病死猪处理模式综合效益评价模型的构建

郑文金 潘清华 吴昌标

（1.福建农业职业技术学院福建省动物保健与食品安全应用技术协同创新中心，福建福州 350119；2.莆田市金日兴生物科技有限公司，福建莆田 351100）

病死猪处理模式综合效益评价模型的构建

郑文金1，2潘清华1吴昌标1

（1.福建农业职业技术学院福建省动物保健与食品安全应用技术协同创新中心，福建福州 350119；2.莆田市金日兴生物科技有限公司，福建莆田 351100）

本研究在文献回顾的基础上，基于可持续发展理论，确定了一个以经济效益、社会效益和生态效益为一级指标，固定成本、变动成本等10个二级指标的病死猪处理模式综合效益评价指标体系，并综合运用层次分析法和模糊综合评价法构建了病死猪处理模式综合评价模型。

病死猪；无公害处理；模糊综合评价；层次分析法

从国内外生猪处理方法来看，传统的染疫动物尸体无害化处理方法主要有4种：掩埋、焚烧、化制和生物处理，其他还有如乳酸发酵法[1]、碱水解法[2]、厌氧消化法[3]、其中尤以掩埋法最为普遍[4]。如今，很多企业在面对如何处理病死猪的问题上，究竟是选择国内还未全面普及的无害化处理还是简单便捷的传统处理方式感到矛盾。这些现象和现状深刻表明，在建立一个全面完整的无害化系统是迫在眉睫的，研究生猪环保型无害化处理模式将会为这一系统的建立提供巨大的指导意义。

综合评价法，又称多量综合评价法，即运用多个指标对多个参评对象进行评价。现代综合评价方法包括主成分分析法、数据包络分析法、模糊评价法等。其特点包括：各评价指标通过一定方法同时完成而非顺次完成，在评价过程中需要对指标的权重进行处理，同时评价的结果通常以指数或者分值的形式出现，表示对参评对象的排序。综合评价的目的是对评价对象进行综合评价，而评价指标的评价指标体系是综合评价的核心，所以必须选择正确的指标，并构建正确的评价指标体系，最终对评价问题提供参考建议。因此，本研究中病死猪处理方式评价指标体系的构建必须依照评价指标体系建设的基本原则以及病死猪处理的现状来构建，最终归纳总结出相应的评价指标。

1 评价指标体系构建的原则

在综合评价中，评价指标的选取是否合适，直接影响到综合评价的结果。因此，在构建病死猪处理方式综合评价指标体系应遵循以下几个基本原则。

1.1 目标导向性原则

选取指标首先要明确评价的目的，只有抓住了评价对象的目的，才能保证评价的准确性，如果选取的指标偏离了评价的目的，那么之后得出的评价结果就没有任何意义了。

1.2 全面性原则

评价一个对象，选取的指标要尽可能全面，如果不全面，就没办法对评价对象的各方面状况，对评价对象的评价就不全面，就无法对评价对象进行整体评判，也就谈不上综合评价了。

1.3 不重叠原则

选择的指标之间不能有太多的重叠，如果重叠太多，极有可能会导致评价结果的失真。

1.4 指标易于取得原则

指标的取得必须具有可操作性，即取得指标的方法应简便，这是指标体系建立的重要原则。只有确保指标易于取得，才能够更好的保证取得数据的准确性，同时降低获取相关数据的成本，否则无法保证评价的正常顺利进行。

1.5 通用可比性原则

选取的评价指标可以在不同时期或不同对象之间进行比较，包括纵向比较和横向比较。纵向比较是指同一个对象在一个时期和另一个时期的比较；横向比较是指同一个时期，不同对象之间进行的比较。因此，选取的评价指标必须能够反映被评价对象本质属性和不同对象之间的共同属性。

1.6 层次性原则

由于评价对象的评价内容往往具有多层次，指标体系也应该具有多层次。在指标选取时，依照一定的层次顺序，不同的层次选择不同的指标，这不仅有利于确定指标之间的相互关系，保证了指标选取的通用可比性原则，同时也保证了指标选取的全面性原则。

2 病死猪处理方式的效益类型

根据病死猪处理模式的内涵和不同模式实施需要投入的成本和产生的经济价值，以及不同模式的选择对社会、生态环境的影响，设计病死猪处理模式的各种效益体系。该体系包含直接和间接影响病死猪模式选择的因素，主要从经济效益、社会效益和生态效益三大角度设计指标。

2.1 经济效益

经济效益是资金占用、成本支出与有用生产成果之间的比较，是病死猪处理模式选择的重要考虑因素，不管是对于生猪养殖主体，还是对于市场上的消费者，一种模式能够提供良好的经济效益对各个利益主体的影响都是首当其冲的。扣去处理成本，其产生经济价值大，就代表这种模式在经济效益上更胜一筹，经济效益的大小直接影响着生猪的养殖者选择该种模式的原始动力的大小。

2.2 社会效益

社会效益是指最大限度地利用有限的资源满足社会上人们日益增长的物质文化需求。从模式的选择上看，这里的社会效益是指选择该种模式对社会产生影响是否积极，包括人们对这种模式处理带来影响的接受程度、企业选择该种模式对其信誉的影响等等。通常而言，社会效益是较难用具体的数值体现。

2.3 生态效益

生态效益是指在选择病死猪处理模式中，依据生态平衡规律，使自然界的生物系统对环境条件产生的有益影响和有利效果，它关系到人类生存发展的根本利益和长远利益。生态效益是基于对未来可持续发展的考虑，一种模式的选择并不能只着眼于当前的短暂利益，更要考虑到是否对生态环境和人们的生活产生不良后果，真正的无害化模式是能够平衡眼前利益与长远利益。

经济效益、社会效益、生态效益三大效益构成了病死猪处理模式的大体模型，只有充分考虑到三者的影响，权衡三者之间的轻重，合理构建指标，才能从定量上得到一个最优的处理模式。

3 评价指标的选择

根据评价指标体系构建的几个基本原则，归纳总结相关领域评价研究成果，并结合当前养猪行业的基本特征以及对福州市病死猪处理现状的调查研究，本文构建了一个能全面综合评价目前各种病死猪处理方式的综合评价指标体系。

本研究在大量查阅了相关评价方法的评价指标体系建设方法，同时严格按照指标体系选择的基本原则对选取的指标进行反复筛选研究的基础上，确定了一个具有两个层次的综合评价指标体系。首先是一级指标体系，它包括三个指标：经济效益、社会效益和生态效益。其中在“经济效益”的下一层次设置了三个二级指标：变动成本、投资收益和固定成本。在“社会效益”下设置了：社会接受程度、就业效益、示范效益和居民生活质量四个二级指标。在“生态效益”下设置了：空气质量、土壤质量和水源质量三个二级指标。在这些指标中，变动成本包括病死猪处理消毒药品费用、病死猪收尸袋、病死猪掩埋费等成本。投资收益包括病死猪无害化处理后产生肉骨粉、油脂等二次资源收益。固定成本包括病死猪无害化处理设备，病死猪运输密闭车等。最终构建成的病死猪处理方式评价指标体系如表1所示

表1 病死猪处理方式评价指标体系

4 评价指标体系权重的确定——基于层次分析法

层次分析法（The Analytic Hierarchy Process，AHP）是一种多层次的分析方法也是一种多系统分析和评价方法，是由美国运筹学家萨迪教授（T.L.Satty）为了解决多目标、多准则等复杂问题，于20世纪70年代初提出的。该法通过引入1～9比率标度进行定量化，能够利用较少的定量信息把评价的过程数学化，用简便的方法在本质上解决多目标、多准则的复杂问题。因此，在经济、技术以及方案选择等领域的到广泛应用。

4.1 层次分析法基本原理与基本步骤

4.1.1 基本原理

由于评价问题的复杂性，评价者不能仅仅根据其主观逻辑判断来确定各因素的权重。因此需要对各个因素进行两两综合分析比较，最终得出整体的比较结果，从而得到相关因素相应权重。

4.1.2 基本步骤

（1）构建递阶层次结构

即将被评价对象问题根据其性质和目标层次化，理清他们的相互关系，形成一个因素之间相互不相关的自上而下的层次结构图，即递阶层次结构模型。

（2）建立判断矩阵

在形成递阶层次分析结构之后，对各层次的指标从下到上进行两两比较，根据比较结果，得出比较判断矩阵。

（3）一致性检验

首先进行层次单排序，在层次单排序的基础上，进行层次总排序，并由上往下的对层次单排序、层次总排序进行一致性检验。

4.2 构建递阶层次结构

运用层次分析法的第一步是构建一个条理化和层次化的递阶层次结构。在递阶层次结构中，评价的总体目标被分解为不同的组成元素，不同的组成元素又可以进一步分解为下一次元素。这些元素根据属性和关系形成若干层次。根据评价的目的、选择的评价指标和各指标之间的相互关系以及目前病死猪处理的现状，构建一个由目标层、准则层和指标层三个层次组成的病死猪处理方式综合评价递阶层次结构图。以病死猪处理方式为目标层，准则层由经济效益、社会效益和生态效益三个指标构成，以变动成本等10个指标则构成了评价的指标层。

4.3 构造判断矩阵

在完成了递阶层次结构的构建之后，邀请有关专家对每一层次的各个因素的相对重要性作两两比较，并用数值表示出具体的判断值，根据大家普遍习惯，通常采用1～9的比例标度对各个评价因素之间的相对重要性进行赋值，标度1～9的定义见表2所示。

表2 层次分析法的标度说明

4.4 一致性检验

根据Saaty提出的一致性比率（Consistency Ratio，C.R.）概念，评价判断矩阵的合理性和一致性。

4.5 层次单排序与层次总排序

层次单排序和层次总排序两个基本步骤就是计算权重。通过确定各个层次与上层次中的某个元素有联系的各个元素重要性次序的权重值。求判断矩阵的最大特征值和对应的特征向量的方法是计算层次单排序的主要方法。层次总排序是利用该层次所有单排序的计算得出的结果，计算出本层次所有元素的组合权重值。层次总排序计算出来的最低层次元素权重值就是决策方案优先次序所需要的相对权重。

5 病死猪处理方式的模糊综合评价模型

在我们生活日常中，由于人们主观认识不同或者不同对象没有确定的评价标准存在中间过渡部分，导致虽然一些对象的内涵是明确的，但他们之间的界限却很模糊、难以界定和难以量化。而模糊数学则是用于研究和处理这些具有模糊现象的数学方法。模糊综合评价法则是一种基于模糊数学的综合评标方法。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价，结果清晰，系统性强，较好地解决了那些模糊的、难以量化的问题。在解决经济、管理、生物、农业领域过程中得到了广泛的应用。利用模糊综合评价法进行评价包括以下几个步骤：第一，确定评价对象的因素集。第二，确定评价等级集。第三，建立模糊评价矩阵。第四，确定评价因素的权向量。第五，进行模糊合成。第六，做出决策。下面对模糊评价的六个基本步骤进行具体的论述。

5.1 确定评价因素集和评价等级集

进行模糊综合评价，首先是确定评价对象的因素集。根据病死猪处理方式综合评价层次结构，病死猪处理方式的评价因素集为U={U1，U2，．．．，Um}，其中m为指标的个数。根据本文前面章节的研究，知道这是一个具有两个层次的评价问题，即评价因素集也分为两个层次。本研究一级指标评价因素集有3个，因此，m=3，U={U1，U2，U3}，即U={经济效益，社会效益，生态效益}。二级指标评价因素集有10个，因此，m=10，U={u1，u2，．．．，u10}。相对应的指标因素集U1={u1，u2，u3}，U2={u4，u5，u6，u7}，U3={u8，u9，u10}，即U1={变动成本，投资收益，固定成本}，U2={社会接受程度，就业效益，示范效益，居民生活质量}，U3={空气质量，土壤质量，水源质量}。

根据病死猪处理方式可能做出的各种评价结果，将其组成评价等级集合V={v1，v2，．．．，vn}，其中n为可能的评价结果数。综合各方面的考虑，我们将评价者对病死猪处理方式的评价分成“优”、“良”、“中”、“差”四个等级，即n=4评价等级集为V={优，良，中，差}。

5.2 建立模糊评价矩阵和确定评价因素的权向量

确定了病死猪处理方式的评价因素集和等级集后，要逐个对被评事物从每个因素ui上进行量化，确定从单因素来看被评事物对等级模糊子集的隶属度，进而得到模糊关系矩阵：

矩阵R中元素rij，表示因素ui被评为vj的隶属度。隶属度是模糊数学中用于刻画某个对象隶属于某个概念的程度，取值范围在0-1之间。一个被评对象在某个因素ui方面的表现，是通过模糊向量来刻画的，由于病死猪处理方式的评价因素集为3组二级评价因素集，因此，二级评价因素级U1， U2，U3分别对应模糊关系矩阵R1，R2，R3，一级评价因素集U对应的模糊关系矩阵R则由二级评价因素的模糊综合评价结果构成。

接着要确定评价因素集中各评价因素的权向量，权向量用A来表示，，其中ai是表示因素ui对评价因素模糊集的隶属度，满足。

权重的确定是综合评价的关键，确定权主要包括主观赋权法和客观赋权法，客观权重系数是指经过对实际发生的资料进行整理、计算和分析，从而得出的权重系数，从指标的统计性质来考虑，它是由客观数据决定。主要包括：变异信息构权；熵信息构权；相关信息构权。但是客观赋权法方法的研究较晚，且很不完善，尤其是计算方法大多比较繁琐，不利于推广应用。主观赋权法是指人们通过分析被评价对象的各个主要因素，依照经验，按各评价因素的重要程度，主观确定权重系数方法。这类方法人们研究的较早，发展较成熟。因此，本文采用主观赋权法来确定权重。

其中主观赋权法主要包括：①德尔菲法，又称专家法。由于各个专家的理解会有差别，导致他们选择的方法也有差别。②相邻指标比较法。即先按照重要性对全部评价指标进行排序，然后再将相邻指标的重要性进行比较。③层次分析法（AHP），又称为互反式两两比较构权法。④模糊综合评价法。以模糊数学为基础，可以对评价对象按综合分值的大小进行评价和排序，同时也可以对模糊评价集上的值按最大隶属度原则对评价对象的等级进行评定。

为了保证个评价因素的权重客观、可信，本研究采用了主观赋权法中的层次分析法求得权向量。

5.3 合成模糊综合评价结果向量

利用合适的算子将权重向量与模糊评价矩阵进行合成，得到被评价对象的模糊综合评价结果向量M。根据病死猪处理方式的评价存在的一级评价因素集和二级评价因素集，对模糊评价矩阵进行两次合成。先将根据层次分析法的到的权重向量A1，A2，A3与根据模糊综合评价法得到的模糊关系矩阵R1，R2，R3分别合成，得到模糊综合评价结果向量M1，M2，M3。其次，用模糊综合评价结果向量M1，M2，M3构造模糊关系矩阵M=（M1，M2，M3）。最后，将一级模糊评价矩阵R与权重向量A进行合成，得到模糊综合评价结果向量M。

5.4 做出决策

根据最大隶属度原则，使用加权平均求隶属等级的方法对模糊综合评价结果向量M及M1，M2，M3进行分析、排序，确定评价病死猪处理方式的评价等级，为病死猪处理方式的选择提供参考建议。

6 构建综合效益评价模型的意义

借鉴国内外相关研究成果，依据指标选择的目的导向性、全面性、不重叠、指标易于取得、通用可比性、层次性等原则，对病死猪处理方式各种效益进行全面分析，构建一个较为完整的病死猪处理方式评价指标体系。然后综合运用层次分析法和模糊综合评价法，构建了一个适用于病死猪处理方式评价的综合评价模型。

病死猪处理模式，主要有以下4种典型的处理方式：掩埋法、焚烧法、化制法、无害化处理。尽管上述四种处理病死猪的不同的模式都有各自的利弊之处，但不同的模式的由于其方法、手段、实施过程的不同，造成其产生的影响也各不相同，而单凭文字的描述难以对各个方面的影响进行精确的比较，进而难以真正从定量上判断究竟哪一种模式产生的综合效益从整体上优于其他模式，对各个利益主体选择处理模式也难以提供指导。因此，有必要构建一个病死猪处理模式综合效益的模型，选取具有代表性和说服力的指标，从这个模型的不同角度和方位去计算和分析这四种模式的综合效益大小，最终选择一种病死猪处理的最优模式，提出倡导有害畜牧无害化处理的整体思路和政策建议，为国家、省、市、县、镇、村各级领导制定促进无害化处理的政策和推进社会主义新农村建设提供理论参考和决策依据。

[1] Blake JP，DonaId JO．Altematives for the disposal of poultry carcasses[J].Poultry science，1992，71（7）：1130-1135．

[2] Kaye G，Weber P，Evans A，et al．Efficacy of alkaline hydrolysis as an alternative method for treatment and disposal of infectious animal waste[J].contemporary topics in laboratory animal science，1998，37 （3）：43-46．

[3] Schafer PL，Farrell J B，Newman G．Advanced anaero-bic digestion processes[J].Water Environment & Technology，2003，15（5）：38-45．

[4] 李洪洲，毛友芳.杭州市萧山区病害动物及产品无害化处理现状调查[J].浙江畜牧兽医，2007，（4）：19.

福建省科技厅引导性项目（2015N0024）

郑文金（1969—），硕士，畜牧师，主要从事饲料资源开发与利用研究。

吴昌标，博士，教授。