基于AHP的4种不同垃圾分类方法的优化研究

彭玉丽，黄志亮，齐长青

（1.北京清控人居环境研究院有限公司，北京 100083；2.北京高能时代环境技术股份有限公司，北京 100095）

基于AHP的4种不同垃圾分类方法的优化研究

彭玉丽1，黄志亮2，齐长青2

（1.北京清控人居环境研究院有限公司，北京 100083；2.北京高能时代环境技术股份有限公司，北京 100095）

通过层次分析法（AHP），针对前端分类（C1）、收集中再分类（C2）、转运系统分类（C3）、处置终端分类（C4）4种分类收集方案，结合每种分类方案的减量化率（B1）、资源化率（B2）、投资及运行费用（B3）、方案满意度（B4）和管理难易程度（B5）5个指标，确定生活垃圾前端分类收集为最佳方案。

层次分析法；分类收集；方案优化；生活垃圾

目前，随着试点城市越来越多，政府投入的资金加大，相关立法及标准的编制极大地推动了生活垃圾分类工作［1］。遵循静脉产业循环经济思维，进行生活垃圾分类投放、收集、运输和处置，全过程管理，最大程度实现生活垃圾处置3R原则。

1 生活垃圾分类方案

结合现在我国各城市推行的生活垃圾分类收集等情况，根据生活垃圾流向，分别制定4种生活垃圾分类方案［2］。这4种不同生活垃圾分类方案对比情况如表1所示。

表1 不同生活垃圾分类方案对比情况

2 垃圾分类收集影响因素

一般说来影响生活垃圾分类收集方案选择的因素有以下几点［3］。

1）减量化率（B1）：即生活垃圾分类减少的垃圾量与分类前垃圾总量的百分比，该指标的高低直接反映生活垃圾分类方案的好坏。

2）资源化率（B2）：即综合利用垃圾量占垃圾总量的百分比。该指标反映生活垃圾的资源化程度。

3）投资及运行费用（B3）：实施不同分类方案所需投入的设备、人员及处理的费用。该指标直接决定生活垃圾分类收集方案的优劣。

4）方案满意度（B4）：即居民对生活垃圾分类收集方案的满意程度。生活垃圾分类方案实施的成败很大程度取决于居民的参与，居民对生活垃圾分类方案的满意与否，决定了该分类方案的实际执行效果。

5）管理难易度（B5）：反映政府对不同生活垃圾分类收集方案进行管理的难易程度。

3 垃圾分类收集方案优化

3.1 层次分析法概述

层次分析法是一种将半定性、半定量问题转化为定量问题的多准则评价方法，其计算过程包括4个步骤［4-7］：①建立层次结构模型；②判断矩阵构建；③层次单排序的一致性检验；④层次总排序的一致性检验。

3.2 计算评价权重

构建了5个影响因素，4个评价指标，运用层次分析法计算各评价指标的权重值。

1）建立层次结构模型。建立的层次结构模型如图1所示。

图1 层次结构模型

2）判断矩阵构建。根据图1建立的层次结构模型，采用1～9标度法［8］进行判断矩阵构建（如图2），其中，2、4、6、8为上述相临判断的中值；aij表示因素i与因素j比较的结果，因素j与因素i比较则为其倒数。构建6个判断矩阵，见表2～7。

表2 目标层A各影响因素的判断矩阵

表3 准则层B1各影响因素的判断矩阵

表4 准则层B2各影响因素的判断矩阵

表5 准则层B3各影响因素的判断矩阵

表6 准则层B4各影响因素的判断矩阵

表7 准则层B5各影响因素的判断矩阵

图2 1～9标度法

3）层次单排序的一致性检验。

首先，根据公式（1）计算一致性指标CI；

其次，随机一致性指标RI根据判断矩阵的阶数确定 （表 8）［9］；

表8 平均随机一致性指标RI

最后，根据公式（2）计算判断矩阵的一致性比率CR。

当CR＜0.10时，判断矩阵通过层次单排序的一致性检验，否则，重复上述步骤，进行层次单排序的一致性检验。

4）层次总排序的一致性检验。

B层次各影响因素层次总排序一致性比率为：

通过验算，指标层对目标层的一致性比率CR=0.055 5＜0.10，整个层次结构通过一致性检验。

通过表9，前端分类（C1）权重为0.369 2，较其他3种分类收集方案高，因此，确定最优方案为前端分类（C1）。

表9 4种方案权重排序结果

4 结论

通过层次分析法，前端分类（C1）、收集中再分类（C2）、转运系统分类（C3）、处置终端分类（C4）4种分类收集方案中，最优方案为前端分类（C1）。从生活垃圾产生的源头开始，全民参与生活垃圾分类，全面提升居民的公共环境责任意识，并严格按照《生活垃圾分类制度实施方案》执行，加强立法约束，各级政府合力推动，全社会参与解决垃圾分类这一项复杂性、长期性的社会性工作。

［1］ 张永芳，孙营军，陈增丰.杭州市生活垃圾分类工作若干思考［J］.环境卫生工程，2011，19（5）：63-64.

［2］ 庄琦，徐震，杨雪丽，等.杭州市生活垃圾分类节点的选择［J］.环境卫生工程，2009，17（2）：35-37.

［3］ 孙境蔚，刘福红.基于层次分析法的生活垃圾分类收集方案的优化［J］.环境科学与管理，2009，34（12）：15-17.

［4］ 陈忠荣，寇文杰，洪梅.城市生活垃圾填埋场污染风险评价［J］.研究评价，2012，7（3）：16-20.

［5］ 李崧，邱微，赵庆良，等.层次分析法应用于黑龙江省生态环境质量评价研究［J］.环境科学，2006，27（5）:1031-1034.

［6］ 葛颜慧.岩溶隧道突水风险评价与预警机制研究［D］.济南：山东大学，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.模糊数学及其应用［M］.安徽：合肥工业大学出版社，2007.

［9］ 刘增超.简易垃圾填埋场地下水污染风险评价方法研究［D］.长春：吉林大学，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

彭玉丽（1989—），硕士，主要从事固体废物处理与处置。

E-mail：13343587613@163.com。