基于模糊物元可拓的EPR回收模式選擇的評價

基于模糊物元可拓的EPR回收模式選擇的評價

萬里洋， 張峰， 董會忠

(山東理工大學(xué) 商學(xué)院， 山東 淄博 255012)

摘要：EPR逆向物流回收模式正確選擇是對企業(yè)、社會和生態(tài)效益有效保障的基礎(chǔ).根據(jù)EPR下逆向物流回收模式評價問題的特點，在考慮EPR回收模式評價指標(biāo)信息模糊性的基礎(chǔ)上，利用三角模糊數(shù)構(gòu)建出表示物元特征量值的模糊物元，用以滿足對定性指標(biāo)模糊性及不確定性的有效描述，并提出了一種基于模糊物元可拓的EPR回收模式的綜合評價方法.通過實例分析驗證方法的有效性，結(jié)果表明：該方法不僅可實現(xiàn)最佳方案的選擇，還能夠結(jié)合各特征量值關(guān)聯(lián)度值的大小，探析各待評價方案的優(yōu)勢和劣勢，明確方案改進(jìn)的切入點，為企業(yè)做出科學(xué)合理的決策提供理論參考.

關(guān)鍵詞：模糊物元；生產(chǎn)者責(zé)任延伸；回收模式；綜合評價

中圖分類號：F205 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Synthesized evaluation method of EPR recycling

mode selection based on extension fuzzy matter-element

WAN Li-yang， ZHANG Feng, DONG Hui-zhong

(School of Business, Shandong University of Technology, Zibo 255012, China)

Abstract:Correct selection of EPR recycle reverse logistics mode can guarantee enterprise, social and ecological benefits. According to the characteristics of the model under the EPR reverse logistics problems, and the EPR recovery mode fuzzy evaluation index information, this paper leaded the triangular fuzzy numbers into the value of the matter-element characteristic variables, and offered a kind of fuzzy matter-element which used the triangular fuzzy numbers to describe value of characteristic variables, and proposed a EPR recovery based on fuzzy matter-element extension model of comprehensive evaluation method. The example analysis verified the validity of the method, and results showed that the method not only could realize the selection of the optimal scheme, but also could analyze the advantages and disadvantages of each evaluation scheme by combining with the correlation value of the measure features,make it clear for improvement of the breakthrough point, and provide theoretical reference for enterprise to make scientific and rational decision.

Key words: fuzzy matter-element; extended producer responsibility; recycling mode; synthesized evaluation

工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步使產(chǎn)品的生命周期快速縮短，導(dǎo)致壽命終結(jié)的末端產(chǎn)品產(chǎn)生量大幅度增加，不僅造成資源的浪費，而且嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境.控制廢棄物的產(chǎn)生與排放，加強廢棄資源的回收利用水平成為亟需解決的難題.此背景下，生產(chǎn)者責(zé)任延伸(Extended producer responsibility，EPR)制度得到了眾多學(xué)者的關(guān)注，并從宏觀層面進(jìn)行了理論探討[1]、回收模式[2-3]構(gòu)建與選擇研究.該制度通過延伸傳統(tǒng)污染付費理念，旨在根據(jù)現(xiàn)代環(huán)境管理原則，對產(chǎn)品系統(tǒng)環(huán)境性能進(jìn)行科學(xué)有效改善，其要求生產(chǎn)者對產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)對環(huán)境的污染負(fù)責(zé)，特別是EOL產(chǎn)品的動態(tài)監(jiān)測及資源多級利用，實現(xiàn)提升資源利用水平及保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的.根據(jù)參與逆向物流回收過程主體的不同，其回收模式主要可分為三類：生產(chǎn)商負(fù)責(zé)回收、生廠商聯(lián)合體負(fù)責(zé)回收和第三方負(fù)責(zé)回收[4].各回收模式所具有的特點決定了其適用范圍不同，如何充分發(fā)揮各模式的優(yōu)勢和規(guī)避劣勢，將直接影響企業(yè)決策的科學(xué)合理性.根據(jù)文獻(xiàn)檢索的結(jié)果，現(xiàn)有的模式評價方法主要有層次分析法、模糊綜合評價法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等.層次分析法[5]具有較強靈活實用性，但摻入了大量的人為因素，具有相當(dāng)?shù)闹饔^性，回收模式評價不能做到客觀真實；模糊綜合評價法[6]通過對評價對象分級界限模糊化處理，反映真實狀況，但權(quán)重確定不夠科學(xué)，而且信息損失較多；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[7]可經(jīng)過多次學(xué)習(xí)訓(xùn)練，尋找與最小誤差相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，但易出現(xiàn)訓(xùn)練不足或過度訓(xùn)練，陷入局部最小狀況.因此，現(xiàn)有的EPR回收模式評價選擇在全面性、準(zhǔn)確性等方面存在一定的局限性.

基于以上分析，現(xiàn)有的評價方法大多以靜態(tài)的評價為主，忽略了評價指標(biāo)在市場競爭中動態(tài)變化的要求，致使備選方案無法確定改善哪些方面來有效提高系統(tǒng)性能.本文以EPR三種回收模式作為評價對象，探討EPR下逆向物流回收模式選擇思路，并將可拓優(yōu)度評價理論作為綜合評價方法對其進(jìn)行研究，試圖從動態(tài)、簡潔和有效的角度構(gòu)造能反映在市場競爭中動態(tài)要求，同時還能通過備選方案確定改善某些指標(biāo)來顯著提高系統(tǒng)性能的綜合評價方法.該方法具有推理嚴(yán)密、運算工作量小的優(yōu)勢，而且其描述事物之間的機理在不受事物本身特征限制的前提下使各種問題得到有效解決，其已被應(yīng)用到科技競爭力評價[8-9]、生態(tài)安全預(yù)警[10]、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整[11-12]等方面，但還未應(yīng)用于逆向物流回收模式選擇及測評方面.本文以可拓集合和關(guān)聯(lián)函數(shù)為基礎(chǔ)，提出EPR回收模式評價指標(biāo)概念模型，構(gòu)建一種多指標(biāo)可拓綜合分析的EPR回收模式評價體系，為企業(yè)對逆向物流回收模式做出科學(xué)選擇及評估該模式下企業(yè)優(yōu)勢與劣勢提供理論依據(jù)與方法參考.

1EPR回收模式選擇評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

表1　EPR回收模式綜合評價指標(biāo)體系

任鳴鳴[13]在構(gòu)建EPR 回收模式評價指標(biāo)體系中以發(fā)展戰(zhàn)略、資源化能力、成本能力、生態(tài)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)作為準(zhǔn)則層，以技術(shù)能力、管理能力、創(chuàng)新能力、運作能力等15個指標(biāo)作為指標(biāo)層；李軍[14]則以顧客服務(wù)、運輸績效、倉儲績效、物流成本作為評價指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層，市場占有率、顧客滿意度、銷售利潤、運輸成本等26個指標(biāo)作為指標(biāo)層；貢文偉[15]等人選取組織管理因素、經(jīng)濟(jì)因素、企業(yè)學(xué)習(xí)成長、再利用因素、環(huán)境因素、社會因素作為EPR回收模式評價指標(biāo)的準(zhǔn)側(cè)層，以運營成本、再利用能力、技術(shù)能力、管理能力等23個指標(biāo)作為指標(biāo)層；結(jié)合眾多學(xué)者構(gòu)建EPR回收模式選擇評價指標(biāo)體系的共同之處，通過分析企業(yè)物流能力、EPR回收模式評價和Deepai等財務(wù)指標(biāo)體系構(gòu)建模式，結(jié)合EPR逆向物流特性，認(rèn)為企業(yè)對回收模式的選擇主要受企業(yè)戰(zhàn)略、成本控制、資源循環(huán)化能力和生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的影響，提出“控制-循環(huán)-效益EPR回收評價指標(biāo)概念模型，建立EPR回收模式綜合評價指標(biāo)體系，見表1.其中，對準(zhǔn)則層依次編號b1,b2,b3，指標(biāo)層依次編號c1,c2,…,c6.

2模型構(gòu)建

2.1　評價模型的物元定義

2.2　經(jīng)典域、節(jié)域及待評物元的確定

根據(jù)評價模型的物元定義，結(jié)合衡量條件確定經(jīng)典域物元Ro，節(jié)點域物元Rp和待評價模糊物元R.經(jīng)典域物元Ro計算公式如下：

(1)

(2)

(3)

式中：N指待評價對象，即EPR回收模式選擇方案；xo指評價指標(biāo)ci所對應(yīng)量值的三角模糊數(shù).

2.3　構(gòu)建關(guān)聯(lián)函數(shù)

(4)

2.4　評價指標(biāo)權(quán)重的確定

EPR回收模式選擇評價指標(biāo)權(quán)重利用關(guān)聯(lián)函數(shù)法確定[18].即：

(5)

(6)

否則，ci的數(shù)據(jù)落入的類別越大，賦予權(quán)系數(shù)越?。?/p>

(7)

進(jìn)而由單樣本數(shù)據(jù)計算指標(biāo)ci權(quán)重：

(8)

定義由第t個樣本求得的指標(biāo)ci權(quán)重為ξot，則當(dāng)有m個樣本時，依據(jù)各樣本數(shù)據(jù)求解權(quán)重，進(jìn)而取平均值，即為指標(biāo)ci權(quán)重：

(9)

2.5　優(yōu)度確定及評價結(jié)果分析

(10)

參評對象的優(yōu)度Ci屬于三角模糊數(shù)，不可依據(jù)其判定參評對象的優(yōu)劣度，因而本文利用三角模糊數(shù)的判斷規(guī)則，確定待評價對象優(yōu)度中，待評價對象s優(yōu)度為最大值的可能性，即

s=1,2,…,R，

則可判定評價對象s是最優(yōu)方案.此外，借助各評價指標(biāo)關(guān)聯(lián)度和優(yōu)度值可分析EPR各回收模式的優(yōu)劣程度及其影響因素，為提升方案優(yōu)度提供理論參考.

3算例分析

以煙臺市某電子產(chǎn)品制造企業(yè)為例，為履行EPR制度現(xiàn)需要對廢氣產(chǎn)品三種回收模式進(jìn)行選擇.其中，規(guī)定方案1為生產(chǎn)商負(fù)責(zé)回收；方案2為生廠商聯(lián)合體負(fù)責(zé)回收；方案3為第三方負(fù)責(zé)回收.下面運用模糊物元可拓方法對各回收方案進(jìn)行綜合評價.

3.1　基于模糊物元可拓的EPR回收模式評價

3.1.1經(jīng)典域和節(jié)域的確定

在確定EPR回收模式綜合評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，根據(jù)企業(yè)所處市場競爭狀況及其實際運作水平，結(jié)合多名專家的意見給出衡量條件，并利用本文所構(gòu)建的基于三角模糊數(shù)的模糊物元表達(dá)經(jīng)典域及節(jié)域，具體見表1.其中，特征c1和c4的量綱為萬元；c5屬于數(shù)量型指標(biāo)；其它特征屬于定性指標(biāo)，通過Delphi法[14]取得.

3.1.2待評價物元的確定

依據(jù)定量模型的求解結(jié)果，運用Delphi法取得各評價指標(biāo)的量值數(shù)據(jù)，建立EPR回收各模式評價方案的模糊物元：

表2　EPR回收待評價物元及指標(biāo)權(quán)重

3.1.3指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)公式(5)至(10)，取各方案三角模糊數(shù)中間值進(jìn)行統(tǒng)計計算，得到EPR回收各模式評價各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，其結(jié)果見表2.

3.1.4關(guān)聯(lián)度的計算

通過公式(4)得到EPR回收各模式評價各指標(biāo)量值的關(guān)聯(lián)函數(shù)值，從而利用公式(10)及各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)得到的綜合動態(tài)關(guān)聯(lián)度Ki，按照關(guān)聯(lián)度值大小判定動態(tài)關(guān)聯(lián)等級，其運算結(jié)果見表3.

表3　EPR回收各模式綜合評價結(jié)果

3.1.5評價結(jié)果

根據(jù)對CCB模型的計算，結(jié)合判斷規(guī)則，可確定EPR回收各模式評價優(yōu)度(見表3)，結(jié)果為

可知方案1最優(yōu)，方案2效果最差.

3.2　基于模糊評價的EPR回收模式評價

根據(jù)模糊物元可拓對EPR回收模式評價可知，方案1為綜合最優(yōu)方案.本文同時運用模糊評價法對此問題進(jìn)行分析，通過比較其評價結(jié)果驗證模糊物元可拓方法的有效性.考慮模糊評價方法相對較為簡單，其評價過程不再贅述.模糊評價法計算各回收方案的最終平分為C1=0.9022， C2=0.6574，C3=0.7043，即C1>C3>C2，因此選擇方案1，其排序方案與本文提出的模糊物元可拓方法一致.

3.3　評價結(jié)果對比

模糊評價方法的有效性在眾多領(lǐng)域中已經(jīng)得到了較好的驗證，通過對比模糊物元可拓方法與模糊評價方法的計算結(jié)果，可知兩者對方案的選擇結(jié)果相同，體現(xiàn)了基于三角模糊數(shù)特征量值描述的物元可拓評價方法的有效性及可操作性.其次，利用模糊物元可拓方法評價選擇得到最佳方案的同時，可通過對比分析各特征量值關(guān)聯(lián)度，挖掘EPR回收不同模式在具體應(yīng)用時的利弊因素，以便確定方案改善的合理切入點.例如本次選擇研究回收方案中，第一方案的綜合評價值為0.158，基于模糊評價法計算的最終得分為0.9022，都優(yōu)于第二、三方案的綜合評價值和最終得分，因此得出第一方案是最優(yōu)方案的結(jié)論；其次，在優(yōu)選方案中，

指標(biāo)運作穩(wěn)健能力(c4)和創(chuàng)新能力(c5)的綜合評價值最大且均為正，分別為0.99、0.25，表明第一方案在c4、c5兩方面具有較大優(yōu)勢，但存在物流運作能力(c1)和技術(shù)能力(c3)短板因素，其綜合評價值分別為-0.10、-0.25，在所有指標(biāo)評價值中最小且均為負(fù)值，另外指標(biāo)管理能力(c2)和再利用能力(c6)的綜合評價值均為0，位于利弊臨界點.針對短板因素進(jìn)行方案優(yōu)化，可取得事半功倍的效果.鑒于上述分析，可知模糊物元可拓方法所使用的三角模糊數(shù)能夠?qū)μ卣髁恐颠M(jìn)行合理表述，在決策評價中更加符合實際情況，具有更廣泛的應(yīng)用范圍.

4結(jié)束語

根據(jù)EPR下逆向物流回收模式評價問題的特點，在考慮EPR回收模式評價指標(biāo)信息模糊性的基礎(chǔ)上，本文利用三角模糊數(shù)構(gòu)建出表示物元特征量值的模糊物元，提出了一種基于模糊物元可拓的EPR回收模式的綜合評價方法，通過實例分析，發(fā)現(xiàn)該方法通過待評價物元及指標(biāo)權(quán)重的確定并結(jié)合各特征量值關(guān)聯(lián)度值的大小，對備選方案的最終綜合評價得分進(jìn)行對比，以動態(tài)、簡潔和有效的角度，篩選出符合市場競爭中動態(tài)要求的最優(yōu)方案，從而實現(xiàn)最佳方案的選擇；以各指標(biāo)的綜合評價值為基點探析最優(yōu)評價方案的優(yōu)勢和劣勢，確定方案的短板因素作為切入點并加以改善來顯著提高系統(tǒng)性能，為企業(yè)做出科學(xué)合理的決策提供理論參考.此外，本文重點是研究模糊物元可拓方法在EPR回收模式評價選擇中的有效性，因而對EPR回收模式綜合評價指標(biāo)體系構(gòu)建所需要考慮的因素還缺乏更加詳細(xì)的評估，需要后期進(jìn)一步深入研究.

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(編輯：劉寶江)