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系統識別號 U0002-0308201120445600
中文論文名稱 台灣廢印表機回收費率制定問題之探討 ─ 兩階層規劃之KKT條件與直覺模糊趨近法之比較
英文論文名稱 A Study of Setting the Subsidy of Waste Printers Recycling in Taiwan - Approaches of KKT Conditions and Intuitionistic Fuzzy Sets for Bi-level Programming
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 管理科學研究所碩士班
系所名稱(英) Graduate Institute of Management Science
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 陳柏宇
研究生英文姓名 Boris Bor-Yeu Chen
學號 698620456
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-06-07
論文頁數 90頁
口試委員 指導教授-時序時
共同指導教授-溫于平
委員-蔡文賢
委員-張炳騰
委員-林長青
中文關鍵字 兩階層數學規劃  廢印表機回收  回收清除處理補貼費率  回收獎勵金  KKT條件  0-1變數變換  模糊趨近法  直覺模糊趨近法 
英文關鍵字 Bi-level Programming  waste printer  recycling and treatment fee  incentives  KKT condition  0-1 variable transformation  fuzzy approach  intuitionistic fuzzy sets 
學科別分類 學科別社會科學管理學
中文摘要 本研究利用兩階層數學規劃 (Bi-level Programming, BLP) 嘗試解決台灣地區廢印表機回收清除處理補貼費率制訂之問題。其中高階為社會福利系統;低階為回收處理業者。由於兩者的目標不一致,透過此模型可反應出其衝突之本質。並且利用 (1) KKT條件(The Karush-Kuhn-Tucker condition)與0-1變數轉換、 (2) 模糊趨近法(Fuzzy approach)以及 (3) 直覺模糊趨近法(Intuitionistic Fuzzy approach),三種轉換方式,希望獲得妥協之最適解,同時分析比較其管理意涵,以提供未來費率修改之參考。
我國環保署成立基管會以推動資源回收,對責任業者徵收處理費用,並補貼處理業者以鼓勵回收作業,處理業者同時給予回收獎勵金給回收之民眾。而高階目標社會福利系統之角度,目標有三:第一希望回收率最大,以降低環境汙染;第二希望補貼費率降低,以增進處理業者運作效率;第三則是希望行政成本比例降低,以促進基管會運作效能。以低階處理業者而言,希望利潤能極大化。本研究為比較不同方法之管理意涵,使用將低階問題轉換為其限制式的KKT條件與0-1變數變換,成為高階模型。另外使用將高階目標、控制變數、以及低階目標轉換的模糊趨近法,另考量直覺模糊概念結合,將原始模型轉換為低階為主之數學規劃模型。
分析結果發現,資源化價值的提高,可使得處理業者利潤提升,並且收入與回收率息息相關,另外,回收獎勵金額與回收率成一正向關係,回收獎勵金提高可使得回收率明顯提升,進而減低環境汙染成本,並提升處理業者之利潤。可見本模型相較於基管會費率公式,更能提升回收率與整體社會福利之情況。而0-1變數變換雖然回收清除處理補貼費率較高,但回收獎勵金較低,因此回收率與處理業者利潤都比模糊與直覺模糊趨近法為低。以上分析結果可供環保署上進行費率制訂作業時參考。
英文摘要 This research applies bi-level programming to make a decision of the subsidy to recycling industries for waste printers in Taiwan. The upper-level decision unit is design for the social welfare system; the lower-level unit is modeled as the recycling industries. The different and conflict of these two objectives can be simulated by the bi-level programming model. This research solves the model through KKT conditions and 0-1 variable transformation, fuzzy approach and intuitionistic fuzzy approach, and compares the results of these approaches with current subsidy for obtaining a better managerial control.
Recycling Fund Management Board (RFMB), Environment Protection Administration of ROC Government was founded being responsible for resource recycling. The RFMB levy the fee from responsible manufactures or importers, and give the recycling and treatment fee to the recycling industries. The recycling industries also give the incentives to the populace who come to recycle their wastes. The upper-level, it aims to increase the recycling rate, reduce the recycling and treatment fees of waste printers, and reduce the administrative cost. The goal of the lower-level is to increase their profits. For comparing the managerial control, this research applies KKT conditions and 0-1 variable transformation which are upper-level model; the fuzzy approach and intuitionistic fuzzy approach which is lower-level model.
As a result, the profits of recycling industries arise when the resources value increase, and the profit are depending on the recycling rate. Besides, the correlation between the incentives and recycling rate are positive. Higher incentives get higher recycling rate, then the profit of recycling industries increased and the environment pollution can be reduced. Thus, this research can improve recycling rate and the circumstance of social welfare system. Lastly, 0-1 programming has larger value for the recycling and treatment fee, but the incentives are lower than fuzzy approach and intuitionistic fuzzy approach. It causes the lower recycling industries profit and recycling rate. The results can be an option for setting the subsidy on waste printers for RFMB.
論文目次 目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究範圍 2
1.4 研究方法與限制 3
1.5 研究內容與流程架構 3
第2章 文獻回顧 5
2.1 逆物流 5
2.2 台灣資源回收發展 7
2.2.1 廢資訊物品回收處理現況 10
2.2.2 廢印表機回收 11
2.3 兩階層數學規劃 12
2.3.1二階層數學規劃問題求解方法 15
2.4 模糊數學規劃 17
2.4.1 直覺模糊數學規劃 20
2.5 小結 24
第3章 廢印表機回收費率制定模型建構 25
3.1 問題描述 25
3.2 基管會現行費率 26
3.3 印表機雙樣本平均數T檢定 28
3.4 印表機回收費率模型建構 28
3.4.1 高階目標函數-社會福利系統 30
3.4.2低階目標函數-處理業者 32
3.4.3模型限制式 32
3.4.4建立模型 33
3.4.5廢印表機資源回收問題兩階層數學規畫模型 41
3.5 KKT條件模型之建構 43
3.6 模糊趨近法模型建構 44
3.7 小結 49
第4章 模型求解之分析比較 50
4.1 建立0-1 變數變換模型 50
4.2 建立直覺模糊趨近法模型 52
4.3 模型求解 54
4.3.1 與現行費率之比較 54
4.4 參數分析 55
4.4.1 資源化價值 55
4.4.2 Ca參數分析 59
4.4.3 Cr參數分析 63
4.5 小結 66
第5章 結論與建議 67
5.1 結論 67
5.2 建議 68
參考文獻 69
中文部分 69
英文部分 72
網頁資料 75
附錄A 雙樣本平均數檢定 76
附錄B 計算回收清除處理總費用 77
附錄C 廢印表機回收處理成本整理 80
附錄D 推估回收處理總成本二次函數 81
附錄E 廢印表機回收問卷 83
附錄F 廢印表機問卷整理組距資料 84
附錄G 羅吉斯迴歸報表 85
附錄H KKT條件之0-1程式Lingo碼 86
附錄I 模糊與直覺模糊Lingo碼 89

表目錄
表2-1應回收廢棄物項目表 10
表2-2 廢電子電器及廢資訊物品回收清除處理補貼費率 11
表2-3 模糊數學規劃模式整理 19
表3-1 環保署公告費率值 31
表3-2 高階三目標最佳值 31
表3-3 90~99年度各材質業者申報營業量統計表 34
表3-4印表機報廢機率 38
表3-5廢印表機衍生物組成及處理成效分析表 39
表3-6非營業基金使用情形 40
表3-7 本模型使用參數值表 42
表3-8 控制變數最佳解與最劣解數值表 47
表3-9 高低階最佳解與最劣解數值表 47
表4-1結果整理表 54
表4-2 0-1變數變換塑膠資源價值敏感度分析表 56
表4-3 模糊趨近法塑膠資源價值敏感度分析表 56
表4-4 直覺模糊趨近法塑膠資源價值敏感度分析表 57
表4-5 0-1變數變換鐵資源價值敏感度分析表 57
表4-6模糊趨近法鐵資源價值敏感度分析表 58
表4-7直覺模糊趨近法鐵資源價值敏感度分析表 58
表4-8 0-1變數變換Ca參數分析表 60
表4-9 模糊趨近法Ca參數分析表 61
表4-10 直覺模糊趨近法Ca參數分析表 62
表4-11 0-1變數變換Cr參數分析表 63
表4-12 模糊趨近法Cr參數分析表 64
表4-13 直覺模糊趨近法Cr參數分析表 65
表A-1 雙樣本平均數檢定報表 76
表B-1 點矩陣式印表機之應報廢量與徵收收入之推估 77
表B-2 噴墨式印表機之應報廢量與徵收收入之推估 78
表B-3 雷射式印表機之應報廢量與徵收收入之推估 79
表C-1 97年廢印表機回收處理成本 80
表D-1 二次迴歸計算過程 81
表D-2 二次迴歸式之參數矩陣運算 82
表F-1 廢印表機組距資料 84
表G-1 羅吉斯回歸報表 85

圖目錄
圖1-1 研究架構流程 4
圖2-1 逆物流流程圖 5
圖2-2 延伸型供應鏈示意圖 6
圖2-3 基管會四合一架構圖 8
圖2-4 國內現行資源回收管理體系運作方式 9
圖2-5 廢印表機拆解處理流程 12
圖2-6多階層規劃問題求解方法之分類 16
圖2-7 模糊隸屬函數圖形 18
圖2-8直覺模糊之模糊隸屬函數與非隸屬函數圖 20
圖3-1廢資訊物品回收處理流程 26
圖3-2 高低階目標關係圖 28
圖3-3 長期成本曲線 36
圖3-4 回收處理總成本 36
圖3-5 x1模糊隸屬函數圖形 45
圖3-6 f1模糊隸屬函數圖形 46
圖3-7 f1、f2模糊隸屬函數圖形 48
圖3-8 Ca、r模糊隸屬函數圖形 48
圖4-1 f1、f2隸屬函數與非隸屬函數圖形 52
圖4-2 Ca、r非隸屬函數圖形 53
圖4-3 0-1變數變換之Ca參數分析圖 60
圖4-4 模糊趨近法之Ca參數分析圖 61
圖4-5 直覺模糊趨近法法之Ca參數分析圖 62
圖4-6 0-1變數變換之Cr參數分析圖 63
圖4-7 模糊趨近法之Cr參數分析圖 64
圖4-8 直覺模糊趨近法之Cr參數分析圖 65

參考文獻 中文部分
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