基于三角模糊数的TOPSIS建筑逆向物流运作模式选择

仇国芳，葛 婷

（西安建筑科技大学 管理学院，陕西 西安 710055）

基于三角模糊数的TOPSIS建筑逆向物流运作模式选择

仇国芳，葛 婷

（西安建筑科技大学 管理学院，陕西 西安 710055）

针对建筑逆向物流运作模式选择问题，提出了自营模式、联营模式和外包模式三种建筑逆向物流的运作模式，在分析建筑企业逆向物流影响因素的基础上，构建了逆向物流运作模式选择评价的准则体系，运用三角模糊数的TOPSIS评价方法建立了逆向物流运作模式选择的多准则评价模型，通过实例验证了该模型的适用性和有效性。

建筑施工企业；逆向物流；运作模式；三角模糊数；TOPSIS

1 引言

随着城市化建设进程的深入，新区建设和旧城改造等产生了大量建筑垃圾。以往建筑垃圾处理方式比较简单，如露天堆放、非法倾倒和焚烧等。这样的处理方式浪费资源且污染环境。近些年来，不少学者提出了基于逆向物流的建筑垃圾循环利用模式，如周盛世（2009）结合当前构建和谐社会发展循环经济的现状，提出了基于逆向物流的建筑垃圾循环利用的运作模式[1]；K.R.A.Nunes等（2009）针对巴西建筑垃圾管理，提出了逆向物流产业化运作模式和促使施工企业实施逆向物流的系列措施[2]；王晓丽（2010）基于供应链思想，利用电子商务平台，提出了建筑垃圾共同收集的逆向物流运作模式[3]；王林秀等（2011）基于生产者责任延伸和逆向物流理论，构建了建筑业逆向物流系统[4]；陈家科，孙慧（2011）分析和研究了几个发达国家的建筑垃圾处理模式，结合中国建筑垃圾产生方式和特点，提出了基于合作关系的建筑垃圾逆向物流运作模式[5]；胡云鹏（2014）基于循环经济理论，探讨了建筑业循环物流系统运作模式[6]。目前，针对建筑逆向物流系统和运作模式方面的研究比较多，而对如何选择逆向物流运作模式的研究较少。本文就逆向物流模式的选择进行研究，旨在为建筑企业提供一套可行有效的方法，进而推动建筑业逆向物流系统的构建。

对于逆向物流运作模式选择问题，目前采用较多的解决方法是层次分析法和模糊层次分析法。程广平，王国志等通过构建企业逆向物流运作模式选择的评价体系，建立模糊综合评价模型[7-8]。任鸣鸣，汪达钦等针对逆向物流运作模式选择问题，提出了逆向物流运作模式选择的指标体系，建立了AHP层次结构模型[9-10]。AHP和模糊综合评价法在将专家意见由定性向定量转化时不能完整表达专家意见，导致评价结果与实际情况不符。而三角模糊数综合考虑了专家对于备选方案的三种不同的状态，数据科学可靠，能为决策者提供更加切合实际的选择依据。本文采用三角模糊数的TOPSIS选择评价方法对建筑企业逆向物流运作模式进行研究，运用三角模糊数确定各准则权重值，并结合TOPSIS评价方法选择适合建筑施工企业的逆向物流模式。

2 三角模糊数的TOPSIS选择评价模型

2.1 三角模糊数定义及运算规则[11]

定义1:设在实数域R上的一个模糊数p，定义一个隶属函数u~(x):R→[0,1],x∈R，若特征函数u~(x)表示为

图1 三角模糊数分布图

定义2：对于任意两个模糊数A=(a1,b1,c1)和B=(a2,b2,c2)，模糊运算法则如下：

定义3：对于任意两个模糊数A=(a1,b1,c1)和B=(a2,b2,c2)，两个模糊数之间的距离计算公式为：

定义4：由三角模糊数构成的矩阵称为三角模糊矩阵。

2.2 基于三角模糊数的TOPSIS选择评价方法的决策步骤

假设参与评选的方案集为P=[p1,p2,…,pm]，即有m个可供选择的方案；选择评价准则集为C=[c1,c2,…,cn]，即有n个选择评价准则；决策群体集为D=[d1,d2,…,dk],即专家决策小组有k个决策者。

Step1：构建选择评价语言集。以程度语言构建评价语集，并将评价语言集转化为三角模糊数。权重与准则评语对应的三角模糊数见表1[12]。

表1 准则重要性评价与准则评价等级

Step2：建立三角模糊准则权重矩阵。专家根据表1给出各个准则权重评语，将专家给出的准则cj的评价语转化为三角模糊数=,)，其中，表示专家给出准则cj权重的最保守值；表示专家给出准则cj权重的最可能值；表示专家给出准则cj权重的最高值。

Step3：建立三角模糊准则评价矩阵。根据表1将专家对于备选方案 pi准则cj给出的评价语言转化为三角模糊数r~ij=(lij,mij,uij)，其中，lij表示专家对 pi的准则cj的最保守评价；mij表示专家对 pi的准则cj的最可能评价；uij表示专家对pi的准则cj的最高评价，则专家对m个方案的n准则进行评价构造的模糊矩阵R~为：

Step4：对模糊决策R~进行规范化处理。为了消除不同物理量纲对决策问题的影响，需要对决策矩阵进行规范化处理。在决策问题中属性类型一般分为两种：效益型和成本型。其中，效益型用B表示；成本型用C表示。若 j为效益型准则，则用式（12）；若 j为成本型准则时用公式（13）。最后，得到规范化矩阵。

3 建筑逆向物流运作模式及评价准则体系

3.1 建筑逆向物流运作模式

建筑业产生的建筑垃圾不仅数量多而且建筑废料的种类也繁多，建筑垃圾的成分中，绝大部分为金属材料、混凝土、砖瓦、木料、塑料制品等。如果可以分类收集、处理再加工的话，其用途是十分广泛的。如废钢材、废塑料以及废玻璃都可以回炉生产再生产品；废混凝土块、废砂浆经过破碎、分离也可以生成再生骨料、路基垫层、砌块；碎砖瓦经由材料供应商进行再加工可形成再生路面砖、再生实心砖和墙体材料等。建筑垃圾的回收处理，使整个企业和社会产生了巨大的经济效益和社会效益；同时建筑业的蓬勃发展，使建筑施工企业面临的竞争更加激烈，从企业的长期发展角度来看，实施逆向物流的建筑施工企业更具备发展空间。本文借鉴了工业企业逆向物流运作模式，将建筑逆向物流运作模式分以自营经营、联营模式和外包模式三种形式。

3.2 建筑逆向物流模式选择评价准则体系

建筑逆向物流的自营模式、联营模式、外包模式各有特点，施工企业如何根据自身状况和市场环境的变化选择合适的逆向物流模式，成为构建逆向物流系统的首要问题。本文对国内学者提出的逆向物流运作模式选择影响因素进行了分析，并结合建筑施工企业自身的固有特点，将建筑逆向物流运作模式影响因素分为外部因素和内部因素，外部因素包括技术因素、经济因素和社会效益；内部因素包括企业规模和实力、管理因素和企业发展战略。建立如图2所示的建筑施工企业逆向物流运作模式选择评价层次结构。该层次结构分为3层，目标层：建筑施工企业选择一种合适的逆向物流运作方式；准则层：运作模式选择的6个影响因素；方案层：可供建筑施工企业选择的备选方案—自营模式、联营模式和外包模式。

图2 逆向物流运行模式选择评价的准则体系

4 实例分析

现以陕西某建筑工程有限公司为例进行物流运作模式选择分析，该公司于2007年成立，具有7年建安施工历程。现有职工155人，注册资金700万元，大中型机械设备24台（件），有职称的工程技术经济管理人员9人，各岗位持证上岗人员61人，有资质的项目经理15人，其中一级5人，二级10人，年可完成建安产值12 000万元。

（1）根据表1专家给出各准则C1-C6重要性评语，见表2。

表2 各专家给出的准则重要性评价表

（2）根据表1专家使用语言评价等级来评估备选方案下Cj准则的评价等级，见表3。

（3）根据表1将专家语言等级评价表2、表3转化为三角模糊数权重矩阵和三角模糊数决策矩阵；运用式（9）、式（11）运算得到集结后的三角模糊数权重矩阵和三角模糊数决策矩阵。

依据RCi从大到小的顺序对决策方案进行排序可知RC2＞RC3＞RC1，说明该建筑施工企业适合选择与其他建筑企业联合经营管理模式。

表3 各专家给出的准则评价值表

5 结论

本文从企业规模和实力、管理因素、技术因素、经济因素、企业发展战略和社会效益6方面因素建立了企业逆向物流运作模式选择的指标体系，采用三角模糊数的TOPSIS评价方法对建筑施工企业进行逆向物流模式选择，并以陕西某建筑工程公司为例进行分析，并最终选择了联合经营方式作为该公司逆向物流的运作模式。然而，建筑业逆向物流系统的实施仍面临很多问题，这需要政府的干预和设计单位、甲方单位、施工单位、监理单位等多方共同合作实现。如：在设计阶段，设计单位应尽可能优化结构设计使建筑物拥有较长的使用寿命，并设计采用新型绿色建筑材料；在工程招投标阶段，甲方单位要求投标单位必须考虑建筑垃圾回收利用问题；在施工阶段，施工单位中应采用绿色施工工艺，技术人员应熟悉施工图纸内容，避免二次返工现象；在每个验收阶段，监理单位都需要考虑施工企业是否做到有效回收建筑垃圾，施工材料堆放是否科学合理，施工现场是否干净整洁等问题。

[1]周盛世.基于逆向物流的建筑垃圾资源化循环利用研究[J].中国市场,2009,(10):49-51.

[2]K R A Nunes,C F Mahler,R A Valle.Reverse logistic in the Brazilian construction industry[J].Journal of Environmental Management,2009, (90):3 717-3 720.

[3]王晓丽.基于供应链的施工企业逆向物流运作模式研究[J].物流科技,2010,(8):69-71.

[4]王林秀,王瑞敏,马强.基于生产者责任延伸的建筑业物流系统研究[J].科学与管理,2011,(2):69-72.

[5]陈家科,孙慧.从国家经验看中国建筑垃圾处理模式[J].国际经济合作,2011,(12):38-42.

[6]胡云鹏.构建建筑业循环物流系统研究[J].建筑科学,2014,(4):24-30.

[7]程广平,刘威.企业逆向物流模式的综合评价研究[J].统计与决策, 2007,(6):150-153.

[8]王国志,刘春梅.基于模糊评价法的制造型企业逆向物流模式选择研究[J].物流技术,2014,(7):104-108.

[9]任鸣鸣,刘运转.生产责任延伸制下的逆向物流模式选择[J].统计与决策,2008,(13):62-64.

[10]汪达钦,张丽华,姜樑.制造型企业逆向物流运作模式选择方法研究[J].上海管理科学,2010,(3):84-89.

[11]谢季坚,刘承平.模糊数学方法及其应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2013.

[12]Iraj Mahdavi,Nezam Mahdavi-Amiri,Armaghan Heidarzade,Rahele Nourifar.Designing a modle of fuzzy TOPSIS in mutiple criteria decision making[J].Applied Mathematics and Computation,2008,47(5): 607-617.

Selection of Reverse Construction Logistics Operation Mode Based on Triangular Fuzzy Number and TOPSIS

Qiu Guofang,Ge Ting
(School of Management,Xi’an University of Architecture&Technology,Xi’an 710055,China)

In this paper,in view of the problems in the selection of the reverse construction logistics operation mode,we proposed the self-operated mode,the jointly-operated mode and the outsourcing mode,then on the basis of an analysis of the factors influencing the reverse logistics operations of the construction enterprises,built the evaluation principle system for the selection among the three modes,then using the triangular fuzzy number based TOPSIS,built the multi-principle evaluation model,and at the end,through an empirical case, demonstrated the applicability and validity of the model.

construction enterprise;reverse logistics;operation mode;triangular fuzzy number;TOPSIS

F252.19；F224

A

1005-152X(2015)10-0094-04

2015-07-20

教育部人文社科项目“粗糙集三支分类决策机理分析：基于信息粒度视角”（12YJA630019）

仇国芳（1967-），女，陕西西安人，博士，西安建筑科技大学管理学院教授，研究方向：决策分析、粗糙集；葛婷（1989-），女，陕西西安人，西安建筑科技大学管理学院硕士研究生，研究方向：物流工程。

10.3969/j.issn.1005-152X.2015.10.027