基于模糊物元可拓的EPR回收模式选择的评价

万里洋， 张峰， 董会忠

(山东理工大学 商学院， 山东 淄博 255012)

摘要：EPR逆向物流回收模式正确选择是对企业、社会和生态效益有效保障的基础.根据EPR下逆向物流回收模式评价问题的特点，在考虑EPR回收模式评价指标信息模糊性的基础上，利用三角模糊数构建出表示物元特征量值的模糊物元，用以满足对定性指标模糊性及不确定性的有效描述，并提出了一种基于模糊物元可拓的EPR回收模式的综合评价方法.通过实例分析验证方法的有效性，结果表明：该方法不仅可实现最佳方案的选择，还能够结合各特征量值关联度值的大小，探析各待评价方案的优势和劣势，明确方案改进的切入点，为企业做出科学合理的决策提供理论参考.

关键词：模糊物元；生产者责任延伸；回收模式；综合评价

中图分类号：F205 文献标志码：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

工业技术的进步使产品的生命周期快速缩短，导致寿命终结的末端产品产生量大幅度增加，不仅造成资源的浪费，而且严重污染了生态环境.控制废弃物的产生与排放，加强废弃资源的回收利用水平成为亟需解决的难题.此背景下，生产者责任延伸(Extended producer responsibility，EPR)制度得到了众多学者的关注，并从宏观层面进行了理论探讨[1]、回收模式[2-3]构建与选择研究.该制度通过延伸传统污染付费理念，旨在根据现代环境管理原则，对产品系统环境性能进行科学有效改善，其要求生产者对产品的整个生命周期内对环境的污染负责，特别是EOL产品的动态监测及资源多级利用，实现提升资源利用水平及保护生态环境的目的.根据参与逆向物流回收过程主体的不同，其回收模式主要可分为三类：生产商负责回收、生厂商联合体负责回收和第三方负责回收[4].各回收模式所具有的特点决定了其适用范围不同，如何充分发挥各模式的优势和规避劣势，将直接影响企业决策的科学合理性.根据文献检索的结果，现有的模式评价方法主要有层次分析法、模糊综合评价法和BP神经网络法等.层次分析法[5]具有较强灵活实用性，但掺入了大量的人为因素，具有相当的主观性，回收模式评价不能做到客观真实；模糊综合评价法[6]通过对评价对象分级界限模糊化处理，反映真实状况，但权重确定不够科学，而且信息损失较多；BP神经网络[7]可经过多次学习训练，寻找与最小误差相对应的网络参数，但易出现训练不足或过度训练，陷入局部最小状况.因此，现有的EPR回收模式评价选择在全面性、准确性等方面存在一定的局限性.

基于以上分析，现有的评价方法大多以静态的评价为主，忽略了评价指标在市场竞争中动态变化的要求，致使备选方案无法确定改善哪些方面来有效提高系统性能.本文以EPR三种回收模式作为评价对象，探讨EPR下逆向物流回收模式选择思路，并将可拓优度评价理论作为综合评价方法对其进行研究，试图从动态、简洁和有效的角度构造能反映在市场竞争中动态要求，同时还能通过备选方案确定改善某些指标来显著提高系统性能的综合评价方法.该方法具有推理严密、运算工作量小的优势，而且其描述事物之间的机理在不受事物本身特征限制的前提下使各种问题得到有效解决，其已被应用到科技竞争力评价[8-9]、生态安全预警[10]、经济产业结构调整[11-12]等方面，但还未应用于逆向物流回收模式选择及测评方面.本文以可拓集合和关联函数为基础，提出EPR回收模式评价指标概念模型，构建一种多指标可拓综合分析的EPR回收模式评价体系，为企业对逆向物流回收模式做出科学选择及评估该模式下企业优势与劣势提供理论依据与方法参考.

1EPR回收模式选择评价指标体系的构建

表1　EPR回收模式综合评价指标体系

任鸣鸣[13]在构建EPR 回收模式评价指标体系中以发展战略、资源化能力、成本能力、生态经济效应作为准则层，以技术能力、管理能力、创新能力、运作能力等15个指标作为指标层；李军[14]则以顾客服务、运输绩效、仓储绩效、物流成本作为评价指标体系的准则层，市场占有率、顾客满意度、销售利润、运输成本等26个指标作为指标层；贡文伟[15]等人选取组织管理因素、经济因素、企业学习成长、再利用因素、环境因素、社会因素作为EPR回收模式评价指标的准侧层，以运营成本、再利用能力、技术能力、管理能力等23个指标作为指标层；结合众多学者构建EPR回收模式选择评价指标体系的共同之处，通过分析企业物流能力、EPR回收模式评价和Deepai等财务指标体系构建模式，结合EPR逆向物流特性，认为企业对回收模式的选择主要受企业战略、成本控制、资源循环化能力和生态经济效益的影响，提出“控制-循环-效益EPR回收评价指标概念模型，建立EPR回收模式综合评价指标体系，见表1.其中，对准则层依次编号b1,b2,b3，指标层依次编号c1,c2,…,c6.

2模型构建

2.1　评价模型的物元定义

2.2　经典域、节域及待评物元的确定

根据评价模型的物元定义，结合衡量条件确定经典域物元Ro，节点域物元Rp和待评价模糊物元R.经典域物元Ro计算公式如下：

(1)

(2)

(3)

式中：N指待评价对象，即EPR回收模式选择方案；xo指评价指标ci所对应量值的三角模糊数.

2.3　构建关联函数

(4)

2.4　评价指标权重的确定

EPR回收模式选择评价指标权重利用关联函数法确定[18].即：

(5)

(6)

否则，ci的数据落入的类别越大，赋予权系数越小：

(7)

进而由单样本数据计算指标ci权重：

(8)

定义由第t个样本求得的指标ci权重为ξot，则当有m个样本时，依据各样本数据求解权重，进而取平均值，即为指标ci权重：

(9)

2.5　优度确定及评价结果分析

(10)

参评对象的优度Ci属于三角模糊数，不可依据其判定参评对象的优劣度，因而本文利用三角模糊数的判断规则，确定待评价对象优度中，待评价对象s优度为最大值的可能性，即

s=1,2,…,R，

则可判定评价对象s是最优方案.此外，借助各评价指标关联度和优度值可分析EPR各回收模式的优劣程度及其影响因素，为提升方案优度提供理论参考.

3算例分析

以烟台市某电子产品制造企业为例，为履行EPR制度现需要对废气产品三种回收模式进行选择.其中，规定方案1为生产商负责回收；方案2为生厂商联合体负责回收；方案3为第三方负责回收.下面运用模糊物元可拓方法对各回收方案进行综合评价.

3.1　基于模糊物元可拓的EPR回收模式评价

3.1.1经典域和节域的确定

在确定EPR回收模式综合评价指标体系的基础上，根据企业所处市场竞争状况及其实际运作水平，结合多名专家的意见给出衡量条件，并利用本文所构建的基于三角模糊数的模糊物元表达经典域及节域，具体见表1.其中，特征c1和c4的量纲为万元；c5属于数量型指标；其它特征属于定性指标，通过Delphi法[14]取得.

3.1.2待评价物元的确定

依据定量模型的求解结果，运用Delphi法取得各评价指标的量值数据，建立EPR回收各模式评价方案的模糊物元：

表2　EPR回收待评价物元及指标权重

3.1.3指标权重的确定

根据公式(5)至(10)，取各方案三角模糊数中间值进行统计计算，得到EPR回收各模式评价各指标权重系数，其结果见表2.

3.1.4关联度的计算

通过公式(4)得到EPR回收各模式评价各指标量值的关联函数值，从而利用公式(10)及各指标权重系数得到的综合动态关联度Ki，按照关联度值大小判定动态关联等级，其运算结果见表3.

表3　EPR回收各模式综合评价结果

3.1.5评价结果

根据对CCB模型的计算，结合判断规则，可确定EPR回收各模式评价优度(见表3)，结果为

可知方案1最优，方案2效果最差.

3.2　基于模糊评价的EPR回收模式评价

根据模糊物元可拓对EPR回收模式评价可知，方案1为综合最优方案.本文同时运用模糊评价法对此问题进行分析，通过比较其评价结果验证模糊物元可拓方法的有效性.考虑模糊评价方法相对较为简单，其评价过程不再赘述.模糊评价法计算各回收方案的最终平分为C1=0.9022， C2=0.6574，C3=0.7043，即C1>C3>C2，因此选择方案1，其排序方案与本文提出的模糊物元可拓方法一致.

3.3　评价结果对比

模糊评价方法的有效性在众多领域中已经得到了较好的验证，通过对比模糊物元可拓方法与模糊评价方法的计算结果，可知两者对方案的选择结果相同，体现了基于三角模糊数特征量值描述的物元可拓评价方法的有效性及可操作性.其次，利用模糊物元可拓方法评价选择得到最佳方案的同时，可通过对比分析各特征量值关联度，挖掘EPR回收不同模式在具体应用时的利弊因素，以便确定方案改善的合理切入点.例如本次选择研究回收方案中，第一方案的综合评价值为0.158，基于模糊评价法计算的最终得分为0.9022，都优于第二、三方案的综合评价值和最终得分，因此得出第一方案是最优方案的结论；其次，在优选方案中，

指标运作稳健能力(c4)和创新能力(c5)的综合评价值最大且均为正，分别为0.99、0.25，表明第一方案在c4、c5两方面具有较大优势，但存在物流运作能力(c1)和技术能力(c3)短板因素，其综合评价值分别为-0.10、-0.25，在所有指标评价值中最小且均为负值，另外指标管理能力(c2)和再利用能力(c6)的综合评价值均为0，位于利弊临界点.针对短板因素进行方案优化，可取得事半功倍的效果.鉴于上述分析，可知模糊物元可拓方法所使用的三角模糊数能够对特征量值进行合理表述，在决策评价中更加符合实际情况，具有更广泛的应用范围.

4结束语

根据EPR下逆向物流回收模式评价问题的特点，在考虑EPR回收模式评价指标信息模糊性的基础上，本文利用三角模糊数构建出表示物元特征量值的模糊物元，提出了一种基于模糊物元可拓的EPR回收模式的综合评价方法，通过实例分析，发现该方法通过待评价物元及指标权重的确定并结合各特征量值关联度值的大小，对备选方案的最终综合评价得分进行对比，以动态、简洁和有效的角度，筛选出符合市场竞争中动态要求的最优方案，从而实现最佳方案的选择；以各指标的综合评价值为基点探析最优评价方案的优势和劣势，确定方案的短板因素作为切入点并加以改善来显著提高系统性能，为企业做出科学合理的决策提供理论参考.此外，本文重点是研究模糊物元可拓方法在EPR回收模式评价选择中的有效性，因而对EPR回收模式综合评价指标体系构建所需要考虑的因素还缺乏更加详细的评估，需要后期进一步深入研究.

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(编辑：刘宝江)