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系統識別號 U0002-3108200913185200
DOI 10.6846/TKU.2009.01167
論文名稱(中文) 兩階層非線性規劃費率制訂之研究–以台灣廢印表機回收機制為例
論文名稱(英文) Bi-level Nonlinear Programming for Setting Treatment Fee–A case of the Subsidy Decision to Recycled Printers in Taiwan
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 管理科學研究所碩士班
系所名稱(英文) Graduate Institute of Management Science
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 97
學期 2
出版年 98
研究生(中文) 黃柏翰
研究生(英文) Bo-Han Huang
學號 696620664
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2009-06-25
論文頁數 75頁
口試委員 指導教授 - 時序時
委員 - 張炳騰
委員 - 林長青
關鍵字(中) 多階層非線性規劃
印表機資源回收
回收清除處理費率
補貼
模糊趨近法
關鍵字(英) Multi-level nonlinear programming problem
printer recycling
recycling and treatment fee
subsidy
fuzzy approach
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
本研究利用兩階層非線性數學規劃模型解析台灣地區廢印表機回收費率制訂的問題。其中高階為環保署基金管理委員會,目標為回收基金的收支平衡;而低階為處理業者,其目標則為提升回收率,以獲取最大的補貼。由於兩者的目標不一致,透過此模型可反映出其衝突與互動本質,而得以重新制訂回收費率。
隨著時代的進步,人類耗損地球資源的速度越來越驚人,但資源並非取之不竭,全球泛起資源如何有效再利用的議題,因此資源回收成為近年來全世界所討論的焦點。我國行政院環境保護署於1998年成立資源回收管理基金管理委員會 (基管會),負責推動各項公告應回收一般廢棄物之資源回收工作,希望藉由制訂回收清除處理費率提高回收率、並降低環境汙染。費率制訂除了影響基管會之運作外,亦牽涉到受補貼之回收處理業者及被徵收之責任業者。本研究將此階層關係簡化後,以兩階層非線性數學規劃模型表達。在雙方目標不同但決策又彼此互相影響雙方的目標函數,因而得以建立廢資訊物品回收費率制定之模型。
兩階層非線性規劃問題較為複雜,為簡化求解過程以及不增加問題的複雜度,利用shih et.al (1996)所提出之模糊趨近法 (Fuzzy Approach) 轉換為一低階非線性數學規劃模型進行求解。分析結果發現,處理業者之回收意願受到補貼費率及回收處理成本之影響。因此資源回收政策的推動,制訂最適的回收清除處理補貼費率非常重要。接著對回收清除處理補貼費率進行敏感度分析,驗證本模型之穩健性。最後再將本研究所建立之兩階層規劃模型與現行之費率進行比較,發現本研究之模型較符合利益關係人之互動情況,可供實務上進行費率制訂作業時之參考。
英文摘要
The research attempts to make a subsidy decision for recycling and treatment fee to recycled printers in Taiwan through a bi-level nonlinear programming model. The upper-level decision unit is Recycling Fund Management Board (RFMB), Environmental Protection Administration of ROC Government (Taiwan), and it’s goal tries to balance the recycling fund. The lower-level's is recycling industries, and their goal is to increase recycling ratio and to profits subsidy for recycling operations. Because both goals are conflict, the model can reflect the interactive behavior and obtain a balanced solution.
Because the earth resources are often scarce, recycling is the most important issue for protect our environment. In 1998, RFMB has been formed by setting up the recycling and treatment fee to recycling industries for controlling waste recycling materials for increasing recycling ratio and reducing the environment pollution. The funds are collected from manufacturers and importers for their responsibility. The determination of recycling subsidy can affect recycling industries, manufacturers, and RFMB itself. We simplify the problem as a bi-level nonlinear programming problem. They have different objective ,but their decision effect each objective. Therefore, we can establish the model of recycling and treatment fee to the e-waste.
Bi-level nonlinear programming problem is more complicated. In order to simplify process and decrease the program complexity. We use Fuzzy Approach by Shih et.al (1996) to transform the program into a lower-level nonlinear programming problem. The results show that recycling operations is effected by subsidy and processing costs. For this reason, it’s Important to make an appropriate subsidy decision for recycling and treatment fee to drive the recycling policy. In addition, sensitivity analysis is processed along with the amount of subsidy to verified the robustness of the proposed model of. Hence, the model can be regarded as a useful tool for treatment fee setting on recycled printers in Taiwan in the future.
第三語言摘要
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	廢棄物資源回收	5
2.1.1	電子廢棄物資源回收	7
2.1.2	我國資源回收現況	9
2.1.3	基管會費率公式	13
2.2	報廢量推估方法	14
2.2.1	使用年限法	14
2.2.2	持有數法	15
2.3	模糊規劃	15
2.4	多階層規劃問題求解	17
2.4.1	多階層數學規劃問題	17
2.4.2	多階層數學規劃問題求解方法	19
2.5	小結	22
第3章 資源回收費率模型之建構	23
3.1	廢印表機回收費率模型建構	23
3.1.1	問題描述	25
3.1.2	符號說明及條件假設	29
3.1.3	高階目標函數-基管會	30
3.1.4	低階目標函數-處理業者	31
3.1.5	模型限制式	35
3.2	兩階層數學規劃模型應用案例-廢印表機回收問題	36
3.2.1	廢印表機參數設定	36
3.2.2	廢印表機資源回收問題兩階層數學規劃模型	43
3.3	小結	45
第4章 模型求解之分析比較	46
4.1	建立模糊輔助模型	46
4.2	模型轉換	47
4.3	模型求解	51
4.4	敏感度分析	52
4.5	小結	57
第5章 結論與建議	58
5.1	結論	58
5.2	建議	58
參考文獻	60
中文部分	60
英文部分	62
網頁部分	64
附錄A 廢印表機回收處理成本整理	65
附錄B 推估回收處理總成本二次函數	66
附錄C 計算回收清除處理總費用	68
附錄D 模糊輔助模型Lingo程式碼	71

表目錄
表2- 1  產品回收管理作法的比較	8
表3- 1  環保署公告費率值	26
表3- 2  廢印表機回收處理廠設備使用率	26
表3- 3  90~97年度各材質業者申報營業量統計表	31
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  廢資訊物品回收處理方式	41
表3- 7  廢資訊物品回收處理方式	42
表3- 8  範例參數表	44
表4- 1  高低階解算數值整理	47
表4- 2  LINGO求解結果	51
表4- 3  現行費率情況	51
表4- 4 補貼費率對F1、 F2、ALPHA、lumda之敏感度分析	52
表4- 5 補貼費率對CF1、CF2、CF3、R、BETA、F之敏感度分析(續)	53

圖目錄
圖1- 1  研究架構流程	4
圖2- 1  在逆物流中的產品處理	6
圖2- 2  電子廢棄物市場狀態之流程圖	8
圖2- 3  民77年到民86年間台灣地區資源回收架構圖	10
圖2- 4  資源回收四合一計畫	11
圖2- 5  民87年後基管會運作現況	12
圖2- 6  多階層規劃問題求解方法之分類	21
圖3- 1  廢資訊物品可能回收處理管道架構圖	24
圖3- 2  資源回收費率所涉及單位相關圖	28
圖3- 3  長期成本曲線	33
圖3- 4  回收處理總成本	33
圖3- 5  二次料市場需求曲線	34
圖3- 6  補貼費率與回收率之關係	40
圖3- 7  以一定比例增加求解域示意圖	41
圖4- 1   F1、F2 轉換狀態圖示	48
圖4- 2  CA與 gamma轉換狀態圖示	49
圖4- 3  X1與X2轉換狀態圖示	49
圖4- 4  X3轉換狀態圖示	49
圖4- 5  CA對回收率ALPHA之敏感度分析	53
圖4- 6  CA對高階目標函數值之敏感度分析	54
圖4- 7  CA對低階目標函數值之敏感度分析	54
圖4- 8  CA對CF 1之敏感度分析	55
圖4- 9  CA對CF 2之敏感度分析	55
圖4- 10  CA對CF 3之敏感度分析	56
圖4- 11  CA對徵收總費用F之敏感度分析	56
圖4- 12  CA對行政費用比例R之敏感度分析	57
參考文獻
中文部分
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英文部分
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