锂电池绿色供应链评价体系构建研究

王核成,杨琳苑,朱楚芝

(1.杭州电子科技大学 管理学院,浙江 杭州 310018;2.杭州职业技术学院 商贸旅游学院,浙江 杭州 310018)

我国锂电池产业在经历了一番爆发式增长后,进入了相对稳定的发展期。然而锂电池供应链在绿色发展过程中仍存在不少问题。《“十四五”循环经济发展规划》指出,我国的动力电池行业存在资源利用率低、规范化回收水平不高等问题,需要进一步提高回收率和再利用率,建立资源循环型社会。在相关政策的推动下,锂电池企业积极构建绿色供应链、提高核心竞争力,实现经济、社会和环境效益三方面的协同发展。本文从我国锂电池供应链现状出发,构建了评价指标体系,帮助锂电池企业评估其供应链的绿色水平,助力优化绿色供应链,推动锂电池行业的可持续发展和社会经济的绿色发展。

一、文献回顾

绿色供应链的理论和概念起源于绿色采购理论,Beamon(1999)对其进行梳理和拓展,将回收、再制造和再利用等相关活动引入,首次系统性地提出了绿色供应链的概念[1]。在可持续观念的推动下,对于相关研究也逐步发展至可持续供应链的研究,Seuring和Muller(2008)认为可持续供应链是综合考虑了经济、环境和社会三个层面,通过供应链上主体之间合作,将所有利益相关主体的需求综合考虑的模式[2]。国内学者但斌和刘飞(2000)结合国内外研究总结了绿色供应链的概念和内涵,认为绿色供应链是一种现代化的供应链管理模式[3]。朱庆华(2017)等提出了绿色供应链管理的战略模式和结构体系,完善了可持续供应链的管理理论研究[4]。Lin等(2021)指出平台已成为可持续物流领域的有效创新手段[5],提出了包括三个关键要素的可持续管理框架。

国内外学者从不同视角探讨绿色供应链评价研究。Sarkis(2003)利用平衡记分卡原理筛选并构建出绿色供应链评价体系[6]。Lifset(2005)以电子行业供应链为研究对象,建立评价体系并进行环境绩效评估[7]。徐团结等(2006)认为绿色供应链管理及其绿色度评价要从供应链的自然属性和社会属性两个维度共同考虑,结合专家咨询法构建了包含两个维度的评价指标体系[8]。Laosirihongthong等(2013)用因子分析法和多元线性回归法研究了主动部署绿色供应链对环境、经济和无形绩效产生的影响效果[9]。Jakhar(2015)以服装行业的绿色供应链为研究对象,应用模糊层次分析法和模糊多线性规划法,构建了决策模型并帮助企业选择绿色供应链合作伙伴[10]。Lee(2015)运用结构方程模型,研究指出绿色供应链可以通过社会资本积累促进供应链绩效提高[11]。

SCOR模型全称供应链运作参考模型,适用范围广、完整性高,能够帮助企业快速识别其所属供应链的潜在问题并提出相应的建议,实现最佳实践[12]。SCOR模型将供应链界定为计划、采购、生产、配送和退货五大基本流程,并将供应链细分为三个层次,依次为最高层、配置层和流程要素层。

云模型则是由李德毅院士提出的一种将语言值描述的概念进行具象化的工具,能够实现不确定性语言与确定性数值之间的映射和转换[13],适用于对不同指标进行科学评价。目前在数据挖掘、智能控制和评价分析等领域中,云模型已经得到了广泛应用并取得了良好表现。廖良才等(2010)运用云模型理论对组织的绩效做出了全面、整体的综合评价[14]。山红梅等(2018)以快递业的物流服务为研究对象,使用云模型方法综合评价其服务质量[15]。

上述文献为建立绿色供应链评价指标体系提供了理论基础和借鉴意义,但由于不同领域的供应链差异较大,在细分行业领域内的相关研究仍存在不足。本文在以往研究的基础上,结合文献分析和专家意见法,针对锂电池供应链特性和现状,构建了锂电池绿色供应链评价指标体系,并引入云模型评价方法,实现定性评价映射至定量模型,为锂电池行业提升供应链绿色化水平提供参考借鉴。

二、基于SCOR模型的锂电池绿色供应链模型

(一)锂电池供应链分析

我国锂电行业蓬勃发展,锂电池企业从模仿借鉴到自主创新,其供应链体系已经发展得比较成熟。本文把锂电池供应链的组成分为供应商、制造商、分销商和回收服务商。

(二)锂电池绿色供应链运作模型

本文借助SCOR模型构建和分析锂电池绿色供应链,基于SCOR模型将供应链分为三个层次,分别是绿色供应链的最高层、配置层和流程要素层。每个层次都能拆解成不同要素,且相互关联,形成递阶式结构。模型结构如图1所示。

图1 基于SCOR的锂电池绿色供应链模型

最高层:定义了模型的范围和内容,该层会直接影响绿色供应链的质量和运作效率。本文界定了五大流程:绿色计划、绿色采购、绿色生产、绿色物流和绿色回收。

配置层:企业可以从大量的既定流程类型中选择适应自身的供应链环节,并据此构建自己的供应链。本文构建的配置层包括绿色生产系统、消费系统、环境系统和社会系统。

流程要素层:流程要素支撑和影响了供应链的运营方式。本文认为锂电池绿色供应链的流程要素层中主要包括战略规划、人力资源、技术创新、供应链管理软件和平台及绿色供应链全面管理等。

三、评价指标体系

(一)指标体系构建

首先在科学性、有效性、全面性和定量定性结合的原则下,本文结合上文构建的SCOR模型,以模型中的5大管理流程为框架和依据,提出5个关键域。结合相关研究,应用文献分析法和系统分析法,在理论层面初步拟定了锂电池绿色供应链的评价指标体系。

其次,在初稿基础上,本文结合行业特征和企业实践对评价指标体系进行了修正。修正过程采用了半结构式访谈、实地调研和问卷调查法,与相关专家进行了半结构式访谈,并对几家知名锂电池企业进行实地走访调研和问卷调查。结合企业实践和专家意见,修订完善了评价体系和二级指标,定下修订稿。

再次,在修订稿的基础上,通过两轮专家咨询,根据专家的反馈和建议进一步修改指标体系。对收回的问卷和建议进行数据整理和分析,数据分析过程与判断准则如表1所示。为了落实问卷研究的科学性、有效性和全面性,在设计时采用了李科特5级量表[16]。

表1 数据分析过程与标准

最后,通过两轮调研和修订后,所有留下的一级、二级指标均符合指标判断准则,构建了较完善的评价指标体系最终稿,如表2所示。

表2 评价指标体系

(二)指标体系的指标权重确定

为了克服单一赋权方法的片面性,本文选择主观和客观赋权相结合的方法。经过对比和权衡,主观赋权选用层次分析法,客观赋权选用熵权法,最终综合确定指标的权重。层次分析法具有科学性强、逻辑性强和易操作的特性[17];熵权法则利用指标的信息熵确定权重,能够保障权重的客观性[18]。

运用AHP法主观赋权,依据专家的打分结果,由上至下计算权重并判断一致性是否通过检验。运用熵权法客观赋权。最后,加权计算指标的主观权重和客观权重,确定综合权重。综合计算权重式(1)如下所示,其中Λj表示层次分析法计算得到的主观权重,ηj表示熵权法计算得到的客观权重。

(1)

(三)指标体系评价云模型构建

云模型方法能够将定性评价与定量模型进行映射,在处理具有模糊性、不确定性的新问题中具有优势。基本构建步骤如图2所示。

图2 评价云模型构建步骤

1.构建评价基准云

结合相关的云模型研究和行业的具体实践,本文借鉴成熟度模型的第一阶段,基于描述性目的构建评价基准云[19],将评语值划分为5级,具体的评语集可以表示为:Y={y1,y2,y3,y4,y5}={低水平,较低水平,一般水平,较高水平,高水平}。采用双边约束法确定云特征值,存在{ymin,ymax}。确定评价基准云CY(ExY,EnY,HeY),式(2)。

(2)

2.构建评价指标云和综合云

(3)

(4)

(5)

计算各云数字特征参数。构建和确定综合云C(Ex,En,He),其特征参数的计算,式(6)。

(6)

3.确定评价结果

计算和绘制云图,将指标云、评价综合云分别与评价基准云对比,比较获得评价结果。

四、评价指标体系应用实例

(一)W公司L供应链概况

W公司拥有较高垂直整合的产业体系,涉足锂电池全链条,且在耐高温隔膜、不燃烧电解液等技术中处于行业领先地位。W公司还十分注重可持续发展,致力于构建可循环、可再生的循环产业链,迭代引用前沿的生产技术和生产工艺,在自动化程度、资源利用率、污染物排放方面都积极行动。W锂电池公司L电池所在的供应链(以下简称L供应链)情况如表3所示。

表3 W公司L供应链情况

(二)AHP-熵权法确定综合权重

基于前文构建的评价指标体系,制作主观权重和客观权重打分表,邀请专家打分。根据问卷收集的打分结果,分别计算主观权重和客观权重。

计算确定评价指标的综合权重ωj,计算结果如表4所示。

表4 评价指标权重汇总表

最终综合得到锂电池绿色供应链评价指标的各级综合权重,见表5所示。

表5 评价指标综合权重

(三)L供应链评价

1.确定评价基准云

按照评价的评语集Y和论域计算得出评价基准云CYi,如表6所示。根据基准云的数字特征,生成评价基准云图如图3所示。

表6 评价基准云

图3 评价基准云图

2.确定指标云和综合云

邀请专家进行打分评价,根据回收的问卷打分情况计算得到L供应链的云数字特征参数。依据L绿色供应链评价的二级指标评价云的数字特征参数,进一步计算和合成各级云的数字特征参数,各级指标云如表7所示。

表7 各级指标评价云

依据表7所示的关键域云模型数字特征参数,绘制评价指标云图,设定云滴数N=150 0,将所得的评价指标云图与上一节绘制的基准云图进行比较,生成的五大关键域云图如图4-图8所示。

图5 L供应链绿色采购云图

图6 L供应链绿色生产云图

图7 L供应链绿色物流云图

图8 L供应链绿色回收云图

3.评价结果分析

根据使用MATLAB绘制所得的云图进行评价结果分析:①云图拟合分析:将指标云图和基准云图呈现在同一坐标系中进行比对,得出指标表现情况。②熵值En与超熵He分析:熵值En与评价结果的稳定性呈现负相关关系,具体体现在云图的跨度上;超熵He与评价结果的确定性呈现负相关关系,具体表现在云图的厚度上。③雾化状态分析:比较熵值与超熵的关系,如果En>3He,说明云滴的凝聚性表现良好,云图分布呈现泛高斯分布,反之则说明云滴的凝聚性表现不佳,云图分布呈现雾化。

通过各层级评价层层计算和合成各级云的数字特征参数,得到L供应链五个关键域云图表现,如表8所示,其中绿色采购、绿色生产和绿色回收介于较高水平和高水平之间,靠近较高水平,而绿色计划、绿色物流两方面还存在提升空间。

表8 L绿色供应链关键域云图分析

L供应链整体的云图介于较高水平和高水平之间,靠近较高水平。结果表明L供应链的整体水平相对较高,但部分关键域和指标方面仍有待加强。五大关键域评价的结果(如表9所示)与建议如下:

在绿色计划方面,云图靠近较高水平,跨度较小,稳定性较好;云滴分布较集中,说明专家意见的一致性相对较高,确定性较高。指标“A1”云图靠近较高水平,出现雾化,表明缺乏具体而清晰的绿色供应链计划。L供应链需要针对性地加强供应链绿色计划的构建,强化企业员工和供应链管理人员的绿色环保意识,提升绿色供应链计划在供应链管理中的重要程度,在供应链的全流程落实绿色发展的理念。

在绿色采购方面,云图靠近较高水平,跨度较小,评价结果的稳定性较好;云滴分布较集中,说明专家意见一致性相对高,评价结果的确定性较高。其中,指标“B2”云图靠近较高水平,说明L供应链在绿色供应商的综合管理上有进一步提升空间,可以提高供应链节点之间的协作水平,提升信息共享程度和流通速度,优化绿色供应商管理体系。

在绿色生产方面,云图靠近高水平,跨度较大,稳定性较差;云滴分布较分散,说明专家意见一致性相对较低,评价结果的确定性较低。其中,指标“C1”靠近较高水平,表明L供应链在绿色生产环节中的资源有效循环利用方面仍有提升空间,可以通过创新生产工艺、提升产能和资源能耗利用水平优化绿色生产;指标“C2”出现雾化,表明供应链相关管理人员对这方面认知不够统一。

在绿色物流方面,云图靠近较高水平,跨度较小,稳定性较好;云滴分布较集中,说明专家意见一致性相对高,评价结果的确定性较高。其中,“D1”和“D2”云图均靠近较高水平,表明L供应链在这两方面均有待提升,需要针对性地深化仓储和运输的绿色化改造,加强物流管理、优化仓储选址和仓储管理。

在绿色回收方面,云图靠近高水平,跨度较小,稳定性较好;云滴分布较集中,说明专家意见一致性相对高,评价结果的确定性较高。其中,“E1”云图靠近高水平,表明L供应链的锂电池逆向物流回收已取得较好成效;“E2”云图靠近较高水平,L供应链未来可以进一步通过二维码溯源管理、引入第三方回收机构等方法,深度优化锂电池绿色回收管理。

五、结论

绿色供应链是当下的研究热点问题之一,也是符合我国生态经济发展的重要内容。本文构建的锂电池行业绿色供应链模型和评价体系,能够评价锂电池供应链的绿色水平,帮助锂电池企业提升核心竞争力,对构建锂电池企业绿色供应链和提升行业绿色水平都有着积极的意义。主要研究价值体现在:①基于SCOR模型理论构建了我国锂电池行业的绿色供应链模型;②以SCOR模型为基础,结合文献分析、专家访谈和实地调研等方法构建并优化确定了包含5个关键域、9个一级指标和20个二级指标的锂电池绿色供应链评价指标体系;③使用AHP-熵权法确定了评价体系的权重,并引入云模型评价方法,通过实现定性评价与定量模型的映射,更加客观地评价锂电池供应链,助力提升供应链绿色水平。

为更好地完善评价体系,在未来研究中可做出如下改进:①本文的部分二级指标未能实现数值测度,需要继续进行细分研究。②在指标体系优化和确定权重的过程中,获取全面、科学的数据有一定难度,且存在专家样本来源不够丰富、调查方式不够多元的情况,未来可以扩大专家样本的来源和数量,采用多元化调查方式,提高研究的科学性。