基于Fuzzy-DEMATEL-ISM 的四川省报废汽车回收率影响因素分析

蔡云，赵蕾，陈森，张又水，吴澳琪

（1.西华大学汽车与交通学院，四川 成都 610039；2.西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室，四川 成都 610039）

近年来，我国宏观经济增长推动了汽车产业迅速发展[1]。截至2021 年12 月31 日，中国汽车产销量分别已增至2 608.2 万辆和2 627.5 万辆，汽车保有量为3.02 亿辆，但是全国报废汽车回收量却只有249.3 万辆，回收的报废汽车仅占保有量的0.83%，回收率水平低于发达国家6%～8%[2]。四川省作为全国重要的汽车消费大省，2021 年全省汽车销量、汽车保有量分别为129.2 万辆和1 382 万辆，在全国占比分别为5.0%和4.6%。如图1 所示，四川省2021 年回收报废机动车15.3 万辆，按照国家行业协会统计平均1.8%的报废率计算，四川省回收的报废汽车大约占60%，近40%的报废汽车未按规定报废；如果按《报废机动车回收拆解企业技术规范》规定4%的报废率计算，超过70%的报废汽车未按规定报废。近年四川省报废汽车回收量的增速低于全国平均增速，大量的报废汽车流入非法回收拆解渠道。

流入非法回收拆解渠道的报废车会带来一系列的安全及环境问题，若妥善处理这些报废汽车不仅可以有效避免这些问题，同时也会给回收拆解企业带来一定经济效益。报废汽车中75%的废旧零部件和材料都可再回收利用[3]，据预测，未来中国报废汽车回收拆解市场产值将超过1 000 亿元[4]。因此加大对报废汽车回收拆解行业的监管力度，不断提升报废汽车回收率，对发展循环经济意义重大[5]。

目前我国对报废汽车回收率的研究基本停留在定性分析，缺乏将定性分析转化为定量描述，也很少有学者对影响因素的影响程度进行量化分析。文章结合模糊DEMATEL-ISM 法，对报废汽车回收率影响因素进行定量分析，更加直观地反应各因素的影响程度以及其层级结构，从而找出影响报废汽车回收率的本质影响因素、直接影响因素和间接影响因素，并针对性提出相应策略建议，促进报废汽车回收率的提升和报废汽车回收拆解与再利用产业发展。

1 报废汽车回收率影响因素分析

1.1 经济因素

经济手段是规范市场秩序的治本之策。目前报废汽车回收率低主要是因为缺乏经济刺激，导致合法与非法回收之间利益差距大，大量报废汽车流入非法回收渠道[6]。

一方面从回收企业来说，回收企业在回收网络不健全的情况下收车成本较高[7]，不成熟的回收拆解利用技术导致利润较低[8]，所以大多数正规回收企业处于边际盈利或亏损的状态。同时对非法回收企业的处罚力度也会影响报废汽车回收率[9]。较低的违法成本，使得不法分子将大量报废汽车私自拆解、违法销售、非法上路等，从而导致正规回收企业回收率低。

另一方面从车主来说，经济利益是车主在报废汽车时考虑的重要因素。政府对车主的补贴力度以及车主的经济水平也会影响报废汽车回收率[10]，经济收入水平高的车主对回收价格敏感度低，即使正规报废回收拆解企业回收价格较低并且国家补贴较少时，他们也愿意将车送至正规企业报废[11]。

1.2 政策因素

报废汽车回收行业的发展需要合理的政策引导和支持[12]。报废汽车回收拆解政策可以实现从不同的角度刺激回收拆解产业发展，有效增加报废汽车的合法回收数量，从而使报废汽车回收率得到有效提升。但目前我国报废汽车回收再利用政策法规仍然还不够完善，报废汽车回收行业尚未建立完善的逆向物流网络，大型回收拆解企业尚未占据主导地位，回收设施分布不均，对再利用零部件没有检测标准[13]。政策上对报废汽车回收行业特别是再制造企业的补贴和支持力度不够等[14]，这些因素都会影响报废汽车回收率。

从前端车主来说，可以通过合理有效的政策提高车主报废积极性。例如补贴政策可以调节非法回收与合法回收的差价[15]。通过政策补贴，可以在不增加财政负担的情况下，提高车主报废积极性，从而提升报废汽车回收率[16]。

从中端回收企业来看，政策上允许检测合格的零部件再利用[17]，从而提高材料利用率，提升企业回收利润。例如，除了“五大总成”外，部分电子零部件也可以通过再加工并检测合格后再利用[18]。

从后端再制造企业来讲，合理的政策引导可以促进企业技术提升从而提高产品附加值[19]。随着我国旧零部件检测及再利用标准的出台，再制造产品的应用将呈上升趋势，零部件的再利用率将大大提高。

1.3 技术因素

车辆正式报废从技术层面上说需要建立起连接车主、交管部门、试验站、拆解企业和运输公司的一体化报废物流网络与大数据平台，并且需要先进的信息化物流系统支撑。报废汽车回收拆解企业的生存能力和竞争力很大程度上取决于汽车拆解技术和智能化装备[12]。但是我国回收拆解及再制造技术的实现大部分还需依赖人工完成，缺乏先进的自动拆解及再制造设备，导致劳动力数量多、拆解效率低、劳动力成本高等问题[20]，只有少数工厂采用的拆解工艺能够达到较高的回收率[14]。

部分发达国家报废汽车回收零部件比例约占整车的75%，而我国报废汽车回收零部件的比例远远落后于这些国家。这不仅是因为汽车制造厂不愿意采用合格的再制造零部件，还因为拆解技术水平落后低下[12]。我国回收拆解企业数量多、规模小、专业化程度差、普遍不具备先进可靠的回收检测技术和再制造技术。报废汽车回收还涉及零部件疲劳寿命评估、结构材料无损检测、内部检测、表面损伤激光修复等关键技术。但目前国内相关企业在这些技术上还处于发展初期。

1.4 思想因素

我国民众环保意识低，很多车主只从利益角度出发选择要不要报废[21]。目前四川省甚至全国都面临着汽车回收发展滞后于产业链制造、流通的问题。报废汽车的回收利用根本没有得到足够重视，甚至一些人还片面地认为废旧汽车回收是回收的垃圾[12]，并且很多人已经形成的“先污染、后治理”观念，导致人们不注重报废汽车的资源回收再利用[17]。

同时，我国居民法律意识淡薄[21]，张继超[22]调查发现，报废车非法交易后，主要流向了偏远山区的乡村居民。而这里的居民对购买“拼装车”和出售不具备再制造条件的零部件等违法行为的严重性认知不足。

1.5 其他因素

目前的报废汽车回收体系还不完善，相关产业在市场带动下发展缓慢，存在安全隐患、环境污染、资源浪费等突出问题[12]。除此四川省还没有针对报废汽车回收的大数据平台，回收网点分布不均，“交车难”等因素影响了车主交车。

环境因素也是影响报废汽车回收率的一个重要因素，在回收过程中如果采用简单的工艺，虽然会降低成本，提高经济效益，但是会对环境造成危害，在回收时又必须采用更加环保的回收工艺，这就增加了成本投入[8]。

基于上述分析，影响我国报废汽车回收率的因素总结见表1。

表1 报废汽车回收率影响因素

2 分析方法与模型建立

2.1 模糊DEMATEL-ISM 方法介绍

2.1.1 模糊DEMATEL 方法介绍

决策试行与评价实验室法也称为DEMATEL 法，主要用于研究复杂系统的影响程度[23]，通过矩阵将因素间的相互联系转换为因果关系[24]，并且计算出各要素的影响度、被影响度以及原因度与中心度，用以确定关键影响因素[25]。而模糊DEMATEL 方法可以有效避免初始数据不够客观的问题。

2.1.2 ISM 方法介绍

解释结构模型法简称ISM，ISM 模型实际上是通过层次化结构将要素进行分层，从而使各层级要素的重要程度一目了然[25]。并且解释结构模型能将多变量、关系复杂以及结构混乱的系统转换为清晰系统[26]。

2.1.3 模糊DEMATEL-ISM 方法介绍

结合模糊DEMATEL 与ISM 模型分析报废汽车回收率影响因素，可以科学、合理地理清各要素之间的相互影响关系。两种方法都采用了大量数学理论并结合使用，克服了单独使用的弊端。因此将模糊DEMATEL法与ISM 法相结合，分析影响因素众多且复杂难以量化的报废汽车回收率问题尤为合适。

2.2 构建模糊DEMATEL-ISM 模型

模糊DEMATEL-ISM 模型建立步骤如图2 所示。

图2 模糊DEMATEL-ISM 模型建立步骤

2.2.1 建立直接影响关系

结合报废汽车回收率12 个影响因素设计问卷，成立专家小组，采用专家打分法，依据专家经验，对各指标之间的相互影响程度进行打分。调查对象主要来自3 个方面：高校学者、四川省报废汽车回收拆解企业管理者以及报废机动车回收拆解行业协会人员。评分方式为0～4 分制，将专家打分的平均数建立n×n 的矩阵F，其中fij表示要素i 对要素j 的影响，当i=j，时fij=0，即不考虑元素对自身的影响，矩阵F 的对角线元素都为0。

2.2.2 构建三角模糊直接影响矩阵

运用专家打分法分析报废汽车回收率影响因素的重要程度，将影响因素记为S={S1，S2，…，S12}，以Xij指代Si（i=1，2，…，12）与Sj（j=1，2，…，12）之间的影响程度。三角模糊数可以记为X=（l，m，r），l 在左侧为保守值；m 为中间值，其最接近真实值；r 为乐观值。

采用三角模糊数（TFN） 来避免专家打分的主观性，将专家评价结果转化为可以量化的强弱关系，语义转换如表2 所示。

表2 模糊DEMATEL-ISM 方法语义转换表

2.2.3 清晰直接矩阵

利用重心法对模糊矩阵进行清晰化处理，其中Q为经过重心法解模糊后得到的清晰数值（表2），利用公式（1）计算得出清晰直接影响矩阵Z，具体公式如下：

2.2.4 构建综合影响矩阵

2.2.4.1 规范直接影响矩阵，公式（2）对直接影响矩阵进行规范化处理，其中s=0.134 8，由公式（3）计算得到：

2.2.4.2 计算综合影响矩阵，综合影响矩阵表明各因素间的相互影响关系。计算过程如公式（4）：

式中：I 为单位矩阵。

根据公式（4）计算得到综合影响矩阵T，如表3所示。

表3 综合影响矩阵T

2.2.4.3 计算被影响度、影响度、原因度、中心度的方法如下。

影响度指的是矩阵T 的每行元素和，表明对其他因素的影响程度，用D 表示。

被影响度指的是矩阵T 的每列元素和，表明受到其他因素的影响程度，用R 表示，其计算公式为：

原因度指的是影响度与被影响度之差，即Di-Ri。如果原因度大于0 则为原因要素，表明该因素对其他因素具有较大影响，如果原因度小于0 则为结果要素，表明该因素被其他因素影响。

中心度指的是影响度与被影响度之和，即Di+Rj，中心度体现该因素在整个系统中的作用及重要性。

2.2.5 整体影响矩阵和可达矩阵构建

从模糊DEMATEL 模型转换到ISM 模型，先计算出整体影响矩阵，然后找出合适的阈值λ 计算出可达矩阵，计算整体影响矩阵H 的方法如下：

可达矩阵M 用来判断所有要素两两之间是否存在相互影响关系，计算方法如下：

式中：λ 为阈值，λ 等于T 中所有元素的均值加上标准差，阈值的设定目的是为了获取影响程度较小指标间的影响关系。

由以上公式求得可达矩阵如表4 所示。

2.2.6 建立多层ISM 模型

根据可达矩阵构建报废汽车回收率影响因素的多层梯阶结构模型，用于分析各影响因素间的层级关系。首先对得到的可达矩阵分别进行区间和级间分解。区间分解是将区间内所有元素划分为独立子系统，级间分解是将系统内各元素划分为不同的层级。

可达集是指在M 中因素Si对应行中，rij=1 所对应列的因素集合，用公式表示为：

先行集是指在M 中因素Si对应列中，rij=1 所对应行的因素集合，用公式表示为：

若C（Si）=R（Si）∩A（Si）=R（Si），则此时可以得到最高层级影响因素C（Si），然后将该因素所在的行与列在可达矩阵中划除，多次往复该步骤，直到所有因素都被划去时停止层级分解。

3 研究结果分析

3.1 影响度与被影响度分析

结合以上模型运用MATLAB 软件计算出各因素的影响度与被影响度情况如图3 所示，由图3 可以看出收车成本（S1）、回收利润（S2）、回收体系（S11）具有较高的被影响度，这些因素受其他因素影响较大，属于间接影响因素。非法回收处罚力度（S3）、补贴政策（S5）、零部件再利用政策（S6）、拆解检测设备（S7）、拆解技术水平（S8）具有较高的影响度，对报废汽车回收率具有直接影响作用。

图3 影响因素的影响度与被影响度

3.2 中心度与原因度分析

结合ISM 层级划分与原因度分析，如图4 所示。原因因素有非法回收处罚力度（S3）、零部件再利用政策（S6）、补贴政策（S5）、拆解检测设备（S7）、拆解技术水平（S8）、法律意识（S10）、环保意识（S9），结果因素有收车成本（S1）、回收利润（S2）、回收体系（S11）、环境因素（S12）、车主收入水平（S4）。中心度排在前3 的分别是回收体系（S11）、回收利润（S2）、收车成本（S1），表明这些因素对报废汽车回收率的影响较大，如果采取一些措施完善回收体系、增加回收利润、降低回收成本将会有效提升报废汽车回收率。

图4 原因因素中心度与原因度

3.3 ISM 结果分析

由以上方法得到我省报废汽车回收率影响因素梯阶结构模型如图5 所示，5 个直接影响因素为：收车成本（S1）、回收利润（S2）、车主收入水平（S4）、环保意识（S9）、法律意识（S10），如果能有效改善这些因素将会对报废汽车回收率的提升有立竿见影的效果；4 个间接影响因素为拆解检测设备（S7）、拆解技术水平（S8）、回收体系（S11）、环境因素（S12），虽然不会直接影响到报废汽车回收率，但是会起到间接影响的作用；3 个本质因素为非法回收处罚力度（S3）、补贴政策（S5）、零部件再利用政策（S6），改变本质因素不会立即对报废汽车回收率有明显提升，但这些因素影响面较大，应予以足够的重视。

图5 影响因素梯阶层次结构图

4 研究结论与建议

以四川省报废汽车回收产业实际情况为例，提出了影响四川省报废汽车回收率的12 个影响因素，运用Fuzzy-DEMATEL 模型计算各因素的相互影响程度，然后结合ISM 模型分析出5 个为直接影响因素、4 个间接影响因素和3 个本质因素。这些量化分析可以为四川省以及类似区域的报废汽车回收拆解产业可持续发展政策制定与发展规划提供理论依据，基于上述研究，建议从以下3 方面入手进一步提升四川省报废汽车回收率并促进报废汽车回收产业健康发展。

4.1 提升产业经济效益，挖掘精细拆解能力。回收拆解企业应对报废机动车进行精细拆解，使拆解产物合理归类分流、减少周转环节、节约物流成本，科学设定回收拆解流程，注重提升回收拆解技术水平，力求报废汽车拆解产物的高值化利用，提升企业盈利能力。相关部门加强引导生产企业建立逆向物流回收体系，降低报废汽车的拆解成本以及再制造成本，提高回收利用率，保障实现高效率、高利润、重环保的回收拆解体系。

4.2 加强产业扶持，完善法规标准。制定统一规范的回用件检测、鉴定、分选标准，打通回用件进入维修、汽配和个人消费市场的流通渠道。从政策上应加强非法回收处罚力度，鼓励保护合法回收，营造公平营商环境，让报废汽车尽量回归到正规回收企业；同时在合理范围内提高补贴，引导和激发有实力的企业积极参与到报废汽车回收拆解行业中，从而提升报废汽车回收率。

4.3 广泛持久宣传新政，提高群众参与意识。相关部门多渠道、多方式发布四川省各地区报废汽车拆解产能建设、企业资质认定条件、验收标准等信息，激发行业参与者热情。利用新媒体、科普活动等方式进行宣传，使群众将报废汽车积极主动送到正规企业报废，提升群众法律意识和环保意识。tive approach f