基于AHP模糊綜合評價對低碳供應鏈績效評價的研究

張　慧， 孫秀梅

(山東理工大學 商學院，山東 淄博 255012)

基于AHP模糊綜合評價對低碳供應鏈績效評價的研究

張慧， 孫秀梅

(山東理工大學 商學院，山東 淄博 255012)

摘要：低碳供應鏈已經成為國民經濟發展的重要組成部分和主要趨勢，借助平衡計分卡的思想提出供應鏈績效評價的指標，并運用層次分析法構建低碳供應鏈績效評價的指標體系.在此基礎上，利用模糊綜合評價方法構建績效評價模型，結合低碳家電供應鏈對其進行驗證.

關鍵詞：低碳供應鏈； 績效評價； 平衡計分卡； 層次分析法； 模糊綜合評價法

收稿日期：2015-01-07

作者簡介:張慧，女，15264311167@163.com

文章編號：1672-6197(2016)01-0073-06

中圖分類號：F274

文獻標志碼：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，對于低碳供應鏈的研究已經成為供應鏈研究領域的熱點.國外學者的研究主要集中在論述低碳供應鏈的內涵、特征、低碳供應鏈管理內容和機制等方面，Sundarakani等研究了整個供應鏈中的碳足跡，并針對如何在供應鏈中減少碳排放提出建議[1]，Cheng J. C提出一個測量、監控和整合低碳供應鏈中碳足跡的web服務框架，該框架可以測量并監控供應鏈中的碳足跡[2].在對供應鏈績效評價方面的研究中，Fredrik對供應鏈業務流程的關鍵指標進行了分析[3]，Thomas評價了供應鏈的合作伙伴關系，Flavio等則是基于多目標數學約束的理論構建了低碳供應鏈績效評價指標體系[4].國內學者對低碳供應鏈的研究也取得了一定的成果.楊紅娟等提出了低碳供應鏈的概念，并構建了低碳供應鏈績效評價指標體系，之后運用DEA進行了初步評價[5]；趙廣華在借鑒發達國家政府和集群企業低碳管理的經驗措施的基礎上，闡述了集群企業低碳供應鏈管理的內容和實施低碳供應鏈管理等方面的重要措施[6].

對供應鏈績效進行評價的目的就是為了及時準確地識別其在運營過程中存在的問題，實現對供應鏈管理的優化，在市場需求發生變化時可以迅速應對，這樣就可以實現供應鏈價值的最大化.在這個過程中，通過采取構建評價指標體系，設置評價標準，運用數理統計或運籌等工具，采取定量分析和定性分析等方式，對供應鏈運行狀況進行系統客觀的評價，對其管理成果進行全方位的評價.

1研究方法

供應鏈績效評價涉及多方面的內容，是一個復雜的多層次的評價問題.評價指標的選取與考評者的知識水平和個人偏好等直接相關，受其直接影響，因此帶有一定的主觀性，人為因素造成的偏差很難避免.況且，評價指標的設定大多都是定性的，這就使得具體操作起來有困難.另外，評價工作的進行需要從不同方面、不同角度進行考察，為求客觀最好可以分層進行.因此，供應鏈績效評價是一個復雜的多層次的模糊評價問題.

1.1　平衡計分卡

評價供應鏈的績效，首先要構建一個科學合理并且實際可行的評價指標體系.本文借助平衡計分卡的思想，結合經濟形勢對低碳的要求，建立評價指標體系.

圖1　平衡計分卡

美國著名學者羅伯特·卡普蘭和大衛·諾頓于1992年發表了《平衡計分卡：驅動績效的評價指標體系》的文章，第一次提出“平衡積分卡”(Balanced Scored，簡稱BSC)，在這之后發表的一系列文章，推動并逐步形成了現在的平衡積分卡模型[7].

平衡計分卡指出，傳統的財務會計模式衡量的是落后的結果因素，也就是已經發生的事，而無法有效評估領先的驅動因素，不能幫助企業做出前瞻性的投資.因此，有必要做出轉變，使得組織的愿景可以用由四項觀點構成的績效指標進行評價[8].四項指標分別是：財務(Financial)、客戶(Customer)、內部運營(Internal Business Processes)、學習與成長(Learning and Growth).

基于以上考慮，將財務、客戶、業務流程和學習成長作為評價供應鏈績效的四個一級指標，并且補充關于低碳的一級指標——減排環保，為此，構建了供應鏈績效評價指標體系，見表1.

表1供應鏈績效評價指標體系

目標層準則層指標層供應鏈績效評價財務價值A客戶服務B業務流程C學習與成長D減排環保E供應鏈資本收益率A1供應鏈總庫存成本A2現金周轉率A3訂單總提前期B1客戶保有率B2客戶響應時間B3客戶價值率B4有效提前期率C1時間柔性C2目標成本C3新產品銷售率C4產品最后組裝點D1信息共享率D2團隊參與程度D3單位產值能耗E1能源節約率E2設備設施利用提高率E3環保效率比率E4

1.2　層次分析法

層次分析法的(Analytic Hierarchy Process，AHP)規范量化處理不僅可以降低因素的不確定性，簡化繁雜的分析計算，而且能幫助決策者保持其思維決策過程中原則的一致性.特別是對那些復雜的難以全部進行量化的管理問題，可以得到一個比較滿意的決策結果，因此該方法是一種確定權重的科學方法.

在本文中，層次分析法的引入不僅解決了確定評價要素權重時的主觀性問題，也克服了以往模型中要素權重的確定主要依靠統計試驗或專家評分的缺陷.該方法只需要綜合兩兩評價的結果，只要兩兩比較的結果是準確的就能確保指標權重的準確，不再需要評價委員給出確切的數值，也不需要對這些數值進行排列.層次分析法可以從基本原理上對不確定性進行過濾，避免了以往的權重確定方法中人為誤差導致的最終評價結果失真這一現象，從而為進一步的模糊綜合評價奠定了基礎.

層次分析法的基本步驟如下：

第一步，確定層次分析的結構

根據上文所構建的供應鏈績效評價指標體系，將影響因素分為三層：目標層、準則層和指標層.其中目標層表示總體目標；準則層包括實現總體目標的中間環節，由三大部分組成(集群優勢、政府支持力度、社會環境)；指標層涵蓋了影響目標的各類因素，總共包含13個具體指標.

第二步，構造判斷矩陣.

層次結構的確定意味著上下層之間元素的隸屬關系也就被確定了.假定下一層元素B1，B2，…，Bn隸屬于上一層元素B，那么就可以建立元素B1，B2，…，Bn間的兩兩比較的判斷矩陣作為判斷準則，判斷矩陣記作 A.

判斷矩陣 A 中的元素aij反映了元素Bi相對于Bj的重要程度.矩陣元素aij的具體數值需要專家依據各指標的重要性進行賦值，做出定性的經驗判斷來確定.在具體賦值時，可以采用Satty提出的九級分制，見表2.

表2九級分制

a/b說明1a與b重要程度相同3a比b略為重要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賦值在相鄰兩整數之間折中1/n(n=1,2,……,9)當a/b=n時

判斷矩陣 A 是一個互反矩陣，其中的元素aij滿足矩陣的互反性和一致性，具有如下性質：

aij>0且aij=1/aji

(1)

同樣地，每個準則層下的指標層也進行上述的計算，這樣就可以形成兩級比較的判斷矩陣.

第三步，分別計算準則層的權重和指標層的權重.

對于判斷矩陣 A，必有符合：

|λI- A|=0( I 為單位矩陣 )

(2)

根據判斷矩陣的最大特征值，計算與之對應的特征向量，它即為滿足CW=λmax的 W，而 W 的各個分量 Wi就是對應于各指標的權重.

第四步，檢驗判斷矩陣的一致性.

為了對判斷矩陣的一致性進行檢驗，需要引入一致性指標C.I.，其計算公式如下：

C.I.=(λmax-n)/(n-1)

(3)

如果要更好地檢驗判斷矩陣是否具有滿意一致性，就需要再引入另一個指標，即判斷矩陣的平均隨機一致性指標R.I.值，其具體的值見表3.

表3一致性指標R.I.值

n12345678910R.I.值0.000.000.580.901.121.241.321.411.451.49

對于一階、二階判斷矩陣來說，它們總是完全一致的，但是當判斷矩陣的階數大于 2 時，將其一致性指標C.I.與同階的平均隨機一致性指標R.I.相除，得到的值稱為判斷矩陣的一致性比例C.R.，即

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

(4)

因為當n=1 或n=2時，判斷矩陣具有完全一致性，則可以定義為C.R.=0；一旦n>2，那么，如果計算的結果C.R.<0.1，則說明判斷矩陣具有滿意一致性，也就是說該判斷矩陣是有效的，其向量 W 中的分量可以作為指標的權重；如果計算結果C.R.>0.1，則說明判斷矩陣沒有通過檢驗，此時就不能把得到的 W 分量作為權重，而是應該返回第二步，調整修改判斷矩陣，直到判斷矩陣滿足C.R.<0.1 為止.

第五步，計算總權重.

分別計算得到準則層和指標層中各元素對應的權重后，將各準則層的權重乘以其下指標層各指標的權重得到的就是總權重.

第六步，對總權重進行一致性檢驗.

總權重的計算結果也需要進行一致性檢驗，同樣地，若C.R.<0.1，則認為總權重具有滿意一致性，是可以作為權重的；否則必須再次對各判斷矩陣進行調整和修正，直到總權重具有滿意一致性.

通過訪談方式，征詢有關供應鏈管理者、專家的意見，得到了對供應鏈績效評價指標體系中各要素重要性的打分，采用上述的層次分析法求得各要素指標的權重，見表4.

表4一級指標(準則層)賦權表

指標ABCDE權重WA112440.33B112340.31C1/21/21330.20D1/41/31/3110.08E1/41/41/3110.08

C.R.=0.010209<0.1，因此判斷矩陣通過一致性檢驗.

之后，依次對二級指標進行打分，分別得到二級指標中各個因素的權重，同時對其一致性進行檢驗，最終得到供應鏈績效評價指標體系的權重，見表5.

表5供應鏈績效評價指標體系

目標層準則層權重指標層權重總權重供應鏈績效評價財務價值A0.33客戶服務B0.31業務流程C0.20學習與成長D0.08減排環保E0.08供應鏈資本收益率A10.310.1023供應鏈總庫存成本A20.110.0363現金周轉率A30.580.1914訂單總提前期B10.090.0279客戶保有率B20.450.1395客戶響應時間B30.230.0713客戶價值率B40.230.0713有效提前期率C10.110.022時間柔性C20.190.038目標成本C30.350.070新產品銷售率C40.350.070產品最后組裝點D10.110.0088信息共享率D20.310.0248團隊參與程度D30.580.0464單位產值能耗E10.470.0376能源節約率E20.280.0224設備設施利用提高率E30.160.0128環保效率比率E40.090.0072

1.3　模糊評價法(Fuzzy comprehensive Evaluation，簡稱FCE)

模糊綜合評價分析方法是以模糊數學為基礎的，該方法把要考察的模糊對象和反映該模糊對象的模糊概念作為模糊集合，建立一個適當的隸屬函數，并結合模糊集合論的運算，對模糊對象進行定量分析.由學者汪培莊提出了糊綜合評價，這一應用方法在眾多科技工作者中得到廣泛應用.其優點是：模型簡單易掌握，在對多因素多層次問題的評價應用中效果顯著，有其他模型無法替代的優勢.所謂綜合評價，就是對受到多種因素影響的事物或現象做出綜合的評價，而模糊數學就是運用數學的方法對客觀存在的模糊現象進行處理，因此，概括的說模糊綜合評價就是運用模糊數學的方法對受到多種因素影響的事物或現象做出綜合的評價[9].模糊綜合評價法能夠將各個評價主體的意見比較全面地進行匯總，從而綜合地全面地對被評對象進行較為客觀的反映[10].具體過程是：將評價目標分解成具體的多種因素組成的模糊集合，簡稱為因素集C，之后對這些因素所能選取的評審等級進行設定，構成評語的模糊集合，簡稱為評判集V，然后分別求出各單一因素對各個評審等級的歸屬程度，簡稱為模糊矩陣或評判矩陣R，最后根據各個因素在評價目標中得到的權重分配，通過模糊矩陣的合成運算，求出評價的定量解值.

因此，繼層次分析法計算出權重之后，要做的就是利用模糊綜合評價法計算綜合評價值：

第一步，構造模糊評價矩陣.

1)確立指標評分標準

假定每個指標有5個級別評語，Vj(j=1,2,3,4,5)，具體見表6.

表6等級評分標準

評語集好較好一般較差差等級分97531

2)根據指標評分標準，確定模糊評價矩陣

假如有N個專家，其中有n個專家對指標Iik的評價為Vj等級，那么，對于指標Iik，則有

Rijkj=n/N

(5)

因此，模糊綜合評價矩陣為

(6)

2實證分析

現有某家電供應鏈利用該評價指標體系進行供應鏈績效的評價，且有10位專家針對該評價體系的評價因素對其進行評價，首先是對財務價值的評價，結果見表7.

表7財務價值專家評定結果

評價指標好較好一般較差差供應鏈資本收益率23311供應鏈總庫存資本13321現金周轉率12421

由此可得評價因素“財務價值”的模糊評價矩陣:

(7)

類似的，依次對客戶服務、業務流程、學習與成長和減排環保進行評價，分別得到他們的模糊評價矩陣：

(8)

(9)

(10)

(11)

第二步，進行單因素評價.

通過對評價因素的模糊評價矩陣與其對應的權重進行合成運算，得到評價因素的單因素評價結果：

CA=WA·RA=(0.310.110.58)×

(0.130.240.360.170.1)

(12)

同樣地，

(13)

(14)

(15)

(16)

值得注意的是，此處所用的合成運算是模糊算子中的加權平均型，這是評估中經常用到的綜合評價模型，運算時兼顧了各元素的權重大小，評價結果體現了被評價對象的整體特征，比較適合于整體指標的優化。

第三步，進行綜合評價.

有上述計算，可得綜合評估矩陣R，即

(17)

而準則層的權重為W，即

W=(0.330.310.20.080.08)

(18)

那么，目標層的綜合評價結果為

Z=W·R=(0.330.310.20.080.08)×

=(0.20.30.30.150.04)

(19)

最后，將目標層的綜合評價結果和等級評價標準進行合成運算，得到最后的綜合評價結果，其分值越高，說明該供應鏈在所有評價指標上的綜合表現越佳，其績效水平越高，反之亦然。

V=(0.20.30.30.150.04)×

(20)

對照表6的等級評分標準，這一得分介于 “一般”和 “較好”之間，說明該家電供應鏈處于平均水平偏上。

從指標評價體系最終確定的權重中可以看出，在所有的一級指標中，財物價值和客戶服務的權重明顯優于其他指標，而隸屬財物價值的二級指標中，現金周轉率和供應鏈資本收益率的權重最大，分別為0.58和0.31,；在客戶服務的二級指標中，客戶保有率指標的權重最大為0.45。因此，財物價值和客戶服務的優劣對供應鏈績效的影響是最大的，而其二級指標中現金周轉率、供應鏈資本收益率和客戶保有率對相應的一級指標又有較大的影響。通過對該家電供應鏈的分析可知，造成該供應鏈績效一般的主要原因是其現金周轉率、供應鏈資本收益率和客戶保有率的等級較低，尤其是現金周轉率。因此，該供應鏈需要通過改善經營管理，不斷提高現金周轉率、供應鏈資本收益率和客戶保有率等重要影響因素的等級水平，只有這樣才能使得財物價值和客戶服務得以有效發揮，最終提高供應鏈的績效水平。

3結束語

模糊算子的模糊綜合運算綜合考慮了多個評價主體的意見，有效地解決了各因素對研究問題的影響和評價過程中的模糊性問題，將定性評價與科學的定量計算有機的結合起來，從而提高了供應鏈績效評價的精確度.

層次分析法和模糊綜合評價法相結合方法適合對多目標多因素的系統進行評價，不僅考慮到不同行業的專家對于不同因素的評價，還可以根據供應鏈的不同進行調整，具有相對普遍的適用性。此外，運用模糊綜合評價方法對供應鏈中各個方面的績效進行評價，得到的不僅是總體評價結果，還有各個環節的績效情況，可以更方便地對供應鏈進行相應的控制和調整。

參考文獻

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(編輯：劉寶江)