層次分析法在垃圾處理設施項目評審中的應用

方華峰

（中國國際工程咨詢公司，北京100048）

層次分析法在垃圾處理設施項目評審中的應用

方華峰

（中國國際工程咨詢公司，北京100048）

經對項目可研評價指標的深入研究后發現，運用層次法可以把其中許多非定量指標的定性分析轉化為定量分析；并依此思路設計出了一套可供項目評審使用的指標評價體系和評價方法，指導和推動各地規范編制項目申報材料，使設施建設投資更合理，評審工作更加客觀、科學、公正，達到提高項目評審質量和評審效率的目的。

層次分析法；垃圾處理；項目；評審；應用

自“十五”計劃以來，我國政府高度重視城鎮垃圾處理設施的建設，將其作為推進節能減排、改善環境質量的重要手段，其建設規模和投資額均呈快速上升趨勢。由于我國幅員遼闊，城鎮性質和居民生活習慣不同，垃圾特性和成因不同，各地建設條件、資源條件、管理水平不同，再加上工藝不斷改進，使得同類項目在規模確定和工藝選擇上變化較大，進而造成項目投資在估算水平上亦存在較大差異，由此給項目可研階段的評審工作帶來了重大挑戰。為了進一步規范評審過程，提高評審質量和評審效率，盡可能避免評審過程中受各種干擾因素的影響，經過對全國城鎮垃圾處理設施建設項目評價指標的研究后發現，運用層次法可以把其中許多非定量指標的定性分析轉化為定量分析。依據這樣一種思路，設計出一套可供此類項目可研評審使用的指標評價體系和評價方法，其正確性已在實際工作中得到驗證。

1 理論基礎

目前常用的項目評價方法有專家評議法、層次分析法和模糊綜合評價法等。主要分為3類：第1類為定性的評價方法；第2類為定量的評價方法；第3類為定性與定量相結合的評價方法。根據全國城鎮垃圾處理設施建設項目的特點和評審要求，采用專家評議法和層次分析法相結合的綜合評價方法是較為適宜的。

1.1 專家評議法（Delphi法）

專家評議法，又稱德爾菲法（Delphi法）是由美國蘭德公司于20世紀50年代初發明的，最早用于預測，后來推廣應用到決策中來［1］。其主要內容是就某一問題，首先挑選5～20名有關專家，通過發放調查問卷的方式，展開調查；然后組織者將專家反饋的意見進行概括、整理后，重新返回給專家，請他們能在別人意見的啟發下提出新的構想或補充、完善。經過若干輪次后，將大多數專家的意見作為這個問題答案的最終選擇。Delphi法是一種依靠人的經驗、知識及綜合分析能力的直觀型預測評價的方法。該方法的特點在于能夠充分的讓專家獨自地發表個人觀點，能夠使系統設計人員與專家意見形成相互反饋。在進行專家調查過程中，可以采用數量統計方法對專家的意見進行處理，使定性分析與定量分析有機的結合起來。一般經過幾輪問卷調查，使專家的意見逐步趨于一致，從而得到對多項事物或方案符合實際的結論判斷［2］。

1.2 層次分析法（AHP）

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美國運籌學家沙旦（T.L.Saaty）在20世紀70年代初提出的，80年代初開始引入中國。AHP法較適合于處理那些難以量化的復雜問題，較好地體現了定性與定量分析相結合的思想［3］。它能把決策人或評價人對復雜問題進行決策和評價的思維過程數字化，把許多非定量事件的定性分析轉化為定量和定性相結合的分析，以定量的形式給出準確的排序。AHP的整個分析過程體現了人的決策思維的基本特征，即分解、判斷和綜合［4］。目前AHP已經發展成較為成熟的方法，并被廣泛應用于社會、經濟等多方面領域。

AHP首先把需要研究的復雜問題分解為不同的組成元素，并針對總目標按相互關系影響劃分為有序遞階層次結構圖，對同一層次的因素，通過兩兩比較的方式確定諸因素之間的相對重要性，下一層的因素重要性既要考慮本層次，又要考慮上一層次的權重因子，然后一層一層計算下去，直至最后一層，最終確定出各層次單個指標的權重［5］。具體做法：

1）構建指標層次結構模型。

2）標度及描述。

3）構造判斷矩陣A。根據結構圖，將圖中同一層的因素兩兩進行判斷比較，構造出比較判斷矩陣。

4）計算。判斷矩陣A每行元素乘積的n次方根，得矩陣B；將B歸一化，得特征矩陣W。

5）一致性檢查。求特征矩陣W的特征根。

根據矩陣理論，可求出最大特征根λmax= Σ（AW）i/nwi；計算判斷矩陣偏離一致性指標CI=（λmax-n）/（n-1）；計算隨機一致性比率CR=CI/RI。一致性判斷：當CR=0時，認為判斷矩陣具有完全一致性；當CR＜0.10時，認為判斷矩陣具有滿意一致性；當CR＞0.10時，需要調整判斷矩陣，使之具有滿意一致性。

6）層次總排序和一次性檢驗。由上至下逐層計算最下層元素關于最上一層元素的總排序，得出最下層的綜合權重，并進行一次性檢驗。

通過運用層次分析模型，將群體智慧有機結合，形成了邏輯嚴謹的量化結果，將定性問題科學化，從細節上保證了決策的嚴謹性。

2 設計與實現

2.1 指標和指標體系

指標是指在評估不同的項目方案時，確定的評估依據和標準，它包括定性指標和定量指標2種。指標體系則是指評估指標組成的一個有機整體，它綜合反映項目的整體狀況。

在指標體系中，評估指標一般是按級來劃分，上級指標規定和制約下級指標的內容與范圍，而下級指標的完成則對上級指標起到一種保證作用。指標級數越高，指標越抽象和粗略；指標級數越低，則指標就更具體和明了。

為了下一步能夠滿足項目評審計算機網絡化工作的開展，在對指標及指標體系的研究過程中，分別設計了項目申報和評估2套指標體系，在此重點介紹后者。

2.2 設計的基本原則

1）指導性原則。通過指標體系的建立，一方面可指導各地規范項目的申報內容；另一方面統一項目的評價標準。

2）系統性原則。指標體系從系統的角度出發，能夠全面、客觀、綜合地反映被評估對象的整體情況。

3）完整性原則。指標體系能夠全面反映項目類型的特點和評估對象的屬性。內容符合項目可研申報深度和評估的要求，體現國家對固定資產投資實施調控作用和優化資源配置的特點，使評價方法和指標體系能滿足項目前期決策階段的要求。

4）科學性原則。評價指標能夠較全面反映項目前期過程中所涉及的相關標準和規范，盡可能地避免主觀因素的干擾。指標體系具有層次清晰、結構合理；具有一定的可分解性和可擴展空間；體現定量和定性相結合，達到公正、科學、可靠的目的。

5）一致性原則。要與全國城鎮總體規劃以及相關專項規劃相適應，體現出規劃的指導性、準確性和適用性，要與規劃確定的目標相一致，為規劃的實施提供支撐作用。

6）客觀性原則。項目評估指標體系所涉及的事物屬性應能全面、真實地反映事物的本質和評價的目標。

7）實用性原則。突出技術要求的針對性和科學合理性，以便于操作使用，特別是便于實現計算機化。并重點突出項目必要性、建設規模和投資等合理性的要求。

2.3 基本思路

分為3個步驟，如圖1所示。

圖1 項目評審流程

第1步，確定評價指標，建立指標體系。首先，由專業人員提出項目評價指標和指標體系的構想。然后，運用專家評議法對其進行完善確認，并初步確定各指標的權重。

第2步，確定指標最終權重。應用層次分析法對指標進行量化處理，計算出每個指標的權重。

第3步，通過評價指標體系中對各指標的打分、加權計算，得出項目的綜合評價得分。

綜合評價得分（0～100分）分值被劃分為4個不同區間，分別對應項目的最終評價結果：重點推薦（90分以上）、推薦（75～89分）、備選（60～74分）、暫緩（60分以下），以此作為項目投資決策的依據。

2.4 指標體系設計

評審指標體系的建立主要是指標的選取及指標之間結構關系的確定。指標體系的構造過程可分為2個階段，即指標選取過程和指標完善過程，主要方法為專家評議法。根據項目申報的原則要求和垃圾處理設施建設項目的特點，指標體系包括定量和定性指標2個類別。定量指標，是根據選取有代表性的、能反映項目建設必要性，以及技術、經濟、環保效益和社會效益等方面的數據指標。定性指標，則是主要根據國家關于垃圾處理的產業發展和技術進步政策、資源環境保護政策規定以及行業發展規劃等要求規定的指標。定性指標的判定只有“是”與“否”2個值，只要其中一項為“否”，項目綜合評價得分為零分，評價結束（參見圖1）；定量指標主要考慮項目建設規模、建設內容、建設方案以及投資方案、運行成本等方面的合理性。定量指標主要是判斷項目是否符合相關建設標準、規范以及建設規模和投資的合理性等問題。2類指標均由項目管理人員和行業專家按照可研報告編制深度的要求來共同確定。

評價指標體系設計過程如下：

1）確定工作小組。①設計人員依據全國城鎮垃圾處理設施建設項目的特點和相關的行業編制規范，設計出一套項目可行性研究評價指標表，發放給相關的15位行業專家，在規定的時間內將意見返回；②系統設計人員對專家提出的意見進行整理和分析。經過幾個輪回的調查，確定出7位來自不同研究院或設計院，具有廣泛性、代表性、權威性和地域分布性等特點的行業專家，組成行業專家組，負責技術指標的判斷工作；③由項目管理人員、決策人員組成項目管理組，負責原則上的判斷。

2）確定項目評審指標。設計項目評審表，并就一定的問題函請2個小組的專家提出意見，將專家的回復加以歸納、整理，然后將所歸納的結果反饋給2個小組的專家再次征詢意見。先后經多輪反復，直到意見趨于集中為止，指標得以確定。以垃圾轉運站建設項目為例，定性指標主要為項目建設的“必要性”和“合規性”2個方面，然后確定定量指標。

2.5 層次分析法應用

運用AHP法，以垃圾轉運站項目為例，確定指標權重的計算過程（參見圖1）。因素分類：一為目標類，如垃圾轉運站項目；二為準則類，這是衡量目標能否實現的標準。垃圾轉運站項目主要涉及7個一級指標，分別是項目建設的必要性、合規性、廠址條件、建設規模、建設方案、投資和運行成本。其中項目建設的必要性和合規性2項指標屬于“一票否決”的判斷指標，為定性指標，這里不參與下面綜合評分的計算。也就是說，凡參與綜合打分的項目，均認為建設是必要的，且也是合規的；三為措施類，是指實現目標的方案、方法、手段等，如：轉運站布局圖、服務人口、壓縮設備數量、土建單位指標、運行費用等19個判別指標。

2.5.1 構建指標層次結構圖

按目標、準則和措施的順序自上而下地將各類因素之間的直接影響關系排列于不同層次，并構成一層次結構圖（圖2）。

圖2 層次結構

2.5.2 構造判斷矩陣

建立層次分析模型之后就可以在各層元素中進行兩兩比較，即對2個元素重要性的大小賦予一定的數值，以此構造出比較判定矩陣［6］。其中賦值的根據由決策者和行業專家組提供。

其中：第1層的5個指標的判斷矩陣（表1）由項目決策者給出；第2層19個指標的判斷矩陣（表2～6）由行業專家給出。

表1 判斷矩陣A-B

表2 判斷矩陣B1-C

表3 判斷矩陣B2-C

表4 判斷矩陣B3-C

表5 判斷矩陣B4-C

表6 判斷矩陣B5-C

2.5.3 計算特征向量、最大特征根，進行一致性檢查

由表1求出特征矩陣：[0.04 0.25 0.15 0.46 0.10]T；最大特征根：λmax=5.02；CI=0.006＜0.01；CR=0.005＜0.01；判斷矩陣具有滿意一致性。

由表2求出特征矩陣：[0.59 0.10 0.09 0.22]T；最大特征根：λmax=4.01；CI=0.005＜0.01；CR=0.005＜0.01；判斷矩陣具有滿意一致性。

由表3求出特征矩陣：[0.15 0.08 0.29 0.48]T；最大特征根：λmax=4.02；CI=0.007＜0.01；CR=0.008＜0.01；判斷矩陣具有滿意一致性。

由表4求出特征矩陣：[0.14 0.06 0.22 0.53 0.05]T；最大特征根：λmax=4.99；CI=-0.002＜0.01；CR=-0.002＜0.01；判斷矩陣具有滿意一致性。

由表5求出特征矩陣：[0.22 0.20 0.11 0.48]T；最大特征根：λmax=4.02；CI=-0.007＜0.01；CR=-0.007＜0.01；判斷矩陣具有滿意一致性。

由表6求出特征矩陣：[0.75 0.25]T；最大特征根：λmax=2；CI=0；CR=0；判斷矩陣具有完全一致性。

2.5.4 確定綜合權重

C1，C2，……，C19分別為：0.025 0，0.004 4，0.003 7，0.009 4，0.038 4，0.020 1，0.071 5，0.118 4，0.021 5，0.008 8，0.033 8，0.079 5，0.007 5，0.099 3，0.089 7，0.049 6，0.219 7，0.074 8，0.024 9。

2.6 綜合評分

首先，將圖2中指標與相關的建設標準進行比對，經專業人員綜合分析后，按照與標準的符合程度，提出上述指標的取值范圍；之后，由行業專家根據項目申報情況，對每個項目指標賦予一定的分值，經加權計算后，得到每個項目的綜合評分。

3 驗證與完善

運用上述方法建立起的一套全國城鎮垃圾處理設施建設項目可行性研究評價指標體系，已在2013年申報的721個項目中得到應用和驗證。其中指標驗證包括每個指標的可行性和合理性；而體系驗證主要是檢驗整個指標體系的指標準確性和完整性。在用前述方法得到的項目評價結論與現場召開專家評審會獲得的評審結果進行對比后發現，兩者的符合率達87%以上，只有不足13%的項目2種評審結論間存在偏差，其中大部分是由申報單位填寫項目申報指標單時的不規范造成的。

驗證結果表明，用層次分析法獲得對項目評審的結果與通過召開專家評審會得出的結論具有較高的一致性，說明此項研究采用的方法是正確的，建立的項目評價指標體系是科學合理的，結論更為客觀。經過進一步完善，此方法可以應用于全國城鎮垃圾處理設施建設項目的評審工作中。

4 結論

層次分析法，適用于多目標、多層次、多因素的復雜決策系統。運用這種方法，能夠對項目指標進行定量分析，達到科學判斷城鎮垃圾處理設施建設項目合理性和可行性的目的，這是我國建設項目投資評價體系工作的一項創新，在一定程度上克服了以往項目評審過程中定量分析不足等問題。

隨著項目申報與評估指標體系的建立，對指導和推動我國各地方規范編制項目申報材料，使設施建設投資更合理，評估工作更加公正、科學，資源配置效率得到提高，中央資金發揮出最大效用具有重要意義。而且，此項工作的開展也有助于實現項目評審工作的計算機網絡化，提高評審質量和評審效率。同時，從實際應用情況來看，運用層次分析法獲得的評價結果與通常采用的專家評議法進行評審出的結果基本一致。未來，將在繼續完善現有指標體系的基礎上，逐步推進項目可研評審工作計算機網絡化。

［1］史秀云，劉俊賢，喬冠華，等．管理學［M］．北京：清華大學出版社，2016.

［2］馬茜.自然科學基金項目評價系統研究與實現［D］．天津：河北工業大學，2005.

［3］劉滿風，陶長琪，柳鍵，等．運籌學教程［M］．北京：清華大學出版社，2010.

［4］高燕云．研究與開發評價［M］．西安：陜西科學技術出版社，1996.

［5］宋軍．基于崗位勝任力模型的員工評價方法研究［D］．上海：上海交通大學，2006.

［6］趙煥臣．層次分析［M］.北京：科學出版社，1986.

Application of Analytic Hierarchy Process in the Project Evaluation of Waste Disposal Facilities

Fang Huafeng
（China International Engineering Consulting Corporation，Beijing100048）

Through the in-depth study of the evaluation indexes of the feasibility study of these projects，it was found that the qualitative analysis of many non quantitative indicators can be transformed into quantitative analysis by using Analytic Hierarchy Process（AHP）.According to thismethod，a set of index evaluation system and evaluation method for project assessment were designed to guide and promote the standardization ofthe preparation ofthe project to declare the material，so that the facilities construction investment can be more reasonable and project assessment work can be more objective，scientific and fair. It improved the efficiency and quality ofthe project assessment.

AHP；garbage disposal；project；assessment；application

X705

B

1005-8206（2017）02-0028-05

方華峰（1962—），高級工程師，主要從事環境保護及資源綜合利用等領域的工程咨詢評估與研究。

2016-11-28