基于网络层次分析法的逆向物流运作模式决策研究

陈治奎， 薛超凯， 段福兴

(山东理工大学 商学院, 山东 淄博 255012)

随着公众环保意识的日益增强，环保法规约束力度的加大和生产者延伸责任制的广泛实施，越来越多的企业开始注重逆向物流.企业在实施逆向物流时，运作模式的选择是其首选问题.

目前，可供选择的运作模式有：企业自营、企业联营和外包，这三种模式各有其特点和适用范围，企业必须根据自身的情况选择适当的逆向物流运作模式.关于运作模式的选择问题，国内外学者分别从不同角度对其进入了深入研究：Jayaraman[1]从逆向物流成员关系、产品回收策略等方面探讨逆向物流回收处理流程模式；Ravi[2]等在2005年从客户、内部业务、创新和学习、财务维度来评价逆向物流的运作决策；邓云霞[3]认为在选择逆向物流运作模式时，需要考虑不同模式对企业成本、质量柔性、环境等方面的影响；徐剑[4]认为应从经济、管理、技术等角度综合考虑，给出了一个定性决策大的三维立体模型；任鸣鸣[5]等分析了在EPR下的逆向物流回收模式，从企业角度出发运用模糊综合评价法建立了模式选择的数学模型.也有学者认为企业选择逆向物流运作模式是一个经济学受益问题，其目的是最大化企业效益，可抽象为经济学受益问题.Savaskan[6]从回收率角度，分析了三种运作模式对闭环供应链中成员定价及其利润的影响；姚卫新[7]基于博弈论对再制造条件下的逆向物流回收模式的选项进行了研究，但是在假设需求为简单线性条件下进行的；周永圣、汪寿阳[8]对在政府监控行为进行时，对三种逆向物流回收模式了定量描述.

本文在已有文献[5,9-10]的基础上，从管理学角度，构建了逆向物流运作模式决策的指标体系.考虑到各因素间的依赖性和反馈性，运用网络层次分析法(Analytic Network Process,ANP)对三种逆向物流运作模式进行选择与评价.

1 评价指标体系构建

1.1 指标选取原则

评价指标体系是被评价对象的目标及衡量这些目标的指标按照其内在的因果和隶属关系构成的树状结构.为了全面、真实反映被评价对象的价值的构成，并使评价指标体系便于操作运算，建立评价指标体系时应遵循下列原则：

(1)系统性原则.逆向物流运作模式的评价指标体系，一方面要尽可能完整、全面系统地反映其全貌，另一方面又力求抓住主要因素，突出重点.

(2)定性和定量相结合原则.逆向物流动作模式评价体系中，有些指标是可以定量描述的，如逆向物流服务的价格；另一些因素是定性的,如信息反馈、政府政策等，因此需要定性评价与定量评价相结合.

(3)互斥性与有机结合原则.指标体系中应排除指标间的相容性，消除重复设置指标而造成评价结果失真的不合理现象，不应出现过多的信息包容、涵盖而使指标内涵重叠.

(4)可比性原则.综合评价的目的是对方案进行鉴别，选择最优方案.因此，方案比较必须建立共同的比较基础和条件，符合可比性原则，主要包括满足需要的可比、消耗费用的可比、价格的可比和时间的可比等.

1.2 企业逆向物流运作模式指标体系

国内外关于企业逆向物流指标体系构建的研究主要以企业的效益为主要评价指标，从企业的经济效益、运作逆向物流的成本、对企业自身发展的利益、竞争压力等维度分析企业逆向物流的决策指标.随着国家政策的约束和社会公众环保意识的提高，分析企业绿色逆向物流决策问题需要以更广泛的角度，更符合循环经济和可持续发展思想的指导为准则.因此本文将从经济效益、企业学习与成长、顾客和社会因素四个维度建立决策指标体系，更切合实际地探讨企业绿色逆向物流运作模式的决策问题，所建指标体系如图1所示.

2 网络层析分析法(ANP)

2.1 ANP结构分析

在许多实际问题中，各层次内部元素大多是相互独立依存的，低层元素对高层元素有支配作用，即存在反馈，此时系统架构更趋向于网络结构.ANP正是适应这种需要，由AHP延伸发展未来的多目标决策方法[11-12].

ANP首先将系统元素划分为两大部分，第一部分称为控制因素层,包括决策目标和决策准则.全部的决策准则是相互独立的，且只受目标元素的支配.控制因素中可以没有决策准则，但至少有一个决策目标.控制层中每个准则的权重均可用传统的决策方法获得，如AHP法.第二部分为网络层，它是由所有受控制层支配的元素组成的，其内部是相互影响的网络结构，如图2所示.

2.2 ANP模型构建

(1)构建网络结构

如图2所示，该模型中控制层有元素P1,P2，…,Pm,网络层有元素组C1，C2,…,CN,其中Ci中有元素ei1,ei2,…,ein,i=1,2,…,N.以控制层元素Ps(s=1,2,…,m)为准则，以Cj中的元素ejl(l=1,2,…,nj)为次准则，依次设计.

(2)计算控制元素的判断矩阵并求出排序向量

矩阵Wij中的列向量是Ci中的元素对元素Cj中元素的重要度的排序向量.

(3)计算超矩阵和极限超矩阵

(4)计算各方案总权重并进行方案排序

将各评价指标值与网络层对应评价指标全局权重相乘，得到各方案总权重，并进行排序.

3 算例分析

某企业将根据如图1所示的逆向物流运作模式决策指标体系，选取最适合其发展的逆向物流运作模式.

(1)计算控制层元素的权重

由图1可知，控制层中四个一级指标相互独立，可用AHP法获得控制层的指标权重，并采用e(0/5)～e(8/5)标度方法.根据AHP法，获得控制层中评价指标之间的判断矩阵和指标权重见表1.

(2)计算网络层对于控制层的权重

(3)计算网络层指标权重并构建极限超矩阵

在网络层中，各控制层下的指标集中各元素之间是相互影响的，对于互不影响的元素之间的权重可用层次分析法获得；对于相互影响的元素之间的权重用网络层次分析法获得.

这里需要指出的是，对于1，2阶判断矩阵，RI只是形式上的，因为1，2阶判断矩阵总具有完全一致性，故对于以上此类2阶判断矩阵无需进行一致性检验.由表6～表18，可构建如表19所示的超矩阵.

为了获得稳定性的权重，根据ANP原理，经MATLAB迭代计算，共做了56次幂计算后稳定，获得如表20所示的极限超矩阵.

(4)计算子评价指标对于各方案的二级权重

不同企业对逆向物流运作模式的定位是不同的，反映在评价指标上就它们对一级指标的重视程度或者说侧重点不同，因此即使是同一个子评价指标对于不同的企业选择运作模式来说，其重要性也是不同的.因此用AHP评价每个子评价指标对于不同运作模式的权重如表21～表33所示.

(5)计算各方案总权重

各方案的总权重用WGi表示：

由以上模型求解的计算结果可以看出，针对A企业目前所处形式及其企业的经营目标，三种备选模式最终的标准化系数分别为0.311 4、0.331 6、0.357 0.因此，外包模式该企业当前实施逆向物流运作的最优模式选择.

4 结束语

企业在实施逆向物流时，运作模式的选择是其首选问题.结合企业的实际情况，本文为此提出了基于网络层次分析法(ANP)的逆向物流运作模式决策方法，建立了逆向物流运作模式指标评价指标体系.考虑到在实际问题中，各指标系统内部元素大多是相互独立依存的，低层元素对高层元素有支配作用，系统架构趋向于网络结构，而ANP正是适应这种需要，考虑到了指标之间的非线性关系，权重分配更加均衡化.由于逆向物流运作过程较一般的物流活动更为复杂，在进行模式选择时涉及因素众多，还需根据企业的实际进一步的完善该模型，如评价指标系统的优化、指标初始权重的设定等.在下一步的研究中，考虑结合企业进行大样本随机试验，通过数据来验证模型求解的结论.

[1] Jayaraman V, Guide J V, Srivastava R. A closed-loop logistics model for remanufacturing[J].Jounal of the Operational Research Society,1999,50:497-508.

[2] Ravi V, Shankar R, Tiwari M K. Analyzing alternatives in reverse logisties for end-of-life computers ANP and balanced score-card approach[J]. Computers and Industrial Engineering,2005(48):327-356.

[3] 邓云霞.企业逆向物流模式的决策研究[D].上海:上海海事大学,2004.

[4] 徐剑,张云里,金玉然.废旧电子产品逆向物流的模式决策研究[J].物流科技,2006,29(128):14-16.

[5] 任鸣鸣,仝好林.基于模糊综合评价的EPR回收模式选择[J].统计与决策,2009(15):42-44.

[6] Savaskan R C. Channel choice and coordination in a remanufacturing environment[EB/OL].(2001)[2011-11-11].http://hdl.handle.net/10419/31161.

[7] 姚卫新.再制造条件下逆向物流回收模式研究[J].管理科学,2003,17(1):76-79.

[8] 周永圣,汪寿阳.政府监控下的退役产品回收模式[J].系统工程理论与实践,2010,30(4):615-621.

[9] 程广平,刘威.企业逆向物流模式的综合评价研究[J].统计与决策,2007(6):150-152.

[10] 云虹,姜丽莎.基于三角模糊数层次分析法的逆向物流运作方式评价[J].生产力研究,2010(10):123-125.

[11] 许国兵,张文杰.基于网络层次分析法的物流外包满意度评价方法研究[J].南开经济研究,2007(5):120-132.

[12] 王莲芬.网络分析法(ANP)的理论与算法[J].系统工程理论与实践,2001(3):44-50.