基于Fuzzy-DEMATEL-ISM方法的制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型的阻礙因素研究

邵延君 廖秋洋

（中北大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，山西 太原 030051）

0 引言

制造業(yè)是強國之本，在互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等為代表的新一輪科技革命的引領(lǐng)下，未來制造類企業(yè)將向智能制造和綠色制造轉(zhuǎn)型［1］。目前，我國正處在由制造大國向制造強國邁進(jìn)的關(guān)鍵時期，但資源短缺、環(huán)境惡化等問題也日益突出，為推動我國工業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展，我國在《中國制造2025》中提出了要全面推行綠色制造，構(gòu)建綠色智能制造體系［2］。

精益綠色制造是現(xiàn)代先進(jìn)制造模式領(lǐng)域內(nèi)的一個新興的研究內(nèi)容，已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。GARZA-REYES（2015）［3］研究了整個綠色制造和精益生產(chǎn)的體系，并對此進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理回顧，來確定學(xué)者們在精益綠色領(lǐng)域未來研究的重點問題。蔡霞等（2016）［4］從內(nèi)部績效、外部績效、供應(yīng)鏈綜合績效等方面研究精益綠色供應(yīng)鏈績效評價指標(biāo)體系。荊樹偉等（2021）［5］以數(shù)字精益化和綠色制造為基礎(chǔ)框架，通過直覺模糊熵和模糊集對比分析法確定傳統(tǒng)制造類企業(yè)轉(zhuǎn)型到精益數(shù)字化的關(guān)鍵性指標(biāo)。FERCOQ等（2016）［6］對精益∕綠色集成進(jìn)行了定量研究，重點是制造過程中的廢物減少技術(shù)。侯聰美等（2020）［7］通過對國內(nèi)外綠色生產(chǎn)研究的發(fā)文量、高頻關(guān)鍵詞及研究熱點進(jìn)行分析研究，得出中國綠色制造與精益生產(chǎn)發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。THANKI等（2016）［8］研究了精益和綠色實踐選擇對績效效益的影響，并評估了精益和綠色整合對中小企業(yè)整體績效的影響。然而，鮮有學(xué)者關(guān)注到制造類企業(yè)在精益綠色轉(zhuǎn)型上所遇到挑戰(zhàn)和阻礙。因此，尋找企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型的阻礙因素，研究其關(guān)聯(lián)性，并找到阻礙因素中的根源問題，是企業(yè)進(jìn)行精益綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

1 制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素分析

通過德爾菲法獲得制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型的12個阻礙因素，并將其構(gòu)建成精益綠色轉(zhuǎn)型的阻礙因素模型，具體描述如表1［9-14］所示。

表1 制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素模型

2 制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型的阻礙因素多層遞階模型的建立

針對制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的12種阻礙因素，采用fuzzy-DEMATEL-ISM法建立多層遞階模型，具體過程如下。

2.1 建立模糊語義直接影響矩陣

運用德爾菲法分析阻礙因素的重要程度，將制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素記為B={B1,B2,…,B12}，以X ij指 代B i(i=1,2,…,12 )與B j(j=1,2,…,12)之間的影響程度，使用無影響、非常弱影響度、弱影響度、強影響度及非常強影響度五個等級。為了避免專家打分的主觀性，采用三角模糊數(shù)（TFN）方法，利用文字描述變量對專家的評價結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化（如表2）。

表2 模糊語義轉(zhuǎn)換表

三角模糊數(shù)可以表示為X=（l，m，r），l為左側(cè)值，即保守值；m為中間值，即最接近實際的數(shù)值；為右側(cè)值，r即樂觀值，并 滿 足l≤m≤r，得到X=表示第k個專家認(rèn)為因素i對因素j的影響程度。

以專家判斷的各阻礙因素間的影響分值的眾數(shù)作為初始的直接影響矩陣，并運用模糊語義轉(zhuǎn)換表對直接影響矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而得到制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素的模糊語義直接影響矩陣，如表3所示。

表3 制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素模糊語義直接影響矩陣

2.2 建立綜合影響矩陣

運用CFCS（Converting Fuzzy numbers into CrispScores）法將模糊語義的直接影響矩陣進(jìn)行去模糊化處理，并得到綜合影響矩陣。

2.2.1 對三角模糊數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。具體如式（1）至式（3）。

式中：為三角模糊數(shù)的左側(cè)標(biāo)準(zhǔn)化值為三角模糊數(shù)的中間準(zhǔn)化值為三角模糊數(shù)的右側(cè)標(biāo)準(zhǔn)化值是左右側(cè)的差距值。

2.2.2 對左側(cè)值、右側(cè)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。具體如式（4）（5）。

2.2.3 計算清晰值。如式（6）所示。

2.2.4 計算清晰值的平均值，得到去模糊化直接影響關(guān)系矩陣Z。如式（7）（8）。

2.2.5 綜合影響矩陣 將去模糊化直接影響關(guān)系矩陣Z乘上λ值，求得規(guī)范化的直接關(guān)系矩陣N。如式（9）（10）。

根據(jù)規(guī)范化直接關(guān)系矩陣N得到綜合影響矩陣T，如式（11）。其中，I為單位矩陣。

阻礙因素的綜合影響矩陣T如表4。

表4 阻礙因素的綜合影響矩陣T

2.3 計算影響度、被影響度、原因度和中心度

運用綜合影響矩陣計算出各阻礙因素對其他因素的影響程度以及被影響度，從而計算各阻礙因素的中心度與原因度，得出各阻礙因素所屬的種類以及重要性程度。如式（12）（13）。

將綜合影響矩陣中各行元素相加得到Di，表示特性i為原因而影響其他特性的總和；將綜合影響矩陣中各列元素相加得到R j，表示特性j為結(jié)果而被其他特性影響的總和；定義D+R為中心度，表示各個阻礙因素的重要性程度；D-R定義為原因度，表示此元素在所有問題中歸屬因果程度，正值表示該特性偏向為原因類，負(fù)值表示該特性偏向結(jié)果類。

制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的各個阻礙因素的影響度、被影響度、原因度和中心度的計算結(jié)果，如表5。

表5 綜合影響矩陣分析指標(biāo)

根據(jù)中心度值的變化，可以描繪出制造類企業(yè)在精益綠色轉(zhuǎn)型中阻礙因素的重要性曲線，如圖2。

由圖2可見，阻礙性較大的因素是缺乏最高管理者的承諾（B2），其次為缺乏精益綠色知識（B1）、抗拒改變（B3）、資金限制（B4）、缺乏專業(yè)知識的培訓(xùn)（B5）、缺乏政府支持（B6）、缺乏潛在利益的認(rèn)知（B11）、缺乏支持和鼓勵的企業(yè)文化（B12），最后為技術(shù)約束（B7）、缺乏良好的溝通（B8）、缺少綠色供應(yīng)商（B9）、缺乏精益綠色指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)（B10）。

圖2 制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素重要性曲線

根據(jù)原因度值，可以描繪出阻礙因素的因果圖，如圖3。

由圖3可見，缺乏精益綠色知識（B1）、缺乏最高管理者的承諾（B2）、資金限制（B4）、缺乏專業(yè)知識培訓(xùn)（B5）、缺乏政府支持（B6）為原因性指標(biāo)；抗拒改變（B3）、技術(shù)約束（B7）、缺乏良好的溝通（B8）、缺少綠色供應(yīng)商（B9）、缺乏精益綠色指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)體系（B10）、缺乏潛在利益的認(rèn)知（B11）、缺乏支持和鼓勵的企業(yè)文化（B12）為結(jié)果性指標(biāo)。

圖3 制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素因果圖

2.4 建立可達(dá)矩陣

模糊DEMATEL中的綜合影響矩陣T中沒有考慮到各因素對自身的影響，所以在綜合影響矩陣T中需要加上單位矩陣I。該矩陣不僅能反映因素間的相互影響，也反映因素對自身的影響。通過式（14）求得整體影響矩陣H。

但整體影響矩陣所包含的信息量要遠(yuǎn)大于ISM法中的可達(dá)矩陣，整體影響矩陣不僅能反映因素間影響關(guān)系的存在性還能反映因素間影響關(guān)系的程度，而可達(dá)矩陣僅能反映因素間影響關(guān)系的存在性，所以整體影響矩陣和可達(dá)矩陣存在著單映射關(guān)系。為了簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，找到阻礙制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型的根源，設(shè)置閾值λ，可以將影響較小的因素舍去，簡化影響因素的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過多次試算篩選，確定閾值λ=0.39，根據(jù)式（15），得可達(dá)矩陣如下表6。

表6 制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素可達(dá)矩陣

2.5 建立多層遞階結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)可達(dá)矩陣構(gòu)建制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中阻礙因素的多層遞階結(jié)構(gòu)模型，用于分析各個阻礙因素之間的遞階關(guān)系。

由可達(dá)矩陣可得可達(dá)集和先行集，如式（16）（17）。

式中：A(si)為先行集，可達(dá)矩陣第S i列中所有元素為1的行對應(yīng)元素的集合；R(si)為可達(dá)集，可達(dá)矩陣第Si行中所有元素為1的行對應(yīng)元素的集合。

若B(si)={si∈S|A(si)∩R(si)=A(si)}，則B(si)為最高因素集。以Li指代第i層的阻礙因素，利用式（18）可以對可達(dá)矩陣中的各個阻礙因素進(jìn)行層次劃分。

式中：L1為頂層指標(biāo)，之后將頂層因素從可達(dá)矩陣中劃除，重復(fù)此過程，直到得出各層的阻礙因素。

建立制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素的多層遞階結(jié)構(gòu)模型，如圖4。由圖4可知，可將制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型升級中的阻礙因素劃分為四個層級：第一層次為表層阻礙，技術(shù)約束（B7）因素是影響制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中直接阻礙因素。第二層次為中層阻礙，缺乏精益綠色指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)（B10）、缺乏專業(yè)知識的培訓(xùn)（B5）、缺乏政府的支持（B6）、缺乏知識和鼓勵的企業(yè)文化（B12）4個因素。第三層次為深層阻礙，缺乏綠色知識（B1）、缺乏最高管理者的承諾（B2）、抗拒改變（B3）、缺乏良好的溝通（B8）、缺乏潛在利益的認(rèn)知（B11）5個因素。第二、三層是制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素過渡層，在整個系統(tǒng)中承擔(dān)著承上啟下的作用，通過第一層次進(jìn)而對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響；并受到第四層次的直接影響。第四層次為根源阻礙，資金限制（B4）、缺少綠色供應(yīng)商（B9）2個因素是在整個系統(tǒng)中起到阻礙制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型的根本性作用，并以各種方式影響著第一、二、三層次，進(jìn)而對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

圖4 制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的阻礙因素多層遞階結(jié)構(gòu)模型

3 結(jié)論及建議

本研究運用德爾菲法提取了制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中的12個阻礙因素，利用模糊決策實驗室分析法（fuzzy-DEMATEL）和解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）集成的方法研究了各個阻礙因素之間的關(guān)系以及各阻礙因素所屬的種類以及重要度，建立了制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型中阻礙因素的多層遞階結(jié)構(gòu)模型，可知資金限制和缺少綠色供應(yīng)商是影響制造類企業(yè)精益綠色轉(zhuǎn)型的根本性阻礙因素。因此，為了加快制造類企業(yè)在精益綠色上的轉(zhuǎn)型升級，企業(yè)首先應(yīng)加大在精益綠色生產(chǎn)及管理模式的資金投入，以引導(dǎo)制造型企業(yè)邁向更加綠色化、精益化的發(fā)展道路；其次制造類企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級是全供應(yīng)鏈的共同行動，企業(yè)應(yīng)加強供應(yīng)商的綠色原材料的考核，促進(jìn)制造型企業(yè)精益綠色的閉環(huán)型轉(zhuǎn)型升級。