A neutrosophic open set–based multi-criteria decision framework for sustainable lithium-ion battery waste management under uncertainty

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a novel integration of neutrosophic topology into MCDM for sustainability assessment, advancing decision science under uncertainty.

🏢実務担当者:Offers a practical, robust framework for battery recyclers and waste managers to compare strategies across multiple criteria.

🏛政策担当者:Supports evidence-based policy design for battery waste governance and circular economy targets.

本章では、不確実性下における持続可能なリチウムイオン電池（LIB）廃棄物管理戦略を評価するための、新しいニュートロソフィック開集合に基づく多基準意思決定（MCDM）フレームワークを紹介する。電気自動車や再生可能エネルギーシステムにおける使用済みバッテリー廃棄に伴う環境課題の増大に動機づけられ、提案手法は単値ニュートロソフィック集合（SVNSs）とニュートロソフィック位相を統合し、独立した真理、不確定性、偽性メンバーシップ関数を通じて、不確実性、不整合性、不完全な専門家知識を表現する。従来のファジィおよび直観的ファジィアプローチとは異なり、本フレームワークはニュートロソフィック開集合を柔軟な持続可能性領域として採用し、意思決定の代替案が重複する環境および規制基準にわたって段階的メンバーシップを示すことを可能にする。数学的に有界な基準重み付きニュートロソフィック集約関数が代替案評価のために開発され、その理論的頑健性は有界性、単調性、凸性、自明な不確実性下での整合性、および位相的整合性の形式的証明を通じて確立される。実現可能性と実用的適用性を検証するため、本モデルは複数の基準（経済的実現可能性、環境安全性、技術的成熟度、規制適合性を含む）の下でのリチウムイオン電池廃棄物管理における機械的および化学的リサイクル、埋立処分、乾式冶金回収の比較持続可能性評価に適用される。意思決定者の選好重みを変化させた包括的な感度分析により、ランキングの安定性と頑健性がシナリオ間で確認され、リサイクルベースの戦略が最も持続可能な選択肢として一貫して特定される。提案フレームワークは、MCDMに構造的位相層を導入することでニュートロソフィック意思決定科学を前進させ、不確実性下における環境持続可能性、循環経済計画、廃棄物ガバナンス、技術評価のための、弾力的で解釈可能かつ数学的に厳密な意思決定支援メカニズムを提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

This chapter introduces a novel neutrosophic open set–based multi-criteria decision-making (MCDM) framework for evaluating sustainable lithium-ion battery (LIB) waste management strategies under uncertainty. Motivated by the increasing environmental challenges associated with end-of-life battery disposal in electric vehicles and renewable energy systems, the proposed methodology integrates single-valued neutrosophic sets (SVNSs) and neutrosophic topology to represent uncertainty, inconsistency, and incomplete expert knowledge through independent truth, indeterminacy, and falsity membership functions . Unlike conventional fuzzy and intuitionistic fuzzy approaches, the framework employs neutrosophic open sets as flexible sustainability regions , allowing decision alternatives to exhibit graded memberships across overlapping environmental and regulatory criteria. A mathematically bounded criterion-weighted neutrosophic aggregation function is developed to evaluate alternatives, and its theoretical robustness is established through formal proofs of boundedness, monotonicity, convexity, consistency under trivial uncertainty, and topological consistency . To validate feasibility and practical applicability, the model is applied to a comparative sustainability assessment of mechanical and chemical recycling, landfill disposal, and pyrometallurgical recovery for lithium-ion battery waste management under multiple criteria, including economic feasibility, environmental safety, technological maturity, and regulatory compliance . A comprehensive sensitivity analysis under varying decision-maker preference weights confirms ranking stability and robustness across scenarios, consistently identifying recycling-based strategies as the most sustainable option . The proposed framework advances neutrosophic decision science by introducing a structural topological layer into MCDM and provides a resilient, interpretable, and mathematically rigorous decision-support mechanism for environmental sustainability, circular economy planning, waste governance, and technology evaluation under uncertainty.

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