基于Fuzzy-DEMATEL-ISM 的四川省報廢汽車回收率影響因素分析

蔡云，趙蕾，陳森，張又水，吳澳琪

（1.西華大學汽車與交通學院，四川 成都 610039；2.西華大學汽車測控與安全四川省重點實驗室，四川 成都 610039）

近年來，我國宏觀經濟增長推動了汽車產業迅速發展[1]。截至2021 年12 月31 日，中國汽車產銷量分別已增至2 608.2 萬輛和2 627.5 萬輛，汽車保有量為3.02 億輛，但是全國報廢汽車回收量卻只有249.3 萬輛，回收的報廢汽車僅占保有量的0.83%，回收率水平低于發達國家6%～8%[2]。四川省作為全國重要的汽車消費大省，2021 年全省汽車銷量、汽車保有量分別為129.2 萬輛和1 382 萬輛，在全國占比分別為5.0%和4.6%。如圖1 所示，四川省2021 年回收報廢機動車15.3 萬輛，按照國家行業協會統計平均1.8%的報廢率計算，四川省回收的報廢汽車大約占60%，近40%的報廢汽車未按規定報廢；如果按《報廢機動車回收拆解企業技術規范》規定4%的報廢率計算，超過70%的報廢汽車未按規定報廢。近年四川省報廢汽車回收量的增速低于全國平均增速，大量的報廢汽車流入非法回收拆解渠道。

流入非法回收拆解渠道的報廢車會帶來一系列的安全及環境問題，若妥善處理這些報廢汽車不僅可以有效避免這些問題，同時也會給回收拆解企業帶來一定經濟效益。報廢汽車中75%的廢舊零部件和材料都可再回收利用[3]，據預測，未來中國報廢汽車回收拆解市場產值將超過1 000 億元[4]。因此加大對報廢汽車回收拆解行業的監管力度，不斷提升報廢汽車回收率，對發展循環經濟意義重大[5]。

目前我國對報廢汽車回收率的研究基本停留在定性分析，缺乏將定性分析轉化為定量描述，也很少有學者對影響因素的影響程度進行量化分析。文章結合模糊DEMATEL-ISM 法，對報廢汽車回收率影響因素進行定量分析，更加直觀地反應各因素的影響程度以及其層級結構，從而找出影響報廢汽車回收率的本質影響因素、直接影響因素和間接影響因素，并針對性提出相應策略建議，促進報廢汽車回收率的提升和報廢汽車回收拆解與再利用產業發展。

1 報廢汽車回收率影響因素分析

1.1 經濟因素

經濟手段是規范市場秩序的治本之策。目前報廢汽車回收率低主要是因為缺乏經濟刺激，導致合法與非法回收之間利益差距大，大量報廢汽車流入非法回收渠道[6]。

一方面從回收企業來說，回收企業在回收網絡不健全的情況下收車成本較高[7]，不成熟的回收拆解利用技術導致利潤較低[8]，所以大多數正規回收企業處于邊際盈利或虧損的狀態。同時對非法回收企業的處罰力度也會影響報廢汽車回收率[9]。較低的違法成本，使得不法分子將大量報廢汽車私自拆解、違法銷售、非法上路等，從而導致正規回收企業回收率低。

另一方面從車主來說，經濟利益是車主在報廢汽車時考慮的重要因素。政府對車主的補貼力度以及車主的經濟水平也會影響報廢汽車回收率[10]，經濟收入水平高的車主對回收價格敏感度低，即使正規報廢回收拆解企業回收價格較低并且國家補貼較少時，他們也愿意將車送至正規企業報廢[11]。

1.2 政策因素

報廢汽車回收行業的發展需要合理的政策引導和支持[12]。報廢汽車回收拆解政策可以實現從不同的角度刺激回收拆解產業發展，有效增加報廢汽車的合法回收數量，從而使報廢汽車回收率得到有效提升。但目前我國報廢汽車回收再利用政策法規仍然還不夠完善，報廢汽車回收行業尚未建立完善的逆向物流網絡，大型回收拆解企業尚未占據主導地位，回收設施分布不均，對再利用零部件沒有檢測標準[13]。政策上對報廢汽車回收行業特別是再制造企業的補貼和支持力度不夠等[14]，這些因素都會影響報廢汽車回收率。

從前端車主來說，可以通過合理有效的政策提高車主報廢積極性。例如補貼政策可以調節非法回收與合法回收的差價[15]。通過政策補貼，可以在不增加財政負擔的情況下，提高車主報廢積極性，從而提升報廢汽車回收率[16]。

從中端回收企業來看，政策上允許檢測合格的零部件再利用[17]，從而提高材料利用率，提升企業回收利潤。例如，除了“五大總成”外，部分電子零部件也可以通過再加工并檢測合格后再利用[18]。

從后端再制造企業來講，合理的政策引導可以促進企業技術提升從而提高產品附加值[19]。隨著我國舊零部件檢測及再利用標準的出臺，再制造產品的應用將呈上升趨勢，零部件的再利用率將大大提高。

1.3 技術因素

車輛正式報廢從技術層面上說需要建立起連接車主、交管部門、試驗站、拆解企業和運輸公司的一體化報廢物流網絡與大數據平臺，并且需要先進的信息化物流系統支撐。報廢汽車回收拆解企業的生存能力和競爭力很大程度上取決于汽車拆解技術和智能化裝備[12]。但是我國回收拆解及再制造技術的實現大部分還需依賴人工完成，缺乏先進的自動拆解及再制造設備，導致勞動力數量多、拆解效率低、勞動力成本高等問題[20]，只有少數工廠采用的拆解工藝能夠達到較高的回收率[14]。

部分發達國家報廢汽車回收零部件比例約占整車的75%，而我國報廢汽車回收零部件的比例遠遠落后于這些國家。這不僅是因為汽車制造廠不愿意采用合格的再制造零部件，還因為拆解技術水平落后低下[12]。我國回收拆解企業數量多、規模小、專業化程度差、普遍不具備先進可靠的回收檢測技術和再制造技術。報廢汽車回收還涉及零部件疲勞壽命評估、結構材料無損檢測、內部檢測、表面損傷激光修復等關鍵技術。但目前國內相關企業在這些技術上還處于發展初期。

1.4 思想因素

我國民眾環保意識低，很多車主只從利益角度出發選擇要不要報廢[21]。目前四川省甚至全國都面臨著汽車回收發展滯后于產業鏈制造、流通的問題。報廢汽車的回收利用根本沒有得到足夠重視，甚至一些人還片面地認為廢舊汽車回收是回收的垃圾[12]，并且很多人已經形成的“先污染、后治理”觀念，導致人們不注重報廢汽車的資源回收再利用[17]。

同時，我國居民法律意識淡薄[21]，張繼超[22]調查發現，報廢車非法交易后，主要流向了偏遠山區的鄉村居民。而這里的居民對購買“拼裝車”和出售不具備再制造條件的零部件等違法行為的嚴重性認知不足。

1.5 其他因素

目前的報廢汽車回收體系還不完善，相關產業在市場帶動下發展緩慢，存在安全隱患、環境污染、資源浪費等突出問題[12]。除此四川省還沒有針對報廢汽車回收的大數據平臺，回收網點分布不均，“交車難”等因素影響了車主交車。

環境因素也是影響報廢汽車回收率的一個重要因素，在回收過程中如果采用簡單的工藝，雖然會降低成本，提高經濟效益，但是會對環境造成危害，在回收時又必須采用更加環保的回收工藝，這就增加了成本投入[8]。

基于上述分析，影響我國報廢汽車回收率的因素總結見表1。

表1 報廢汽車回收率影響因素

2 分析方法與模型建立

2.1 模糊DEMATEL-ISM 方法介紹

2.1.1 模糊DEMATEL 方法介紹

決策試行與評價實驗室法也稱為DEMATEL 法，主要用于研究復雜系統的影響程度[23]，通過矩陣將因素間的相互聯系轉換為因果關系[24]，并且計算出各要素的影響度、被影響度以及原因度與中心度，用以確定關鍵影響因素[25]。而模糊DEMATEL 方法可以有效避免初始數據不夠客觀的問題。

2.1.2 ISM 方法介紹

解釋結構模型法簡稱ISM，ISM 模型實際上是通過層次化結構將要素進行分層，從而使各層級要素的重要程度一目了然[25]。并且解釋結構模型能將多變量、關系復雜以及結構混亂的系統轉換為清晰系統[26]。

2.1.3 模糊DEMATEL-ISM 方法介紹

結合模糊DEMATEL 與ISM 模型分析報廢汽車回收率影響因素，可以科學、合理地理清各要素之間的相互影響關系。兩種方法都采用了大量數學理論并結合使用，克服了單獨使用的弊端。因此將模糊DEMATEL法與ISM 法相結合，分析影響因素眾多且復雜難以量化的報廢汽車回收率問題尤為合適。

2.2 構建模糊DEMATEL-ISM 模型

模糊DEMATEL-ISM 模型建立步驟如圖2 所示。

圖2 模糊DEMATEL-ISM 模型建立步驟

2.2.1 建立直接影響關系

結合報廢汽車回收率12 個影響因素設計問卷，成立專家小組，采用專家打分法，依據專家經驗，對各指標之間的相互影響程度進行打分。調查對象主要來自3 個方面：高校學者、四川省報廢汽車回收拆解企業管理者以及報廢機動車回收拆解行業協會人員。評分方式為0～4 分制，將專家打分的平均數建立n×n 的矩陣F，其中fij表示要素i 對要素j 的影響，當i=j，時fij=0，即不考慮元素對自身的影響，矩陣F 的對角線元素都為0。

2.2.2 構建三角模糊直接影響矩陣

運用專家打分法分析報廢汽車回收率影響因素的重要程度，將影響因素記為S={S1，S2，…，S12}，以Xij指代Si（i=1，2，…，12）與Sj（j=1，2，…，12）之間的影響程度。三角模糊數可以記為X=（l，m，r），l 在左側為保守值；m 為中間值，其最接近真實值；r 為樂觀值。

采用三角模糊數（TFN） 來避免專家打分的主觀性，將專家評價結果轉化為可以量化的強弱關系，語義轉換如表2 所示。

表2 模糊DEMATEL-ISM 方法語義轉換表

2.2.3 清晰直接矩陣

利用重心法對模糊矩陣進行清晰化處理，其中Q為經過重心法解模糊后得到的清晰數值（表2），利用公式（1）計算得出清晰直接影響矩陣Z，具體公式如下：

2.2.4 構建綜合影響矩陣

2.2.4.1 規范直接影響矩陣，公式（2）對直接影響矩陣進行規范化處理，其中s=0.134 8，由公式（3）計算得到：

2.2.4.2 計算綜合影響矩陣，綜合影響矩陣表明各因素間的相互影響關系。計算過程如公式（4）：

式中：I 為單位矩陣。

根據公式（4）計算得到綜合影響矩陣T，如表3所示。

表3 綜合影響矩陣T

2.2.4.3 計算被影響度、影響度、原因度、中心度的方法如下。

影響度指的是矩陣T 的每行元素和，表明對其他因素的影響程度，用D 表示。

被影響度指的是矩陣T 的每列元素和，表明受到其他因素的影響程度，用R 表示，其計算公式為：

原因度指的是影響度與被影響度之差，即Di-Ri。如果原因度大于0 則為原因要素，表明該因素對其他因素具有較大影響，如果原因度小于0 則為結果要素，表明該因素被其他因素影響。

中心度指的是影響度與被影響度之和，即Di+Rj，中心度體現該因素在整個系統中的作用及重要性。

2.2.5 整體影響矩陣和可達矩陣構建

從模糊DEMATEL 模型轉換到ISM 模型，先計算出整體影響矩陣，然后找出合適的閾值λ 計算出可達矩陣，計算整體影響矩陣H 的方法如下：

可達矩陣M 用來判斷所有要素兩兩之間是否存在相互影響關系，計算方法如下：

式中：λ 為閾值，λ 等于T 中所有元素的均值加上標準差，閾值的設定目的是為了獲取影響程度較小指標間的影響關系。

由以上公式求得可達矩陣如表4 所示。

2.2.6 建立多層ISM 模型

根據可達矩陣構建報廢汽車回收率影響因素的多層梯階結構模型，用于分析各影響因素間的層級關系。首先對得到的可達矩陣分別進行區間和級間分解。區間分解是將區間內所有元素劃分為獨立子系統，級間分解是將系統內各元素劃分為不同的層級。

可達集是指在M 中因素Si對應行中，rij=1 所對應列的因素集合，用公式表示為：

先行集是指在M 中因素Si對應列中，rij=1 所對應行的因素集合，用公式表示為：

若C（Si）=R（Si）∩A（Si）=R（Si），則此時可以得到最高層級影響因素C（Si），然后將該因素所在的行與列在可達矩陣中劃除，多次往復該步驟，直到所有因素都被劃去時停止層級分解。

3 研究結果分析

3.1 影響度與被影響度分析

結合以上模型運用MATLAB 軟件計算出各因素的影響度與被影響度情況如圖3 所示，由圖3 可以看出收車成本（S1）、回收利潤（S2）、回收體系（S11）具有較高的被影響度，這些因素受其他因素影響較大，屬于間接影響因素。非法回收處罰力度（S3）、補貼政策（S5）、零部件再利用政策（S6）、拆解檢測設備（S7）、拆解技術水平（S8）具有較高的影響度，對報廢汽車回收率具有直接影響作用。

圖3 影響因素的影響度與被影響度

3.2 中心度與原因度分析

結合ISM 層級劃分與原因度分析，如圖4 所示。原因因素有非法回收處罰力度（S3）、零部件再利用政策（S6）、補貼政策（S5）、拆解檢測設備（S7）、拆解技術水平（S8）、法律意識（S10）、環保意識（S9），結果因素有收車成本（S1）、回收利潤（S2）、回收體系（S11）、環境因素（S12）、車主收入水平（S4）。中心度排在前3 的分別是回收體系（S11）、回收利潤（S2）、收車成本（S1），表明這些因素對報廢汽車回收率的影響較大，如果采取一些措施完善回收體系、增加回收利潤、降低回收成本將會有效提升報廢汽車回收率。

圖4 原因因素中心度與原因度

3.3 ISM 結果分析

由以上方法得到我省報廢汽車回收率影響因素梯階結構模型如圖5 所示，5 個直接影響因素為：收車成本（S1）、回收利潤（S2）、車主收入水平（S4）、環保意識（S9）、法律意識（S10），如果能有效改善這些因素將會對報廢汽車回收率的提升有立竿見影的效果；4 個間接影響因素為拆解檢測設備（S7）、拆解技術水平（S8）、回收體系（S11）、環境因素（S12），雖然不會直接影響到報廢汽車回收率，但是會起到間接影響的作用；3 個本質因素為非法回收處罰力度（S3）、補貼政策（S5）、零部件再利用政策（S6），改變本質因素不會立即對報廢汽車回收率有明顯提升，但這些因素影響面較大，應予以足夠的重視。

圖5 影響因素梯階層次結構圖

4 研究結論與建議

以四川省報廢汽車回收產業實際情況為例，提出了影響四川省報廢汽車回收率的12 個影響因素，運用Fuzzy-DEMATEL 模型計算各因素的相互影響程度，然后結合ISM 模型分析出5 個為直接影響因素、4 個間接影響因素和3 個本質因素。這些量化分析可以為四川省以及類似區域的報廢汽車回收拆解產業可持續發展政策制定與發展規劃提供理論依據，基于上述研究，建議從以下3 方面入手進一步提升四川省報廢汽車回收率并促進報廢汽車回收產業健康發展。

4.1 提升產業經濟效益，挖掘精細拆解能力。回收拆解企業應對報廢機動車進行精細拆解，使拆解產物合理歸類分流、減少周轉環節、節約物流成本，科學設定回收拆解流程，注重提升回收拆解技術水平，力求報廢汽車拆解產物的高值化利用，提升企業盈利能力。相關部門加強引導生產企業建立逆向物流回收體系，降低報廢汽車的拆解成本以及再制造成本，提高回收利用率，保障實現高效率、高利潤、重環保的回收拆解體系。

4.2 加強產業扶持，完善法規標準。制定統一規范的回用件檢測、鑒定、分選標準，打通回用件進入維修、汽配和個人消費市場的流通渠道。從政策上應加強非法回收處罰力度，鼓勵保護合法回收，營造公平營商環境，讓報廢汽車盡量回歸到正規回收企業；同時在合理范圍內提高補貼，引導和激發有實力的企業積極參與到報廢汽車回收拆解行業中，從而提升報廢汽車回收率。

4.3 廣泛持久宣傳新政，提高群眾參與意識。相關部門多渠道、多方式發布四川省各地區報廢汽車拆解產能建設、企業資質認定條件、驗收標準等信息，激發行業參與者熱情。利用新媒體、科普活動等方式進行宣傳，使群眾將報廢汽車積極主動送到正規企業報廢，提升群眾法律意識和環保意識。tive approach f