低碳經濟發(fā)展模式下供應商選擇問題研究367第13卷第1期2014年1月北京交通大學學報(社會科學版)JournalofBeijingJiaotongUniversity(SocialSciencesEdition)VoI．13No．1Jan．2014低碳經濟發(fā)展模式下供應商選擇問題研究劉榮娟，一，趙道致(1．天津大學管理與經濟學部，天津300072；2．天津工業(yè)大學教務處，天津300387)摘要：供應商選擇問題是供應鏈運營的核心，在碳排放約束下，對供應商的選擇有了新的要求。從企業(yè)能力、碳排放水平和服務水平等三個方面評價供應商。采用熵權法，構建供應商評價指標體系和評價模式，完善供應商評價理論，研究低碳經濟發(fā)展模式下，考慮碳排放成本存在差異的供應商選擇問題。通過算例分析，為制造商選擇供應商提供實踐指導。關鍵詞：低碳經濟；碳排放；供應鏈；供應商選擇中圖分類號：b252文獻標識碼：A文章編號：1672—8106{2014)01—0008—07AStudyontheSupplierSelectionunderLowCarbonEconomicDevelopmentLIURong—juan一．ZHAODao—zhi(1．SchoolofManagementandEconomics，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．FeachingAffairsDepartment，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300387，China)Abstract：Supplierselectionisthecorelinkinthesupplychainoperations．Withtherestrictionsoncarbonemissions，newrequirementsemergeinregardtothesupplierselection．Threeaspectsofenterprisecapability，carbonemissionandservicelevelshouldberespectivelyconsideredwhenevaluatingsuppliers．Thispapertriestoestablishthesupplierevaluationindexsystemandevalua—tionmodelbyusingtheentropymethod，andthusenrichthesupplierevaluationtheory，andpro—videapracticalguidanceformanufacturersthroughtheexampleanalysis．Keywords~lowcarboneconomy；carbonemission；supplychain；supplierselection一、引言瑞典物理化學家阿累利烏斯早在1896年就指出化石燃料燃燒將會增加大氣中二氧化碳的濃度，導致全球變暖；科學界從20世紀50年代后期開始關注全球氣候變化與溫室氣體的關系問題；各國政府、科學界和工業(yè)界直到20世紀90年代初，才意識到人類向大氣中排放溫室氣體是全球溫暖化的主要原因；聯(lián)合國政府問氣候變化專門委員會于2007年發(fā)布的第四次評估綜合報告中再次指出，全球氣候變暖有超過9O％的可能是由人類的活動導致。英國政府于2003年頒布了能源白皮書——《我們能源的未來：創(chuàng)建低碳經濟》，其中首次正式提出了“低碳經濟”。低碳經濟是一種新的經濟增長方式，即通過政府引導、財政支持、政策傾向、商業(yè)激勵等來促使企業(yè)采用低碳技術、開發(fā)低碳產品，從而促使經濟結構的整體發(fā)生轉變，形成高能效、低能耗、低污染、低排放的可持續(xù)發(fā)展模式。低碳經濟與可持續(xù)發(fā)展理念和資源節(jié)約型、環(huán)境收稿日期：2013—08—25基金項目：國家自然科學基金項目(71072155)；天津市高等學校人文社會科學研究項目(20132141)。作者簡介：劉榮娟，女，山東蓬萊人，天津大學管理與經濟學部博士生。研究方向：物流與供應鏈管理、低碳經濟。趙道致，男，江蘇無錫人，天津大學管理與經濟學部教授。研究方向：運營管理、供應鏈管理。第1期劉榮娟等：低碳經濟發(fā)展模式下供應商選擇問題研究9友好型社會的要求是一致的，與節(jié)能減排和循環(huán)經濟也有密切聯(lián)系【。在市場經濟環(huán)境下，任何一個企業(yè)都與其他企業(yè)共生于某個或某幾個供應鏈系統(tǒng)之中，企業(yè)之間的競爭已經演變?yōu)楣溨g的競爭。隨著供應鏈競爭的不斷深化，合作伙伴的重要性日益突顯，供應商選擇問題成為企業(yè)關注的焦點。近年來生態(tài)環(huán)境急劇惡化，能源危機不斷加劇，全球碳排放問題引起廣泛關注，現(xiàn)代市場經濟活動中任何最終產品或服務的碳排放都是從原材料到中間產品、產成品全過程的累積，供應鏈成員企業(yè)碳減排放能力直接影響供應鏈整體碳排放水平，供應鏈整體的競爭力決定了企業(yè)的發(fā)展空間，因此，在低碳經濟發(fā)展模式下，供應鏈合作伙伴的選擇問題是函待解決的關鍵問題。二、碳排放約束下供應鏈研究現(xiàn)狀Seuring等(2008)[]和Benjaafar等(2013)[33對國際頂級學術期刊中關于供應鏈的研究進行了匯總，認為關于低碳經濟發(fā)展模式下供應鏈運營的研究仍處于初級階段，主要集中在以下幾方面：(一)碳排放約束下運輸方式選擇問題Hoen等(2011)_4j對實際數(shù)據進行分析，發(fā)現(xiàn)調整運輸方式可以大幅降低碳排放量。Hoen等(2010)_5J研究了排放成本和排放限制兩種碳排放規(guī)制對供應鏈中運輸模式選擇影響，結果表明：排放成本對運輸方式的選擇影響很小，而排放限制對運輸方式的選擇影響較大，因此政府在企業(yè)碳減排行為中發(fā)揮重要作用。Hoen等(2011)¨6J在此基礎上，以一個實行運輸外包的自愿減排的企業(yè)為對象，研究了其運輸方式的選擇和定價問題。Hoen和Fransoo等人組成的研究小組雖然將碳排放成本和碳排放規(guī)制納入到供應鏈運輸方式的選擇中，但他們的研究都是建立在供應鏈網絡空間結構相對不變的基礎上的。眾所周知，在實際經濟活動中，供應鏈成員、供應鏈成員之間合作程度等都是動態(tài)變化的，而供應鏈空間結構不是一成不變的。(二)碳排放約束下考慮碳交易的供應鏈結構選擇問題由于供應鏈空間結構的相對變化，空間結構的再設計必然影響供應鏈的碳足跡，從而對供應鏈整體的運營產生影響。由于供應鏈成員碳減排能力存在差異，因此碳減排成本不同，碳資源具有價值屬性，所以部分學者研究了考慮碳交易的供應鏈結構設計問題。Cholette和Venkat(2009)l7l發(fā)現(xiàn)不同的供應鏈結構會導致葡萄酒分銷的碳強度不同。Diabat和Simchi—Levi(2009)l8J通過混合整數(shù)規(guī)劃模型(MIP)，研究了如何設計供應鏈中工廠和配送中心的布局，在碳排放限額約束下，實現(xiàn)成本最小化。Ramudhin等(2008)l9J介紹了一種綜合考慮“碳市場敏感性”和“綠色供應鏈網絡設計”的數(shù)學模型，研究存在碳交易時的供應鏈網絡設計問題。Chaabane等(2012)[10j研究了供應鏈網絡設計中生命周期評價問題。Cachon(2009)_l1_不僅研究了碳足跡影響下的供應鏈空間結構設計，還分析了碳足跡的減少對供應鏈運營的影響。Cachon(2011)【j在考慮消費者影響的基礎上，研究供應鏈零售商下游網點布局如何在滿足碳排放約束的同時使運營成本最小化。Du等(2011)ll3J在考慮碳排放權交易情況下，提出一種新型供應鏈，由傳統(tǒng)非營利綠色環(huán)保組織和碳排放權依賴企業(yè)兩類企業(yè)組成，將前者作為碳排放權供應商，他們基于報童模型分析了排放依賴型供應鏈雙方的博弈過程。(三)碳排放約束下企業(yè)生產決策問題Benjaafar等(2010)【14]將碳足跡參數(shù)引入到各種優(yōu)化模型中，分析如何通過運營決策的調整減少碳排放，研究供應鏈中企業(yè)合作對成本和碳排放降低的影響。在此基礎上，Chen等(2013)[15J利用經濟訂貨批量模型進行數(shù)值分析，研究何種情況下可以通過修改訂貨批量降低碳排放，何種情況下碳排放量的相對減少量高于成本的相對增加，并研究排放量減少和成本增加的影響因素，同時將這一問題擴展到設施選址模型和報童模型。Abdallah等(2010)_1J則將研究集中在采購上，研究了在一個碳敏感性供應鏈中如何通過綠色采購最小化供應鏈碳排放。國部克彥教授等正在開展一項“包括亞洲地區(qū)在內低碳型供應鏈的構筑和制度化研究”的項目。他們利用物質型投入產出模型作為基本框架，基于其提出的物質流成本會計核算方法來計算供應鏈上物質消耗實物量的分布。但該項研究只是從供應鏈各環(huán)節(jié)消耗的“實物量”上來考察碳成本，并沒有考慮到減排成本差異和排放造成的外部成本。10北京交通大學學報(社會科學版)(四)碳足跡的分布問題國務院發(fā)展研究中心課題組(2009)l_17_認為，合理界定并嚴格執(zhí)行各國溫室氣體排放權是實現(xiàn)全球溫室氣體減排目標和全球減排資源最優(yōu)配置的關鍵。產品碳足跡分析是一種評價碳排放影響的全新測度方法，通過具體分析某種產品全壽命周期或某種活動過程中直接和間接相關的碳排放量，發(fā)現(xiàn)碳排放量較大的環(huán)節(jié)，并采取針對性的減排措施。供應鏈上某一環(huán)節(jié)的碳排放量或減排努力程度會影響產成品總的碳排放量及其他企業(yè)的減排行為。分析整個供應鏈的碳足跡，并將該碳足跡分解到供應鏈中的各個主體，這樣才能確定各企業(yè)的減排責任，研究最優(yōu)的減排分布。Sun—darakani等(2010)l1{；_分別針對靜態(tài)供應鏈和動態(tài)供應鏈，應用拉格朗日和排隊論建立了碳排放衡量模型。Keskin等(2011)l19j研究了在聯(lián)合生產中如何將碳排放量分配到生產流程的各個環(huán)節(jié)。Caro等(2011)【。J也通過建立模型，研究集中決策和分散決策時的供應鏈聯(lián)合減排問題。Braithwaite和Daniel(2009)l21j研究了供應鏈碳足跡的評價方法，Lam等(2010)[22j研究了給定區(qū)域內生物能源供應鏈最小碳足跡的優(yōu)化方法。由上述分析可知，目前關于碳排放約束下供應鏈運營的研究主要集中在運輸方式的選擇、供應鏈結構的選擇、生產決策等方面，而對供應商選擇、供應鏈協(xié)調、企業(yè)行為演化等方面涉及較少。本文研究低碳經濟發(fā)展模式下，考慮碳排放成本存在差異的供應商選擇問題，從而充實供應商評價理論，為企業(yè)的實際運營提供參考。三、基于熵權的低碳經濟發(fā)展模式下供應商評價低碳經濟對供應鏈運營產生了巨大影響，供應鏈各成員企業(yè)在追求利潤最大化、客戶滿意度最大化的同時，均負有減排義務。企業(yè)在選擇供應商時，除了考慮經濟因素，更需關注合作企業(yè)的碳排放水平，即應考慮：選擇哪一個或哪幾個供應商才能使供應鏈在滿足整體減排要求下，實現(xiàn)整體效益最大化。在低碳經濟發(fā)展模式下，供應鏈整體效益有了新的內涵，突出體現(xiàn)在兩方面：首先是提高經濟效益，其次是控制供應鏈整體碳排放量。付秋芳等(2012)E23]基于珠三角經濟區(qū)31家制造企業(yè)，研究供應鏈多階碳足跡的構成，發(fā)現(xiàn)供應鏈多階碳足跡絕大多數(shù)來自于供應商和制造商節(jié)點企業(yè)的碳排放量的累積，因此供應商和制造商面臨著更大的減排壓力?；谏鲜鲅芯?，本文以由一個制造商和多個供應商組成的二級供應鏈為研究對象立足于制造商，試圖在碳排放約束下，考慮碳減排邊際成本存在差異時，建立一套客觀、精準的供應商評價指標體系和具有綜合評價能力的評價模式，為制造商選擇供應商提供定量依據。(一)評估指標體系1．供應商評語集供應商評語集是對供應商在各種指標下做出可能結果的集合，可請專家進行評估定級。根據供應商考核的評價目的，建立評語集為V={V，，}={良好，一般，較差}。供應商評語不同，對應不同的選擇策略。型的供應商：被評供應商與期望的相近度<0．1，供應商嚴格符合制造商期望，可直接合作；2型的供應商：被評供應商與期望的相近度0．1≤≤0．5，供應商雖與制造商期望有差距，但具有改進潛力，可將其作為備用供應商；型的供應商：被評供應商與期望的相近度>0．5，供應商不符合制造商期望，放棄合作。2．評價指標集合關于供應商的選擇問題，很多學者做了大量的研究工作。主要側重于使用成本、質量、響應時問、服務能力等指標來評價供應商。而在低碳經濟發(fā)展模式下，碳排放水平已經成為制約供應鏈可持續(xù)發(fā)展的關鍵問題，因此，本文將碳排放水平納入評價供應商的指標體系之中，更能體現(xiàn)現(xiàn)代市場經濟特征。在低碳經濟發(fā)展模式下，制造商和供應商之間必須建立新型的合作伙伴關系，通過共享信息、協(xié)調行為，達到雙贏的目的。選擇低碳供應商是低碳經濟的要求，也是應對國際貿易中“綠色壁壘”的有效手段。供應商評價指標體系的設計必須滿足低碳環(huán)境要求，考慮供應鏈的動態(tài)性。隨著科技水平的飛速進步，科技產品日新月異，計算機已經走進千家萬戶。計算機業(yè)是全球性行業(yè)，計算機產品是技術和資金密集型的，產品第1期劉榮娟等：低碳經濟發(fā)展模式下供應商選擇問題研究11開發(fā)費用巨大，規(guī)模經濟效益和經驗曲線效應都非常明顯。計算機行業(yè)全球化表現(xiàn)在大型計算機制造商利用全球資源，實現(xiàn)研發(fā)、生產、采購和銷售在全球范圍內優(yōu)化配置。人們所熟知的計算機制造商實質是計算機組裝商，計算機制造商之間的競爭實質是他們所在的供應鏈之間的競爭。本文立足于計算機制造商，分析其在碳排放約束下選擇供應商的問題，建立如圖1所示的三層評價指標體系。圖1零部件供應商評價指標體系由圖1可知，“供應商評價”為一級指標，對應結果為：{良好，一般，較差}；{企業(yè)能力，碳排放水平，服務水平}為二級指標；{資產收益率，利潤率，單位產出碳排放量，單位減排成本，價格比率，交貨合格率}為三級指標即品質因素集，可表示為：{甜1，2，3，4，5，6}。供應商評價是一項復雜的系統(tǒng)工程：①要實現(xiàn)多個子目標；②各個子目標遵循不同的評價原則(如效益優(yōu)先、成本優(yōu)先、接近固定值優(yōu)先等)；③子目標之問可能存在矛盾；④子目標之問不可比較。因此供應商選擇過程中的決策問題屬于多目標決策問題，需要通過建立一種可以度量的指標來進行決策評估。(二)混合多目標決策方法的可行性分析設s為某一待評價的供應商，具有參加評分的品質因素集：{，2，??，}，對于具體制造商而言，參與評價的供應商個數(shù)是一個常數(shù)。對于品質因素集的每個子集A，都對應地賦予一個介于0與1之間的實數(shù)(A)，它是s憑借A中品質因素所能得分的最高限額，可以用來描述因素集合A的重要程度。顯然滿足：①(s)=1，()=0；②若AB，則(A)≤／1(B)。由于S具備有限個品質因素(i=1，2，??，)，因此為(S，A)上的模糊測度，稱為重要性測度，重要性測度是評判專家們某種經驗的數(shù)量化，同時也是公認的評判準則。重要性測度可以通過多種方法得到。在對S評價的過程中，某一位評價人員對S的每一個品質因素打分，表示為f()∈[0，1](i=1，2，??，)，則該評判員對客體S的綜合評價值為E=max∑’(A(’)，i=1此處為{／()}1按從大到小重排后的第i個，A()={(¨，(，??，(’}為{}】按相應大小重排后的前i個，而E是評分函數(shù)關于重要性測度的模糊積分。由于存在人為因素，單個評判員對客體S品質的評判結果受評判員的主觀性影響，而客體S的各項品質因素都有其固有的品質指標g=g(甜)(g()E[0，1])；(i=1，2，??，)。因此對S的理想評判應該是可測函數(shù)g關于重要性測度的模糊積分Eo=Ig。為了減少個人主觀片面性的影響，隨機選取位評判員，讓他們對客體S同時進行評判，各自對S的各項因素作出評分()(i=l，2，??，；=1，2，??優(yōu))。令i固定為某一個值，W／位評判員對5的品質因素“的無數(shù)次評分是具有數(shù)學期望g的母體，而位評判員對的某一次評分{-廠。()，f2()，??()}是母體的一個容量為的簡單隨機子樣，由Kolmogorov強大數(shù)定律可知，在概率1意義下有：1一lim(Ui)gi(12一，)再由模糊積分的收斂定理得j()JdE。按概率1成立，因此當一(30時，j()依概率收斂于E0,即只要足夠大，由j()dtL求得的評判值一般總是無限接近于客觀評判值E。，J()d稱為近似客觀評判值l2。(三)確定權重熵權法通過各指標之間的內在聯(lián)系，計算出12北京交通大學學報(社會科學版)2014在各個指標相對于上層指標的權重，是一種客觀的賦權方法。這種方法將主觀判斷與客觀計算相結合，增強了權重的可信度，因此本文利用熵權法確定指標權重。設有P個評估指標，q個待評價供應商，經過標準化的多方案、多指標評價矩陣為R=(r)×q規(guī)范化處理可得：R=()。根據對應的指標類型不同，可以將分別表示(maxF一)一(maxr一mint)’其中i∈，1(』】為收益型指標)，企業(yè)追求利潤最大化，因此越大越好；(一mint0)巧一(maxr’一mint)’其中，i∈，2(J2為成本型指標)，企業(yè)追求經營成本最小化，因此越小越好；-一，其中i∈J3(J3為固定型指標)，越接近某一固定值越好。本文對供應商評價的指標體系設計中，三級指標有以下6項：①資產收益率()：反映供應商全部資產的營利水平，U=稅后利潤資產×100％；②利潤率(2)：反映經營效率，2=稅后利潤支出×100％；③單位產出碳排放量(“)：反映碳排放水平，“總碳排放量產量；④單位減排成本()：反映處理碳排放能力，=總碳處理支出產量；⑤價格比率(5)：反映企業(yè)價格競爭力，U5=單位產品價格／最優(yōu)產品價格；⑥交貨合格率(U)：反映提供優(yōu)質產品的能力，“=合格產品數(shù)量產量×100％。上述6項指標中，收益型指標包括：U1，U2，“6；成本型指標包括：3和4；由于產品在生產過程中有必然消耗，如果單純追求低價格，可能導致產品質量不達標，因此是固定型指標。將第i個評價指標的熵定義為Hi=一kfolnf0(1)其中，i=1，2，??，P。式(1)中，，0≤≤1，k高，’_、“厶rJ=1忌表示決策的不確定程度。假設當=0時，ln玎=0，因此第i個評價指標的熵權可表示為：(2)————一P一Hii1由熵權的表示公式可知熵權具有如下性質：①被評價供應商如果在某一項指標i上的值完全相同，即Hi=1，=0。則指標i未向決策者提供任何有價值的信息，可以直接刪除該指標。②各被評價供應商如果在某個指標上i的值差別較大，即Hz較小，而cU較大，則指標i向決策者提供了有價值的信息，需要重點借鑒該指標。因此，當評價指標確定以后，可根據熵權的大小對評價指標進行修訂，使得評價指標能更準確衡量供應商的優(yōu)劣。同時也可用熵權對某些指標評價值的精度進行調整，甚至可以重新確定評價值和精度。(四)構造指標矩陣構造加熵權的規(guī)范化指標矩陣A11??lqIln1??lqlA=；il=l；；；ll以??口加_Jl??p加J(3)(五)最理想供應商描述選擇最佳供應商的方案為U=(，，??)，(4)其中Hi1m≤ax{n巧}。(六)待評供應商評價1．待評供應商離制造商期望的差距可表示為√耋(5)其中，J=1，2，??，q。2．待評供應商與期望的相近度可表示為∑aOui=1～土一(6)∑(“)根據求得的T，值，可對多個供應商進行排第1期劉榮娟等：低碳經濟發(fā)展模式下供應商選擇問題研究13序，從而給出對應的評價，為選擇合作供應商給出定量參考依據。四、算例采用多目標決策方法對供應商進行評價，既滿足低碳化要求，又實現(xiàn)利潤最大化，符合現(xiàn)代市場經濟要求。在綜合決策時，需要綜合考慮{資產收益率，利潤率，單位產出碳排放量，單位減排成本，價格比率，交貨合格率}6個指標。結合我們調查的實際數(shù)據，以某電腦制造商為研究對象，研究其在碳排放約束下，選擇標準化零部件供應商時的多目標決策問題。假設有4個供應商可供選擇，分別為供應商I、供應商Ⅱ、供應商Ⅲ和供應商Ⅳ，評價指標包括資產收益率、利潤率、單位產出碳排放量、單位減排成本、價格比率以及交貨合格率等6個方面，將各指標最高分設定為10分，最低分設定為分，通過專家打分法，可得供應商評價表，如表1所示。表1供應商評價表根據表1，通過公式(1)和(2)可計算出各指標的熵權值，如表2所示。表2各指標熵權值指標瑟橢率蓑皇簍熵0．78050．75950．75000．68390．45930．7500由表2可知，資產收益率、利潤率等6個指標均為評價供應商的重要指標；價格比率和單位減排成本兩個指標熵值相對較小，因此決策者需要重點借鑒這兩個指標。繼而，各供應商的相近度可求，如表3所示。表3各供應商與理想供應商的相近度供應商供應商工供應商Ⅱ供應商Ⅲ供應商Ⅳ相近度0．06790．66320．51590．6081按相近度排序1423由表3可知，TI<0．1，供應商j與期望值相近度很高，因此對供應商工的評語為“良好”，而T1I、TⅢ和?、艟笥?．5，離理想值較遠，因此評語為“較差”，計算機制造商可與供應商I合作。在本算例中，有且僅有一個供應商符合計算機制造商要求，兩者之間結成合作關系，其他供應商由于離制造商理想值較遠而不予合作。對于計算機制造商而言，標準零部件由單一供應商提供雖然可以在短時問內獲得數(shù)量折扣且供應商管理成本較低，但對企業(yè)的長期發(fā)展有很多威脅：①缺貨、斷貨風險大；②制造商討價還價能力差；③供應商缺乏改進動力等。因此，計算機制造商在確定供應商I為合作伙伴的基礎上，根據比較優(yōu)勢理論，借鑒表2的結果，即優(yōu)先考察“價格比率”和“單位減排成本”兩個指標，分析其余三個供應商能力，由表1可知，供應商Ⅱ的“單位產出碳排放量”和“單位減排成本”兩項指標值均較高，即供應商Ⅱ具有較強的碳減排能力，而其“資產收益率”和“價格比率”兩個利潤指標值相對較低。因此，計算機制造商為了擺脫單一供應商的弊端，需要利用自身優(yōu)勢，通過技術指導、知識轉移、資金支持等手段對供應商Ⅱ進行扶植，使其快速成長為自己的備用供應商。五、結語低碳經濟發(fā)展模式下，企業(yè)在追求利潤最大化的同時，負有低碳化發(fā)展的責任和義務，傳統(tǒng)供應商評價指標體系已經不能體現(xiàn)經濟發(fā)展的新要求。因此本文在供應商評價指標體系中增加了“碳排放水平指標”，充實了供應商評價指標體系；采用熵權法評價供應商，完善了供應商評價理論，為解決多目標決策問題提供依據；定性與定量方法相結合，針對供應商的評價結論更具有借鑒性。參考文獻：[1]金樂琴，劉瑞．低碳經濟與中國經濟發(fā)展模式轉型[J]．經濟問題探索，2009，(1)：8487．[2]SEURINGS，MiiLLERM．FromALite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