基于AHP模糊综合评价对低碳供应链绩效评价的研究

张　慧， 孙秀梅

(山东理工大学 商学院，山东 淄博 255012)

基于AHP模糊综合评价对低碳供应链绩效评价的研究

张慧， 孙秀梅

(山东理工大学 商学院，山东 淄博 255012)

摘要：低碳供应链已经成为国民经济发展的重要组成部分和主要趋势，借助平衡计分卡的思想提出供应链绩效评价的指标，并运用层次分析法构建低碳供应链绩效评价的指标体系.在此基础上，利用模糊综合评价方法构建绩效评价模型，结合低碳家电供应链对其进行验证.

关键词：低碳供应链； 绩效评价； 平衡计分卡； 层次分析法； 模糊综合评价法

收稿日期：2015-01-07

作者简介:张慧，女，15264311167@163.com

文章编号：1672-6197(2016)01-0073-06

中图分类号：F274

文献标志码：A

Abstract:Low carbon supply chain has become an important component of the national economic development and the main trend. With the balanced scorecard ideas, this paper puts forward the supply chain performance evaluation indicators, and builds a supply chain performance evaluation system based on AHP. On this basis, we setablish the performance evaluation model using fuzzy comprehensive evaluation method, and then verifies it by combining the low carbon electrical appliances supply chain.

Research on low carbon supply chain performance evaluation

based on AHP and fuzzy comprehensive evaluation method

ZHANG Hui， SUN Xiu-mei

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

Key words: low carbon supply chain;performance evaluation; balanced scorecard； AHP; fuzzy comprehensive evaluation method

目前，对于低碳供应链的研究已经成为供应链研究领域的热点.国外学者的研究主要集中在论述低碳供应链的内涵、特征、低碳供应链管理内容和机制等方面，Sundarakani等研究了整个供应链中的碳足迹，并针对如何在供应链中减少碳排放提出建议[1]，Cheng J. C提出一个测量、监控和整合低碳供应链中碳足迹的web服务框架，该框架可以测量并监控供应链中的碳足迹[2].在对供应链绩效评价方面的研究中，Fredrik对供应链业务流程的关键指标进行了分析[3]，Thomas评价了供应链的合作伙伴关系，Flavio等则是基于多目标数学约束的理论构建了低碳供应链绩效评价指标体系[4].国内学者对低碳供应链的研究也取得了一定的成果.杨红娟等提出了低碳供应链的概念，并构建了低碳供应链绩效评价指标体系，之后运用DEA进行了初步评价[5]；赵广华在借鉴发达国家政府和集群企业低碳管理的经验措施的基础上，阐述了集群企业低碳供应链管理的内容和实施低碳供应链管理等方面的重要措施[6].

对供应链绩效进行评价的目的就是为了及时准确地识别其在运营过程中存在的问题，实现对供应链管理的优化，在市场需求发生变化时可以迅速应对，这样就可以实现供应链价值的最大化.在这个过程中，通过采取构建评价指标体系，设置评价标准，运用数理统计或运筹等工具，采取定量分析和定性分析等方式，对供应链运行状况进行系统客观的评价，对其管理成果进行全方位的评价.

1研究方法

供应链绩效评价涉及多方面的内容，是一个复杂的多层次的评价问题.评价指标的选取与考评者的知识水平和个人偏好等直接相关，受其直接影响，因此带有一定的主观性，人为因素造成的偏差很难避免.况且，评价指标的设定大多都是定性的，这就使得具体操作起来有困难.另外，评价工作的进行需要从不同方面、不同角度进行考察，为求客观最好可以分层进行.因此，供应链绩效评价是一个复杂的多层次的模糊评价问题.

1.1　平衡计分卡

评价供应链的绩效，首先要构建一个科学合理并且实际可行的评价指标体系.本文借助平衡计分卡的思想，结合经济形势对低碳的要求，建立评价指标体系.

图1　平衡计分卡

美国著名学者罗伯特·卡普兰和大卫·诺顿于1992年发表了《平衡计分卡：驱动绩效的评价指标体系》的文章，第一次提出“平衡积分卡”(Balanced Scored，简称BSC)，在这之后发表的一系列文章，推动并逐步形成了现在的平衡积分卡模型[7].

平衡计分卡指出，传统的财务会计模式衡量的是落后的结果因素，也就是已经发生的事，而无法有效评估领先的驱动因素，不能帮助企业做出前瞻性的投资.因此，有必要做出转变，使得组织的愿景可以用由四项观点构成的绩效指标进行评价[8].四项指标分别是：财务(Financial)、客户(Customer)、内部运营(Internal Business Processes)、学习与成长(Learning and Growth).

基于以上考虑，将财务、客户、业务流程和学习成长作为评价供应链绩效的四个一级指标，并且补充关于低碳的一级指标——减排环保，为此，构建了供应链绩效评价指标体系，见表1.

表1供应链绩效评价指标体系

目标层准则层指标层供应链绩效评价财务价值A客户服务B业务流程C学习与成长D减排环保E供应链资本收益率A1供应链总库存成本A2现金周转率A3订单总提前期B1客户保有率B2客户响应时间B3客户价值率B4有效提前期率C1时间柔性C2目标成本C3新产品销售率C4产品最后组装点D1信息共享率D2团队参与程度D3单位产值能耗E1能源节约率E2设备设施利用提高率E3环保效率比率E4

1.2　层次分析法

层次分析法的(Analytic Hierarchy Process，AHP)规范量化处理不仅可以降低因素的不确定性，简化繁杂的分析计算，而且能帮助决策者保持其思维决策过程中原则的一致性.特别是对那些复杂的难以全部进行量化的管理问题，可以得到一个比较满意的决策结果，因此该方法是一种确定权重的科学方法.

在本文中，层次分析法的引入不仅解决了确定评价要素权重时的主观性问题，也克服了以往模型中要素权重的确定主要依靠统计试验或专家评分的缺陷.该方法只需要综合两两评价的结果，只要两两比较的结果是准确的就能确保指标权重的准确，不再需要评价委员给出确切的数值，也不需要对这些数值进行排列.层次分析法可以从基本原理上对不确定性进行过滤，避免了以往的权重确定方法中人为误差导致的最终评价结果失真这一现象，从而为进一步的模糊综合评价奠定了基础.

层次分析法的基本步骤如下：

第一步，确定层次分析的结构

根据上文所构建的供应链绩效评价指标体系，将影响因素分为三层：目标层、准则层和指标层.其中目标层表示总体目标；准则层包括实现总体目标的中间环节，由三大部分组成(集群优势、政府支持力度、社会环境)；指标层涵盖了影响目标的各类因素，总共包含13个具体指标.

第二步，构造判断矩阵.

层次结构的确定意味着上下层之间元素的隶属关系也就被确定了.假定下一层元素B1，B2，…，Bn隶属于上一层元素B，那么就可以建立元素B1，B2，…，Bn间的两两比较的判断矩阵作为判断准则，判断矩阵记作 A.

判断矩阵 A 中的元素aij反映了元素Bi相对于Bj的重要程度.矩阵元素aij的具体数值需要专家依据各指标的重要性进行赋值，做出定性的经验判断来确定.在具体赋值时，可以采用Satty提出的九级分制，见表2.

表2九级分制

a/b说明1a与b重要程度相同3a比b略为重要5a比b重要7a比b重要得多9a非常重要,b根本不能和他相比2,4,6,8赋值在相邻两整数之间折中1/n(n=1,2,……,9)当a/b=n时

判断矩阵 A 是一个互反矩阵，其中的元素aij满足矩阵的互反性和一致性，具有如下性质：

aij>0且aij=1/aji

(1)

同样地，每个准则层下的指标层也进行上述的计算，这样就可以形成两级比较的判断矩阵.

第三步，分别计算准则层的权重和指标层的权重.

对于判断矩阵 A，必有符合：

|λI- A|=0( I 为单位矩阵 )

(2)

根据判断矩阵的最大特征值，计算与之对应的特征向量，它即为满足CW=λmax的 W，而 W 的各个分量 Wi就是对应于各指标的权重.

第四步，检验判断矩阵的一致性.

为了对判断矩阵的一致性进行检验，需要引入一致性指标C.I.，其计算公式如下：

C.I.=(λmax-n)/(n-1)

(3)

如果要更好地检验判断矩阵是否具有满意一致性，就需要再引入另一个指标，即判断矩阵的平均随机一致性指标R.I.值，其具体的值见表3.

表3一致性指标R.I.值

n12345678910R.I.值0.000.000.580.901.121.241.321.411.451.49

对于一阶、二阶判断矩阵来说，它们总是完全一致的，但是当判断矩阵的阶数大于 2 时，将其一致性指标C.I.与同阶的平均随机一致性指标R.I.相除，得到的值称为判断矩阵的一致性比例C.R.，即

C.R.=C.I./R.I.

(4)

因为当n=1 或n=2时，判断矩阵具有完全一致性，则可以定义为C.R.=0；一旦n>2，那么，如果计算的结果C.R.<0.1，则说明判断矩阵具有满意一致性，也就是说该判断矩阵是有效的，其向量 W 中的分量可以作为指标的权重；如果计算结果C.R.>0.1，则说明判断矩阵没有通过检验，此时就不能把得到的 W 分量作为权重，而是应该返回第二步，调整修改判断矩阵，直到判断矩阵满足C.R.<0.1 为止.

第五步，计算总权重.

分别计算得到准则层和指标层中各元素对应的权重后，将各准则层的权重乘以其下指标层各指标的权重得到的就是总权重.

第六步，对总权重进行一致性检验.

总权重的计算结果也需要进行一致性检验，同样地，若C.R.<0.1，则认为总权重具有满意一致性，是可以作为权重的；否则必须再次对各判断矩阵进行调整和修正，直到总权重具有满意一致性.

通过访谈方式，征询有关供应链管理者、专家的意见，得到了对供应链绩效评价指标体系中各要素重要性的打分，采用上述的层次分析法求得各要素指标的权重，见表4.

表4一级指标(准则层)赋权表

指标ABCDE权重WA112440.33B112340.31C1/21/21330.20D1/41/31/3110.08E1/41/41/3110.08

C.R.=0.010209<0.1，因此判断矩阵通过一致性检验.

之后，依次对二级指标进行打分，分别得到二级指标中各个因素的权重，同时对其一致性进行检验，最终得到供应链绩效评价指标体系的权重，见表5.

表5供应链绩效评价指标体系

目标层准则层权重指标层权重总权重供应链绩效评价财务价值A0.33客户服务B0.31业务流程C0.20学习与成长D0.08减排环保E0.08供应链资本收益率A10.310.1023供应链总库存成本A20.110.0363现金周转率A30.580.1914订单总提前期B10.090.0279客户保有率B20.450.1395客户响应时间B30.230.0713客户价值率B40.230.0713有效提前期率C10.110.022时间柔性C20.190.038目标成本C30.350.070新产品销售率C40.350.070产品最后组装点D10.110.0088信息共享率D20.310.0248团队参与程度D30.580.0464单位产值能耗E10.470.0376能源节约率E20.280.0224设备设施利用提高率E30.160.0128环保效率比率E40.090.0072

1.3　模糊评价法(Fuzzy comprehensive Evaluation，简称FCE)

模糊综合评价分析方法是以模糊数学为基础的，该方法把要考察的模糊对象和反映该模糊对象的模糊概念作为模糊集合，建立一个适当的隶属函数，并结合模糊集合论的运算，对模糊对象进行定量分析.由学者汪培庄提出了糊综合评价，这一应用方法在众多科技工作者中得到广泛应用.其优点是：模型简单易掌握，在对多因素多层次问题的评价应用中效果显著，有其他模型无法替代的优势.所谓综合评价，就是对受到多种因素影响的事物或现象做出综合的评价，而模糊数学就是运用数学的方法对客观存在的模糊现象进行处理，因此，概括的说模糊综合评价就是运用模糊数学的方法对受到多种因素影响的事物或现象做出综合的评价[9].模糊综合评价法能够将各个评价主体的意见比较全面地进行汇总，从而综合地全面地对被评对象进行较为客观的反映[10].具体过程是：将评价目标分解成具体的多种因素组成的模糊集合，简称为因素集C，之后对这些因素所能选取的评审等级进行设定，构成评语的模糊集合，简称为评判集V，然后分别求出各单一因素对各个评审等级的归属程度，简称为模糊矩阵或评判矩阵R，最后根据各个因素在评价目标中得到的权重分配，通过模糊矩阵的合成运算，求出评价的定量解值.

因此，继层次分析法计算出权重之后，要做的就是利用模糊综合评价法计算综合评价值：

第一步，构造模糊评价矩阵.

1)确立指标评分标准

假定每个指标有5个级别评语，Vj(j=1,2,3,4,5)，具体见表6.

表6等级评分标准

评语集好较好一般较差差等级分97531

2)根据指标评分标准，确定模糊评价矩阵

假如有N个专家，其中有n个专家对指标Iik的评价为Vj等级，那么，对于指标Iik，则有

Rijkj=n/N

(5)

因此，模糊综合评价矩阵为

(6)

2实证分析

现有某家电供应链利用该评价指标体系进行供应链绩效的评价，且有10位专家针对该评价体系的评价因素对其进行评价，首先是对财务价值的评价，结果见表7.

表7财务价值专家评定结果

评价指标好较好一般较差差供应链资本收益率23311供应链总库存资本13321现金周转率12421

由此可得评价因素“财务价值”的模糊评价矩阵:

(7)

类似的，依次对客户服务、业务流程、学习与成长和减排环保进行评价，分别得到他们的模糊评价矩阵：

(8)

(9)

(10)

(11)

第二步，进行单因素评价.

通过对评价因素的模糊评价矩阵与其对应的权重进行合成运算，得到评价因素的单因素评价结果：

CA=WA·RA=(0.310.110.58)×

(0.130.240.360.170.1)

(12)

同样地，

(13)

(14)

(15)

(16)

值得注意的是，此处所用的合成运算是模糊算子中的加权平均型，这是评估中经常用到的综合评价模型，运算时兼顾了各元素的权重大小，评价结果体现了被评价对象的整体特征，比较适合于整体指标的优化。

第三步，进行综合评价.

有上述计算，可得综合评估矩阵R，即

(17)

而准则层的权重为W，即

W=(0.330.310.20.080.08)

(18)

那么，目标层的综合评价结果为

Z=W·R=(0.330.310.20.080.08)×

=(0.20.30.30.150.04)

(19)

最后，将目标层的综合评价结果和等级评价标准进行合成运算，得到最后的综合评价结果，其分值越高，说明该供应链在所有评价指标上的综合表现越佳，其绩效水平越高，反之亦然。

V=(0.20.30.30.150.04)×

(20)

对照表6的等级评分标准，这一得分介于 “一般”和 “较好”之间，说明该家电供应链处于平均水平偏上。

从指标评价体系最终确定的权重中可以看出，在所有的一级指标中，财物价值和客户服务的权重明显优于其他指标，而隶属财物价值的二级指标中，现金周转率和供应链资本收益率的权重最大，分别为0.58和0.31,；在客户服务的二级指标中，客户保有率指标的权重最大为0.45。因此，财物价值和客户服务的优劣对供应链绩效的影响是最大的，而其二级指标中现金周转率、供应链资本收益率和客户保有率对相应的一级指标又有较大的影响。通过对该家电供应链的分析可知，造成该供应链绩效一般的主要原因是其现金周转率、供应链资本收益率和客户保有率的等级较低，尤其是现金周转率。因此，该供应链需要通过改善经营管理，不断提高现金周转率、供应链资本收益率和客户保有率等重要影响因素的等级水平，只有这样才能使得财物价值和客户服务得以有效发挥，最终提高供应链的绩效水平。

3结束语

模糊算子的模糊综合运算综合考虑了多个评价主体的意见，有效地解决了各因素对研究问题的影响和评价过程中的模糊性问题，将定性评价与科学的定量计算有机的结合起来，从而提高了供应链绩效评价的精确度.

层次分析法和模糊综合评价法相结合方法适合对多目标多因素的系统进行评价，不仅考虑到不同行业的专家对于不同因素的评价，还可以根据供应链的不同进行调整，具有相对普遍的适用性。此外，运用模糊综合评价方法对供应链中各个方面的绩效进行评价，得到的不仅是总体评价结果，还有各个环节的绩效情况，可以更方便地对供应链进行相应的控制和调整。

参考文献

[1]Sundarakani B, Souza R D, Goh M，etal. Modeling carbon footprints across the supply chain[J]. International Joural of Production Economics,2008,128(1):43-50.

[2]Chenga J C. A web service framework for measuring and monitoringenvironmental and carbon footprint in construction supply chains[J]. Procedia Engineering, 2011，14:141-147.

[3]Persson F, Olhager J. Performance Simulation of Supply Chain Designs[J]. International Joural of Production Economics,2002,77(3):231-245.

[4]Manenti F.,lima N. ,Linan L，etal.Generalized classes for lower levels of supply chain management: Object-oriented approach[J]. Computer Aided Chemical Engineering, 2010,28:139-144.

[5]杨红娟，郭彬彬. 基于DEA方法的低碳供应链绩效评价探讨[J].经济问题探索,2010(9):31-32.

[6]赵广华. 产业集群企业的低碳供应链管理[J].企业管理,2010(8):88-90.

[7]李海娇. 基于BSC-SCOR模型的供应链绩效评价研究[D].江苏:江苏大学,2009.

[8]冯宇,冯晓宪. 现代企业利用平衡计分卡提高绩效管理的实践性研究[J]. 贵州大学学报:社会科学版,2009(3):16-21.

[9]王闻恺. 海上风电工程通航风险评价及安全保障研究[D].武汉:武汉理工大学,2013.

[10]徐菁. 油田集输联合站可靠性的模糊综合评价研究[D].西安:西安石油大学,2013.

(编辑：刘宝江)