基于AHP方法的瓦斯發電項目綜合效益評價體系權重構建：以汾西礦業為例

郭志寶（總會計師/高級會計師）孫大雙

（華晉焦煤有限責任公司 山西 呂梁 033000 北京工商大學 北京 100048）

一、引言

在對目標對象進行綜合評價中，確定評價指標及其權重是綜合評價結果準確與否的重要一環。在缺乏統計數據的情況下，一般采用專家估計法或德爾菲法構建評價指標體系的權重，這兩種方法主要依賴于專家的經驗和能力，稱為主觀賦權法。專家估計法由于其主觀性色彩過于濃厚，往往造成指標結果離差較大。德爾菲法經過多輪重復與修正，具有一定的準確性和可靠性，較好地控制了指標的變異性，但由于需多次重復修正，使得成本較高，在未能與專家默契配合的情況下，結果很難達到理想要求。另外，也可以采用統計方法（如采用方差倒數法、變異系數法和復相關系數法等）建立評價指標的權重，但要有充足指標數據，這在一般的評價研究中是不具備的。而AHP 方法在構建評價指標體系權重上有其獨特的優點，本文試圖利用AHP方法建立瓦斯發電項目綜合效益評價體系的權重。

瓦斯發電項目所使用的主要燃料為煤層氣，煤礦業一般稱為瓦斯，其主要成分是甲烷，是對煤礦安全生產有重大影響的氣體，同時也是一種溫室氣體，其溫室效應約為二氧化碳的21 倍。在煤炭開采中需要抽排瓦斯，并加以利用，如果直接排放到大氣中，會帶來嚴重的溫室效應。瓦斯發電是國家大力鼓勵和發展的行業，從全國范圍來看，煤礦瓦斯發電裝機容量約為2 550MW，具有廣闊的前景和較好的運行效益，無論是經濟效益，還是社會效益與環境效益，都非常突出。然而，實踐中缺乏針對瓦斯發電項目運行中綜合效益產生形式及其產生效果的深入認識，理論上也缺乏針對瓦斯發電項目運行效益的綜合評價，更未形成成熟的評價指標體系。

從已有相關研究來看，對項目運行綜合效益評價的主要指標集中在經濟效益、技術效益和社會效益（三大效益）上。從這些研究來看，一是專門針對瓦斯發電項目綜合效益評價的研究匱乏，僅有的研究成果，也只是從宏觀上提出了評估的理論框架，并沒有從項目角度驗證指標體系的科學性和可行性；二是缺乏對瓦斯項目三大效益指標的深入研究和具體構建；三是沒有形成統一、科學和可行的綜合效益評價指標體系。對項目運行綜合效益評價的主要研究成果詳見表1。

表1 對項目運行綜合效益評價研究成果

本文將以汾西礦業雙柳發電項目為例，對該項目進行經濟效益、社會效益和環境效益評價，并以層次分析法（AHP）來建立指標體系的權重。

二、瓦斯發電項目“三大效益”評價指標構建

根據已有研究和汾西雙柳瓦斯發電項目的特點，我們構建了包括經濟效益、社會效益和環境效益在內的三類具體評價指標。

（一）經濟效益（ECB）指標。李宏軍（2008）認為煤礦瓦斯利用的經濟效益是指每立方米瓦斯氣體的銷售價格；梁棟（2017）認為發電項目的經濟效益應包括項目的盈利能力、償債能力和營運能力三類指標；劉智恒（2022）認為投資項目的經濟效益包括生產經營成果、成本及消耗、資金使用；李文明（2016）認為生物質發電項目的經濟效益包括凈現值、內部收益率及項目的盈利能力、償債能力。可見，對于經濟效益的內涵和外延，學界和實務界并沒有形成統一的認識。本文認為，評價項目的經濟效益要遵循三個原則，一是主體明確原則，即項目運行產生的收益必須為項目的投資主體所擁有，不能為項目投資主體所擁有的收益歸入社會收益或環境收益的范疇；二是可量化原則，經濟效益可以通過貨幣予以量化，不能量化的隱性收益或非貨幣收益（如品牌收益）不列入經濟效益的范疇；三是全口徑原則，項目的經濟效益要綜合考慮項目全生命周期的運行效益，如項目的投資回收期和內部收益率，以及項目運行后每年的經濟效益，包括資產運行效率、項目經濟增量和項目的凈收益。根據以上原則，本文建立了五個經濟效益評價的二級指標：投資回收期（PP），內部收益率，資產報酬率，產值，凈利潤。

（二）社會效益（SOB）指標。社會效益是指項目運行為投資主體之外的利益相關者所帶來的經濟和社會溢出效益，社會效益具有外部性特征，這個收益由項目以外的社會利益相關者所享有。也就是說，項目運行承擔了這部分社會效益的成本，它可能是企業的經濟活動的溢出效應（如GDP和稅收），也可能是企業社會活動的產出效應（如公益捐贈和周邊社區服務），還可能二者兼而有之（如就業）。社會效益的表現形式既可能是貨幣形式（如GDP貢獻），也可能是非貨幣形式（如就業），有的可量化（如稅收），有的則很難量化（如居民滿意程度）。另外，需要指出的是，社會效益中還可能有負社會效益，即通常所說的社會成本，當項目經濟活動對外部產生不利影響，也會產生社會成本，如污染排放、資源耗用、生態影響。

本文根據汾西礦業雙柳瓦斯發電項目的特點，建立了瓦斯發電項目社會效益的五個二級評價指標，分別為：GDP貢獻（GC），稅收貢獻（TC），就業（SOC），帶動社區經濟社會發展貢獻（SEC），社區居民滿意度（RDS）。

（三）環境效益（ENB）指標。環境效益主要表現為非貨幣化效益，但環境效益可以根據一定的方法轉化為貨幣性定量金額。環境效益是瓦斯發電項目的主要效益，在我國“雙碳”戰略目標實施的背景下，減碳效益是瓦斯發電的核心效益。同時，瓦斯發電實現了資源的集約利用，能夠替代其他化石燃料，產生能源節約效益。相對煤炭發電，瓦斯發電可以減少SO?和NOx 排放，從而減輕對環境的壓力。蘇利平等（2021）基于環境稅視角對煤炭企業綠色技術創新能力進行了評價，提出了企業實現經濟效益和環境效益協調發展的相關建議；張林等（2023）通過實證研究發現綠色創新有利于企業整體績效的提升，能夠為企業的長遠發展創造新的盈利點。環境效益是項目運行對周邊生態環境和整體環境所帶來的正面或負面影響，包括溫室氣體排放（減排）效應、污染性氣體排放（減排）效應、廢水排放（減排）效應、廢棄物排放（減排）效應、噪音（光、電）影響效應等。根據以上分析，本文建立了四個方面的環境效益評價指標：減碳效益（RCB），能源節約效益（ECB），減硫效益（RSB），減氮效益（RNB）。

三、基于AHP法的瓦斯發電項目綜合評價指標權重的構建

（一）AHP方法的原理。AHP（層次分析法）的基本步驟可分為四個步驟：一是建立問題的遞階層次結構模型；二是構造判斷矩陣；三是層次單排序及一致性檢驗；四是層次總排序及一致性檢驗。

1.建立遞階層次結構模型。首先要把實際問題分解為若干因素，其次根據不同的屬性把這些因素劃分若干組，劃分成遞階層次結構，一般分為最高、中間和最低三個層次。

2.構造兩兩判斷矩陣。在建立完遞階層次結構后，上下層之間的元素隸屬關系就確定了，需對每一層次分別進行權重構建，在AHP 方法中使用的是兩兩比較法，對于特定層次中的指標，分別兩兩比較其相對重要性，并賦值，可以使用［1—9］或［1—5］的比較標度，以［1—5］的比較標度為例，標度值含義詳見表2。

表2 比較標度及其含義

每個層次指標進行相對重要性比較并賦值后，會形成各層次指標的正互反賦值矩陣A。

3.層次單排序及其一致性檢驗。首先求出正互反賦值矩陣A 的最大特征值λmax，其次利用AW=λmaxW，解出所對應的特征向量W，將W 標準化（歸一化）后，即為同一層次相應因素對于上一層次某因素相對重要性的排序權值。一般利用隨機一致性比率CR（Consistency Ratio）作為判斷矩陣是否具有滿意的一致性的檢驗指標（Saaty，1978；常大勇，1996）。

4.層次總排序及其一致性檢驗。計算同一層次所有元素對于最高層相對重要性的排序權值，稱為層次總排序，這一過程是由最高層到最低層逐層進行的。層次總排序也要進行一致性檢驗，若通過檢驗，可認為層次總排序結果具有滿意的一致性。

（二）汾西礦業瓦斯發電項目綜合效益指標體系權重的建立。AHP方法的核心在于兩兩比較矩陣的建立，一般應請有代表性的專家進行（8 人以上即可），他們應具有一定的專業知識和經驗，并且判斷力要強。考慮到瓦斯發電綜合效益的多學科特點，本研究聘請了從事瓦斯發電管理、技術和財務方面工作的專家、環境保護學、財政績效評價、項目管理、投資管理、社會學、財務學等方面的專家共20人組成了瓦斯發電項目綜合效益指標體系評價小組。

1.汾西礦業瓦斯發電項目綜合效益指標權重——某專家。評價小組每個專家獨立對綜合效益評價指標各層次指標進行打分，打分問卷回收后，我們根據其評分矩陣計算指標體系的權重并進行隨機一致性檢驗。以某專家的評分為例，展示對指標體系賦權過程及結果。該專家給出的中間層的正互反賦值矩陣，詳見表3。

表3 三大效益指標重要性判斷矩陣(某專家)

通過求該矩陣的特征向量W并標準化后，得到經濟效益、社會效益和環境效益的權重分別為0.2385、0.1365 和0.6250，隨機一致性檢驗的CR 值為0.058，小于0.1 通過檢驗，權重有效，同理，可以得到最低層各個指標的權重（表4中C1－C14）。通過求最低層所有指標之于最高層相對重要性的排序權值，得到層次總排序（詳見表4最后一列）。

表4 瓦斯發電項目環境效益的指標體系總排序權重值(某專家)

2.汾西礦業瓦斯發電項目綜合效益指標權重——所有專家。經過一致性檢驗，共有17位專家的問卷通過檢驗，3位專家的問卷予以放棄。根據AHP方法的原理，計算每一位專家的排序矩陣及評價權重，對17位專家的權重結果進行簡單加權平均，得出汾西礦業瓦斯發電項目綜合效益評價指標體系的權重情況，詳見下頁表5。

表5 瓦斯發電項目綜合效益評價指標權重（所有專家）

3.汾西礦業瓦斯發電項目綜合效益評價指標體系權重的特點及應用。對于汾西礦業瓦斯發電項目來說，其綜合效益體系具有以下幾個方面特點：（1）二級指標中，環境效益權重最大，在綜合效益體系中約占50%。（2）二級指標中，社會效益和經濟效益在指標體系中的地位處于比較次要的地位，分別占比24.7%和27.4%，經濟效益高于社會效益2.7個百分點，這是因為瓦斯發電項目首先是一個獨立運營的經濟實體，其主要目標是持續經營并獲得收益。（3）三級指標中，減碳排放效益以15.56%的權重遠高于其他效益，原因不難理解，目前全球面臨的最嚴重的環境問題是氣候變暖，其直接原因是碳排放，而“雙碳”目標也成為未來很長一段時間我國碳排放的目標。（4）三級指標中，能源節約效益、減硫（S）排放效益在整個效益體系中皆超過了10%。

瓦斯發電項目綜合效益評價指標及權重的建立有重要的應用價值，一是可以根據指標權重結果開展針對瓦斯發電項目指標的重要性管理。根據表5，用三級指標的權重與對應的二級指標權重相乘，可以得到瓦斯發電項目最底層的總排序權重，通過排序可以比較分析各指標層指標相對重要性的高低（詳見表6）。可以看出減碳排放、能源節約和減硫排放的效益總權重都超過10%，需要重點加強管理，在進行政策制定、項目規劃和項目可行性評估時，對重要指標要重點評估和考慮。二是利用此評價指標體系和權重可對開展特定瓦斯發電項目或企業集團、地區內部同類瓦斯發電項目進行綜合效益的評價，用以評價項目運行的綜合質量和效果，并進行歷史或行業比較分析。

表6 瓦斯發電項目綜合效益評價指標體系中指標層的權重及其排序

四、結論及應用建議

對瓦斯發電項目的綜合效益進行評價時，要綜合考慮經濟效益、社會環境與環境效益，每個效益指標要根據項目的運行特點建立具體底層指標。通過汾西礦業瓦斯發電的案例可以發現，建立瓦斯發電項目基于“三大效益”的綜合效益評價指標體系具有科學性和可行性。評價指標體系中的權重建立是綜合效益評價體系中的重點和難點，案例研究說明，AHP（層次分析法）在建立綜合評估指標體系的權重上有其獨特的優點，在進行瓦斯發電項目綜合效益評估中具有可行性和科學性；二級指標中，環境效益權重最大，在綜合效益體系中占比約為50%，社會效益和經濟效益在指標體系中的地位處于比較次要的地位，分別占比24.7%和27.4%，經濟效益高于社會效益2.7 個百分點；三級指標中，減碳排放效益以15.56%的權重遠高于其他效益，能源節約效益、減硫（S）排放效益在整個效益體系中皆超過了10%。

本文的結論也有重要的推廣應用價值，一是本指標體系不僅適用于汾西礦業，經過調整后可以應用于國內其他煤礦瓦斯發電項目。第二，推廣應用時，各應用主體可以根據項目特點對指標進行調整，如項目所處區域沒有涉及周邊社區時，其“居民滿意度”和“經濟社會發展貢獻”指標可以不考慮。第三，由于項目所處地區的經濟發展水平、環境狀況、資源短缺程度不同，不同項目中，其權重賦值可能不同。因此，瓦斯發電項目的評價指標建立后，要重新采用AHP方法進行權重賦值。第四，本項目的評價指標和權重構建方法對其他類似項目（如新能源電廠、環境投資項目、資源開發項目）也具有借鑒和參考價值。