基于层次分析法的瓦楞原纸生产指标评价体系研究

郭西雅 董继先 连铁艳 刘欢

摘要：针对瓦楞原纸生产指标重要性问题，采用层次分析法构建瓦楞原纸生产指标评价体系模型。该模型包括6项准则及3项实施方案指标，实现了对瓦楞原纸生产指标的定性、定量评价与重要性排序，为瓦楞原纸生产方案的制定和瓦楞原纸研究方向提供参考。

关键词：瓦楞原纸;层次分析法;群决策;评价体系

中图分类号：TS761.7

文献标识码：A

DOI：10.11980/j.issn.0254508X.2019.04.008

Abstract：In view of the importance of the corrugating medium production index， an evaluation model was constructed by the analytic hierarchy process.This model included 6 criteria and 3 implementation plan indexes， which realized the qualitative， quantitative evaluation and the importance ranking of the index of producing corrugating medium， and provided some references for the plan formulation and the research direction of producing corrugating medium.

Key words：corrugating medium; analytic hierarchy process; group decision; evaluation system

自網购成为一种重要的购物形式以来，全球包装纸及纸板的消费量在全球纸及纸板的消费量占比中呈逐年上升态势，在包装纸及纸板品种中占比达70%的瓦楞原纸更是如此。2016年，全球瓦楞材料（瓦楞原纸和箱纸板）消费量1.6038亿t，占全球纸及纸板总消费量的38.89%。2008—2016年，全球瓦楞材料消费量平均年增长率为2.77%[1]。仅2017年，我国瓦楞原纸消费量2396万t，占纸及纸板总消费量的21.99%，同比增长5.5%。由此可见，瓦楞原纸迎来了大好的发展机遇。然而，2016年我国瓦楞原纸进口量8万t，2017年进口量高达65万t，累计数量同比增长712.5%;2016年瓦楞原纸出口量7万t，与进口几乎平衡，但2017年出口量仅有4万t，累计数量同比降幅达42.86%[2]。究其原因，我国生产的瓦楞原纸定量指标偏高，强度指标偏低，而国际上瓦楞原纸的发展趋势为低定量、高强度。因此，研究探讨瓦楞原纸生产评价指标体系，得出影响瓦楞原纸生产的主要环节重要性排序尤为重要[3]。

层次分析法（analytic hierarchy process，简称AHP）是20世纪70年代中期由美国运筹学家托马斯·塞蒂（T.L.Saaty）提出的一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的决策分析方法，也是目前决策分析普遍采用且成熟的一种分析方法[4]。但其不足之处是很多重要的决策并非由一个专家来完成，而是由多个专家组成的专家决策群体来完成，由于各个专家自身知识背景、对方案的了解程度不同，或者由于自己偏好等因素的干扰，在构造判断矩阵时很难达成一致意见。随西方国家福利经济学的发展而发展起来的群决策理论是充分发挥集体智慧，由多人共同参与决策分析并制定决策的整体过程。因此，本研究采用基于群决策的层次分析法。

1瓦楞原纸生产指标评价体系结构的建立

瓦楞原纸生产原料有本色阔叶木半化学浆、冷碱浆或本色碱法草浆配以废纸浆，经游离状打浆后，送入圆网多缸造纸机上抄造而成的;有的原料采用全美废、美废+国废、美废+草浆、国废+草浆、美废+国废+草浆及全草浆[56]。“十九大”以来，随着生态文明建设的推进，国内大部分企业将瓦楞原纸生产过程调整为：先将废纸（板）疏解，再用浆泵直接输送至造纸机，几乎少有打浆环节。因此，本研究在构建指标评价体系时，根据瓦楞原纸的国家标准GB/T 13023—1991，结合不同使用领域对纸张特性的要求和瓦楞原纸研究热点[78]，从生产实际出发[9]，综合瓦楞原纸各相关领域专家的意见[1011]，梳理出6项影响瓦楞原纸生产的评价准则和3项瓦楞原纸生产的主要过程，建立了瓦楞原纸生产指标评价体系模型[1214]。该模型包含3个层次，即目标层Z、准则层A、方案层B。该生产指标评价体系流程如图1所示，评价模型如图2所示。

2瓦楞原纸生产的专家判断矩阵的形成

为了减弱因专家个人因素对判断结果的影响，根据群决策对专家人数的一般要求，选择7位决策专家，分别来自瓦楞原纸和造纸设备生产企业、高校从事造纸设备研究、瓦楞原纸及纸板性能研究、造纸工艺、印刷包装等领域。专家们根据自己的知识背景和对瓦楞原纸特性的研究程度，按照表1的原则权衡两个次级指标相对于上一级指标而言的相对重要程度，给出了判断矩阵。

对每位专家的各个判断矩阵共49个，采用yaahp12.0软件进行一致性检验，其中A（2）、B（1）1等10个判断矩阵未能通过一致性检验，再交由专家重新调整原始矩阵中的重要性数值，直到每个判断矩阵通过一致性检验为止。

3瓦楞原纸各生产指标权重计算

根据层次分析法的计算要求，首先将专家们的判断矩阵按照类别进行聚合。聚合判断矩阵的形式有两种，其一将各专家判断矩阵聚合为群判断矩阵（AIJ=aggregating individual judgments），优点在于去掉个体偏差，形成统一意见;其二将各专家判断矩阵单排序聚合成群单排序（AIP=aggregating individual priorities），侧重点在于突出专家的不同意见[15]。本研究的目的是为了形成专家们对瓦楞原纸各生产指标重要性评价的一致意见，因此，选用AIJ形成所有专家意见的群判断矩阵。

3.1聚合判断矩阵

聚合判断矩阵的方法有几何平均法（GMM）、加权几何平均法（WGMM）、算术平均法（AMM）及加权算术平均法（WAMM）4种。GMM受极端值的影响较AMM、WAMM小，GMM和WGMM获得的专家权重数据虽略有差异，但并不影响权重的排序，所以笔者采用几何平均法来聚合判断矩阵。

4结语

瓦楞原纸生产指标评价为多指标综合评价，其结果不仅有助于企业对瓦楞原纸生产方案的制定和优化，也可以帮助从事瓦楞原纸研究者找准研究方向。另外，基于纤维原料对瓦楞原纸性能至关重要这一点，提出采用盘磨机对生产瓦楞原纸的原浆料进行磨浆，通过改变纤维形态，改善纤维结合力，从而提升瓦楞原纸性能的设想。本课题采用层次分析法构建了瓦楞原纸生产指标评价体系模型，通过定性和定量相结合的分析计算方法，得出瓦楞原纸生产主要相关因素的重要性排序。然而，评价结果只能给出相对重要程度，不能直接给出生产方案。后续研究需要更多经验数据，建立更完善的评价机制，提高该方法的应用价值。

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（责任编辑：董凤霞）