种垃圾处置场专门处理7. 废旧电池、废旧笔记本电脑等淘汰、损坏的电子产品。2.2.2 模型构建 参考国内外垃圾分类回收的经验和逆物流的回收方式，构建如下 图 2-1 的回收方式模型。正向的物流方式是从供应商、制造商、零售 商、终端客户到最终的使用者，也就是垃圾的产生者。这里讲的逆物 流模型，则是将顺序完全颠倒。从最终使用者、终端客户、零售商、 制造商到最后的供应商。图 2-1 逆物流模型图产品的使用者也就是垃圾的生产者，从使用者手里会产生如上述 分类所列的各种垃圾。 其中第一类垃圾， 如产品包装袋等经过

11、简单的 处理可以再次使用的，便可以直接退还给零售商，以便再次使用。当 使用次数多到见到的处理已经无法满足再次利用的需要的时候， 便可 以直接送到逆物流中心进行垃圾的统一再次处理， 经过生产加工载次 给使用者。其他的垃圾，统一分类回收之后送到收集点，第二、六、 七类可以经过运输点，送到逆物流中心进行处理，经过再处理，变成 原材料送到供应商处， 重新进行生产循环。 其他类的垃圾在集中收集 后厨余垃圾进行沤肥，可燃垃圾送去焚烧厂进行发热供电等再利用， 由于有害化学产品需进行专门的产家进行处理， 可以用重金属重新提 炼，其余垃圾无害化处理才可以排放。 用这种思想将逆物流系统网络 化，如下图 2-2 所

12、示。图 2-2 逆物流系统网223 保障机制逆物流系统的完成是一个巨大的工程，需要不同方面的协同合作。1. 政府部门必须出台相关的政策，鼓励、支持和引导企业参与到逆物流系统中来，对垃圾分类后的有用产品进行回收利用。可以适当的对利用回收物的公司、企业进行补贴，以保证它们参与的积极性；同时政府部分可与这类公司进行合作，保证公司的产品的足够销路。2. 应该积极大力宣传，让广大群众明确知道每种垃圾的具体分类标准，防止丢错垃圾和分类不明确带来的集中处理问题。3. 从企业的角度出发，企业应当有足有效益，并且努力使自己损失最小。下面以政府和企业的博弈模型进行简要的分析。在博弈中考虑下列影响因素：x1为企业进

13、行逆向物流时自身所获得的社会收益；x2为企业进行逆向物流时的代价成本； x3为企业进行逆向物流时对社会产生的正面收益；y1为企业丢弃废弃物而节约的成本；y2为企业丢弃废弃物政府的处罚； y3为企业丢弃废弃物对社会产 生的负面效益；y4为企业丢弃废弃物而增加的代价成本。用上述基本量来分析企业和政府的收益情况，企业的策略有进行逆向物流与不进行逆向物流；政府的策略也有两种为进行惩罚与不进行惩罚。分析两者之间的博弈过程结果如下图2-3 :图2-3博弈模型图同图中可以得到策略矩阵企业逆向物流非逆向物流政府处罚(x3, x1-x2)(y2-y3，-y2-(y1-y4)不处罚(x3, x1-x2)(-y3

14、, y1-y4)策略矩阵的左边为政府的收益，右边为企业的收益。 其中xi > 0, i=1 , 2, 3, yi0 , i=1 ,2, 3, 4。企业的目的是为了使其利润最大化，收益是大于或者等于0。(1) 当企业进行逆向物流时，不论政府是否进行惩罚都在 A点，其收益状况都不变。(2) 当企业不进行逆向物流时： 如果政府不对其惩罚在 B2点，企业的收益为：y4-y1 如果政府进行相应惩罚在 B1点，企业的收益：-y2-(y1-y4)最终的目的是要使企业进行逆向物流。综合分析，如果企业不进行逆向物流时企业的收益是负增长的，而当企业进行逆向物流时它的收益为正。此时，企业在选择策略时肯定是选择

15、进行逆物流。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政府的政策实施能使企业转向对废弃物进行回收， 比如对未回收电子垃圾加大惩罚力度 使支付费用超过企业自身能承受的范围； 提高废品处理费用； 通过增加税款是企业的成本增 加；加大力度扶持第三物流使得处理废弃物成本减少鼓励企业自主地去进行逆向物流； 在社 会的发展中提高企业自身的社会责任感， 使企业关注公众的利益、重视社会的环境。 i3 3 实例分析 i43.1 背景资料安徽省现共有17个省辖市，5个县级市，56个县"

16、;包括合肥、蚌埠、芜湖、淮南、淮北、铜陵、安庆、马鞍山、黄山、滁州、阜阳、 毫州、宿州、六安、宣城、巢湖、池州等，省会设在合肥。安徽省制 造业规模较大，主要集中合肥、芜湖、滁州、毫州、马鞍山、巢湖、 铜陵等七个市，其制造业的总产值占全省的一半以上 "目前，安徽家 电的产能位居全国三， 2007年将达到年产 2000万台家电的生产规模， 其中冰箱保有量约为 600 万台。安徽某冰箱制造企业， 由于环境制约， 同时也为了节约生产成本，增强企业的竞争力，创造更多的利润，现 在决定开展回收逆向物流业务， 根据实际情况， 对其安徽境内的冰箱 回收物流网络进行规划。为研究方便起见，在模型求解过程

17、中，将 物流网络中处理的废旧冰箱设定为特定的一种冰箱型号，其重量为 70Kg,产品的层次结构如图3-1所示。3.2 求解与分析 所构建的物流网络优化模型具有两个目标函数，可以采用目标规划法中的优先级法将多目标规划问题转化为单目标规划问题并求解。优先级基本思想是 : 对多目标规划问题的每一个目标函数确定一个希 望达到的期望值 (目标值或理想值 ) ，但由于各种条件的限制， 这些目 标值往往不可能全部达到和满足。 因而对每一个目标函数引入正的和 负的偏差变量， 分别表示超过和未达到目标值的情况。 为区别各目标 的重要程度，引入目标的优先等级和加权系数 ; 然后，对所有的目标 函数建立约束方程，并入

18、原来的约束条件中，组成新的约束条件 ; 从 这组新的约束条件， 寻找使组合偏差最小的方案。 因此求解中的关键 活动有：(1) 确立目标期望值。这一值是希望达到的期望值，不要求十分 精确和严格，可以根据以往的历史资料、 市场需求和相关规定来确定。(2) 正负偏差变量。分别表示超过和未达到目标值的情况。(3) 确定目标的优先等级和加权系数。按照目标的轻重缓急，将 目标分成不同的优先等级。 在同一优先等级内仍然可以引入权重系数， 为了区别同一优先级下不同目标的轻重缓急。(4) 建立目标达成函数。综合利用偏差变量、 优先级和加权系数， 构建新的目标函数。 新的目标函数反映了各目标函数的期望值达到或 实

19、现的情况，故被称之为目标达成函数。(5) 构建目标约束条件。对每个目标引入正负偏差变量，结合希 望实现的目标值，构建目标约束方程，并入原来的约束条件中。3.3 结论1. 在各优化目标下，拆分处理中心位置选址没有影响，表明该例子 中合肥所处的位置兼具有成本优势和能耗优势。2. 在产品、模块和零部件的直接再利用率均为 20%，产品回收率分 别为 20%、40%、60%、80%时的成本单目标优化结果和环境影响单目标优化结果从图 3-2 可以看出随着产品回收率的增加，逆向物流成本随之下降，而能耗随之增加。图 3-23. 在成本单目标优化下，当产品、模块、零部件的直接再利用率均 为 20%，产品回收率分

20、别为 20%、40%、 60%、80%时回收率与成本 之间的关系见图 3-3 。在该实例中，随着回收比例的增加，逆向 物流总成本和单位产品回收成本随之下降。 且存在一临界回收率， 使企业逆向物流再处理活动产生经济效益。因此，企业可采取多 样化回收策略，如以旧换新、以租代售等主动回收策略，鼓励消 费者返还废旧产品，使企业获得更多的返品，获取更多的经济收、人益。图 3-34. 在成本单目标优化下，当回收率为 40%，产品、模块、零部件的 直接再利用率分别为 10%、20%、30%、40%时的回收率与成本之间 的关系见图 3-4。随着产品!模块! 零部件的可再利用比例的提高， 物流成本也随之下降。这说明在该例子中回收产品的质量对逆向 物流成本产生影响，企业可采取多样化回收策略，获取一定质量 以上的返品逆向物流，获取经济上的收益。图 3-4参考文献1 王东辉 . 浅谈逆向物流在城市生活垃圾中的应用 J. 时代经贸，2008.9 （115）：63-64 ；2 中国环境保护产业协会城市生活垃圾处理委员会 . 我国城市生活 垃圾处理行业2009年发展综述J.中国环保产业，2010( 7):4 8；3 陈丽平 . 立法强制推行生活垃圾分类收集 N. 法制日报， 2010-03-12 ；4