绿色供应链下基于组合赋权的灰色关联TOPSIS法对供应商评价选择的研究

王燕茹 姜 坤

（江南大学，无锡 214122）

绿色供应链下基于组合赋权的灰色关联TOPSIS法对供应商评价选择的研究

王燕茹 姜 坤

（江南大学，无锡 214122）

为了顺应绿色供应链发展的趋势，H企业与供应商建立绿色战略合作伙伴，实现双方的共赢。文章综合考虑了质量、服务、环境、成本、技术五大因素，建立了科学合理的供应商评价指标体系；采用FAHP法和熵值法对各指标进行主观和客观组合赋权，利用灰色关联TOPSIS法进行供应商评价排序，选出最佳的供应商作为绿色战略合作伙伴；最后通过算例计算以及结果对比分析，验证了FAHP/熵值法/灰色关联TOPSIS模型的稳定性和有效性。

绿色供应链 组合赋权 灰色关联 TOPSIS 供应商评价选择

引 言

在我国社会经济快速发展的历程中，许多企业一直持有利润最大化的传统发展理念，致使人类面临着大气污染、水污染、资源浪费等严峻的环境问题。在此情形下，欧盟颁布了 《ROHS指令》和 《化学品的注册、评估、授权和限制》等相关环境保护监管指令［1］；我国也相继出台了《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国循环经济促进法》、《中华人共和国节约能源法》等环境保护法律法规，而且把 “生态文明”提升到更高的战略层面，强调在提升经济建设的同时，应具备环境保护意识和树立生态文明的理念［2］。随着国外和国内环保法律法规约束力度的加大以及人们环保意识的增强，我国制造业将面临着能源降耗和污染减排的挑战［3］。一些企业开始根据“绿色”原则，注重使用环保原料和包装再生材料、减少燃料的使用量［4］。绿色供应链已经应用到许多领域中，在制造业供应链发展中绿色化也成为一个必然的趋势。

绿色供应链是在1996年密歇根州立大学制造协会（MRC）在进行一项关于 “环境负责制造”研究中提出的，即企业追求经济效益的同时兼顾环境效益，并且将绿色供应链作为一项重要的研究课题［5］。一些企业开始测量他们的绿色度，而测量企业绿色度的关键环节之一是如何选择最佳的供应商作为长期的合作伙伴。通过选择合适的绿色供应商，企业可以在很大程度上提高资源回收利用率以及减少污染物的排放量，对于供应商提供的原料进行绿色控制、加工，从而促使整个供应链实现绿色化，与供应商建立绿色战略伙伴关系，实现可持续发展。

目前国内外学者对供应商评价选择的研究主要集中在指标体系和评价方法等方面。李力（2007）［6］建立了包括绩效、管理水平、生产能力、发展能力、协助能力、任务风险、企业环境在内的军品供应商选择指标体系，并运用新的三角模糊数方法对供应商进行选择；钱吴永（2009）［7］从价格、服务水平、质量、创新能力、市场反应能力、业界信誉6个方面进行分析，并提出了灰色关联定权的方法，结合TOPSIS法对供应商进行评价；Dou（2014）［8］筛选出了战略操作性、组织、环境3个一级指标以及文化、技术、成本、质量等14个二级指标进行分析，运用网络层次分析法（ANP）进行权重的确定，结合灰色关联度方法选择最佳的供应商，最后对算例结果进行灵敏度分析，验证了方法的有效性；罗新星（2011）［9］构建供应商指标体系时加入环境因素，通过AHP确定各指标的权重，结合TOPSIS法选择最优供应商；Kumar（2014）［10］从成本、距离、使用寿命、交货提前期、碳排放量、行业地位与信誉、历史合作、产品性能8个方面建立指标体系，通过DEA方法先淘汰不合格的供应商，然后对合格的供应商运用AHP方法确定权重，结合TOPSIS法进行排序，最终根据排序结果选择满意的供应商。

本文在现有文献的基础上，通过建立包括环境在内的绿色供应商评价指标体系，并对环境因素的各个二级指标进行具体量化；然后运用FAHP法和熵值法分别确定因素的主观权重和客观权重，通过线性加权进行组合计算得出综合权重，避免了使用单一的权重确定方法对结果造成的误差；最后通过灰色关联分析法与TOPSIS法的结合进行供应商的排序，选择最佳的供应商作为企业的绿色战略合作伙伴；并且通过算例计算、结果对比分析，验证了组合模型的有效性以及与企业的实际情况的吻合性。

1 绿色供应商选择指标体系的建立

在构造绿色供应商指标体系时，指标的科学性与合理性会直接影响到评价结果的准确性和可靠性［11］；供应商和制造商在环境方面达成共识是构建绿色供应商指标体系的前提，并且技术能力是供应链绿色化的保障，因此制造商与供应商在技术方面要具备相容性［12］；Dickson（1966）［13］提出了包括质量、成本、服务等22项评价指标，进行对供应商的研究；基于Dickson提出的指标的基础上，Bai（2016）［14］考虑了环境因素，并提出制造商与供应商之间如何相互提供绿色技术和绿色控制方法，从而构建了包括环境在内的评价指标体系。因此，在结合制造企业实际的情况下，通过整合已有的文献资料、行业内专家进行打分对供应商指标进行选择，从而构建了合理的绿色供应商评价指标体系，如表1所示。

表1 绿色供应商评价指标体系

续表

2 基于FAHP与熵值法组合赋权的灰色TOPSIS模型的构建

2.1 基于熵值法客观权重的确定

熵值法是利用原始决策的客观数据来计算属性下对应的指标权重，并没有考虑决策者的主观想法，因此具有很强的客观性［16］。熵值法确定各指标的客观权重步骤如下：

第一步，设有m个供应商，n个评价指标，对于多属性决策问题，首先对原始数据进行无量纲化处理：

成本型指标公式：

效益性指标公式：

因此得到标准化决策矩阵Y＝（yij）m×n。

第二步，将标准化决策矩阵进行归一化处理，得到归一化决策矩阵Q＝（qij）m×n：

其中qij表示第i个指标下第j个元素的元素值。

第三步，计算供应商评价指标中第j个指标元素的熵值：

第四步，计算各属性指标的客观权重：

2.2 基于FAHP主观权重的确定

模糊层次分析法及计算过程层次分析法是20世纪70年代美国运筹学专家T.LSaaty教授提出的，相对于层次分析法，模糊层次分析法与实际运用比较接近，可以省去一致性检验，提高决策的可靠性［17］。FAHP分为两种形式：（1）基于三角模糊数；（2）基于模糊一致矩阵；本文则是运用第二种形式确定主观权重。

模糊层次分析法确定主观权重的步骤：

第一步：构造模糊判断矩阵D＝（dij）n×n根据公式：

其中a（i）与a（j）分别表示指标元素a（i）与a（j）相对上层指标元素c的隶属度，因此模糊判断矩阵D＝（dij）n×n如表所示。

第二步：建立模糊一致矩阵E＝（eij）n×n根据公式：

计算得出 eij各指标对应的元素值，则E＝（eij）n×n为模糊一致矩阵。

第三步：计算第L－1层对于总目标层对应指标的权重向量以及第L层对于L－1层对应指标的权重向量，利用方根法计算：

第L－1层nL－1个元素相对于总目标层的权重向量为：

第L－1层nL个元素相对于第L－1层上第K个元素的权重向量为：

第四步：计算第L层上各指标元素对总目标的合成权重向量：

2.3 各属性指标主客观组合权重的确定

运用线性加权组合法对FAHP与熵值法分别得出的各指标元素的权重进行组合：

2.4 灰色关联TOPSIS法进行评价排序

TOPSIS法是根据靠近正理想解和负理想解的距离来对决策方案进行评价排序［18］，由于TOPSIS法存在不能从形状上反映决策方案与理想解的贴近度，通过灰色关联与TOPSIS相结合，可以克服TOPSIS法的缺陷，提高决策结果的全面性［19］。具体步骤如下：

第一步，根据式（1）（2）得出的标准化决策矩阵构造加权决策矩阵F＝（fij）m×n：

第二步，确定正理想解F＋和负理想解F－：

第三步，计算各决策方案到正负理想解F＋、F－的距离T＋、T－：

第四步，建立各决策方案与正负理想解T＋、T－之间的灰色关联度R＋、R－：

第五步，分别对T＋、T－、R＋、R－进行无量纲化处理：

其中Gi分别表示。

其中ξ1、ξ2分别表示评价者对位置和形状的偏好程度，并且ξ1＋ξ2＝1。

第七步，根据计算得出的Si评价值进行排序，Si值越大，说明供应商评价越接近优理想解，反之，则越偏离优理想解。

3 算例分析

制造业H公司为了顺应绿色供应链的潮流，增强自身的竞争力，该公司以电机为核心零部件，在已经建立的4个供应商中选择最佳的绿色供应商，与此供应商建立绿色战略合作伙伴关系，实现双方共赢以及经济效益与社会效益的统一。

评价指标的原始数据由两部分组成：（1）客观数据；（2）主观数据。对于服务指标、成本指标、质量指标中检验合格率和物料进入生产阶段的可靠性、环境指标中托盘周转箱利用率和绿色包装材料使用率等定量指标的客观数据，主要是通过在T公司内部的工作记录、清点记录获取；对于另一部分客观数据，如环境指标下的净化设备投入比例、技术指标下的R&D工程师人员比例和自动化设备使用比例以及新项目研发比例等定量指标数据，主要通过跟随T公司的采购高级工程师对4家供应商的实地考察和调研获得；对于质量手册制定的完整性、物料性能、物料包装方式标准化、订单回复速度、ISO14001认证、员工普及环保知识程度、图纸设计及可优化水平等定性指标的主观数据，主要是通过评价小组进行综合打分获得，评价小组由4名学术专家、1名供应链经理、1名物料经理、2名采购高级工程师、2名质量高级工程师组成。4家供应商的评价原始数据如表2所示：

表2 供应商的评价原始数据

3.1 构造标准化决策矩阵

根据式（1）、（2）对原始数据进行无量纲化处理得到标准化决策矩阵，计算结果略。

3.2 综合权重的确定

第一步，根据公式（3）～（5）得到熵值法确定的客观权重：

第二步，根据公式（6）～（10）得到FAHP法确定的主观权重：

第三步，根据公式（11）计算得出组合权重：

3.3 建立加权标准化决策矩阵

根据公式（12）F＝（fij）m×n＝W・Y计算得出加权标准化决策矩阵，计算结果如表3所示。

3.4 确定正理想解F＋和负理想解F－

根据（13）、（14）得到：

3.5 计算各决策方案到正负理想解F＋、F－的距离

根据公式（15）、（16）计算各决策方案到正负理想解F＋、F－的距离：

3.6 计算灰色关联度R＋、R－

3.9 结果排序

根据计算得出的Si评价值进行排序，根据Si值越大越接近优理想解原理，可知D＞A＞B＞C，供应商为最佳供应商作为T公司的绿色战略合作伙伴。

3.10 结果分析

第一步，通过不同权重下的灰色关联TOPSIS进行结果对比，如表3所示，根据不同权重下的计算结果分析，组合赋权方法与其他两种单独赋权结果趋于一致，并且和熵值赋权的结果完全一致，表明组合赋权既考虑了专家决策时的实际经验，同时对客观数据进行科学验证，做到定性与定量、主观与客观的结合，验证了组合赋权的合理性与可靠性。

表3 不同权重下的评价排序结果对比

第二步，基于组合赋权分析的基础上，对灰色关联TOPSIS方法中的偏好系数ζ1、ζ2分别取不同的值进行分析，结果如表4所示，根据不同取值计算结果表明，绿色供应商的排序结果完全一致，即：D＞A＞B＞C，表明偏好系数并没有直接影响绿色供应商的评价选择，说明排序结果具有很强的稳定性和有效性。

表4 不同偏好系数下的结果排序

4 结束语

随着国内和国外对环境保护力度的加大，尤其是对于制造业监管以及约束的增强，绿色供应链成为制造业乃至其它行业的必然的发展趋势，因此，企业选择绿色供应商战略伙伴成为绿色供应链发展的关键之一。本文结合绿色供应链理论和制造业的特点，构建了包括环境因素在内的供应商评价指标体系，并对指标因素进行具体量化；通过FAHP和熵值法组合赋权，避免了单一赋权的不足，增加了评价过程的合理性和准确性；结合灰色关联度对TOPSIS法进行改进，克服了传统TOPSIS法的缺陷，给出了基于灰色关联的TOPSIS评价方法。最后通过算例计算以及结果分析，验证了FAHP－熵值法－灰色关联TOPSIS模型的可行性和有效性，为企业选择绿色战略合作的供应商提供了借鉴依据。

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Research on Supplier Evaluation and Selection Based on Combination of Weighting Method and Grey Relational TOPSIS Method in Green Supply Chain

Wang Yanru Jiang Kun
（Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

In order to adapt to the trend of the development of green supply chain，H enterprise has established green strategic partnership with suppliers and achieved a win－win on both side.In this paper we consider these five factors that include quality，service，environment，cost and technology to establish a scientific and reasonable evaluation index system of suppliers.Afterwards，it sets the weights of each index in a subjective and objective way by using FAHP method and entropy method，and ranks the suppliers using grey correlation TOPSIS to select best suppliers as strategic partners.Finally，we verifies the stability and effectiveness of FAHP/Entropy method/ Grey TOPSIS model by numerical example calculation and results analysis comparison.

green supply chain；combination weighting；gray correlation；TOPSIS；supplier evaluation and selection

10.3969/j.issn.1004－910X.2016.12.011

F274；F205

A

（责任编辑：史 琳）

2016—07—10

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（项目编号：JUSRP1601XNC）。

王燕茹，江南大学商学院副教授，硕士生导师。研究方向 ：营销管理、经济地理、旅游管理。姜坤，江南大学商学院硕士研究生。研究方向：供应链管理。