基于三角模糊數(shù)的TOPSIS建筑逆向物流運作模式選擇

仇國芳，葛 婷

（西安建筑科技大學(xué) 管理學(xué)院，陜西 西安 710055）

基于三角模糊數(shù)的TOPSIS建筑逆向物流運作模式選擇

仇國芳，葛 婷

（西安建筑科技大學(xué) 管理學(xué)院，陜西 西安 710055）

針對建筑逆向物流運作模式選擇問題，提出了自營模式、聯(lián)營模式和外包模式三種建筑逆向物流的運作模式，在分析建筑企業(yè)逆向物流影響因素的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了逆向物流運作模式選擇評價的準(zhǔn)則體系，運用三角模糊數(shù)的TOPSIS評價方法建立了逆向物流運作模式選擇的多準(zhǔn)則評價模型，通過實例驗證了該模型的適用性和有效性。

建筑施工企業(yè)；逆向物流；運作模式；三角模糊數(shù)；TOPSIS

1 引言

隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的深入，新區(qū)建設(shè)和舊城改造等產(chǎn)生了大量建筑垃圾。以往建筑垃圾處理方式比較簡單，如露天堆放、非法傾倒和焚燒等。這樣的處理方式浪費資源且污染環(huán)境。近些年來，不少學(xué)者提出了基于逆向物流的建筑垃圾循環(huán)利用模式，如周盛世（2009）結(jié)合當(dāng)前構(gòu)建和諧社會發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀，提出了基于逆向物流的建筑垃圾循環(huán)利用的運作模式[1]；K.R.A.Nunes等（2009）針對巴西建筑垃圾管理，提出了逆向物流產(chǎn)業(yè)化運作模式和促使施工企業(yè)實施逆向物流的系列措施[2]；王曉麗（2010）基于供應(yīng)鏈思想，利用電子商務(wù)平臺，提出了建筑垃圾共同收集的逆向物流運作模式[3]；王林秀等（2011）基于生產(chǎn)者責(zé)任延伸和逆向物流理論，構(gòu)建了建筑業(yè)逆向物流系統(tǒng)[4]；陳家科，孫慧（2011）分析和研究了幾個發(fā)達(dá)國家的建筑垃圾處理模式，結(jié)合中國建筑垃圾產(chǎn)生方式和特點，提出了基于合作關(guān)系的建筑垃圾逆向物流運作模式[5]；胡云鵬（2014）基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論，探討了建筑業(yè)循環(huán)物流系統(tǒng)運作模式[6]。目前，針對建筑逆向物流系統(tǒng)和運作模式方面的研究比較多，而對如何選擇逆向物流運作模式的研究較少。本文就逆向物流模式的選擇進(jìn)行研究，旨在為建筑企業(yè)提供一套可行有效的方法，進(jìn)而推動建筑業(yè)逆向物流系統(tǒng)的構(gòu)建。

對于逆向物流運作模式選擇問題，目前采用較多的解決方法是層次分析法和模糊層次分析法。程廣平，王國志等通過構(gòu)建企業(yè)逆向物流運作模式選擇的評價體系，建立模糊綜合評價模型[7-8]。任鳴鳴，汪達(dá)欽等針對逆向物流運作模式選擇問題，提出了逆向物流運作模式選擇的指標(biāo)體系，建立了AHP層次結(jié)構(gòu)模型[9-10]。AHP和模糊綜合評價法在將專家意見由定性向定量轉(zhuǎn)化時不能完整表達(dá)專家意見，導(dǎo)致評價結(jié)果與實際情況不符。而三角模糊數(shù)綜合考慮了專家對于備選方案的三種不同的狀態(tài)，數(shù)據(jù)科學(xué)可靠，能為決策者提供更加切合實際的選擇依據(jù)。本文采用三角模糊數(shù)的TOPSIS選擇評價方法對建筑企業(yè)逆向物流運作模式進(jìn)行研究，運用三角模糊數(shù)確定各準(zhǔn)則權(quán)重值，并結(jié)合TOPSIS評價方法選擇適合建筑施工企業(yè)的逆向物流模式。

2 三角模糊數(shù)的TOPSIS選擇評價模型

2.1 三角模糊數(shù)定義及運算規(guī)則[11]

定義1:設(shè)在實數(shù)域R上的一個模糊數(shù)p，定義一個隸屬函數(shù)u~(x):R→[0,1],x∈R，若特征函數(shù)u~(x)表示為

圖1 三角模糊數(shù)分布圖

定義2：對于任意兩個模糊數(shù)A=(a1,b1,c1)和B=(a2,b2,c2)，模糊運算法則如下：

定義3：對于任意兩個模糊數(shù)A=(a1,b1,c1)和B=(a2,b2,c2)，兩個模糊數(shù)之間的距離計算公式為：

定義4：由三角模糊數(shù)構(gòu)成的矩陣稱為三角模糊矩陣。

2.2 基于三角模糊數(shù)的TOPSIS選擇評價方法的決策步驟

假設(shè)參與評選的方案集為P=[p1,p2,…,pm]，即有m個可供選擇的方案；選擇評價準(zhǔn)則集為C=[c1,c2,…,cn]，即有n個選擇評價準(zhǔn)則；決策群體集為D=[d1,d2,…,dk],即專家決策小組有k個決策者。

Step1：構(gòu)建選擇評價語言集。以程度語言構(gòu)建評價語集，并將評價語言集轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)。權(quán)重與準(zhǔn)則評語對應(yīng)的三角模糊數(shù)見表1[12]。

表1 準(zhǔn)則重要性評價與準(zhǔn)則評價等級

Step2：建立三角模糊準(zhǔn)則權(quán)重矩陣。專家根據(jù)表1給出各個準(zhǔn)則權(quán)重評語，將專家給出的準(zhǔn)則cj的評價語轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)=,)，其中，表示專家給出準(zhǔn)則cj權(quán)重的最保守值；表示專家給出準(zhǔn)則cj權(quán)重的最可能值；表示專家給出準(zhǔn)則cj權(quán)重的最高值。

Step3：建立三角模糊準(zhǔn)則評價矩陣。根據(jù)表1將專家對于備選方案 pi準(zhǔn)則cj給出的評價語言轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)r~ij=(lij,mij,uij)，其中，lij表示專家對 pi的準(zhǔn)則cj的最保守評價；mij表示專家對 pi的準(zhǔn)則cj的最可能評價；uij表示專家對pi的準(zhǔn)則cj的最高評價，則專家對m個方案的n準(zhǔn)則進(jìn)行評價構(gòu)造的模糊矩陣R~為：

Step4：對模糊決策R~進(jìn)行規(guī)范化處理。為了消除不同物理量綱對決策問題的影響，需要對決策矩陣進(jìn)行規(guī)范化處理。在決策問題中屬性類型一般分為兩種：效益型和成本型。其中，效益型用B表示；成本型用C表示。若 j為效益型準(zhǔn)則，則用式（12）；若 j為成本型準(zhǔn)則時用公式（13）。最后，得到規(guī)范化矩陣。

3 建筑逆向物流運作模式及評價準(zhǔn)則體系

3.1 建筑逆向物流運作模式

建筑業(yè)產(chǎn)生的建筑垃圾不僅數(shù)量多而且建筑廢料的種類也繁多，建筑垃圾的成分中，絕大部分為金屬材料、混凝土、磚瓦、木料、塑料制品等。如果可以分類收集、處理再加工的話，其用途是十分廣泛的。如廢鋼材、廢塑料以及廢玻璃都可以回爐生產(chǎn)再生產(chǎn)品；廢混凝土塊、廢砂漿經(jīng)過破碎、分離也可以生成再生骨料、路基墊層、砌塊；碎磚瓦經(jīng)由材料供應(yīng)商進(jìn)行再加工可形成再生路面磚、再生實心磚和墻體材料等。建筑垃圾的回收處理，使整個企業(yè)和社會產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；同時建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，使建筑施工企業(yè)面臨的競爭更加激烈，從企業(yè)的長期發(fā)展角度來看，實施逆向物流的建筑施工企業(yè)更具備發(fā)展空間。本文借鑒了工業(yè)企業(yè)逆向物流運作模式，將建筑逆向物流運作模式分以自營經(jīng)營、聯(lián)營模式和外包模式三種形式。

3.2 建筑逆向物流模式選擇評價準(zhǔn)則體系

建筑逆向物流的自營模式、聯(lián)營模式、外包模式各有特點，施工企業(yè)如何根據(jù)自身狀況和市場環(huán)境的變化選擇合適的逆向物流模式，成為構(gòu)建逆向物流系統(tǒng)的首要問題。本文對國內(nèi)學(xué)者提出的逆向物流運作模式選擇影響因素進(jìn)行了分析，并結(jié)合建筑施工企業(yè)自身的固有特點，將建筑逆向物流運作模式影響因素分為外部因素和內(nèi)部因素，外部因素包括技術(shù)因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會效益；內(nèi)部因素包括企業(yè)規(guī)模和實力、管理因素和企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。建立如圖2所示的建筑施工企業(yè)逆向物流運作模式選擇評價層次結(jié)構(gòu)。該層次結(jié)構(gòu)分為3層，目標(biāo)層：建筑施工企業(yè)選擇一種合適的逆向物流運作方式；準(zhǔn)則層：運作模式選擇的6個影響因素；方案層：可供建筑施工企業(yè)選擇的備選方案—自營模式、聯(lián)營模式和外包模式。

圖2 逆向物流運行模式選擇評價的準(zhǔn)則體系

4 實例分析

現(xiàn)以陜西某建筑工程有限公司為例進(jìn)行物流運作模式選擇分析，該公司于2007年成立，具有7年建安施工歷程。現(xiàn)有職工155人，注冊資金700萬元，大中型機(jī)械設(shè)備24臺（件），有職稱的工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理人員9人，各崗位持證上崗人員61人，有資質(zhì)的項目經(jīng)理15人，其中一級5人，二級10人，年可完成建安產(chǎn)值12 000萬元。

（1）根據(jù)表1專家給出各準(zhǔn)則C1-C6重要性評語，見表2。

表2 各專家給出的準(zhǔn)則重要性評價表

（2）根據(jù)表1專家使用語言評價等級來評估備選方案下Cj準(zhǔn)則的評價等級，見表3。

（3）根據(jù)表1將專家語言等級評價表2、表3轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)權(quán)重矩陣和三角模糊數(shù)決策矩陣；運用式（9）、式（11）運算得到集結(jié)后的三角模糊數(shù)權(quán)重矩陣和三角模糊數(shù)決策矩陣。

依據(jù)RCi從大到小的順序?qū)Q策方案進(jìn)行排序可知RC2＞RC3＞RC1，說明該建筑施工企業(yè)適合選擇與其他建筑企業(yè)聯(lián)合經(jīng)營管理模式。

表3 各專家給出的準(zhǔn)則評價值表

5 結(jié)論

本文從企業(yè)規(guī)模和實力、管理因素、技術(shù)因素、經(jīng)濟(jì)因素、企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和社會效益6方面因素建立了企業(yè)逆向物流運作模式選擇的指標(biāo)體系，采用三角模糊數(shù)的TOPSIS評價方法對建筑施工企業(yè)進(jìn)行逆向物流模式選擇，并以陜西某建筑工程公司為例進(jìn)行分析，并最終選擇了聯(lián)合經(jīng)營方式作為該公司逆向物流的運作模式。然而，建筑業(yè)逆向物流系統(tǒng)的實施仍面臨很多問題，這需要政府的干預(yù)和設(shè)計單位、甲方單位、施工單位、監(jiān)理單位等多方共同合作實現(xiàn)。如：在設(shè)計階段，設(shè)計單位應(yīng)盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計使建筑物擁有較長的使用壽命，并設(shè)計采用新型綠色建筑材料；在工程招投標(biāo)階段，甲方單位要求投標(biāo)單位必須考慮建筑垃圾回收利用問題；在施工階段，施工單位中應(yīng)采用綠色施工工藝，技術(shù)人員應(yīng)熟悉施工圖紙內(nèi)容，避免二次返工現(xiàn)象；在每個驗收階段，監(jiān)理單位都需要考慮施工企業(yè)是否做到有效回收建筑垃圾，施工材料堆放是否科學(xué)合理，施工現(xiàn)場是否干凈整潔等問題。

[1]周盛世.基于逆向物流的建筑垃圾資源化循環(huán)利用研究[J].中國市場,2009,(10):49-51.

[2]K R A Nunes,C F Mahler,R A Valle.Reverse logistic in the Brazilian construction industry[J].Journal of Environmental Management,2009, (90):3 717-3 720.

[3]王曉麗.基于供應(yīng)鏈的施工企業(yè)逆向物流運作模式研究[J].物流科技,2010,(8):69-71.

[4]王林秀,王瑞敏,馬強(qiáng).基于生產(chǎn)者責(zé)任延伸的建筑業(yè)物流系統(tǒng)研究[J].科學(xué)與管理,2011,(2):69-72.

[5]陳家科,孫慧.從國家經(jīng)驗看中國建筑垃圾處理模式[J].國際經(jīng)濟(jì)合作,2011,(12):38-42.

[6]胡云鵬.構(gòu)建建筑業(yè)循環(huán)物流系統(tǒng)研究[J].建筑科學(xué),2014,(4):24-30.

[7]程廣平,劉威.企業(yè)逆向物流模式的綜合評價研究[J].統(tǒng)計與決策, 2007,(6):150-153.

[8]王國志,劉春梅.基于模糊評價法的制造型企業(yè)逆向物流模式選擇研究[J].物流技術(shù),2014,(7):104-108.

[9]任鳴鳴,劉運轉(zhuǎn).生產(chǎn)責(zé)任延伸制下的逆向物流模式選擇[J].統(tǒng)計與決策,2008,(13):62-64.

[10]汪達(dá)欽,張麗華,姜樑.制造型企業(yè)逆向物流運作模式選擇方法研究[J].上海管理科學(xué),2010,(3):84-89.

[11]謝季堅,劉承平.模糊數(shù)學(xué)方法及其應(yīng)用[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2013.

[12]Iraj Mahdavi,Nezam Mahdavi-Amiri,Armaghan Heidarzade,Rahele Nourifar.Designing a modle of fuzzy TOPSIS in mutiple criteria decision making[J].Applied Mathematics and Computation,2008,47(5): 607-617.

Selection of Reverse Construction Logistics Operation Mode Based on Triangular Fuzzy Number and TOPSIS

Qiu Guofang,Ge Ting
(School of Management,Xi’an University of Architecture&Technology,Xi’an 710055,China)

In this paper,in view of the problems in the selection of the reverse construction logistics operation mode,we proposed the self-operated mode,the jointly-operated mode and the outsourcing mode,then on the basis of an analysis of the factors influencing the reverse logistics operations of the construction enterprises,built the evaluation principle system for the selection among the three modes,then using the triangular fuzzy number based TOPSIS,built the multi-principle evaluation model,and at the end,through an empirical case, demonstrated the applicability and validity of the model.

construction enterprise;reverse logistics;operation mode;triangular fuzzy number;TOPSIS

F252.19；F224

A

1005-152X(2015)10-0094-04

2015-07-20

教育部人文社科項目“粗糙集三支分類決策機(jī)理分析：基于信息粒度視角”（12YJA630019）

仇國芳（1967-），女，陜西西安人，博士，西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院教授，研究方向：決策分析、粗糙集；葛婷（1989-），女，陜西西安人，西安建筑科技大學(xué)管理學(xué)院碩士研究生，研究方向：物流工程。

10.3969/j.issn.1005-152X.2015.10.027