废旧手机逆向物流模式的选择模型及求解方法

Abstract ： The problem of how to select a reverse logistics mode for the recycling of the used cell phones is addressed in this study． A model based on analytic network process （ ANP） is proposed for the investigation． To carry out the investigation，questionnaires with questions about the recycling of the used cell phones are sent to middle and higher management staff． Then，the data obtained from the returned questionnaires are assessed by using Delphi method． The feasibility and effectiveness of the proposed method are validated by simulation on the Super Decisions platform． The results show that outsourcing mode takes up to 43. 9 percent of the recycling，joint business mode 31. 9 percent，and self － supporting mode 24. 2 percent． Therefore，among the three reverse logistics modes，the outsourcing mode is the best． Key words： used cell phone； reverse logistics； analytic network process； super decisions platform 随着经济的快速发展， 顾客的需求多样化， 产品 的生命周期越来越短。 在消费的同时， 废旧产品的 大量丢弃引起高度重视， 逆向物流逐渐成为一个热 ［13 ］ 。近年来， 点研究领域 手机的使用呈现出递增的 趋势， 手机市场的膨胀进而导致了废旧手机的大幅 增加。如何回收和处置废旧手机、 减少对环境的污 染， 逐渐成为政府和企业共同面临的一个重大环保 难题。废旧手机的回收和再次利用， 不仅可以减少 电子垃圾污染， 而且可以提取手机中可二次利用的 ［4-6 ］ 。 因此， 稀有贵重金属， 实现资源的循环利用 合 理选择废旧手机逆向物流模式， 并二次利用必将产 生良好的环境和经济效应。
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应用 ANP 理论方法解决逆向物流模式选择问 题的可行性主要体现在以下 3 方面： 1 ） ANP 是建立 在 AHP 技术广泛使用的基础上的， 且 ANP 能够灵活 表达不同层次或同一层次内各元素相互依赖的关 系； 2 ） ANP 方法宽松的网络结构使得任何决策问题 的表述成为可能， 而不用考虑同一层级中的子准则 或者元素的先后顺序； 3 ） ANP 是一个循环的非线性
表2 Tab． 2 “自营模式” 以 为准则的判断矩阵 The judging matrix of the selfsupporting mode 顾客满意 污染物排放 噪声控制 1 1 /3 1 /6 3 1 1 /3 6 3 1 权重 0． 655 0． 250 0． 095
流模式选择模型的求解步骤如下 。 步骤 1 ： 收集数据。 采用问卷调查获取数据， 并 用德尔菲法对数据进行评判。 步骤 2 ： 构建判断矩阵并进行一致性检验 。根据 模型中控制层和网络层的元素之间的相互依存以及 反馈关系， 构建判断矩阵， 计算权重， 并进行一致性 检验。 步骤 3 ： 复杂网络关系求解。借助于 Super Decisions 软件作为辅助计算工具， 分别计算未加权超矩 阵、 加权超矩阵以及加权超矩阵的极限矩阵 。 3． 2 3． 2． 1 模型的求解过程 收集数据 为了使选择模型的实施对企业废旧手机的回收 和再利用具有实践性指导作用， 数据的收集采用问 卷调查的方式。问卷调查对象为某手机制造企业中 采购、 生产、 财务、 销售等各部门的中层以上管理人 由于这些管理人员熟悉企业的具体运行状况， 他 员， 们的见解具有一定的代表性。 根据问卷调查， 对收 集的数据主要采用德尔菲法进行评判 。 3． 2． 2 构建判断矩阵并进行一致性检验 为了评价选择模型中各因素之间的相对重要程 需要分别构造各准则 度以及对目标层的影响程度， 、 “自营 下的判断矩阵。限于篇幅， 仅以“物流模式” ” 、 “运营成本 ” 和“库存控制 ” 为准则构造判断 模式 矩阵， 其它准则下的判断矩阵没有列出。 以“物流模 式” 为准则， 构造的判断矩阵如表 1 所示， 其中判断 矩阵的构建均按 Saaty 提出的 1 ～ 9 标度法进行两两 比较。
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等
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第1 期
侯东亮，聂金权，邹律龙： 废旧手机逆向物流模式的选择模型及求解方法
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和周建勤
建立废旧手机逆向物流回收体系， 并在
影响目标的各关键因素并对其给予一定权重， 该层 元素彼此独立并受目标层支配； 准则层包含了决策 其中经济因素包含投资总 层各关键因素的子因素， 盈利性、 运营成本， 管理因素包含设施、 设备管理 额、 能力、 人员管理和沟通能力、 信息管理能力， 技术因 素包含分拣加工技术、 技术创新能力和库存控制能 环境因素包含噪声控制、 顾客满意、 污染物排放； 力， 方案层则包含了可供企业选择的逆向物流运作模式 的具体方案。
2
2． 1
网络层次分析法
网络层次分析法的基本思想 网络层次分析法是由美国 Pittsburgh 大学 Saaty
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建立逆向物流运作模式的选择模型
企业逆向物流运作式的合理化选择对企业实
教授提出的一种基于原理、 技术和专家经验的多属 性的系统的决策分析方法。 它是在层次分析法 （ analytic hierarchy process，AHP ） 的基础上考虑了同一 利用 层次之间或相邻层次之间各因素的相互影响， 超矩阵对各影响因素进行综合分析从而得出其综合 权重的一种方法
在模型中， 第 1 部分控制层为模型的目标层， 是 逆向物流运作模式的整体权重指标， 通过网络分析 联合经营模 方法计算出各个方案 （ 企业自营模式、 式、 外包模式） 的整体权重， 经过权重的比较得出最 终方案。模型中的第 2 部分网络层包括决策层、 准 则层和方案层。 决策层是在目标层的基础上， 确定
第 15 卷第 1 期 2012 年 2 月
工业工程 Industrial Engineering Journal
Vol． 15 No． 1 February 2012

体系中各流程详细分析的基础上构建了成本效益回 收模型。 上述研究主要从系统建立、 回收渠道构建模式 以及成本效益方面进行了分析。 但是针对回收渠道 模式方面， 现有研究只是定性分析了逆向物流运作 模式选择中的关键因素， 并没有定量化分析。 本文 针对废旧手机回收模式选择问题， 从经济、 管理、 技 术以及环境四方面构建废旧手机逆向物流运作模式 的选择模型， 运用网络层次分析法 （ analytic network process， ANP） 并结合 Super Decisions 软件求解模型， 优化方案可为手机制造企业以及相关企业的废旧产 品回收和再利用提供一定的借鉴 。
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ANP 方法由 2 个部分组成。 第 1 部分为控制 主要包括问题目标及决策准则， 该层可以没有决 层， 但至少应有一个目标。 控制层中每个准则 策准则， 的权重均可由传统 AHP 方法获得。 第 2 部分为网 由所有受控制层支配的元素组成的， 这些元素 络层， 之间相互依存的关系组成复杂的网络结构
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工
业
工
程
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结构， 但同时它又具有线性层级的形式， 即最高层次 是目标层， 最低层次是可供选择的方案。
对表 1 中的判断矩阵进行归一化处理， 并计算 ； Saaty 一致性指标 根据 给出的平均随机一致性指标 RI 的参考值， 计算判断矩阵的随机一致性比率 CR = 0. 099 5 。当 CR ＜ 0. 1 说明判断矩阵的一致性是可 以接受的， 不用对判断矩阵作适当修正。
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高质量、 环境保护等目标和提高企业的竞 现低成本、 争力有重要的意义。由于在逆向物流模式选择中要 因此需要一个能够解决多因素决策 考虑的因素多， 管理、 技术和 问题的方法。本文以逆向物流中经济、 环境等关键因素为前提， 借鉴网络层次分析法的思 想构建废旧手机逆向物流模式的选择模型。 该模型 结构由控制层和网络层两部分组成 ， 如图 1 所示。
The Selection of Reverse Logistics Modes for Used Cell Phone Products
Hou Dongliang， Nie Jinquan， Zou Lülong
（ Engineering College，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524088 ，China）
收稿日期： 2011-05-18 ）， 作者简介： 侯东亮（ 1979男，内蒙古自治区人， 讲师， 主要研究方向为工业工程与管理 、 物流管理．
在废旧手机逆向物流研究方面，Louise Canning 提出了信息网络环境下的手机回收和再利用的 ［8 ］ 机制， 并考虑了顾客参与的重要性； Silveira 等 提出 了一套全面的废旧手机再循环流程并针对翻新和贵 重金属的再利用方面建立了回收系统 ； Roland Geyer 从逆向物流角度详细分析了废旧手机回收和再 ［10 ］ 利用带来的经济效益； 何益波和李立清 总结了废 从多角度定性分析 旧手机回收和利用的几种形式， ［11 ］ 了回收利用的措施； 邢光军和卢子芳 提出了生产 商延伸责任制下手机逆向物流渠道构建的模式， 并 针对回收渠道模式选择的关键因素进行了详细的分 析， 但在选择备选方案时没有给出定量化分析； 张继 等