层次分析法在垃圾处理设施项目评审中的应用

方华峰

（中国国际工程咨询公司，北京100048）

层次分析法在垃圾处理设施项目评审中的应用

方华峰

（中国国际工程咨询公司，北京100048）

经对项目可研评价指标的深入研究后发现，运用层次法可以把其中许多非定量指标的定性分析转化为定量分析；并依此思路设计出了一套可供项目评审使用的指标评价体系和评价方法，指导和推动各地规范编制项目申报材料，使设施建设投资更合理，评审工作更加客观、科学、公正，达到提高项目评审质量和评审效率的目的。

层次分析法；垃圾处理；项目；评审；应用

自“十五”计划以来，我国政府高度重视城镇垃圾处理设施的建设，将其作为推进节能减排、改善环境质量的重要手段，其建设规模和投资额均呈快速上升趋势。由于我国幅员辽阔，城镇性质和居民生活习惯不同，垃圾特性和成因不同，各地建设条件、资源条件、管理水平不同，再加上工艺不断改进，使得同类项目在规模确定和工艺选择上变化较大，进而造成项目投资在估算水平上亦存在较大差异，由此给项目可研阶段的评审工作带来了重大挑战。为了进一步规范评审过程，提高评审质量和评审效率，尽可能避免评审过程中受各种干扰因素的影响，经过对全国城镇垃圾处理设施建设项目评价指标的研究后发现，运用层次法可以把其中许多非定量指标的定性分析转化为定量分析。依据这样一种思路，设计出一套可供此类项目可研评审使用的指标评价体系和评价方法，其正确性已在实际工作中得到验证。

1 理论基础

目前常用的项目评价方法有专家评议法、层次分析法和模糊综合评价法等。主要分为3类：第1类为定性的评价方法；第2类为定量的评价方法；第3类为定性与定量相结合的评价方法。根据全国城镇垃圾处理设施建设项目的特点和评审要求，采用专家评议法和层次分析法相结合的综合评价方法是较为适宜的。

1.1 专家评议法（Delphi法）

专家评议法，又称德尔菲法（Delphi法）是由美国兰德公司于20世纪50年代初发明的，最早用于预测，后来推广应用到决策中来［1］。其主要内容是就某一问题，首先挑选5～20名有关专家，通过发放调查问卷的方式，展开调查；然后组织者将专家反馈的意见进行概括、整理后，重新返回给专家，请他们能在别人意见的启发下提出新的构想或补充、完善。经过若干轮次后，将大多数专家的意见作为这个问题答案的最终选择。Delphi法是一种依靠人的经验、知识及综合分析能力的直观型预测评价的方法。该方法的特点在于能够充分的让专家独自地发表个人观点，能够使系统设计人员与专家意见形成相互反馈。在进行专家调查过程中，可以采用数量统计方法对专家的意见进行处理，使定性分析与定量分析有机的结合起来。一般经过几轮问卷调查，使专家的意见逐步趋于一致，从而得到对多项事物或方案符合实际的结论判断［2］。

1.2 层次分析法（AHP）

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美国运筹学家沙旦（T.L.Saaty）在20世纪70年代初提出的，80年代初开始引入中国。AHP法较适合于处理那些难以量化的复杂问题，较好地体现了定性与定量分析相结合的思想［3］。它能把决策人或评价人对复杂问题进行决策和评价的思维过程数字化，把许多非定量事件的定性分析转化为定量和定性相结合的分析，以定量的形式给出准确的排序。AHP的整个分析过程体现了人的决策思维的基本特征，即分解、判断和综合［4］。目前AHP已经发展成较为成熟的方法，并被广泛应用于社会、经济等多方面领域。

AHP首先把需要研究的复杂问题分解为不同的组成元素，并针对总目标按相互关系影响划分为有序递阶层次结构图，对同一层次的因素，通过两两比较的方式确定诸因素之间的相对重要性，下一层的因素重要性既要考虑本层次，又要考虑上一层次的权重因子，然后一层一层计算下去，直至最后一层，最终确定出各层次单个指标的权重［5］。具体做法：

1）构建指标层次结构模型。

2）标度及描述。

3）构造判断矩阵A。根据结构图，将图中同一层的因素两两进行判断比较，构造出比较判断矩阵。

4）计算。判断矩阵A每行元素乘积的n次方根，得矩阵B；将B归一化，得特征矩阵W。

5）一致性检查。求特征矩阵W的特征根。

根据矩阵理论，可求出最大特征根λmax= Σ（AW）i/nwi；计算判断矩阵偏离一致性指标CI=（λmax-n）/（n-1）；计算随机一致性比率CR=CI/RI。一致性判断：当CR=0时，认为判断矩阵具有完全一致性；当CR＜0.10时，认为判断矩阵具有满意一致性；当CR＞0.10时，需要调整判断矩阵，使之具有满意一致性。

6）层次总排序和一次性检验。由上至下逐层计算最下层元素关于最上一层元素的总排序，得出最下层的综合权重，并进行一次性检验。

通过运用层次分析模型，将群体智慧有机结合，形成了逻辑严谨的量化结果，将定性问题科学化，从细节上保证了决策的严谨性。

2 设计与实现

2.1 指标和指标体系

指标是指在评估不同的项目方案时，确定的评估依据和标准，它包括定性指标和定量指标2种。指标体系则是指评估指标组成的一个有机整体，它综合反映项目的整体状况。

在指标体系中，评估指标一般是按级来划分，上级指标规定和制约下级指标的内容与范围，而下级指标的完成则对上级指标起到一种保证作用。指标级数越高，指标越抽象和粗略；指标级数越低，则指标就更具体和明了。

为了下一步能够满足项目评审计算机网络化工作的开展，在对指标及指标体系的研究过程中，分别设计了项目申报和评估2套指标体系，在此重点介绍后者。

2.2 设计的基本原则

1）指导性原则。通过指标体系的建立，一方面可指导各地规范项目的申报内容；另一方面统一项目的评价标准。

2）系统性原则。指标体系从系统的角度出发，能够全面、客观、综合地反映被评估对象的整体情况。

3）完整性原则。指标体系能够全面反映项目类型的特点和评估对象的属性。内容符合项目可研申报深度和评估的要求，体现国家对固定资产投资实施调控作用和优化资源配置的特点，使评价方法和指标体系能满足项目前期决策阶段的要求。

4）科学性原则。评价指标能够较全面反映项目前期过程中所涉及的相关标准和规范，尽可能地避免主观因素的干扰。指标体系具有层次清晰、结构合理；具有一定的可分解性和可扩展空间；体现定量和定性相结合，达到公正、科学、可靠的目的。

5）一致性原则。要与全国城镇总体规划以及相关专项规划相适应，体现出规划的指导性、准确性和适用性，要与规划确定的目标相一致，为规划的实施提供支撑作用。

6）客观性原则。项目评估指标体系所涉及的事物属性应能全面、真实地反映事物的本质和评价的目标。

7）实用性原则。突出技术要求的针对性和科学合理性，以便于操作使用，特别是便于实现计算机化。并重点突出项目必要性、建设规模和投资等合理性的要求。

2.3 基本思路

分为3个步骤，如图1所示。

图1 项目评审流程

第1步，确定评价指标，建立指标体系。首先，由专业人员提出项目评价指标和指标体系的构想。然后，运用专家评议法对其进行完善确认，并初步确定各指标的权重。

第2步，确定指标最终权重。应用层次分析法对指标进行量化处理，计算出每个指标的权重。

第3步，通过评价指标体系中对各指标的打分、加权计算，得出项目的综合评价得分。

综合评价得分（0～100分）分值被划分为4个不同区间，分别对应项目的最终评价结果：重点推荐（90分以上）、推荐（75～89分）、备选（60～74分）、暂缓（60分以下），以此作为项目投资决策的依据。

2.4 指标体系设计

评审指标体系的建立主要是指标的选取及指标之间结构关系的确定。指标体系的构造过程可分为2个阶段，即指标选取过程和指标完善过程，主要方法为专家评议法。根据项目申报的原则要求和垃圾处理设施建设项目的特点，指标体系包括定量和定性指标2个类别。定量指标，是根据选取有代表性的、能反映项目建设必要性，以及技术、经济、环保效益和社会效益等方面的数据指标。定性指标，则是主要根据国家关于垃圾处理的产业发展和技术进步政策、资源环境保护政策规定以及行业发展规划等要求规定的指标。定性指标的判定只有“是”与“否”2个值，只要其中一项为“否”，项目综合评价得分为零分，评价结束（参见图1）；定量指标主要考虑项目建设规模、建设内容、建设方案以及投资方案、运行成本等方面的合理性。定量指标主要是判断项目是否符合相关建设标准、规范以及建设规模和投资的合理性等问题。2类指标均由项目管理人员和行业专家按照可研报告编制深度的要求来共同确定。

评价指标体系设计过程如下：

1）确定工作小组。①设计人员依据全国城镇垃圾处理设施建设项目的特点和相关的行业编制规范，设计出一套项目可行性研究评价指标表，发放给相关的15位行业专家，在规定的时间内将意见返回；②系统设计人员对专家提出的意见进行整理和分析。经过几个轮回的调查，确定出7位来自不同研究院或设计院，具有广泛性、代表性、权威性和地域分布性等特点的行业专家，组成行业专家组，负责技术指标的判断工作；③由项目管理人员、决策人员组成项目管理组，负责原则上的判断。

2）确定项目评审指标。设计项目评审表，并就一定的问题函请2个小组的专家提出意见，将专家的回复加以归纳、整理，然后将所归纳的结果反馈给2个小组的专家再次征询意见。先后经多轮反复，直到意见趋于集中为止，指标得以确定。以垃圾转运站建设项目为例，定性指标主要为项目建设的“必要性”和“合规性”2个方面，然后确定定量指标。

2.5 层次分析法应用

运用AHP法，以垃圾转运站项目为例，确定指标权重的计算过程（参见图1）。因素分类：一为目标类，如垃圾转运站项目；二为准则类，这是衡量目标能否实现的标准。垃圾转运站项目主要涉及7个一级指标，分别是项目建设的必要性、合规性、厂址条件、建设规模、建设方案、投资和运行成本。其中项目建设的必要性和合规性2项指标属于“一票否决”的判断指标，为定性指标，这里不参与下面综合评分的计算。也就是说，凡参与综合打分的项目，均认为建设是必要的，且也是合规的；三为措施类，是指实现目标的方案、方法、手段等，如：转运站布局图、服务人口、压缩设备数量、土建单位指标、运行费用等19个判别指标。

2.5.1 构建指标层次结构图

按目标、准则和措施的顺序自上而下地将各类因素之间的直接影响关系排列于不同层次，并构成一层次结构图（图2）。

图2 层次结构

2.5.2 构造判断矩阵

建立层次分析模型之后就可以在各层元素中进行两两比较，即对2个元素重要性的大小赋予一定的数值，以此构造出比较判定矩阵［6］。其中赋值的根据由决策者和行业专家组提供。

其中：第1层的5个指标的判断矩阵（表1）由项目决策者给出；第2层19个指标的判断矩阵（表2～6）由行业专家给出。

表1 判断矩阵A-B

表2 判断矩阵B1-C

表3 判断矩阵B2-C

表4 判断矩阵B3-C

表5 判断矩阵B4-C

表6 判断矩阵B5-C

2.5.3 计算特征向量、最大特征根，进行一致性检查

由表1求出特征矩阵：[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；判断矩阵具有满意一致性。

由表2求出特征矩阵：[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；判断矩阵具有满意一致性。

由表3求出特征矩阵：[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；判断矩阵具有满意一致性。

由表4求出特征矩阵：[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；判断矩阵具有满意一致性。

由表5求出特征矩阵：[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；判断矩阵具有满意一致性。

由表6求出特征矩阵：[0.75 0.25]T；最大特征根：λmax=2；CI=0；CR=0；判断矩阵具有完全一致性。

2.5.4 确定综合权重

C1，C2，……，C19分别为：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 综合评分

首先，将图2中指标与相关的建设标准进行比对，经专业人员综合分析后，按照与标准的符合程度，提出上述指标的取值范围；之后，由行业专家根据项目申报情况，对每个项目指标赋予一定的分值，经加权计算后，得到每个项目的综合评分。

3 验证与完善

运用上述方法建立起的一套全国城镇垃圾处理设施建设项目可行性研究评价指标体系，已在2013年申报的721个项目中得到应用和验证。其中指标验证包括每个指标的可行性和合理性；而体系验证主要是检验整个指标体系的指标准确性和完整性。在用前述方法得到的项目评价结论与现场召开专家评审会获得的评审结果进行对比后发现，两者的符合率达87%以上，只有不足13%的项目2种评审结论间存在偏差，其中大部分是由申报单位填写项目申报指标单时的不规范造成的。

验证结果表明，用层次分析法获得对项目评审的结果与通过召开专家评审会得出的结论具有较高的一致性，说明此项研究采用的方法是正确的，建立的项目评价指标体系是科学合理的，结论更为客观。经过进一步完善，此方法可以应用于全国城镇垃圾处理设施建设项目的评审工作中。

4 结论

层次分析法，适用于多目标、多层次、多因素的复杂决策系统。运用这种方法，能够对项目指标进行定量分析，达到科学判断城镇垃圾处理设施建设项目合理性和可行性的目的，这是我国建设项目投资评价体系工作的一项创新，在一定程度上克服了以往项目评审过程中定量分析不足等问题。

随着项目申报与评估指标体系的建立，对指导和推动我国各地方规范编制项目申报材料，使设施建设投资更合理，评估工作更加公正、科学，资源配置效率得到提高，中央资金发挥出最大效用具有重要意义。而且，此项工作的开展也有助于实现项目评审工作的计算机网络化，提高评审质量和评审效率。同时，从实际应用情况来看，运用层次分析法获得的评价结果与通常采用的专家评议法进行评审出的结果基本一致。未来，将在继续完善现有指标体系的基础上，逐步推进项目可研评审工作计算机网络化。

［1］史秀云，刘俊贤，乔冠华，等．管理学［M］．北京：清华大学出版社，2016.

［2］马茜.自然科学基金项目评价系统研究与实现［D］．天津：河北工业大学，2005.

［3］刘满风，陶长琪，柳键，等．运筹学教程［M］．北京：清华大学出版社，2010.

［4］高燕云．研究与开发评价［M］．西安：陕西科学技术出版社，1996.

［5］宋军．基于岗位胜任力模型的员工评价方法研究［D］．上海：上海交通大学，2006.

［6］赵焕臣．层次分析［M］.北京：科学出版社，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

方华峰（1962—），高级工程师，主要从事环境保护及资源综合利用等领域的工程咨询评估与研究。

2016-11-28