基于AHP的4種不同垃圾分類方法的優(yōu)化研究

彭玉麗，黃志亮，齊長(zhǎng)青

（1.北京清控人居環(huán)境研究院有限公司，北京 100083；2.北京高能時(shí)代環(huán)境技術(shù)股份有限公司，北京 100095）

基于AHP的4種不同垃圾分類方法的優(yōu)化研究

彭玉麗1，黃志亮2，齊長(zhǎng)青2

（1.北京清控人居環(huán)境研究院有限公司，北京 100083；2.北京高能時(shí)代環(huán)境技術(shù)股份有限公司，北京 100095）

通過層次分析法（AHP），針對(duì)前端分類（C1）、收集中再分類（C2）、轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)分類（C3）、處置終端分類（C4）4種分類收集方案，結(jié)合每種分類方案的減量化率（B1）、資源化率（B2）、投資及運(yùn)行費(fèi)用（B3）、方案滿意度（B4）和管理難易程度（B5）5個(gè)指標(biāo)，確定生活垃圾前端分類收集為最佳方案。

層次分析法；分類收集；方案優(yōu)化；生活垃圾

目前，隨著試點(diǎn)城市越來越多，政府投入的資金加大，相關(guān)立法及標(biāo)準(zhǔn)的編制極大地推動(dòng)了生活垃圾分類工作［1］。遵循靜脈產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)思維，進(jìn)行生活垃圾分類投放、收集、運(yùn)輸和處置，全過程管理，最大程度實(shí)現(xiàn)生活垃圾處置3R原則。

1 生活垃圾分類方案

結(jié)合現(xiàn)在我國(guó)各城市推行的生活垃圾分類收集等情況，根據(jù)生活垃圾流向，分別制定4種生活垃圾分類方案［2］。這4種不同生活垃圾分類方案對(duì)比情況如表1所示。

表1 不同生活垃圾分類方案對(duì)比情況

2 垃圾分類收集影響因素

一般說來影響生活垃圾分類收集方案選擇的因素有以下幾點(diǎn)［3］。

1）減量化率（B1）：即生活垃圾分類減少的垃圾量與分類前垃圾總量的百分比，該指標(biāo)的高低直接反映生活垃圾分類方案的好壞。

2）資源化率（B2）：即綜合利用垃圾量占垃圾總量的百分比。該指標(biāo)反映生活垃圾的資源化程度。

3）投資及運(yùn)行費(fèi)用（B3）：實(shí)施不同分類方案所需投入的設(shè)備、人員及處理的費(fèi)用。該指標(biāo)直接決定生活垃圾分類收集方案的優(yōu)劣。

4）方案滿意度（B4）：即居民對(duì)生活垃圾分類收集方案的滿意程度。生活垃圾分類方案實(shí)施的成敗很大程度取決于居民的參與，居民對(duì)生活垃圾分類方案的滿意與否，決定了該分類方案的實(shí)際執(zhí)行效果。

5）管理難易度（B5）：反映政府對(duì)不同生活垃圾分類收集方案進(jìn)行管理的難易程度。

3 垃圾分類收集方案優(yōu)化

3.1 層次分析法概述

層次分析法是一種將半定性、半定量問題轉(zhuǎn)化為定量問題的多準(zhǔn)則評(píng)價(jià)方法，其計(jì)算過程包括4個(gè)步驟［4-7］：①建立層次結(jié)構(gòu)模型；②判斷矩陣構(gòu)建；③層次單排序的一致性檢驗(yàn)；④層次總排序的一致性檢驗(yàn)。

3.2 計(jì)算評(píng)價(jià)權(quán)重

構(gòu)建了5個(gè)影響因素，4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用層次分析法計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值。

1）建立層次結(jié)構(gòu)模型。建立的層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

圖1 層次結(jié)構(gòu)模型

2）判斷矩陣構(gòu)建。根據(jù)圖1建立的層次結(jié)構(gòu)模型，采用1～9標(biāo)度法［8］進(jìn)行判斷矩陣構(gòu)建（如圖2），其中，2、4、6、8為上述相臨判斷的中值；aij表示因素i與因素j比較的結(jié)果，因素j與因素i比較則為其倒數(shù)。構(gòu)建6個(gè)判斷矩陣，見表2～7。

表2 目標(biāo)層A各影響因素的判斷矩陣

表3 準(zhǔn)則層B1各影響因素的判斷矩陣

表4 準(zhǔn)則層B2各影響因素的判斷矩陣

表5 準(zhǔn)則層B3各影響因素的判斷矩陣

表6 準(zhǔn)則層B4各影響因素的判斷矩陣

表7 準(zhǔn)則層B5各影響因素的判斷矩陣

圖2 1～9標(biāo)度法

3）層次單排序的一致性檢驗(yàn)。

首先，根據(jù)公式（1）計(jì)算一致性指標(biāo)CI；

其次，隨機(jī)一致性指標(biāo)RI根據(jù)判斷矩陣的階數(shù)確定 （表 8）［9］；

表8 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI

最后，根據(jù)公式（2）計(jì)算判斷矩陣的一致性比率CR。

當(dāng)CR＜0.10時(shí)，判斷矩陣通過層次單排序的一致性檢驗(yàn)，否則，重復(fù)上述步驟，進(jìn)行層次單排序的一致性檢驗(yàn)。

4）層次總排序的一致性檢驗(yàn)。

B層次各影響因素層次總排序一致性比率為：

通過驗(yàn)算，指標(biāo)層對(duì)目標(biāo)層的一致性比率CR=0.055 5＜0.10，整個(gè)層次結(jié)構(gòu)通過一致性檢驗(yàn)。

通過表9，前端分類（C1）權(quán)重為0.369 2，較其他3種分類收集方案高，因此，確定最優(yōu)方案為前端分類（C1）。

表9 4種方案權(quán)重排序結(jié)果

4 結(jié)論

通過層次分析法，前端分類（C1）、收集中再分類（C2）、轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)分類（C3）、處置終端分類（C4）4種分類收集方案中，最優(yōu)方案為前端分類（C1）。從生活垃圾產(chǎn)生的源頭開始，全民參與生活垃圾分類，全面提升居民的公共環(huán)境責(zé)任意識(shí)，并嚴(yán)格按照《生活垃圾分類制度實(shí)施方案》執(zhí)行，加強(qiáng)立法約束，各級(jí)政府合力推動(dòng)，全社會(huì)參與解決垃圾分類這一項(xiàng)復(fù)雜性、長(zhǎng)期性的社會(huì)性工作。

［1］ 張永芳，孫營(yíng)軍，陳增豐.杭州市生活垃圾分類工作若干思考［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2011，19（5）：63-64.

［2］ 莊琦，徐震，楊雪麗，等.杭州市生活垃圾分類節(jié)點(diǎn)的選擇［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，2009，17（2）：35-37.

［3］ 孫境蔚，劉福紅.基于層次分析法的生活垃圾分類收集方案的優(yōu)化［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34（12）：15-17.

［4］ 陳忠榮，寇文杰，洪梅.城市生活垃圾填埋場(chǎng)污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］.研究評(píng)價(jià)，2012，7（3）：16-20.

［5］ 李崧，邱微，趙慶良，等.層次分析法應(yīng)用于黑龍江省生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究［J］.環(huán)境科學(xué)，2006，27（5）:1031-1034.

［6］ 葛顏慧.巖溶隧道突水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與預(yù)警機(jī)制研究［D］.濟(jì)南：山東大學(xué)，2010.

［7］ Simon U，Bruggemann R，Pudenz S.Aspects of decision support in water management-example Berlin and Potsdam （Germany）I-spatially differentiated evaluation［J］.Water Res，2004，38（7）：1809-1816.

［8］ 李柏年.模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用［M］.安徽：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2007.

［9］ 劉增超.簡(jiǎn)易垃圾填埋場(chǎng)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究［D］.長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2013.

Optimization of Four Different Garbage Classification Method Based on AHP

Peng Yuli1，Huang Zhiliang2，Qi Changqing2
（1.Tsinghua Holdings Human Settlements Environment Institute，Beijing 100083；2.Beijing Geoenviron Engineering ＆Technology，lnc.，Beijing 100095）

Through the Analytic Hierarchy Process（AHP），according to the four classified collection schemes of front-end classification（C1），reclassification（C2），transfer system classification（C3），disposal terminal classification（C4），combined with the five indexesof reduction rate of each classification scheme（B1），resource utilization rate（B2），invest and running cost（B3），project satisfaction（B4） and management difficulty degree（B5），the best scheme of front-end classified collection of domestic garbage wasdetermined.

AHP；classified collection；scheme optimization；domestic garbage

X32；X799.3

A

1005-8206（2017） 05-0013-03

2017-06-13

彭玉麗（1989—），碩士，主要從事固體廢物處理與處置。

E-mail：13343587613@163.com。