基于熵值修正G1-TOPSIS的家具制造业绿色供应链合作伙伴选择

胡丽辉 ，王忠伟

（1.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；2.怀化学院，湖南 怀化 418000）

家具制造业作为支撑国民经济的重要行业之一，是典型的高能耗、高物耗、高污染的传统生产企业，其生产过程中消耗大量资源能源，释放出多种废气、废弃物，是大气污染的主要来源之一。2007年开始，我国开始实行家具环境标志产品认证，越来越多的消费者开始有意识的选择绿色环保产品。近年来，各级政府也频频对汽车制造、家具制造等行业开展环保技改，环保部门透漏将出台最严格的家具企业各项污染物排放和淘汰制度。在全球环境保护的要求下，在供给侧结构性改革的指导下，在资源、环境、效益的三重约束下，传统家具制造业亟需改变粗放型的经济增长方式，加强绿色供应链构建与创新，注重绿色供应链合作伙伴选择，促进产业链进行绿色化改造，实现传统产业转型升级。构建一种低能耗、低污染、低排放和高能效、高效率、高效益的可持续经济发展模式。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》确立了生态环境质量总体改善的目标，明确提出要扩大环保产品和服务供给，以绿色供应链为抓手，通过绿色供应链支撑供给侧结构性改革，对供给侧的生产方式进行生态绿色化改造，淘汰高污染、高能耗产业和产品，加快构建绿色供应链产业体系，推动我国在国际产业链分工中产业结构和产品的绿色转型和升级[1]。M.H.Nagel[2]认为，绿色供应链是在传统供应链思想的基础上增加环保意识，力求在供应链内建立一种稳定的战略关系，并强调技术支撑的重要性。Pietro De Giovanni等[3]研究发现，企业内部的绿色化管理能够有效推动绿色供应链的发展和环境绩效的提升。刘莹等[4]为了适应可持续发展战略的要求，借鉴国外绿色供应链在制度、合作伙伴关系、激励措施等经验的基础上，提出我国制造业绿色供应链管理的创新思路。对于家具制造业这一典型的传统制造业，贾扬蕾等[5]在循环共生经济的指导下，从绿色设计入手实现工业园生态化转换，通过信息化走产业集群整合来实现赣州南康家具制造业绿色供应链模式构建。

在绿色供应链构建过程中，合作伙伴的选择是一个关键问题，其研究主要体现在评价指标和评价方法上，桑德热卡尼[6]指出应该在全球供应链的供应商选择中增加碳排放率这一指标。熊中楷等[7]从物流能力、服务质量、服务价格、信息技术4个核心要素方面建立了逆向物流供应商评价指标。丁志刚等[8]对供应链合作伙伴评价指标体系与方法的研究进展进行综述，依据企业资质、产品服务、业务运营、环保低碳与合作能力等方面构建低碳战略合作伙伴评价指标体系，并建立了基于熵权TOPSIS法的评价选择模型。尹政平[9]在开放经济背景下，从基本指标、必选低碳指标、可选指标方面构建了低碳供应商选择的指标体系。罗新星等[10]采用AHP和TOPSISI相结合进行供应商评价。陆秋琴等[11]提出基于熵权的TOPSIS供应链合作伙伴选择方法，提高了对主观指标评价的准确性。刘秋生等[12]运用熵值修正G1赋权模型对第三方逆向服务商进行评价，发现算法可行性较强。唐毅等[13]提出粗糙集的林产品供应链信息共享程度评价模型。从文献不难发现，有诸多学者对绿色供应链合作伙伴选择进行了研究，在绿色供应链合作伙伴选择过程中指标体系的构建中有的主要侧重企业基础指标，没有突出绿色环保的要求，有的指标侧重绿色评价，往往又忽略了企业本身的基本指标的评判，同时，在合作伙伴评价过程中对于指标的权重赋值往往考虑得比较单一。本研究将绿色供应链与传统家具制造业结合，选取其上游合作伙伴选择为突破口，通过综合考虑企业能力、绿色环境指标两大方面确定绿色供应链合作伙伴评价的三级指标体系，同时考虑到评价的多因素、不确定性等属性，基于熵权修正G1法综合考虑主观、客观因素对指标进行综合权重赋值评价，对绿色供应链进行合作伙伴选择，为家具制造业绿色供应链构建提供新的思路。

1 家具制造业绿色供应链构建与评价指标

1.1 家具制造业绿色供应链的构建

在科技日新月异、经济迅猛发展、人类文明不断进步的同时，资源枯竭、环境破坏、生态失衡等一系列矛盾陆续激发。作为高投入、高消耗、高产出的传统制造业越来越重视其经济活动与生态环境的相容性，积极发展绿色供应链，以达到企业经济效益、资源生态环境效益双赢的局面。

绿色供应链管理是基于循环经济理论，从系统的观点与集成的思想出发，以核心企业为中心，通过与上下游企业间的合作及企业内部的沟通，从产品的整个生命周期中综合考虑环境的影响和资源优化利用，改善制造活动与生态环境的相容性[14]。

家具制造业作为支撑国民经济的重要行业之一，其家具产量和产值均达到世界领先水平，是名副其实的家具生产、消费和出口大国。众所周知，家具制造业是典型的高能耗、高污染的传统生产企业，是资源消耗、环境污染的主要滋生地，其生产过程中释放出多种废气、废弃物，如涂料涂刷过程释放的挥发性有机物等。在供给侧结构性改革的指导下，在《中国制造2025》的战略部署下，在资源、环境、效益的三重约束下，传统家具制造业亟待加强绿色供应链构建与创新，注重绿色供应链合作伙伴选择，促进产业链进行绿色化改造，实现传统产业转型升级，在充分考虑环境价值的条件下，从生态设计、绿色采购、绿色生产、低碳营销、逆向回收环节着手，构建以家具制造企业为核心企业的绿色供应链如图1所示。同时借助各种新工艺、新材料不断应用于家具制造中，使中国家具行业焕发出新的生机活力。

从图1可知，本研究将绿色供应链简化成以家具制造企业为核心企业，由供应商、制造商、客户、逆向物流服务商构成的网链结构。绿色供应链从生态设计开始，设计环节由绿色供应链所涉企业共同参与，综合考虑产品全生命周期的环境效益和经济效益，生态设计的优劣直接影响到整个供应链的绿色程度。绿色采购是指家具制造企业在制造过程中所需要的板材、金属件、油漆等各种材料、部件的获取。绿色生产对家具生产制造企业在机加工、组装、涂饰、包装等工艺提出了新的要求，包括工艺改进，工艺流程调整。绿色营销要求在产成品营销、配送过程中保持低碳环保。逆向物流包括产品回收、再利用，废水、废气、固体废弃物处理等，是绿色供应链的重要组成部分，贯穿在绿色供应链的诸多环节，下面以一般木质家具主要生产工艺为例，构建家具制造业逆向物流（如图2所示）。其中实线表示家具制造主要生产过程，虚线表示逆向物流流程。

图2 家具制造业生产过程中的逆向物流Fig.2 Reverse logistics in the production process of furniture manufacturing industry

家具制造业包含多道工序，其生产流程根据加工对象和工序形式的不同而有所不同，但基本上包含原材料备料准备、机加工、组装、涂饰、包装和送达到客户等几个阶段。原材料准备包括木材砍伐、涂胶原料等资源的获取，通过加工、组装、涂饰等不同的工序作业，生产出家具成品，在生产过程中可能产生大量的废水、废气、固体废弃物、残次品等。逆向物流合作伙伴针对家具制造生产流程中产生的废弃物进行检测、分类，对于各环节不同工序产生的残次品可以重回上道工序进行循环利用；对于过程中产生的废弃物有的可以流入其他产业，形成生态链；对于废水、废气进行环保处理。逆向物流包含的环节多，过程繁琐，有些环节可以在核心企业内部逆向流通，有些需要合作伙伴提供专业化服务。而合适的合作伙伴选择决定了家具制造业绿色供应链的绿色度，在绿色供应链构建中尤为重要。

1.2 家具制造业绿色供应链合作伙伴评价指标

绿色供应链的合作伙伴包括上游合作伙伴、下游合作伙伴和逆向物流合作伙伴，而绿色供应链合作伙伴选择指标体系构建的合理与否直接影响到合作伙伴选择结果的好坏。

鉴于评价指标的构建是推动环境保护理论实现的直接动力，家具制造业绿色供应链合作伙伴牵涉到的多种类型的企业，有制造型合作伙伴、服务型合作伙伴等，每一种合作伙伴选择评价指标略有差别，本研究主要以上游制造型的合作伙伴为例进行考量，建立一套既关注企业能力，也突出绿色环保要求的评价指标。指标如表1所示。同时对其他类型的伙伴选择也有一定的借鉴作用。

表1 家具制造业绿色供应链合作伙伴评价指标Table1 Evaluation indicatorsof green supply chain partner for furniture manufacturing industry

从表1看出，家具制造业绿色供应链合作伙伴评价指标中包含效益型指标和成本型指标，成本型指标是负向指标，要求越小越好，效益型指标是正向指标，要求越大越好。

2 家具制造业绿色供应链合作伙伴选择模型构建

选择合适的绿色供应链合作伙伴是构建绿色供应链的关键之一。已有文献要么采用主观赋权，要么采用客观赋权，本研究综合考虑权重方法的确定，首先利用样本数据的信息量，通过熵值修正G1法综合主观判断和客观数据波动来确定评价指标的组合权重，再利用TOPSIS法对备选合作伙伴进行排序来建立家具制造业绿色供应链合作伙伴选择模型，提高了模型的准确性。

2.1 基于熵值修正G1法的评价指标赋权模型

熵值法是一种客观赋权法，能客观地反映数据波动，但不能反映专家意见，而G1法则侧重主观经验。将熵值法与G1法巧妙结合，提出一种主客观相结合的评价指标综合赋权法，能使评价指标权重更合理，从而使评价结果更可信。

2.1.1 数据无量纲化处理

通过对指标分析，对于正向指标和负相指标分别进行无量纲化处理。

设xij(i=1，2，…，n；j=1，2，…，m)为第i个评价对象的第j项指标的数据，对于效益型指标而言，令

对于成本型指标而言，

式（1）和式（2）中，maxxij，minxij是指第i个评价对象第j项指标数据中的最大值和最小值。

2.1.2 熵值修正G1法的赋权

（1）专家确定指标的重要性排序关系。通过走访有关专家，其确定的指标重要性程度排序如表1的所排列的顺序。

（2）计算指标的熵值。设ej为第j个指标的熵值，则熵值ej的计算过程如下：

式（3）和式（4）中，fij是第i个评价对象中第j个指标的特征比值，yij为第i个评价对象中的第j项指标数据。对于给定的j，yij的差异越大，说明这个指标对评价结果影响越大，即熵值越大。

（3）通过熵值确定相邻指标的重要程度之比

G1法在确定相邻指标重要性比较上主观性太强，为了能更准确反映指标间的相对重要性，通过熵值法根据下列公式对指标进行重要程度比较。

式（5）中，ek为第k个指标的熵。根据rk的值，计算出对第二层指标下第m个三级指标的熵值修正的G1法权重为：

得出权重wm后，那么第m-1，m-2，L2，1个指标的权重为

通过公式（6）和（7）可以计算出二级指标下第三级指标基于熵值修正的G1组合权重。

同理，可以计算出二级指标对一级指标的组合权重z2以及一级指标对目标层的组合权重z1。同时计算出各个三级指标对目标层的权重Am，

2.2 基于TOPSIS的绿色供应链合作伙伴选择模型

TOPSIS 法是一种有效多属性决策方法。这种方法将偏好转化成欧氏距离来计算和衡量，认为被优选出的方案应该是距离正理想解最近、同时又距离负理想解最远的。

（1）由归一化矩阵F与各指标的综合权重值相乘得到加权评价值矩阵Vij。

（2）计算评价对象的正负理想解。

（3）计算评价对象到正理想解的距离D+及到负理想解的距离D-。

（4）计算各个评价对象的相对贴近度C*i。

根据C*i对评价对象进行排序。

3 算例分析

3.1 初始数据处理

假设某家具制造企业人造板供应有五个备选合作伙伴A、B、C、D、E。通过评价指标（见表2）搜集数据，定性指标采用专家按0～10打分法，定量指标参考企业数据。由于各个指标单位不一样，为了方便计算比较，根据公式（1）、（2）分别对5个备选合作伙伴数据进行无量纲化处理，得到初始数据，结果如表2所示。

表2 备选合作伙伴无量纲化数据Table2 Dimensionless data of optional partner

3.2 基于熵值修正G1法的评价指标赋权

考虑主观、客观因素，将熵值与G1 法相结合进行组合赋权。根据模型，通过公式（3）～公式（8）计算出各层指标所占的权重以及三级指标对目标层的综合权重（如表3所示）。首先通过数据计算三级指标对第二级指标的权重（如第6列所示），然后用同样的方法计算二级指标对一级指标的权重（如第7列所示），再计算一级指标对目标的权重（如第8列所示），最后计算出各个指标对目标层的综合权重（如第9列所示）。

3.3 基于TOPSIS的绿色供应链合作伙伴选择

根据前面计算出来的指标权重，运用TOPSIS法对某家具制造业人造板合作伙伴进行选择，通 过公式（9）构建加权矩阵F。

表3 组合权重赋值表Table3 Combined weight assignment table

分别对19个三级指标，根据公式（9）和公式（10）计算出正理想解V+和负理想解V－，再将5家备选合作伙伴评价值理想解的相对贴近度计算出来，结果见表4。

通过表4可以看出，在备选合作伙伴中，备选合作伙伴与理想解的贴近度为：备选合作伙伴D＞备选合作伙伴A＞备选合作伙伴E＞备选合作伙伴B＞备选合作伙伴C，故优先选择D为合作伙伴。

表4 备选合作伙伴与理想解的贴近度Table4 The closeness of ideal solution for alternativepartners

4 结 论

本研究以家具制造业为核心企业，通过上游、下游、逆向物流协同来构建绿色供应链，促进产业升级改造，研究发现绿色供应链构建过程中其合作伙伴选择至关重要，通过查阅相关文献和深入企业调研，构建了一套结合企业基础评价和绿色环保评价的三级指标进行合作伙伴选择。选取TOPSIS这一多目标决策法对合作伙伴进行选择，在指标赋权时既考虑了专家评判的重要性，又综合了数据所表现出来的离散信息，构了基于熵值修正的G1组合权重模型，能更加客观的计算出评价指标的权重，使评价结果更具说服力。同时通过算例对家具制造业绿色供应链合作伙伴选择评价过程进行应用，对于其他绿色制造业合作伙伴选择决策能起到一定的借鉴作用。