基于層次分析法和灰色關(guān)聯(lián)分析法的電子廢棄物回收中心選址

呂慶平

（西南交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，四川 成都 610031）

基于層次分析法和灰色關(guān)聯(lián)分析法的電子廢棄物回收中心選址

呂慶平

（西南交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，四川 成都 610031）

從企業(yè)和公眾的角度構(gòu)建了電子廢棄物回收中心選址評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)電子廢棄物回收的特點(diǎn)和所面臨的問題建立指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法和關(guān)聯(lián)度分析法結(jié)合建立電子廢棄物回收中心選址的綜合評(píng)價(jià)模型，并進(jìn)行實(shí)證分析，根據(jù)評(píng)判結(jié)果，確定最優(yōu)選址方案。

電子廢棄物；回收中心；選址；灰色關(guān)聯(lián)分析法；層次分析法

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們工作環(huán)境的改變，企業(yè)單位、學(xué)校、醫(yī)院以及政府部門等提倡網(wǎng)上辦公，電子產(chǎn)品的需求量不斷增加。隨著電子產(chǎn)品更新速度的加快，電子產(chǎn)品的淘汰速度也在不斷加快，全國將會(huì)迎來大量的電子廢棄物。在現(xiàn)實(shí)生活中，人們往往忽視電子廢棄物的回收和再利用，不僅造成資源的浪費(fèi)，也給環(huán)境造成污染。因此，需要對(duì)電子廢棄物進(jìn)行專業(yè)化的處理，實(shí)現(xiàn)電子廢棄物的最高價(jià)值，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境?？茖W(xué)合理地選擇電子廢棄物回收中心的修建地址，能夠提高資源的利用率，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。本文針對(duì)電子廢棄物回收中心選址問題，通過建立評(píng)價(jià)電子廢棄物中心選址的指標(biāo)體系，應(yīng)用將層次分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析相結(jié)合的方法對(duì)電子廢棄物回收中心選址進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，最終確定最優(yōu)的選址中心。

2 電子廢棄物回收中心選址的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.1 電子廢棄物回收現(xiàn)狀

目前，我國已經(jīng)進(jìn)入家電報(bào)廢高峰期，2008年我國電視機(jī)、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、電腦的廢棄量達(dá)16 490萬臺(tái)[1]，2013年達(dá)到約400萬t[2]，預(yù)計(jì)到2020年我國電子

廢棄物年產(chǎn)量將達(dá)到10 000萬t。目前全球每年有70%的電子廢棄物被運(yùn)往我國東部沿海地區(qū)[3]，對(duì)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重危害，中國事實(shí)上已經(jīng)成為全世界最大的“電子垃圾桶”。

大量的電子廢棄物往往不能得到很好的利用，大部分的電子廢棄物直接丟棄或進(jìn)行焚燒處理，只有小部分通過簡單的改造流向二手市場(chǎng)，剩余一部分進(jìn)行拆卸提取有用的零件進(jìn)行再回收，造成電子廢棄物資源的浪費(fèi)[4]。因此，需要一個(gè)處理電子廢棄物的集中場(chǎng)所。然而，在電子回收中心建設(shè)之前，如果沒有充分收集信息對(duì)選址進(jìn)行評(píng)估，就會(huì)造成已有的電子回收中心不能達(dá)到預(yù)期使用效果。

2.2 選址評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

電子廢棄物回收中心是集收集、貯存、重復(fù)使用和再生利用電子廢棄物的場(chǎng)所。如何確定合理的電子廢棄物回收中心修建場(chǎng)所是電子廢棄物回收成功的前提條件。而對(duì)于電子廢棄物選址的評(píng)價(jià)往往存在不確定因素，在分析了多個(gè)學(xué)者關(guān)于電子廢棄物選址研究之后，通過問卷調(diào)查以及專家評(píng)分法，確定電子廢棄物回收中心選址的決定性因素指標(biāo)為：經(jīng)濟(jì)因素、技術(shù)因素、社會(huì)因素和環(huán)境因素。

（1）經(jīng)濟(jì)因素：經(jīng)濟(jì)因素是電子廢棄物回收中心選址的一個(gè)重要方面，是企業(yè)經(jīng)營者關(guān)注的電子廢棄物回收中心修建時(shí)的建筑成本以及實(shí)際運(yùn)營成本。其二級(jí)指標(biāo)包括：運(yùn)輸成本，土地價(jià)格，區(qū)域工業(yè)化程度，政府的政策[5]，勞動(dòng)力因素。

（2）技術(shù)因素：技術(shù)因素是企業(yè)考慮的硬實(shí)力。電子廢棄物回收中心能夠充分運(yùn)用當(dāng)?shù)貤l件提升項(xiàng)目技術(shù)水平，無需額外花費(fèi)資金引進(jìn)外來技術(shù)。其二級(jí)指標(biāo)包括：距離交通主干道的遠(yuǎn)近，功能完備程度，當(dāng)?shù)丶夹g(shù)共享程度，對(duì)廢棄物的處理。

（3）社會(huì)因素：社會(huì)因素是電子廢棄物回收中心的建立對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳钚袨楹蛻B(tài)度[6]產(chǎn)生影響。其二級(jí)指標(biāo)包括：對(duì)居民生活的影響，是否有利于增強(qiáng)居民環(huán)保意識(shí)，是否有效促進(jìn)電子產(chǎn)品的回收，對(duì)解決就業(yè)問題的影響，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用。

（4）環(huán)境因素：環(huán)境污染問題是當(dāng)前社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)問題，因此在修建電子廢棄物回收中心時(shí)，需要考察該項(xiàng)目建立后對(duì)環(huán)境的影響程度。其二級(jí)指標(biāo)包括：對(duì)大氣的污染程度；對(duì)環(huán)境生態(tài)景觀的影響；自然環(huán)境條件；噪音的污染程度；對(duì)水質(zhì)（地上/地下）的污染程度。

通過以上分析，得到電子廢棄物回收中心選址的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見表1。

表1 電子廢棄物回收中心選址評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 評(píng)價(jià)方法

由表1可以看到，電子廢棄物回收中心選址評(píng)價(jià)指標(biāo)體系涉及一級(jí)和二級(jí)指標(biāo)，有些指標(biāo)帶有很大的模糊性，難以量化。所以本文首先收集相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，通過專家評(píng)審法和問卷調(diào)查的方法，首次將影響選址的主要指標(biāo)篩選并歸納總結(jié)。并進(jìn)一步通過層次分析法來確定第一層指標(biāo)的權(quán)重，并進(jìn)行一致性分析，分析得到的結(jié)果較好，說明其指標(biāo)的重要程度較正確地反映了客觀情況。再進(jìn)一步用灰色關(guān)聯(lián)度方法確定第二層指標(biāo)相對(duì)于第一層指標(biāo)的影響程度或者貢獻(xiàn)度。最后將層次分析法和關(guān)聯(lián)度方法結(jié)合，得出綜合評(píng)價(jià)值。

3.1 確定因素集

影響電子產(chǎn)品廢棄物回收中心選址的各種因素構(gòu)成的集合稱為因素集，用V表示：

通過分析電子廢棄物回收選址的條件，選取其影響因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，并采用一些優(yōu)化辦法剔除不必要的影響因素，簡化指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。這里選取的四個(gè)因素構(gòu)

成電子廢棄物回收中心選址模糊評(píng)價(jià)的子因素集，分別為：v1經(jīng)濟(jì)因素、v2技術(shù)因素、v3社會(huì)因素和v4環(huán)境因素。

3.2 建立權(quán)重集

為了反映各個(gè)因素的重要程度，需要對(duì)各個(gè)因素進(jìn)行賦權(quán)，構(gòu)成權(quán)重集ω。確定因素權(quán)重的方法有很多，如專家評(píng)價(jià)法、德爾菲法、層次分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。從提高評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度、實(shí)用簡便性以及減少判斷隨意性的角度分析以上評(píng)價(jià)方法，本文采用層次分析法確定主目標(biāo)層和子因素層的權(quán)重。首先，通過兩兩指標(biāo)比較構(gòu)建電子廢棄物回收中心的判斷矩陣。通過矩陣的計(jì)算，求出矩陣的特征向量和特征根，并標(biāo)準(zhǔn)化特征向量，確定各因素的權(quán)重。最后，通過一致性檢驗(yàn)，判斷賦權(quán)的合理性。各指標(biāo)權(quán)重確定方法如下：

（1）構(gòu)建判斷矩陣：通過兩兩比較的方法確定判斷矩陣。由此可以得到各個(gè)因素之間的重要性指標(biāo)矩陣如下:

（2）確定各因素的權(quán)重：通過計(jì)算，獲取矩陣R的最大特征值λmax所對(duì)應(yīng)的特征向量(ω1,ω2,...,ωn)'，并標(biāo)準(zhǔn)化將其各分量作為因素i的權(quán)重。

（3）判斷賦權(quán)的合理性：對(duì)R進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

其中CI=(λmax-n)n-1；RI是判斷R矩陣的隨機(jī)一致性指標(biāo)，可以通過查表獲得。當(dāng)CR值小于0.1時(shí)，則可以認(rèn)為R具有較優(yōu)的一致性，從而說明賦權(quán)合理；否則就要調(diào)整矩陣R，直到獲得滿意的一致性指標(biāo)。

3.3 灰色關(guān)聯(lián)度分析方法

對(duì)于兩個(gè)系統(tǒng)之間的因素，其隨時(shí)間或者不同對(duì)象而變化的關(guān)聯(lián)性大小的量度稱為關(guān)聯(lián)度。在系統(tǒng)發(fā)展過程中，若兩個(gè)因素變化趨勢(shì)具有一致性，即同步變化程度較高，即可謂二者關(guān)聯(lián)度較高?；疑P(guān)聯(lián)度分析方法意圖透過一定的方法，去尋求系統(tǒng)之間各因素之間的數(shù)值關(guān)系。

（1）確定在各個(gè)因素影響下的理想方案數(shù)列（即參考數(shù)列）和各個(gè)具體方案數(shù)列；采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度來表示{非常好，好，較好，一般，較差，差，很差}，其相應(yīng)的隸屬度集合為{0.8，0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2}。并通過多次論證及測(cè)算，最終通過加權(quán)的方式形成各個(gè)具體方案的數(shù)列。

（3）對(duì)參考數(shù)列和比較數(shù)列進(jìn)行無量綱化處理。

（4）求得參考數(shù)列與比較數(shù)列的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)即具體方案i與參考方案0在指標(biāo)j之間的關(guān)聯(lián)度系數(shù)。

其中，I為因素集合；J為因素下具體的指標(biāo)集合；ρ表示分辨系數(shù)，ρ∈[0,1]，一般取ρ=0.5。

（5）求得具體方案與參考方案之間的關(guān)聯(lián)度：

3.4 綜合評(píng)價(jià)

將具體指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)乘以一級(jí)的指標(biāo)權(quán)重，就得到各個(gè)方案的綜合評(píng)價(jià)值，最后獲得最佳方案。

4 算例分析

A企業(yè)打算在以成都為中心，鐵路里程在一個(gè)小時(shí)為半徑的區(qū)域類建設(shè)一個(gè)以家電、數(shù)碼相機(jī)/手機(jī)等電子電器產(chǎn)品為主的回收中心。候選地址有綿陽市涪城區(qū)肖家灣(方案A)、成都市龍泉驛區(qū)(方案B)、資陽市臨江鎮(zhèn)(方案C)、眉山市東坡區(qū)(方案D)、遂寧市大英縣（方案E），并以指標(biāo)體系中的理想值作為參考方案。

4.1 確定指標(biāo)的權(quán)重

將各個(gè)專家以及社會(huì)熱心人士對(duì)各個(gè)因素下的指標(biāo)多次進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建電子廢棄物回收中心選址的判斷矩陣。通過計(jì)算得出各指標(biāo)體系的一級(jí)指標(biāo)權(quán)重

值 ω=(0.188,0.042,0.188,0.582)，其中 CR=0.001 9＜0.1，說明指標(biāo)賦權(quán)合理。同理按照上述方法可求得二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，并求得相應(yīng)的一致性檢驗(yàn)指標(biāo)值：

由以上的計(jì)算及調(diào)整后的結(jié)果可知，CR均小于0.1均滿足一致性指標(biāo)，表明二級(jí)指標(biāo)的重要程度均能較正確的反映實(shí)際情況。

4.2 確定各具體因素下指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度

4.2.1 確定各指標(biāo)的量化值。為了量化各因素指標(biāo)值，A企業(yè)實(shí)地考察了5個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)情況、技術(shù)情況、社會(huì)以及環(huán)境情況，并將調(diào)查的情況匯報(bào)給專家。專家通過經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，依據(jù)實(shí)際情況對(duì)各個(gè)指標(biāo)給出合理的分?jǐn)?shù)，確定難以量化指標(biāo)。專家對(duì)不同方案各指標(biāo)的打分情況見表2，設(shè)參考方案隸屬度值為0.8，即對(duì)應(yīng)的隸屬度為“非常好”。

表2 各方案指標(biāo)的隸屬度

4.2.2 確定各指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)。將表2中的各方案指標(biāo)的隸屬值通過無量綱化處理后，按照公式（1）-公式（4）的計(jì)算，確定各方案二級(jí)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，見表3。

通過公式（5）計(jì)算，得到最終方案的關(guān)聯(lián)系數(shù)，如表4所示。

表3 各方案二級(jí)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)

表4 最終方案關(guān)聯(lián)系數(shù)表

4.2.3 評(píng)判結(jié)果。根據(jù)以上各個(gè)方案的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)以及各個(gè)因素的權(quán)重，通過公式（6）的計(jì)算，得到最終的各個(gè)方案的綜合評(píng)價(jià)值，即U=(0.721,0.569,0.688, 0.650,0.693)，即方案的排名依次為：A、E、C、D、B；即最佳選址綿陽市涪城區(qū)肖家灣，其次為遂寧市大英縣、資陽市臨江鎮(zhèn)、眉山市東坡區(qū)、成都市龍泉驛區(qū)。

5 結(jié)論

電子廢棄物回收中心的選址是綜合考慮多種因素的復(fù)雜問題，本文結(jié)合層次分析法和關(guān)聯(lián)度分析法有效地解決了此類問題。采用層次分析法簡化選址問題，綜合考慮選址的影響指標(biāo)，提高項(xiàng)目指標(biāo)選取的精確性，并通過一致性檢驗(yàn)確定選取指標(biāo)的實(shí)效性。采用關(guān)聯(lián)度分析法確定各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)程度。最后，通過兩種方法的結(jié)合，比較方案的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定選址的最優(yōu)方案。

通過對(duì)電子廢棄物選址的實(shí)證分析，可知電子廢棄物回收中心的選址和一般的選址問題有較大的區(qū)別，電子廢棄物回收中心選址尤其看重環(huán)境因素。因此，企業(yè)選擇最優(yōu)的選址方案時(shí)，應(yīng)該首先對(duì)比各個(gè)方案的環(huán)境因素。

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快，電子廢棄物的產(chǎn)生量也越來越多。因此，電子廢棄物回收選址非常重要。選擇最優(yōu)的電子廢棄物回收中心的選址方案，能夠有效地處理電子廢棄物，節(jié)省資源，保護(hù)環(huán)境。

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Location Allocation of E-waste Recycling Center Based on AHP and Grey Correlation Analysis

Lv Qingping
(School of Economics&Management,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China)

In this paper,from the perspective of the enterprise and the public,we built the hierarchical system for the location evaluation of the e-waste recycling center and the corresponding index system in accordance with the characteristics and problems encountered of the e-waste recycling process,used the AHP and correlation analysis to build the comprehensive location evaluation model of the distribution center and at the end,through an empirical analysis,determined the optimal location solution.

e-waste;recycling center;location allocation;grey correlation analysis;AHP

F713.2;F224

A

1005-152X(2016)10-0098-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.10.024

2016-08-12

呂慶平（1992-），女，河南信陽人，西南交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院碩士研究生，研究方向：項(xiàng)目管理。