張洪浩，詹長書，陳佳璐，儲江偉

(東北林業(yè)大學(xué)交通學(xué)院，哈爾濱150040)

1 研究目的與方法

1．1 研究目的

據(jù)統(tǒng)計，造成環(huán)境污染的70%廢棄物來自于制造業(yè)的排放，每年約產(chǎn)生55億t無害廢物和7億t有害廢物。目前，汽車保有量急劇增加，截至2014年底，我國汽車保有量新增1 707萬輛，目前全國機(jī)動車保有量達(dá)2．64億輛，其中汽車1．54億輛，以5%的報廢率計算，將有約800萬輛汽車報廢。這些報廢產(chǎn)品引起的生態(tài)環(huán)境與資源問題日趨嚴(yán)重。汽車再制造及再利用已引起專家和學(xué)者們的廣泛關(guān)注［1-4］。

目前，國外再制造企業(yè)發(fā)展已有較大規(guī)模，美國、日本等國家高度重視再制造產(chǎn)業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，技術(shù)水平也處于領(lǐng)先地位，已成為獨(dú)具特色的新興產(chǎn)業(yè)。而我國作為“世界制造中心”，在面臨自然資源匱乏、環(huán)境污染嚴(yán)重的情況下，再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻較為遲緩，技術(shù)發(fā)展落后，故需加快再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。完善的汽車再制造企業(yè)技術(shù)體系對于再制造技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要，進(jìn)而直接影響著國內(nèi)再制造業(yè)的發(fā)展，故汽車再制造企業(yè)技術(shù)體系的評估和完善顯得尤為重要［5-6］。

層次分析法(AHP)［7-8］是將定性與定量分析相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，主要步驟包括明確問題、建立層次分析結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)造判斷矩陣、層次單排序和層次總排序。模糊層次分析法(FAHP)在此基礎(chǔ)上做出了兩點改進(jìn):一是通過元素的兩兩比較，構(gòu)造模糊一致判斷矩陣;二是由模糊一致矩陣表示各元素相對重要性的權(quán)重［9］。AHP方法在模糊環(huán)境下的擴(kuò)展使其成為解決復(fù)雜系統(tǒng)分析中不確定性問題的有力工具。

1．2 研究方法

本文對汽車再制造企業(yè)的發(fā)展模式進(jìn)行綜述;通過FAHP分析方法，將設(shè)計技術(shù)、生產(chǎn)過程技術(shù)和技術(shù)管理作為評價指標(biāo)，以原始設(shè)備再制造模式和獨(dú)立再制造模式為分析目標(biāo)，評估汽車再制造企業(yè)技術(shù)體系中各影響因素的重要度，科學(xué)分析影響汽車再制造企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，并對研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析，為我國汽車再制造企業(yè)技術(shù)發(fā)展方向的確定奠定理論基礎(chǔ)。

2 汽車再制造企業(yè)技術(shù)指標(biāo)

2．1 汽車再制造企業(yè)運(yùn)作模式

目前，汽車再制造企業(yè)多數(shù)采用以下4種運(yùn)作模式:

(1)原始設(shè)備再制造模式，即所謂的OEM模式。它是“生產(chǎn)者責(zé)任制”的直接形式，屬于集中型再制造運(yùn)作模式。該模式便于制造商對產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行管理，保證再制造產(chǎn)品的質(zhì)量一致性，且技術(shù)實力雄厚、管理經(jīng)驗豐富。但投資規(guī)模大，再制造企業(yè)數(shù)量少，回收物流半徑大。

(2)獨(dú)立再制造模式，即與OEM制造商無任何關(guān)系，不經(jīng)過OEM授權(quán)便對其產(chǎn)品進(jìn)行再制造，屬于離散型再制造運(yùn)作模式。該模式再制造的品種多，批量大，規(guī)模效益高;資源利用率較高;再制造成本低，價格優(yōu)勢明顯。但在政府管理體系及知識產(chǎn)權(quán)體系尚不完善的情況下，易產(chǎn)生知識產(chǎn)權(quán)糾紛和市場混亂。

(3)OEM服務(wù)的承包性再制造模式，即再制造企業(yè)由OEM以外的企業(yè)進(jìn)行投資，與OEM企業(yè)之間屬于合同關(guān)系。該模式下，整車廠通過授權(quán)其他再制造企業(yè)達(dá)到間接履行生產(chǎn)者責(zé)任的目的，降低了自身投資風(fēng)險，且可通過建立再制造技術(shù)研發(fā)企業(yè)，通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來控制產(chǎn)品的質(zhì)量。但該模式也需要完善的政府管理體系加以支持。

(4)聯(lián)合再制造模式，即OEM授權(quán)承包再制造商，而承包再制造商通過自身進(jìn)行再制造生產(chǎn)、向獨(dú)立再制造采購再制造產(chǎn)品的形式來進(jìn)行生產(chǎn)的模式，通過充分的市場競爭機(jī)制，實現(xiàn)分工的細(xì)化，降低全社會廢舊汽車產(chǎn)品回收物流半徑，把不確定性風(fēng)險充分分散，利用社會最優(yōu)勢資源進(jìn)行再制造的生產(chǎn)，以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2．2 技術(shù)指標(biāo)確定

完善的汽車再制造企業(yè)技術(shù)體系，是加快汽車再制造企業(yè)穩(wěn)定快速發(fā)展的基礎(chǔ)，是提高規(guī)模效益，增強(qiáng)資源利用率的重要保障。汽車再制造企業(yè)技術(shù)是多層次的動態(tài)系統(tǒng)，涉及的因素較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只有從多個角度和層面來設(shè)計指標(biāo)體系，才能準(zhǔn)確地反映真實的影響程度。

依據(jù)汽車再制造企業(yè)發(fā)展的內(nèi)涵，參考以往企業(yè)技術(shù)評估的經(jīng)驗，構(gòu)建其技術(shù)體系的層次結(jié)構(gòu)圖。其具有3個層次:目標(biāo)層，準(zhǔn)則層和因素層。

如圖1所示，目標(biāo)層(G)是汽車零部件再制造企業(yè)發(fā)展(G1);標(biāo)準(zhǔn)層是設(shè)計技術(shù)(C1)，生產(chǎn)過程技術(shù)(C2)和技術(shù)管理(流通技術(shù))(C3)。設(shè)計技術(shù)包括2個因素，即再制造設(shè)計(F1)和市場策略(F2);再制造過程技術(shù)包括拆解技術(shù)(F3)，清洗技術(shù)(F4)，檢驗技術(shù)(F5)，修復(fù)技術(shù)(F6)，加工技術(shù)(F7)，裝配技術(shù)(F8)和測試技術(shù)(F9);技術(shù)管理包括人才培訓(xùn)(F10)，標(biāo)準(zhǔn)制定(F11)，質(zhì)量認(rèn)證(F12)，信息管理(F13)，回收網(wǎng)絡(luò)(F14)和銷售模式(F15)。

3 評價模型的建立

AHP［10-11］是由美國運(yùn)籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)T．L．Saaty教授于20世紀(jì)70年代初提出，是一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化、層次化的簡便、靈活而又實用的多準(zhǔn)則決策方法。但其在客觀表現(xiàn)事物自身的復(fù)雜性和人的思維判斷等方面的局限性。FAHP是一種較好的多屬性決策方法，目前，在FAHP理論方法和應(yīng)用方面已取得了不少進(jìn)展［12-17］?，F(xiàn)結(jié)合上述評價指標(biāo)體系，建立其FAHP評估模型。評價因素層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 評判因素層次結(jié)構(gòu)圖Fig．1 Hierarchy diagram of evaluation factors

3．1 模糊基本原理

定義3．1:設(shè)矩陣 R=(rij)n×n，若滿足:o≤rij≤1，(i=1，2，…，n;j=1，2，…，n)，則稱R是模糊矩陣。

定義3．2:若模糊矩陣 R=(rij)n×n滿足:rij+rji=1，(i=1，2，…，n;j=1，2，…，n)，則稱模糊矩陣R是模糊互補(bǔ)矩陣。

定義3．3:若模糊互補(bǔ)矩陣 R=(rij)n×n滿足:對任意i，j，k，rij=rik-rjk+0．5，則稱模糊矩陣R是模糊一致矩陣。

3．2 構(gòu)建模糊判斷矩陣

以上一級的某元素作為評價準(zhǔn)則，對本級的要素進(jìn)行兩兩比較來確定矩陣元素，分別組建G1-C，C1-F，C2-F，C3-F的判斷矩陣。即模糊判斷矩陣:

其中，n表示上一層某準(zhǔn)則相關(guān)的該層元素的個數(shù);表示三角模糊數(shù)，n表示三角模糊數(shù)的下界，l表示三角模糊數(shù)的上界，m表示三角模糊數(shù)的中值。l和n表示兩個指標(biāo)相對重要程度關(guān)系范圍。m表示2個指標(biāo)相比較的重要程度關(guān)系，選取依據(jù)表1所示的模糊標(biāo)度。

3．3 權(quán)重系數(shù)計算

本文選用置信度排序方法來計算三角模糊數(shù)互補(bǔ)判斷矩陣的權(quán)重系數(shù)，即各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)［18］。

表1 模糊標(biāo)度及其含義Tab．1 Fuzzy scale and meaning

步驟1:根據(jù)公式(2)、(3)和(4)，計算概率矩陣B的元素及模糊評判矩陣S。

步驟2:根據(jù)公式(5)和(6)，計算調(diào)整判斷矩陣T，并得出模糊互補(bǔ)判斷矩陣

步驟4:根據(jù)公式(7)和(8)，計算矩陣的合成矩陣。

式中:λs表示各專家的權(quán)系數(shù)，設(shè)λ=1/k;k表示專家數(shù)量，s為其各自的序號。

步驟5:根據(jù)公式(9)，計算得到各項指標(biāo)的權(quán)重 W=(w1，w2，…，wn)T。

式中:α≥(n-1)/2，i=1，2，…，n。

3．4 一致性檢驗

步驟2:根據(jù)公式(10)，計算最大特征值λmax。

步驟3:根據(jù)公式(11)和(12)求得CR，進(jìn)行一致性檢驗，其中RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，其取值見表2。

設(shè)定CR值不超過0．1，判斷矩陣具備滿意的一致性。

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)Tab．2 Mean Random Consistency Index

4 汽車再制造企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)分析

目前，汽車再制造企業(yè)多數(shù)采用原始設(shè)備再制造、獨(dú)立再制造、OEM服務(wù)的承包性再制造、聯(lián)合再制造4種生產(chǎn)模式，但比較而言，原始設(shè)備再制造模式與獨(dú)立再制造模式應(yīng)用比較廣泛，且生產(chǎn)效益更加優(yōu)異，故本文以該2種模式為研究目標(biāo)，分析影響汽車再制造企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)技術(shù)體系的關(guān)鍵影響因素。

4．1 原始設(shè)備再制造模式

4．1．1 構(gòu)建模糊判斷矩陣

相對于汽車再制造企業(yè)發(fā)展，構(gòu)建判斷矩陣G1-C，見表3。

表3 判斷矩陣G1-CTab．3 Judgment matrix(G1-C)

相對于設(shè)計技術(shù)，生產(chǎn)過程技術(shù)和技術(shù)管理，分別構(gòu)建判斷矩陣C1-F，C2-F和C3-F，見表4、表5和表6。

表4 判斷矩陣C1-FTab．4 Judgment matrix(C1-F)

表5 判斷矩陣C2-FTab．5 Judgment matrix(C2-F)

表6 判斷矩陣C3-FTab．6 Judgment matrix(C3-F)

4．1．2 因素重要度分析

相對于汽車再制造企業(yè)發(fā)展的3個因素的重要度及排序結(jié)果，見表7。

表7 因素重要度及排序(G1-C)Tab．7 Factors importance and sorting(G1-C)

相對于設(shè)計技術(shù)的2個因素的重要度及排序結(jié)果，見表8。

表8 因素重要度及排序(C1-F)Tab．8 Factors importance and sorting(C1-F)

相對于再制造生產(chǎn)過程技術(shù)，其7個因素的重要度及排序結(jié)果，見表9。

表9 因素重要度及排序(C2-F)Tab．9 Factors importance and sorting(C2-F)

相對于技術(shù)管理，其6個因素的重要度及排序結(jié)果，見表10。

表10 因素重要度及排序(C3-F)Tab．10 Factors importance and sorting(C3-F)

基于上述各層次因素的結(jié)果，得到汽車再制造企業(yè)因素層的各個因素相對于汽車再制造企業(yè)發(fā)展(目標(biāo)層)的因素重要度，見表11。

表11 再制造企業(yè)的各因素重要度及排序Tab．11 The factor importance of remanufacturing business and sorting

由表11可知，影響OEM再制造企業(yè)發(fā)展的主要關(guān)鍵技術(shù)為:F1(可再制造性設(shè)計)，F(xiàn)2(市場策略)，F(xiàn)6(修復(fù)技術(shù))，F(xiàn)3(拆解技術(shù))和F4(清洗技術(shù))。

4．2 獨(dú)立再制造模式

4．2．1 構(gòu)建模糊判斷矩陣

相對于汽車再制造企業(yè)發(fā)展，構(gòu)建判斷矩陣G1-C，見表12。

表12 判斷矩陣G1-CTab．12 Judgment matrix(G1-C)

相對于設(shè)計技術(shù)、生產(chǎn)過程技術(shù)和技術(shù)管理，分別構(gòu)建判斷矩陣C1-F，C2-F和C3-F，見表13、表14和表15。

表13 判斷矩陣C1-FTab．13 Judgment matrix(C1-F)

表14 判斷矩陣C2-FTab．14 Judgment matrix(C2-F)

表15 判斷矩陣C3-FTab．15 Judgment matrix(C3-F)

4．2．2 因素重要度分析

相對于汽車再制造企業(yè)發(fā)展的3個因素的重要度及排序結(jié)果，見表16。

表16 因素重要度及排序(G1-C)Tab．16 Factors importance and sorting(G1-C)

相對于設(shè)計技術(shù)的2個因素的重要度及排序結(jié)果，見表17。

表17 因素重要度及排序(C1-F)Tab．17 Factors importance and sorting(C1-F)

相對于再制造生產(chǎn)過程技術(shù)，其7個因素的重要度及排序結(jié)果，見表18。

表18 因素重要度及排序(C2-F)Tab．18 Factors importance and sorting(C2-F)

相對于技術(shù)管理，其6個因素的重要度及排序結(jié)果，見表19。

表19 因素重要度及排序(C3-F)Tab．19 Factors importance and sorting(C3-F)

基于上述各層次因素的計算結(jié)果，得到獨(dú)立再制造模式下汽車再制造企業(yè)因素層的各個因素相對于汽車再制造企業(yè)發(fā)展的因素重要度，見表20。

表20 再制造企業(yè)的各因素的重要度及排序Tab．20 The factor importance of remanufacturing business and sorting

由表20可知，影響?yīng)毩⒃僦圃炱髽I(yè)發(fā)展的主要關(guān)鍵技術(shù)為:F1可再制造性設(shè)計，F(xiàn)2市場策略，F(xiàn)6修復(fù)技術(shù)，F(xiàn)3拆解技術(shù)和F4清洗技術(shù)。

5 結(jié)論

針對我國汽車再制造企業(yè)發(fā)展的不確定性和模糊性，運(yùn)用模糊AHP建立模糊判斷矩陣，分別對汽車原始設(shè)備再制造企業(yè)和獨(dú)立再制造企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行評估;綜合2種企業(yè)技術(shù)體系的研究結(jié)論，得出影響汽車再制造企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)技術(shù)體系的關(guān)鍵影響因素。根據(jù)表11和表20所示的權(quán)重和隸屬度的計算結(jié)果以及對再制造企業(yè)體系的研究，可得:

(1)在2種模式技術(shù)評估中，設(shè)計技術(shù)的權(quán)重都達(dá)到了0．5左右，故在整個汽車再制造企業(yè)技術(shù)體系中占有絕對重要的地位，而生產(chǎn)過程技術(shù)與技術(shù)管理階段也具有一定的重要性。

(2)采用模糊層次分析法，確定影響汽車再制造企業(yè)發(fā)展的各技術(shù)體系的權(quán)重，具有較強(qiáng)的客觀性和可操作性，可克服層次分析法的局限性，較好地保證了權(quán)重系數(shù)的客觀性和準(zhǔn)確性。通過對模型的求解，對汽車再制造企業(yè)技術(shù)的相對重要性進(jìn)行排序。結(jié)果顯示:可再制造性設(shè)計＞市場策略＞修復(fù)技術(shù)＞拆解技術(shù)＞清洗技術(shù)。

(3)通過對企業(yè)技術(shù)的評估，確定影響汽車再制造企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，即可再制造性設(shè)計、市場策略、修復(fù)技術(shù)、拆解技術(shù)、清洗技術(shù)。為汽車再制造業(yè)的技術(shù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。

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