基于熵值修正G1-TOPSIS的家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇

胡麗輝 ，王忠偉

（1.中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長沙 410004；2.懷化學(xué)院，湖南 懷化 418000）

家具制造業(yè)作為支撐國民經(jīng)濟的重要行業(yè)之一，是典型的高能耗、高物耗、高污染的傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)過程中消耗大量資源能源，釋放出多種廢氣、廢棄物，是大氣污染的主要來源之一。2007年開始，我國開始實行家具環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認證，越來越多的消費者開始有意識的選擇綠色環(huán)保產(chǎn)品。近年來，各級政府也頻頻對汽車制造、家具制造等行業(yè)開展環(huán)保技改，環(huán)保部門透漏將出臺最嚴格的家具企業(yè)各項污染物排放和淘汰制度。在全球環(huán)境保護的要求下，在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的指導(dǎo)下，在資源、環(huán)境、效益的三重約束下，傳統(tǒng)家具制造業(yè)亟需改變粗放型的經(jīng)濟增長方式，加強綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建與創(chuàng)新，注重綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇，促進產(chǎn)業(yè)鏈進行綠色化改造，實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。構(gòu)建一種低能耗、低污染、低排放和高能效、高效率、高效益的可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展模式。

《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》確立了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善的目標(biāo)，明確提出要擴大環(huán)保產(chǎn)品和服務(wù)供給，以綠色供應(yīng)鏈為抓手，通過綠色供應(yīng)鏈支撐供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，對供給側(cè)的生產(chǎn)方式進行生態(tài)綠色化改造，淘汰高污染、高能耗產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品，加快構(gòu)建綠色供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)體系，推動我國在國際產(chǎn)業(yè)鏈分工中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的綠色轉(zhuǎn)型和升級[1]。M.H.Nagel[2]認為，綠色供應(yīng)鏈?zhǔn)窃趥鹘y(tǒng)供應(yīng)鏈思想的基礎(chǔ)上增加環(huán)保意識，力求在供應(yīng)鏈內(nèi)建立一種穩(wěn)定的戰(zhàn)略關(guān)系，并強調(diào)技術(shù)支撐的重要性。Pietro De Giovanni等[3]研究發(fā)現(xiàn)，企業(yè)內(nèi)部的綠色化管理能夠有效推動綠色供應(yīng)鏈的發(fā)展和環(huán)境績效的提升。劉瑩等[4]為了適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，借鑒國外綠色供應(yīng)鏈在制度、合作伙伴關(guān)系、激勵措施等經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出我國制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈管理的創(chuàng)新思路。對于家具制造業(yè)這一典型的傳統(tǒng)制造業(yè)，賈揚蕾等[5]在循環(huán)共生經(jīng)濟的指導(dǎo)下，從綠色設(shè)計入手實現(xiàn)工業(yè)園生態(tài)化轉(zhuǎn)換，通過信息化走產(chǎn)業(yè)集群整合來實現(xiàn)贛州南康家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈模式構(gòu)建。

在綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建過程中，合作伙伴的選擇是一個關(guān)鍵問題，其研究主要體現(xiàn)在評價指標(biāo)和評價方法上，桑德熱卡尼[6]指出應(yīng)該在全球供應(yīng)鏈的供應(yīng)商選擇中增加碳排放率這一指標(biāo)。熊中楷等[7]從物流能力、服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)價格、信息技術(shù)4個核心要素方面建立了逆向物流供應(yīng)商評價指標(biāo)。丁志剛等[8]對供應(yīng)鏈合作伙伴評價指標(biāo)體系與方法的研究進展進行綜述，依據(jù)企業(yè)資質(zhì)、產(chǎn)品服務(wù)、業(yè)務(wù)運營、環(huán)保低碳與合作能力等方面構(gòu)建低碳戰(zhàn)略合作伙伴評價指標(biāo)體系，并建立了基于熵權(quán)TOPSIS法的評價選擇模型。尹政平[9]在開放經(jīng)濟背景下，從基本指標(biāo)、必選低碳指標(biāo)、可選指標(biāo)方面構(gòu)建了低碳供應(yīng)商選擇的指標(biāo)體系。羅新星等[10]采用AHP和TOPSISI相結(jié)合進行供應(yīng)商評價。陸秋琴等[11]提出基于熵權(quán)的TOPSIS供應(yīng)鏈合作伙伴選擇方法，提高了對主觀指標(biāo)評價的準(zhǔn)確性。劉秋生等[12]運用熵值修正G1賦權(quán)模型對第三方逆向服務(wù)商進行評價，發(fā)現(xiàn)算法可行性較強。唐毅等[13]提出粗糙集的林產(chǎn)品供應(yīng)鏈信息共享程度評價模型。從文獻不難發(fā)現(xiàn)，有諸多學(xué)者對綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇進行了研究，在綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇過程中指標(biāo)體系的構(gòu)建中有的主要側(cè)重企業(yè)基礎(chǔ)指標(biāo)，沒有突出綠色環(huán)保的要求，有的指標(biāo)側(cè)重綠色評價，往往又忽略了企業(yè)本身的基本指標(biāo)的評判，同時，在合作伙伴評價過程中對于指標(biāo)的權(quán)重賦值往往考慮得比較單一。本研究將綠色供應(yīng)鏈與傳統(tǒng)家具制造業(yè)結(jié)合，選取其上游合作伙伴選擇為突破口，通過綜合考慮企業(yè)能力、綠色環(huán)境指標(biāo)兩大方面確定綠色供應(yīng)鏈合作伙伴評價的三級指標(biāo)體系，同時考慮到評價的多因素、不確定性等屬性，基于熵權(quán)修正G1法綜合考慮主觀、客觀因素對指標(biāo)進行綜合權(quán)重賦值評價，對綠色供應(yīng)鏈進行合作伙伴選擇，為家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建提供新的思路。

1 家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建與評價指標(biāo)

1.1 家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈的構(gòu)建

在科技日新月異、經(jīng)濟迅猛發(fā)展、人類文明不斷進步的同時，資源枯竭、環(huán)境破壞、生態(tài)失衡等一系列矛盾陸續(xù)激發(fā)。作為高投入、高消耗、高產(chǎn)出的傳統(tǒng)制造業(yè)越來越重視其經(jīng)濟活動與生態(tài)環(huán)境的相容性，積極發(fā)展綠色供應(yīng)鏈，以達到企業(yè)經(jīng)濟效益、資源生態(tài)環(huán)境效益雙贏的局面。

綠色供應(yīng)鏈管理是基于循環(huán)經(jīng)濟理論，從系統(tǒng)的觀點與集成的思想出發(fā)，以核心企業(yè)為中心，通過與上下游企業(yè)間的合作及企業(yè)內(nèi)部的溝通，從產(chǎn)品的整個生命周期中綜合考慮環(huán)境的影響和資源優(yōu)化利用，改善制造活動與生態(tài)環(huán)境的相容性[14]。

家具制造業(yè)作為支撐國民經(jīng)濟的重要行業(yè)之一，其家具產(chǎn)量和產(chǎn)值均達到世界領(lǐng)先水平，是名副其實的家具生產(chǎn)、消費和出口大國。眾所周知，家具制造業(yè)是典型的高能耗、高污染的傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)，是資源消耗、環(huán)境污染的主要滋生地，其生產(chǎn)過程中釋放出多種廢氣、廢棄物，如涂料涂刷過程釋放的揮發(fā)性有機物等。在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的指導(dǎo)下，在《中國制造2025》的戰(zhàn)略部署下，在資源、環(huán)境、效益的三重約束下，傳統(tǒng)家具制造業(yè)亟待加強綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建與創(chuàng)新，注重綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇，促進產(chǎn)業(yè)鏈進行綠色化改造，實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，在充分考慮環(huán)境價值的條件下，從生態(tài)設(shè)計、綠色采購、綠色生產(chǎn)、低碳營銷、逆向回收環(huán)節(jié)著手，構(gòu)建以家具制造企業(yè)為核心企業(yè)的綠色供應(yīng)鏈如圖1所示。同時借助各種新工藝、新材料不斷應(yīng)用于家具制造中，使中國家具行業(yè)煥發(fā)出新的生機活力。

從圖1可知，本研究將綠色供應(yīng)鏈簡化成以家具制造企業(yè)為核心企業(yè)，由供應(yīng)商、制造商、客戶、逆向物流服務(wù)商構(gòu)成的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。綠色供應(yīng)鏈從生態(tài)設(shè)計開始，設(shè)計環(huán)節(jié)由綠色供應(yīng)鏈所涉企業(yè)共同參與，綜合考慮產(chǎn)品全生命周期的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，生態(tài)設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到整個供應(yīng)鏈的綠色程度。綠色采購是指家具制造企業(yè)在制造過程中所需要的板材、金屬件、油漆等各種材料、部件的獲取。綠色生產(chǎn)對家具生產(chǎn)制造企業(yè)在機加工、組裝、涂飾、包裝等工藝提出了新的要求，包括工藝改進，工藝流程調(diào)整。綠色營銷要求在產(chǎn)成品營銷、配送過程中保持低碳環(huán)保。逆向物流包括產(chǎn)品回收、再利用，廢水、廢氣、固體廢棄物處理等，是綠色供應(yīng)鏈的重要組成部分，貫穿在綠色供應(yīng)鏈的諸多環(huán)節(jié)，下面以一般木質(zhì)家具主要生產(chǎn)工藝為例，構(gòu)建家具制造業(yè)逆向物流（如圖2所示）。其中實線表示家具制造主要生產(chǎn)過程，虛線表示逆向物流流程。

圖2 家具制造業(yè)生產(chǎn)過程中的逆向物流Fig.2 Reverse logistics in the production process of furniture manufacturing industry

家具制造業(yè)包含多道工序，其生產(chǎn)流程根據(jù)加工對象和工序形式的不同而有所不同，但基本上包含原材料備料準(zhǔn)備、機加工、組裝、涂飾、包裝和送達到客戶等幾個階段。原材料準(zhǔn)備包括木材砍伐、涂膠原料等資源的獲取，通過加工、組裝、涂飾等不同的工序作業(yè)，生產(chǎn)出家具成品，在生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、固體廢棄物、殘次品等。逆向物流合作伙伴針對家具制造生產(chǎn)流程中產(chǎn)生的廢棄物進行檢測、分類，對于各環(huán)節(jié)不同工序產(chǎn)生的殘次品可以重回上道工序進行循環(huán)利用；對于過程中產(chǎn)生的廢棄物有的可以流入其他產(chǎn)業(yè)，形成生態(tài)鏈；對于廢水、廢氣進行環(huán)保處理。逆向物流包含的環(huán)節(jié)多，過程繁瑣，有些環(huán)節(jié)可以在核心企業(yè)內(nèi)部逆向流通，有些需要合作伙伴提供專業(yè)化服務(wù)。而合適的合作伙伴選擇決定了家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈的綠色度，在綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建中尤為重要。

1.2 家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈合作伙伴評價指標(biāo)

綠色供應(yīng)鏈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，而綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇指標(biāo)體系構(gòu)建的合理與否直接影響到合作伙伴選擇結(jié)果的好壞。

鑒于評價指標(biāo)的構(gòu)建是推動環(huán)境保護理論實現(xiàn)的直接動力，家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈合作伙伴牽涉到的多種類型的企業(yè)，有制造型合作伙伴、服務(wù)型合作伙伴等，每一種合作伙伴選擇評價指標(biāo)略有差別，本研究主要以上游制造型的合作伙伴為例進行考量，建立一套既關(guān)注企業(yè)能力，也突出綠色環(huán)保要求的評價指標(biāo)。指標(biāo)如表1所示。同時對其他類型的伙伴選擇也有一定的借鑒作用。

表1 家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈合作伙伴評價指標(biāo)Table1 Evaluation indicatorsof green supply chain partner for furniture manufacturing industry

從表1看出，家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈合作伙伴評價指標(biāo)中包含效益型指標(biāo)和成本型指標(biāo)，成本型指標(biāo)是負向指標(biāo)，要求越小越好，效益型指標(biāo)是正向指標(biāo)，要求越大越好。

2 家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇模型構(gòu)建

選擇合適的綠色供應(yīng)鏈合作伙伴是構(gòu)建綠色供應(yīng)鏈的關(guān)鍵之一。已有文獻要么采用主觀賦權(quán)，要么采用客觀賦權(quán)，本研究綜合考慮權(quán)重方法的確定，首先利用樣本數(shù)據(jù)的信息量，通過熵值修正G1法綜合主觀判斷和客觀數(shù)據(jù)波動來確定評價指標(biāo)的組合權(quán)重，再利用TOPSIS法對備選合作伙伴進行排序來建立家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇模型，提高了模型的準(zhǔn)確性。

2.1 基于熵值修正G1法的評價指標(biāo)賦權(quán)模型

熵值法是一種客觀賦權(quán)法，能客觀地反映數(shù)據(jù)波動，但不能反映專家意見，而G1法則側(cè)重主觀經(jīng)驗。將熵值法與G1法巧妙結(jié)合，提出一種主客觀相結(jié)合的評價指標(biāo)綜合賦權(quán)法，能使評價指標(biāo)權(quán)重更合理，從而使評價結(jié)果更可信。

2.1.1 數(shù)據(jù)無量綱化處理

通過對指標(biāo)分析，對于正向指標(biāo)和負相指標(biāo)分別進行無量綱化處理。

設(shè)xij(i=1，2，…，n；j=1，2，…，m)為第i個評價對象的第j項指標(biāo)的數(shù)據(jù)，對于效益型指標(biāo)而言，令

對于成本型指標(biāo)而言，

式（1）和式（2）中，maxxij，minxij是指第i個評價對象第j項指標(biāo)數(shù)據(jù)中的最大值和最小值。

2.1.2 熵值修正G1法的賦權(quán)

（1）專家確定指標(biāo)的重要性排序關(guān)系。通過走訪有關(guān)專家，其確定的指標(biāo)重要性程度排序如表1的所排列的順序。

（2）計算指標(biāo)的熵值。設(shè)ej為第j個指標(biāo)的熵值，則熵值ej的計算過程如下：

式（3）和式（4）中，fij是第i個評價對象中第j個指標(biāo)的特征比值，yij為第i個評價對象中的第j項指標(biāo)數(shù)據(jù)。對于給定的j，yij的差異越大，說明這個指標(biāo)對評價結(jié)果影響越大，即熵值越大。

（3）通過熵值確定相鄰指標(biāo)的重要程度之比

G1法在確定相鄰指標(biāo)重要性比較上主觀性太強，為了能更準(zhǔn)確反映指標(biāo)間的相對重要性，通過熵值法根據(jù)下列公式對指標(biāo)進行重要程度比較。

式（5）中，ek為第k個指標(biāo)的熵。根據(jù)rk的值，計算出對第二層指標(biāo)下第m個三級指標(biāo)的熵值修正的G1法權(quán)重為：

得出權(quán)重wm后，那么第m-1，m-2，L2，1個指標(biāo)的權(quán)重為

通過公式（6）和（7）可以計算出二級指標(biāo)下第三級指標(biāo)基于熵值修正的G1組合權(quán)重。

同理，可以計算出二級指標(biāo)對一級指標(biāo)的組合權(quán)重z2以及一級指標(biāo)對目標(biāo)層的組合權(quán)重z1。同時計算出各個三級指標(biāo)對目標(biāo)層的權(quán)重Am，

2.2 基于TOPSIS的綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇模型

TOPSIS 法是一種有效多屬性決策方法。這種方法將偏好轉(zhuǎn)化成歐氏距離來計算和衡量，認為被優(yōu)選出的方案應(yīng)該是距離正理想解最近、同時又距離負理想解最遠的。

（1）由歸一化矩陣F與各指標(biāo)的綜合權(quán)重值相乘得到加權(quán)評價值矩陣Vij。

（2）計算評價對象的正負理想解。

（3）計算評價對象到正理想解的距離D+及到負理想解的距離D-。

（4）計算各個評價對象的相對貼近度C*i。

根據(jù)C*i對評價對象進行排序。

3 算例分析

3.1 初始數(shù)據(jù)處理

假設(shè)某家具制造企業(yè)人造板供應(yīng)有五個備選合作伙伴A、B、C、D、E。通過評價指標(biāo)（見表2）搜集數(shù)據(jù)，定性指標(biāo)采用專家按0～10打分法，定量指標(biāo)參考企業(yè)數(shù)據(jù)。由于各個指標(biāo)單位不一樣，為了方便計算比較，根據(jù)公式（1）、（2）分別對5個備選合作伙伴數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，得到初始數(shù)據(jù)，結(jié)果如表2所示。

表2 備選合作伙伴無量綱化數(shù)據(jù)Table2 Dimensionless data of optional partner

3.2 基于熵值修正G1法的評價指標(biāo)賦權(quán)

考慮主觀、客觀因素，將熵值與G1 法相結(jié)合進行組合賦權(quán)。根據(jù)模型，通過公式（3）～公式（8）計算出各層指標(biāo)所占的權(quán)重以及三級指標(biāo)對目標(biāo)層的綜合權(quán)重（如表3所示）。首先通過數(shù)據(jù)計算三級指標(biāo)對第二級指標(biāo)的權(quán)重（如第6列所示），然后用同樣的方法計算二級指標(biāo)對一級指標(biāo)的權(quán)重（如第7列所示），再計算一級指標(biāo)對目標(biāo)的權(quán)重（如第8列所示），最后計算出各個指標(biāo)對目標(biāo)層的綜合權(quán)重（如第9列所示）。

3.3 基于TOPSIS的綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇

根據(jù)前面計算出來的指標(biāo)權(quán)重，運用TOPSIS法對某家具制造業(yè)人造板合作伙伴進行選擇，通 過公式（9）構(gòu)建加權(quán)矩陣F。

表3 組合權(quán)重賦值表Table3 Combined weight assignment table

分別對19個三級指標(biāo)，根據(jù)公式（9）和公式（10）計算出正理想解V+和負理想解V－，再將5家備選合作伙伴評價值理想解的相對貼近度計算出來，結(jié)果見表4。

通過表4可以看出，在備選合作伙伴中，備選合作伙伴與理想解的貼近度為：備選合作伙伴D＞備選合作伙伴A＞備選合作伙伴E＞備選合作伙伴B＞備選合作伙伴C，故優(yōu)先選擇D為合作伙伴。

表4 備選合作伙伴與理想解的貼近度Table4 The closeness of ideal solution for alternativepartners

4 結(jié) 論

本研究以家具制造業(yè)為核心企業(yè)，通過上游、下游、逆向物流協(xié)同來構(gòu)建綠色供應(yīng)鏈，促進產(chǎn)業(yè)升級改造，研究發(fā)現(xiàn)綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建過程中其合作伙伴選擇至關(guān)重要，通過查閱相關(guān)文獻和深入企業(yè)調(diào)研，構(gòu)建了一套結(jié)合企業(yè)基礎(chǔ)評價和綠色環(huán)保評價的三級指標(biāo)進行合作伙伴選擇。選取TOPSIS這一多目標(biāo)決策法對合作伙伴進行選擇，在指標(biāo)賦權(quán)時既考慮了專家評判的重要性，又綜合了數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出來的離散信息，構(gòu)了基于熵值修正的G1組合權(quán)重模型，能更加客觀的計算出評價指標(biāo)的權(quán)重，使評價結(jié)果更具說服力。同時通過算例對家具制造業(yè)綠色供應(yīng)鏈合作伙伴選擇評價過程進行應(yīng)用，對于其他綠色制造業(yè)合作伙伴選擇決策能起到一定的借鑒作用。