基于層次分析法和灰色關聯分析法的電子廢棄物回收中心選址

呂慶平

（西南交通大學 經濟管理學院，四川 成都 610031）

基于層次分析法和灰色關聯分析法的電子廢棄物回收中心選址

呂慶平

（西南交通大學 經濟管理學院，四川 成都 610031）

從企業和公眾的角度構建了電子廢棄物回收中心選址評價的層次結構，根據電子廢棄物回收的特點和所面臨的問題建立指標體系，運用層次分析法和關聯度分析法結合建立電子廢棄物回收中心選址的綜合評價模型，并進行實證分析，根據評判結果，確定最優選址方案。

電子廢棄物；回收中心；選址；灰色關聯分析法；層次分析法

1 引言

隨著我國經濟的快速發展和人們工作環境的改變，企業單位、學校、醫院以及政府部門等提倡網上辦公，電子產品的需求量不斷增加。隨著電子產品更新速度的加快，電子產品的淘汰速度也在不斷加快，全國將會迎來大量的電子廢棄物。在現實生活中，人們往往忽視電子廢棄物的回收和再利用，不僅造成資源的浪費，也給環境造成污染。因此，需要對電子廢棄物進行專業化的處理，實現電子廢棄物的最高價值，節約資源，保護環境。科學合理地選擇電子廢棄物回收中心的修建地址，能夠提高資源的利用率，保護環境，實現經濟可持續發展。本文針對電子廢棄物回收中心選址問題，通過建立評價電子廢棄物中心選址的指標體系，應用將層次分析法和灰色關聯度分析相結合的方法對電子廢棄物回收中心選址進行定量評價，最終確定最優的選址中心。

2 電子廢棄物回收中心選址的評價指標體系

2.1 電子廢棄物回收現狀

目前，我國已經進入家電報廢高峰期，2008年我國電視機、冰箱、空調、洗衣機、電腦的廢棄量達16 490萬臺[1]，2013年達到約400萬t[2]，預計到2020年我國電子

廢棄物年產量將達到10 000萬t。目前全球每年有70%的電子廢棄物被運往我國東部沿海地區[3]，對環境和人體健康構成嚴重危害，中國事實上已經成為全世界最大的“電子垃圾桶”。

大量的電子廢棄物往往不能得到很好的利用，大部分的電子廢棄物直接丟棄或進行焚燒處理，只有小部分通過簡單的改造流向二手市場，剩余一部分進行拆卸提取有用的零件進行再回收，造成電子廢棄物資源的浪費[4]。因此，需要一個處理電子廢棄物的集中場所。然而，在電子回收中心建設之前，如果沒有充分收集信息對選址進行評估，就會造成已有的電子回收中心不能達到預期使用效果。

2.2 選址評價指標體系

電子廢棄物回收中心是集收集、貯存、重復使用和再生利用電子廢棄物的場所。如何確定合理的電子廢棄物回收中心修建場所是電子廢棄物回收成功的前提條件。而對于電子廢棄物選址的評價往往存在不確定因素，在分析了多個學者關于電子廢棄物選址研究之后，通過問卷調查以及專家評分法，確定電子廢棄物回收中心選址的決定性因素指標為：經濟因素、技術因素、社會因素和環境因素。

（1）經濟因素：經濟因素是電子廢棄物回收中心選址的一個重要方面，是企業經營者關注的電子廢棄物回收中心修建時的建筑成本以及實際運營成本。其二級指標包括：運輸成本，土地價格，區域工業化程度，政府的政策[5]，勞動力因素。

（2）技術因素：技術因素是企業考慮的硬實力。電子廢棄物回收中心能夠充分運用當地條件提升項目技術水平，無需額外花費資金引進外來技術。其二級指標包括：距離交通主干道的遠近，功能完備程度，當地技術共享程度，對廢棄物的處理。

（3）社會因素：社會因素是電子廢棄物回收中心的建立對當地居民的生活行為和態度[6]產生影響。其二級指標包括：對居民生活的影響，是否有利于增強居民環保意識，是否有效促進電子產品的回收，對解決就業問題的影響，對區域經濟的促進作用。

（4）環境因素：環境污染問題是當前社會關注的重點問題，因此在修建電子廢棄物回收中心時，需要考察該項目建立后對環境的影響程度。其二級指標包括：對大氣的污染程度；對環境生態景觀的影響；自然環境條件；噪音的污染程度；對水質（地上/地下）的污染程度。

通過以上分析，得到電子廢棄物回收中心選址的評價指標體系，見表1。

表1 電子廢棄物回收中心選址評價指標體系

3 評價方法

由表1可以看到，電子廢棄物回收中心選址評價指標體系涉及一級和二級指標，有些指標帶有很大的模糊性，難以量化。所以本文首先收集相關數據和資料，通過專家評審法和問卷調查的方法，首次將影響選址的主要指標篩選并歸納總結。并進一步通過層次分析法來確定第一層指標的權重，并進行一致性分析，分析得到的結果較好，說明其指標的重要程度較正確地反映了客觀情況。再進一步用灰色關聯度方法確定第二層指標相對于第一層指標的影響程度或者貢獻度。最后將層次分析法和關聯度方法結合，得出綜合評價值。

3.1 確定因素集

影響電子產品廢棄物回收中心選址的各種因素構成的集合稱為因素集，用V表示：

通過分析電子廢棄物回收選址的條件，選取其影響因素作為評價指標，并采用一些優化辦法剔除不必要的影響因素，簡化指標評價體系。這里選取的四個因素構

成電子廢棄物回收中心選址模糊評價的子因素集，分別為：v1經濟因素、v2技術因素、v3社會因素和v4環境因素。

3.2 建立權重集

為了反映各個因素的重要程度，需要對各個因素進行賦權，構成權重集ω。確定因素權重的方法有很多，如專家評價法、德爾菲法、層次分析法、數據包絡分析法、BP人工神經網絡法等。從提高評價結果的可信度、實用簡便性以及減少判斷隨意性的角度分析以上評價方法，本文采用層次分析法確定主目標層和子因素層的權重。首先，通過兩兩指標比較構建電子廢棄物回收中心的判斷矩陣。通過矩陣的計算，求出矩陣的特征向量和特征根，并標準化特征向量，確定各因素的權重。最后，通過一致性檢驗，判斷賦權的合理性。各指標權重確定方法如下：

（1）構建判斷矩陣：通過兩兩比較的方法確定判斷矩陣。由此可以得到各個因素之間的重要性指標矩陣如下:

（2）確定各因素的權重：通過計算，獲取矩陣R的最大特征值λmax所對應的特征向量(ω1,ω2,...,ωn)'，并標準化將其各分量作為因素i的權重。

（3）判斷賦權的合理性：對R進行一致性檢驗。

其中CI=(λmax-n)n-1；RI是判斷R矩陣的隨機一致性指標，可以通過查表獲得。當CR值小于0.1時，則可以認為R具有較優的一致性，從而說明賦權合理；否則就要調整矩陣R，直到獲得滿意的一致性指標。

3.3 灰色關聯度分析方法

對于兩個系統之間的因素，其隨時間或者不同對象而變化的關聯性大小的量度稱為關聯度。在系統發展過程中，若兩個因素變化趨勢具有一致性，即同步變化程度較高，即可謂二者關聯度較高。灰色關聯度分析方法意圖透過一定的方法，去尋求系統之間各因素之間的數值關系。

（1）確定在各個因素影響下的理想方案數列（即參考數列）和各個具體方案數列；采用模糊數學中的隸屬度來表示{非常好，好，較好，一般，較差，差，很差}，其相應的隸屬度集合為{0.8，0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2}。并通過多次論證及測算，最終通過加權的方式形成各個具體方案的數列。

（3）對參考數列和比較數列進行無量綱化處理。

（4）求得參考數列與比較數列的灰色關聯度系數即具體方案i與參考方案0在指標j之間的關聯度系數。

其中，I為因素集合；J為因素下具體的指標集合；ρ表示分辨系數，ρ∈[0,1]，一般取ρ=0.5。

（5）求得具體方案與參考方案之間的關聯度：

3.4 綜合評價

將具體指標的灰色關聯度系數乘以一級的指標權重，就得到各個方案的綜合評價值，最后獲得最佳方案。

4 算例分析

A企業打算在以成都為中心，鐵路里程在一個小時為半徑的區域類建設一個以家電、數碼相機/手機等電子電器產品為主的回收中心。候選地址有綿陽市涪城區肖家灣(方案A)、成都市龍泉驛區(方案B)、資陽市臨江鎮(方案C)、眉山市東坡區(方案D)、遂寧市大英縣（方案E），并以指標體系中的理想值作為參考方案。

4.1 確定指標的權重

將各個專家以及社會熱心人士對各個因素下的指標多次進行兩兩比較，構建電子廢棄物回收中心選址的判斷矩陣。通過計算得出各指標體系的一級指標權重

值 ω=(0.188,0.042,0.188,0.582)，其中 CR=0.001 9＜0.1，說明指標賦權合理。同理按照上述方法可求得二級指標的權重，并求得相應的一致性檢驗指標值：

由以上的計算及調整后的結果可知，CR均小于0.1均滿足一致性指標，表明二級指標的重要程度均能較正確的反映實際情況。

4.2 確定各具體因素下指標的灰色關聯度

4.2.1 確定各指標的量化值。為了量化各因素指標值，A企業實地考察了5個地區的經濟情況、技術情況、社會以及環境情況，并將調查的情況匯報給專家。專家通過經驗和理論知識，依據實際情況對各個指標給出合理的分數，確定難以量化指標。專家對不同方案各指標的打分情況見表2，設參考方案隸屬度值為0.8，即對應的隸屬度為“非常好”。

表2 各方案指標的隸屬度

4.2.2 確定各指標的灰色關聯度系數。將表2中的各方案指標的隸屬值通過無量綱化處理后，按照公式（1）-公式（4）的計算，確定各方案二級指標的關聯系數，見表3。

通過公式（5）計算，得到最終方案的關聯系數，如表4所示。

表3 各方案二級指標的關聯系數

表4 最終方案關聯系數表

4.2.3 評判結果。根據以上各個方案的灰色關聯度系數以及各個因素的權重，通過公式（6）的計算，得到最終的各個方案的綜合評價值，即U=(0.721,0.569,0.688, 0.650,0.693)，即方案的排名依次為：A、E、C、D、B；即最佳選址綿陽市涪城區肖家灣，其次為遂寧市大英縣、資陽市臨江鎮、眉山市東坡區、成都市龍泉驛區。

5 結論

電子廢棄物回收中心的選址是綜合考慮多種因素的復雜問題，本文結合層次分析法和關聯度分析法有效地解決了此類問題。采用層次分析法簡化選址問題，綜合考慮選址的影響指標，提高項目指標選取的精確性，并通過一致性檢驗確定選取指標的實效性。采用關聯度分析法確定各指標之間的關聯程度。最后，通過兩種方法的結合，比較方案的綜合評價指標，確定選址的最優方案。

通過對電子廢棄物選址的實證分析，可知電子廢棄物回收中心的選址和一般的選址問題有較大的區別，電子廢棄物回收中心選址尤其看重環境因素。因此，企業選擇最優的選址方案時，應該首先對比各個方案的環境因素。

隨著經濟和社會的發展，電子產品更新換代的速度加快，電子廢棄物的產生量也越來越多。因此，電子廢棄物回收選址非常重要。選擇最優的電子廢棄物回收中心的選址方案，能夠有效地處理電子廢棄物，節省資源，保護環境。

[1]梁曉輝,李光明,賀文智.中國電子產品廢棄量預測[J].環境污染與防治,2009,31(7):82-91.

[2]王慧.電子廢棄物物流管理問題研究現狀與展望[J].物流技術,2015,34.

[3]Ongondo F O,Williams I D,Cherrett T J.How are WEEE doing?A global review of the management of electrical and electronic wastes[J].Waste Management,2011,31(4):714-730.

[4]葛亞軍,金宜英,聶永豐.電子廢棄物回收管理現狀與研究[J].環境科學與技術,2006,29(3):61-63.

[5]姚凌蘭,賀文智,李光明.我國電子廢棄物回收管理發展現狀[J].環境科學與技術,2012,35.

[6]陸瑩瑩,趙旭.基于TPB理論的居民廢舊家電及電子產品回收行為研究:以上海為例[J].管理評論,2009,21(8):85-94.

Location Allocation of E-waste Recycling Center Based on AHP and Grey Correlation Analysis

Lv Qingping
(School of Economics&Management,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China)

In this paper,from the perspective of the enterprise and the public,we built the hierarchical system for the location evaluation of the e-waste recycling center and the corresponding index system in accordance with the characteristics and problems encountered of the e-waste recycling process,used the AHP and correlation analysis to build the comprehensive location evaluation model of the distribution center and at the end,through an empirical analysis,determined the optimal location solution.

e-waste;recycling center;location allocation;grey correlation analysis;AHP

F713.2;F224

A

1005-152X(2016)10-0098-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.10.024

2016-08-12

呂慶平（1992-），女，河南信陽人，西南交通大學經濟管理學院碩士研究生，研究方向：項目管理。