層次分析法結(jié)合模糊數(shù)學綜合評價法在大中型沼氣工程績效評價中的運用

邱 坤， 宋 靜， 蒲曉東， 張 敏

(1.農(nóng)業(yè)部沼氣科學研究所， 四川 成都 610041；2.成都市工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院， 四川 成都 610213)

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層次分析法結(jié)合模糊數(shù)學綜合評價法在大中型沼氣工程績效評價中的運用

邱 坤1， 宋 靜2， 蒲曉東1， 張 敏1

(1.農(nóng)業(yè)部沼氣科學研究所， 四川 成都 610041；2.成都市工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院， 四川 成都 610213)

績效評價是對大中型沼氣工程績效目標實現(xiàn)程度的一種綜合性評價。影響大中型沼氣工程績效評價的因素包括項目資金情況、項目建設、項目使用和運行情況等方面。文章采用層次分析法將績效目標依據(jù)影響因素的不同分解為多指標的若干層次，在定性和定量分析的基礎上結(jié)合模糊數(shù)學綜合評價法構(gòu)建了大中型沼氣工程績效評價指標體系和評價模型，并以西南5省105處大中型沼氣工程為例進行了評價。

大中型沼氣工程；層次分析法；模糊數(shù)學綜合評價法；績效評價

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與新農(nóng)村建設的發(fā)展，農(nóng)業(yè)廢棄物急劇增長的問題日益突出。以大中型沼氣工程為紐帶，不僅能獲取農(nóng)村可再生能源，而且能夠解決農(nóng)業(yè)廢棄物造成的農(nóng)業(yè)面源污染，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化、無害化、生態(tài)化的高效利用。在此背景下，加快推進大中型沼氣工程的發(fā)展對于推進農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護與治理,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

據(jù)2014年全國農(nóng)村可再生能源統(tǒng)計表顯示，截至2014年，我國共建有16457座大中型沼氣工程，用于處理農(nóng)業(yè)廢棄物。但這些工程普遍存在工程效能不高，資金投入不足，管理不到位等問題。因此，加強大中型沼氣工程的績效評價是保障和促進大中型沼氣工程長效運行的重要措施[1]。通過績效評價，研究沼氣工程項目在資金情況、實施情況、使用和運行情況等方面的評價指標，有助于發(fā)現(xiàn)大中型沼氣工程在建設和運行方面存在的問題及不足。依據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題，對癥下藥，從而提高大中型沼氣工程投資效益，為大中型沼氣工程的實施和管理提供技術(shù)支持，推動大中型沼氣工程更快、更高效的發(fā)展。

1 大中型沼氣工程績效評價方法的選取依據(jù)

大中型沼氣工程涉及面廣，內(nèi)容多，是一個多因素、多指標的復雜系統(tǒng)，對其進行績效評價宜采用多變量的綜合評價法[2]。綜合評價法主要包括層次分析法、模糊數(shù)學綜合評價法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡法等[3]。筆者采用層次分析法在定性和定量分析的基礎上，結(jié)合模糊數(shù)學綜合評價法對大中型沼氣工程進行經(jīng)濟效果評價，既能克服定性分析的不足，又能保證評價結(jié)果的準確性、客觀性，且能定量處理系統(tǒng)中的各種模糊或不確定因素，比單個指標更具可比性[4]。分析的結(jié)果為建設運行成本更低、產(chǎn)值效益更高、投資回收更快的大中型沼氣工程具有重要的指導和參考價值。

2 大中型沼氣工程績效評價

2.1 評價方法基本原理

層次分析法(AHP)是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎之上進行定性和定量分析的決策方法[5]。而模糊數(shù)學綜合評價法(FCE)是根據(jù)模糊數(shù)學隸屬度理論把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價的方法，具有結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強的特點，能較好地解決模糊的、難以量化的問題, 適合各種非確定性問題的解決[5]。本文先采用層次分析法將績效目標依據(jù)影響因素的不同，分解為多指標的若干層次，確定各指標權(quán)重，建立層次結(jié)構(gòu)模型，再結(jié)合模糊數(shù)學綜合評價法分析各項指標的隸屬度，對此模型的決策數(shù)據(jù)進行計算，得出績效評價結(jié)果[7]。

2.2 大中型沼氣工程績效評價的一般步驟

步驟1，建立層次結(jié)構(gòu)模型；步驟2，構(gòu)造判斷矩陣；步驟3，層次單排序；步驟4，判斷矩陣的一致性檢驗；步驟5，層次總排序。

2.3 大中型沼氣工程績效評價各級指標的確定

大中型沼氣工程在立項、建設、投產(chǎn)運行過程中包括諸多因素。資金的保障對于大中型沼氣工程的建設具有決定性的作用，因此，筆者選擇“資金情況”作為大中型沼氣工程績效評價的一個重要指標?！百Y金情況”下含“撥款量”、“撥款進度”、“風險控制”、“使用規(guī)范”等二級因素。項目建設對于大中型沼氣工程的后續(xù)使用、推廣和發(fā)展具有重大的影響，“項目建設”亦可作為一個重要的衡量指標?！绊椖拷ㄔO”指標下含“工程進度”、“工程質(zhì)量”、“環(huán)境影響”、“安全因素”等二級因素。此外，“項目使用和運行情況”是檢驗大中型沼氣工程績效目標是否實現(xiàn)的重要依據(jù)，起著決定性的作用?！绊椖渴褂煤瓦\行情況”指標包括“節(jié)能環(huán)?！?、“經(jīng)濟效益”、“穩(wěn)定運行”、“運行成本”等二級因素。綜上所述，大中型沼氣工程績效評價多層次結(jié)構(gòu)分析如圖1所示。

圖1 大中型沼氣工程績效評價多層次結(jié)構(gòu)分析圖

2.4 大中型沼氣工程績效評價模型的建立

大中型沼氣工程績效評價模型的建立以西南5省(四川、云南、貴州、重慶、西藏藏族自治區(qū))105處大中型沼氣工程為例。

2.4.1 績效評價體系的構(gòu)建

筆者在查詢文獻資料的基礎上，綜合專家意見，采用模糊層次分析法，在完成大中型沼氣工程各級評價指標選擇的基礎上，通過聘請專家、相關(guān)人員進行實地考察，進行調(diào)研并發(fā)放資料、問卷、收集相關(guān)資料，構(gòu)建西南5省大中型沼氣工程績效評價體系，對評價體系中的指標權(quán)重和各指標之間的重要性進行評判后進行無量綱歸一化整理。具體步驟如下：

建立西南五省大中型沼氣工程績效評價(元素)集

W=(w1,w2,w3)

(1)

W為各績效考核元素組成的集合，W=(資金情況，項目建設，項目使用和運行情況)。每個一級指標(元素)下設若干二級指標(元素)，參照圖1。

建立A沼氣工程績效評判(元素)集

X=(x1,x2,x3,x4,x5)

(2)

這里，對西南5省大中型沼氣工程績效評價的評判表達為：X=(好，較好，一般，較差，差)，數(shù)值越高，表明對西南五省大中型沼氣工程績效評判評價越好。

2.4.2 評價體系表

根據(jù)調(diào)研結(jié)果進行分析，對西南5省大中型沼氣工程得出如下數(shù)據(jù)統(tǒng)計，參照表1 。

表1 西南五省大中型沼氣工程績效評價體系表

2.4.3 評價過程與結(jié)果分析

根據(jù)西南5省大中型沼氣工程的各級指標，可以采用模糊評價矩陣進行判斷，這里采用M作為模糊評價矩陣，選用的算法如下：

計算矩陣權(quán)重得出：

一致性符合要求。

計算得出:

W1=[0.0909 0.1818 0.2727 0.4545] λmax=4,

一致性符合要求。

計算得出:

W2=[0.0909 0.2727 0.0909 0.5455] λmax=4,

一致性符合要求。

計算得出:

W3=[0.0769 0.3846 0.3077 0.2308] λmax=4，

一致性符合要求。

Bi=Wi×Ri

(3)

(4)

(5)

(6)

所以，R=

(7)

(8)

通過計算結(jié)果可以看出4.70%的評價者認為西南5省大中型沼氣工程績效評價為“好”，33.13%的評價者認為西南5省大中型沼氣工程績效評價為“較好”，48.36%的評價者認為西南5省大中型沼氣工程績效評價為“一般”，11.91%的評價者認為評價者認為西南5省大中型沼氣工程績效評價為“較差”，只有1.89%的評價者認為評價者認為西南5省大中型沼氣工程績效評價為“低”。綜上所述，西南5省大中型沼氣工程績效評價為“合格”。

3 小結(jié)

筆者采用層次分析法和模糊數(shù)學評價法相結(jié)合的方法，構(gòu)建了大中型沼氣工程績效評價模型，并利用該模型對西南5省105處大中型沼氣工程為例進行績效評價。結(jié)果發(fā)現(xiàn)大中型沼氣工程績效評價均“合格”，但主要處于“一般”。說明大中型沼氣工程在資金情況、建設、運行發(fā)面還存在一定的不足。同時，實例分析發(fā)現(xiàn)，由于大中型沼氣工程績效評價涉及因素眾多，為了更深入更完善的對大中型沼氣工程進行績效評價，下一步需要細化層級結(jié)構(gòu)模型，精確調(diào)研數(shù)據(jù)，改進模糊數(shù)學綜合評價中的權(quán)重計算方法，從而得到更加精確的評價結(jié)果。

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Application of Analytic Hierarchy Process Combined with Fuzzy Mathematics Method to Evaluate the Performance of Large and Medium Scale Biogas Project

QIU Kun1， SONG Jing2， PU Xiao-dong1， ZHANG Min1

(Biogas Institute of Ministry of Agriculture ,Chengdu 610041, China; 2.Chengdu Industrial Vocational Technical College, Chengdu 610213,China)

Performance evaluation is a comprehensive review used in finding whether the performance target is reached for large and medium scale biogas project. There are many influence elements including fund, construction，project utilization and operation situations, etc. In this study, performance target was classified to different levels by the method of Analytic Hierarchy Process (AHP) according to the different influence elements. Then, based on qualitative and quantitative analysis, the performance evaluation index system and the evaluation model were constructed for the large and medium scale biogas project adopting fuzzy comprehensive evaluation method. And the constructed index system and the evaluation model were applied to the evaluation of 105 large and medium scale biogas projects distributed in five provinces of western China.

large and medium scale biogas project；analytic hierarchy process(AHP)；comprehensive evaluation method of fuzzy mathematics；performance evaluation

2015-11-06

項目來源： 四川省公益民生專項(2014NZ0045)

邱 坤(1982-)，女，四川德陽人，助理研究員，主要從事農(nóng)村能源領域政策研究工作，E-mail:qiukun26@163.com 通信作者: 張 敏，E-mail：zhangmin@caas.cn

S216.4

A

1000-1166(2016)01-0058-04