基于MILP模型的 C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡構建

關 博 博士生 王立杰 教授

（中國礦業大學（北京）管理學院 北京 100083）

引言

“7日內無理由退貨”政策的推出、買賣雙方信息不對稱、電子商務促銷、商品質量缺陷、商品錯發、規格不符等原因，引發了較大規模的退換貨逆向物流，C2C電子商務環境下尤甚。有關電子商務退換貨逆向物流的文獻中，學者們的研究主要集中在B2C方面。涉及C2C電子商務逆向物流的文獻中，張健（2013）指出退貨逆向物流在恢復產品原貌、毀損風險、物流費用和方式方面存在問題；趙秋影（2014）建議商家提供在線協助服務，使消費者可監控、洞悉退貨流程，從而提高客戶滿意度；趙航（2017）提出C2C農產品正、逆向物流網絡設計模型，并設計了產需信息平臺；蔣媛媛（2018）認為逆向物流成本是限制C2C電子商務的要因之一。可以認為，C2C電子商務逆向物流的研究目前大都停留在初步探討層面，只有C2C農產品逆向物流網絡設計模型的研究較為深入，但農產品較特殊，缺乏普適性。由此可見，C2C電子商務環境下的退換貨逆向物流尚存在一定研究空間。

C2C商家數量眾多，總體退換貨逆向物流需求較大，易形成規模效益，符合長尾理論，是未被引起足夠重視的藍海。而且不同于自營型B2C平臺，C2C商家大都是輕資產、小規模，缺乏資金支持，不具備自建逆向物流公司的條件。鑒于此，文章提出構建C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡，同時賦予其鑒定、恢復產品原貌、分揀、再發貨等功能，以期達到多方共贏的目的。

C2C電子商務第三方退換貨物流現存問題

C2C商家同意為消費者辦理退換貨服務后，消費者可選擇自行寄回或3PL上門取件服務，文章只針對后者所涉退換貨逆向物流進行研究。當前C2C電子商務環境下的退換貨物流程通常是3PL公司快遞員上門取件，然后寄回C2C商家。C2C商家對退換貨商品進行鑒定、處理，再視情況經由3PL企業將需要返廠的商品寄給廠商，或在商品恢復原貌后發給新的消費者，如圖1所示。

考慮到客戶滿意度，由于無法準確鑒定商品狀態且消費者難以恢復商品原貌，C2C商家只能在收到退換貨商品后再做鑒定、處理，此處存在消費者等待時間較長、客戶滿意度相對偏低、綜合物流運輸成本較高、各方之間溝通不暢等問題。

因而，有必要優化現有C2C電子商務第三方退換貨逆向物流流程，暢通溝通渠道，構建適合C2C電子商務的退換貨逆向物流網絡。

C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡設計

針對現存問題，設計C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡，主要考慮以下內容：設立回收點、回收中心和最終處理廠；將原本C2C商家需要在收貨后進行的鑒定、處理工作，前移至回收中心完成；回收中心承擔鑒定、商品原貌恢復、分揀、包裝、再發貨等工作；經回收中心處理的商品，依不同情況分別運至C2C商家、新消費者區域、廠商或最終處理廠；為逆向物流網絡搭載多對象信息聯動、共享平臺。

圖1 C2C電子商務第三方退換貨逆向物流

新設計的C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡可實現原消費者、取件人員、回收點、回收中心、C2C商家、新消費者、廠商、最終處理廠等多對象信息共享。更重要的是，換貨商品經回收中心鑒定符合換貨標準后，C2C商家即可將符合消費者換貨規格的商品先行發出，因無需等到換貨商品送達后再做鑒定，如此節省了消費者換貨等候時間，也在一定程度上避免符合消費者換貨規格的商品出現缺貨現象。而且，換貨商品倘使符合恢復原貌可二次銷售的標準，則回收中心依照C2C商家所提供的標準負責原貌恢復，之后同樣可以按C2C商家指令直接發送給新消費者。退貨商品亦是如此，因其無需先退回至C2C商家，再由C2C商家處理后發送給新消費者，故而將恢復商品原貌的工作提前至回收中心操作完成，縮短了商品由消費者退回至C2C商家的時間，提高了庫存周轉率，減少了綜合運輸距離，節省了綜合運輸成本，拓寬了利潤空間，提升了客戶服務水平。

C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡模型構建

（一）模型假設

假設如下：只考慮C2C電子商務環境下的第三方退換貨逆向物流；不考慮換貨商品之間的差異性；原消費者區域退換貨總數為回收/處理商品數量之和；所有退換貨商品皆由回收中心負責處理；回收點、回收中心和最終處理廠的最大產品回收能力已知，相應的建設成本、其他成本、備選地數量已知；退換貨數量、單位運輸費用已知；丟棄率設為5%，即5%的商品會被送入最終處理廠。

（二）模型構建

下標說明：E=｛1，2，…，NE｝，為C2C商家e的集合；F=｛1，2，…，NF｝，為新消費者區域f的集合；G=｛1，2，…，NG｝，為廠商g的集合；H=｛1，2，…，NH｝，為最終處理廠h的集合；I=｛1，2，…，NI｝，為備選回收中心i的集合；J=｛1，2，…，NJ｝，為備選回收點j的集合；K=｛1，2，…，NK｝，為原消費者區域k的集合。

決策變量：Xkj為原消費者區域k運往回收點j的回收/退回商品數量；Xji為回收點j運往回收中心i的回收/退回商品數量；Xie為從回收中心i發往C2C商家e的商品數量；Xif為從回收中心i發往新消費者區域f的商品數量；Xig為從回收中心i發往廠商g的商品數量；Xih為從回收中心i發往最終處理廠h的商品數量；Yi為0-1變量，表示是否在i處建立回收中心，其中1表示建立，0表示不建立；Yj為0-1變量，表示是否在j處建立回收點，其中1表示建立，0表示不建立；Yh為0-1變量，表示是否在h處建立最終處理廠，其中1表示建立，0表示不建立。

變量與相關參數：Rk為從原消費者區域k發出的回收/退回商品數量；Qe為C2C商家e對回收中心i的商品接收數量；Qf為新消費者需求點f對回收中心i的商品需求數量；Qg為廠商g對回收中心i的商品接收數量；Qh為最終處理廠h對回收中心i的商品接收數量；Fi為在備選地建立回收中心i所需成本；Fj為在備選地建立回收點j所需成本；Fh為在備選地建立最終處理廠h所需成本；Wi為回收中心i的其他成本；Wj為回收點j的其他成本；Wh為最終處理廠h的其他成本；Ckj為回收/處理商品由原消費者區域k運往回收點j的單位運輸費用；Cji為回收/處理商品由回收點j運往回收中心i的單位運輸費用；Cie為回收中心i到C2C商家需求點e的單位運輸費用；Cif為回收中心i到新消費者需求點f的單位運輸費用；Cig為回收中心i到廠商需求點g的單位運輸費用；Cih為回收中心i到最終處理廠h的單位運輸費用；MPj為回收點j的最大回收能力；MPi為回收心i的最大處理能力；MPh為最終處理廠h的最大處理容量；Nj為所建回收點個數；Ni為所建回收中心個數；Nh為所建最終處理廠個數；σ為廢棄率，即經回收中心檢測后確定為廢棄/無回收利用價值商品的比例。

模型構建：本模型參考張玥（2016）3PL模式下的B2C電子商務逆向物流網絡模型，構建符合C2C電子商務第三方退換貨逆向物流的物流網絡模型，建立回收點、回收中心和最終處理廠，賦予回收中心以商品鑒定、恢復商品原貌、分揀、包裝、再發貨等功能，并為物流網絡搭載多對象信息聯動、共享平臺（相關成本納入回收點、回收中心和最終處理廠的建設成本之中），確定收貨方為C2C商家、新消費者、廠商和最終處理廠，且引入回收點、回收中心和最終處理廠的其他成本，最終確定C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡的成本模型，用0-1MILP方程表示為：

在該模型中，式（1）為目標函數，主要包括由原消費者區域至回收點的運輸成本，由回收點至回收中心的運輸成本，建立回收點所需成本，建立回收中心所需成本，建立最終處理廠所需成本，由回收中心到C2C商家的運輸成本，由回收中心到新消費者區域的運輸成本，由回收中心到廠商的運輸成本，由回收中心到最終處理廠的運輸成本，回收點的其他成本，回收中心的其他成本，最終處理廠的其他成本，目的是使目標函數總成本最低。在約束條件中，式（2）表示回收點收到的商品數量等于原消費者區域發出的商品數量；式（3）表示回收中心運往C2C商家、新消費者、廠商和最終處理廠的運輸總量分別等于其各自商品接收量；式（4）是為了保證有運送量；式（5）表示最終處理廠的接收量等于回收中心的廢棄產品數量；式（6）表示原消費者區域至回收點的運輸總量與回收點至回收中心的運輸總量相等；式（7）表示原消費者區域運往回收點的商品總量不得大于回收點的最大接收能力，回收點運往回收中心的商品總量不得大于回收中心的最大處理能力，回收點運往最終處理廠的商品總量不得大于最終處理廠的最大處理容量；式（8）表示經回收中心處理后的有利用價值的商品數量等于回收中心運往C2C商家、新消費者區域和廠商的商品數量之和；式（9）表示對回收點、回收中心和最終處理廠的數量約束，且各自建立的個數至少要有一個，否則模型沒有意義；式（10）表示對相關變量的非負整數約束；式（11）表示對相關變量的0-1約束。

模擬數據

（一）變量與相關參數賦值

模型中假設原消費者區域為8個，C2C商家數量為8個，新消費者區域為8個，廠商數量為5個，另有8個回收點、3個回收中心和2個最終處理廠可供選擇。

對變量與相關參數模擬賦值：原消費者區域的退換貨數量賦值范圍在300-800之間；回收點、回收中心和最終處理廠的其他成本分別為1600、2900和1300，最大處理能力分別為1000、3900和600；建立備選回收點所需成本賦值范圍在19000-31000之間；建立備選回收中心所需成本賦值范圍在180000-200000之間；建立備選最終處理廠所需成本分別為80000和86000；原消費者區域至備選回收點的單位運輸費用賦值范圍在2-6之間；備選回收點至備選回收中心的單位運輸成本賦值范圍在2-5之間；備選回收中心至C2C商家的單位運輸成本賦值范圍在3-6之間；備選回收中心至新消費者區域的單位運輸成本賦值范圍在3-6之間；備選回收中心至廠商的單位運輸成本賦值范圍在4-6之間；備選回收中心至備選最終處理廠的單位運輸成本賦值范圍在4-6之間；C2C商家的商品接收數量賦值范圍在64-145之間；新消費者區域需求點的商品需求數量賦值范圍在16-82之間；廠商的商品接收數量賦值范圍在17-83之間；備選最終處理廠的商品接收數量賦值范圍在17-50之間。

（二）計算結果

將數值代入模型的目標函數和約束條件中，運用LINGO軟件求解，得出計算結果：總成本最優解為622378元，根據布局決策變量最優值可知應在回收點備選地2、3、4、5、6處建立回收點，在回收中心備選地2、3處建立回收中心，在最終處理廠備選地1處建立最終處理廠，得出各運輸量如表1-表6所示，根據物流設施選址結果和物流量優化后的數據畫出物流分配規劃圖，如圖2所示。

結合表1-表6和圖2，可知原消費者區域至回收點、回收點至回收中心、回收中心至C2C商家、回收中心至新消費者、回收中心至廠商和回收中心至最終處理廠的商品流通方向和數量。

成本比較

（一）現有逆向物流總成本計算

由圖2可知，在新構建的逆向物流網絡中，商品由原消費者運送至C2C商家的過程中，假若把回收點和回收中心看作物流中轉站，則原消費者至C2C商家的運費與現有逆向物流的運費可視作相等。兩種物流模式都涉及商品鑒定、恢復商品原貌、分揀、包裝、再發貨等操作，廢棄商品也要花費相應處理成本，所以從其他成本的角度來看，二者費用相等。因此，成本差異主要存在于回收中心和C2C商家分別發往新消費者、廠商或最終處理廠的商品運費之中。

表1 原消費者區域至回收點的運輸量

表2 回收點至回收中心的運輸量

表3 回收中心至C2C商家的運輸量

表4 回收中心至新消費者區域的運輸量

表5 回收中心至廠商的運輸量

表6 回收中心至最終處理廠的運輸量

根據前述數據可知，總發貨量為4340件，發往新消費者、廠商和最終處理廠的商品所占比例為45%，相應商品數量為1953件。由于C2C商家在快遞公司享有優惠程度不同，且商品重量不等，還可能存在續重情況等因素，因此，參考國內各大快遞公司收費標準，即便在極端情況下，假定每件商品運費已低至5元，則新消費者、廠商和最終處理廠的運輸成本至少為4340*45%*5=9765元。運用Lingo軟件計算商品從原消費者區域至中轉站（回收中心）的運費，加上其他成本，共計33780元；從中轉站（回收中心）至C2C商家的運費為8977元，由于此處C2C商家所占比例為55%，在現有逆向物流中需折算回100%，經計算，所需運費為16321.82元。將上述成本相加，得出現有逆向物流總成本至少需要59866.82元。

（二）成本比較

在新構建的逆向物流網絡中，除去式（1）中回收點、回收中心和最終處理廠的建設成本，運用Lingo軟件計算，得出所需總成本為52517元。

對比二者物流總成本可以看出，即便在每件商品的平均運費已低至5元的極端情況下，二者總成本差額仍相差59866.82-52517=7349.82元。由此可見，新構建的C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡至少可節省物流成本7349.82元，成本下降比例至少可達12.28%。

圖2 物流分配規劃

結論

文章構建C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡，建立0-1MILP數學模型并加以數據模擬，找出總成本最小時的物流設施選址、運輸量，繪制物流分配規劃圖，進行成本比較，取得如下主要結論：

運用Lingo軟件計算出決策變量最優值，得到設施選址結果為：在8個回收點備選地中選擇備選地2、3、4、5、6建立回收點，在5個回收中心備選地中選擇備選地2、3建立回收中心，在2個最終處理廠備選地中選擇備選地1建立最終處理廠，此結果為總成本最小化時的最優值。

物流網絡中各環節運輸量會隨著模型參數的變化而發生改變，可能會出現個別運輸量較小的現象，這是由于處理能力、退換貨商品數量或其他參數發生變化所致，此時的結果仍為系統計算出的最優值，結合物流分配規劃圖，可知商品流通方向和數量。

通過成本比較可以看出，即便在每件商品平均運費低已至5元的極端情況下，新構建的C2C電子商務第三方退換貨逆向物流網絡仍然可節省物流成本7349.82元，成本下降比例可達到12.28%。

綜上，新構建的逆向物流網絡不僅搭載了信息聯動、共享系統，優化了現有流程，提高了運作效率，更重要的是可降低物流總成本，因此在C2C電子商務退換貨逆向物流中具有一定應用價值。又因退換貨逆向物流方面的相似性，對平臺型B2C電子商務亦具有較強適用性。