基于AHP的農(nóng)村污水治理評價體系研究

胡允煒，劉振華，周梟迪

(浙江水利水電學(xué)院 測繪與市政工程學(xué)院，浙江 杭州 310018)

美麗河湖是增強(qiáng)百姓福祉和振興鄉(xiāng)村的重要基礎(chǔ)之一，也是水生態(tài)文明建設(shè)的必要組成[1]，農(nóng)村污水治理是關(guān)鍵。我國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水大概有80多億t[2]，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中環(huán)境治理非常薄弱，特別是農(nóng)村污水治理，不符合可持續(xù)發(fā)展的原則，制約了鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展之路。農(nóng)村污水治理具有有限的非競爭性或排它性，屬于準(zhǔn)公共產(chǎn)品[3]。浙江省實(shí)施“五水共治”以來，加大了農(nóng)村污水治理力度，制定了一系列的政策、文件，主要集中在農(nóng)村污水治理工程方面。然而，農(nóng)村污水治理是一個系統(tǒng)工程，建構(gòu)合理的評價體系是農(nóng)村污水治理質(zhì)量的根本保證。因此，本文運(yùn)用AHP(analytic hierarchy process)層次分析法，探索構(gòu)建浙江省農(nóng)村污水治理評價體系，可以為農(nóng)村污水治理的政府管理者、工程建設(shè)者、運(yùn)行者等相關(guān)方提供重要參考作用。

1 建構(gòu)農(nóng)村污水治理評價指標(biāo)體系的必要性

在20世紀(jì)50年代，美國和日本對農(nóng)村進(jìn)行了分散式污水治理系統(tǒng)的建設(shè)[4-5]，歐盟國家則采用集中污水處理[6]，德國在20世紀(jì)末農(nóng)村污水接管率就達(dá)到90%以上[7]。我國農(nóng)村污水處理起步相對較晚，大部分農(nóng)村污水處理設(shè)施基礎(chǔ)薄弱，污水處理率低。浙江省在2003年實(shí)施“八八戰(zhàn)略”過程中，逐步開始進(jìn)行農(nóng)村污水治理，特別是“五水共治”、“兩美浙江”實(shí)施以來，農(nóng)村污水治理工程建設(shè)得到了很大的提高。浙江省農(nóng)村生活污水處理技術(shù)種類主要包括：厭氧處理技術(shù)、沼氣工程技術(shù)、人工濕地處理技術(shù)、好氧生物處理技術(shù)、穩(wěn)定塘技術(shù)[8]。決定農(nóng)村污水處理工藝選擇的關(guān)鍵因素在于是否符合因地制宜的原則，需要考慮建設(shè)成本、運(yùn)行費(fèi)用、管理人員技術(shù)等多方面，這些都需要建立在農(nóng)村污水治理評價基礎(chǔ)上才相對科學(xué)合理。

由于浙江省缺少農(nóng)村污水治理系統(tǒng)相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，排放標(biāo)準(zhǔn)不明確，各地根據(jù)情況自行決定[9]，再加上管理制度的缺失，更重要的是評價指標(biāo)體系主要集中在治理工程建設(shè)環(huán)節(jié)，缺少對農(nóng)村污水治理系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價的合理的評價指標(biāo)體系，所以農(nóng)村污水治理評價環(huán)節(jié)相對很薄弱。當(dāng)前，由于受到農(nóng)村污水治理中的工程建設(shè)、運(yùn)行管理、技術(shù)人員水平等方面問題的影響，農(nóng)村污水治理效益大大折扣，農(nóng)村居民的意見也比較大。因此，為了更好地推動農(nóng)村污水治理的系統(tǒng)性解決，迫切需要構(gòu)建農(nóng)村污水治理評價體系，對農(nóng)村污水治理項(xiàng)目進(jìn)行后評價，為發(fā)揮長期效益提供基礎(chǔ)性作用。

2 基于AHP構(gòu)建評價指標(biāo)體系

由于系統(tǒng)治理農(nóng)村污水涉及到經(jīng)濟(jì)、工藝、環(huán)境、社會等多方面，但彼此存在明顯的層次性，所以采用AHP建構(gòu)評價指標(biāo)體系是可行的。根據(jù)研究小組對浙江省嘉興市海鹽縣、寧波市寧?？h、溫州市平陽縣、諸暨市浬浦鎮(zhèn)等農(nóng)村進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，深入到農(nóng)村進(jìn)一步了解農(nóng)村污水治理的實(shí)際情況，與村民、村干部交流農(nóng)村污水治理的方方面面，為建構(gòu)農(nóng)村污水治理評價指標(biāo)體系提供現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)資料。由于農(nóng)村污水治理是一個系統(tǒng)工程，基于AHP層次分析法，將評價指標(biāo)體系層次分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層三層，浙江省農(nóng)村污水治理評價指標(biāo)體系(見表1)。[10-12]目標(biāo)層即浙江省農(nóng)村污水治理系統(tǒng)評價指標(biāo)體系，準(zhǔn)則層主要分為經(jīng)濟(jì)效益、處理工藝、環(huán)境效益、社會效益四個方面，及其相應(yīng)指標(biāo)層18個指標(biāo)。

表1 浙江省農(nóng)村污水治理評價指標(biāo)體系

2.1 經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)

在農(nóng)村污水治理過程中，經(jīng)濟(jì)因素是基礎(chǔ)，決定了農(nóng)村污水治理的程度。農(nóng)村污水治理建設(shè)項(xiàng)目的可行性往往受經(jīng)濟(jì)因素的影響比較大，由于農(nóng)村污水治理往往具有公共產(chǎn)品屬性，很少有直接的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生，所以只能通過分析經(jīng)濟(jì)條件來確定效益。經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)作為農(nóng)村污水治理評價指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層，分為隊(duì)伍建設(shè)、居民支付意愿、初期建設(shè)費(fèi)用、維護(hù)管理費(fèi)用、政策因素五個分指標(biāo)。隊(duì)伍建設(shè)指從事農(nóng)村污水治理工程的設(shè)計、施工、監(jiān)理、運(yùn)行管理等階段人員的專業(yè)化程度，包括專業(yè)知識、專業(yè)技術(shù)水平、職業(yè)道德等。[13]居民支付意愿是指居民愿意為農(nóng)村污水治理支付的費(fèi)用，農(nóng)村污水治理需要政府、社會第三方、農(nóng)村居民共同治理，費(fèi)用主要由政府和農(nóng)村居民承擔(dān)，所以居民的支付意愿非常關(guān)鍵。初期建設(shè)費(fèi)用是指農(nóng)村污水治理工程建設(shè)過程中所發(fā)生的費(fèi)用，包括設(shè)計費(fèi)用、施工費(fèi)用、監(jiān)理費(fèi)用，設(shè)備材料費(fèi)用等。維護(hù)管理費(fèi)用是指農(nóng)村污水治理工程建成后的運(yùn)行費(fèi)用，包括電費(fèi)、管理人員工資、設(shè)備維修費(fèi)等。政策因素是指在農(nóng)村污水治理過程中政府提供的政策支持狀況，包括初期建設(shè)費(fèi)用的投入、占地的補(bǔ)償政策、水費(fèi)和電費(fèi)的優(yōu)惠政策等。

2.2 處理技術(shù)指標(biāo)

農(nóng)村污水治理的處理技術(shù)指標(biāo)，又可成為處理工藝指標(biāo)，對農(nóng)村污水治理效果發(fā)揮直接作用。農(nóng)村污水治理項(xiàng)目的處理效果很大程度上與處理工藝緊密相關(guān)，由于城市和農(nóng)村污水的差異導(dǎo)致了城市污水處理工藝和工業(yè)廢水處理技術(shù)都不能直接應(yīng)用于農(nóng)村污水處理，所以農(nóng)村污水處理工藝具有一定的相對獨(dú)立性，有它自己的規(guī)律，這就需要對農(nóng)村污水處理工藝進(jìn)行研究和實(shí)踐，選擇合適的處理工藝很關(guān)鍵。農(nóng)村污水處理技術(shù)指標(biāo)分為專業(yè)化水平、出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、處理污水量、年運(yùn)行率、施工建設(shè)質(zhì)量。專業(yè)化水平是指在實(shí)施農(nóng)村污水治理工程建設(shè)過程中，需要根據(jù)農(nóng)村各地的實(shí)際，因地制宜，選擇合適的污水處理工藝。出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率是指農(nóng)村污水治理工程運(yùn)行階段出水符合農(nóng)村污水排放標(biāo)準(zhǔn)的污水量與總污水量的比值，包括CODcr、BOD5、pH、TN、TP等水質(zhì)指標(biāo)。處理污水量是指農(nóng)村污水在實(shí)際運(yùn)行中實(shí)際處理的污水量。年運(yùn)行率是指農(nóng)村污水治理工程在1 a中實(shí)際運(yùn)行的天數(shù)占全年的百分?jǐn)?shù)。施工建設(shè)質(zhì)量是指農(nóng)村污水治理工程建設(shè)中工程施工質(zhì)量的達(dá)標(biāo)情況，因?yàn)檫@是工程發(fā)揮效益的重要因素。

2.3 環(huán)境效益指標(biāo)

因?yàn)檗r(nóng)村污水治理不能直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，其治理效果主要反映在環(huán)境效益中，也是農(nóng)村污水治理的根本所在，所以環(huán)境效益指標(biāo)是農(nóng)村污水治理體系中非常重要的評價指標(biāo)。農(nóng)村污水治理系統(tǒng)中，通常會結(jié)合環(huán)境因素進(jìn)行考慮，不僅從污水處理項(xiàng)目建設(shè)及運(yùn)行對環(huán)境造成的影響方面進(jìn)行考慮，還要分析該項(xiàng)目是否能進(jìn)行資源利用方面的效益。給水的角度看，居民的節(jié)水情況決定了污水的生產(chǎn)量。農(nóng)村污水治理的環(huán)境效益指標(biāo)分為美觀性、居民環(huán)保意識、居民節(jié)水意識、資源再生四個指標(biāo)。美觀性是指通過農(nóng)村污水治理過程，使農(nóng)村水環(huán)境變好而讓農(nóng)村居民對生活環(huán)境的滿意程度。居民環(huán)保意識是指農(nóng)村居民主動促使保護(hù)環(huán)境的心理行為，逐漸形成自覺性的環(huán)境保護(hù)習(xí)慣。居民節(jié)水意識是指農(nóng)村居民認(rèn)識到用水量與污水量的直接相關(guān)性，會提供環(huán)境治理成本和對生活環(huán)境產(chǎn)生影響，居民從而產(chǎn)生提高節(jié)水意識，逐步養(yǎng)成提高節(jié)水行為的習(xí)慣。資源再生是指農(nóng)村污水并非完全的廢棄物，而是可以通過某種技術(shù)和設(shè)施可以產(chǎn)生如沼氣等能源，以及可以產(chǎn)生污水回用，從而提高資源的利用效率。

2.4 社會效益指標(biāo)

農(nóng)村污水治理不是一個孤立的個體，會外延到農(nóng)村污水治理之外，產(chǎn)生一定的社會效益，這也是農(nóng)村污水系統(tǒng)治理需要考慮的重要因素，也應(yīng)該作為評價指標(biāo)之一。一個區(qū)域好的農(nóng)村污水治理不僅取決于建設(shè)和運(yùn)行所需的成本，更要考慮到該項(xiàng)目對社會所做出了的貢獻(xiàn)，比如對環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，對新農(nóng)村建設(shè)的影響，對和諧社會的影響等。農(nóng)村污水治理的社會效益指標(biāo)分為環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展、單位面積服務(wù)人數(shù)、生活滿意度四個指標(biāo)。環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展是指在農(nóng)村污水治理過程中推動農(nóng)村污水處理設(shè)備、建筑建材、第三方代理公司等行業(yè)發(fā)展，提供就業(yè)崗位和提高水處理技術(shù)水平?？沙掷m(xù)發(fā)展是指通過農(nóng)村污水治理，改善了農(nóng)村地區(qū)生活生態(tài)環(huán)境，推動經(jīng)濟(jì)、社會、資源和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)，使農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展提供了堅實(shí)的環(huán)境基礎(chǔ)。單位面積服務(wù)人數(shù)是指通過農(nóng)村污水治理設(shè)施建設(shè)能夠覆蓋該地區(qū)居民所生產(chǎn)的生活污水，享受該項(xiàng)社會服務(wù)的人口數(shù)。改善生活水平是指包括村民的居住環(huán)境和用水等方面得到提高，從而提高了農(nóng)村居民的生活滿意度。

3 基于AHP的評價指標(biāo)權(quán)重計算

AHP的計算步驟可以簡單概括為四步：①得出判斷矩陣；②計算其最大特征值及相應(yīng)的特征向量，并歸一化處理；③層次單排序及一致性檢驗(yàn)；④層次總排序。

判斷矩陣，即以表1各層各項(xiàng)指標(biāo)為內(nèi)容，通過九級標(biāo)度法兩兩互相比較所得，能夠基本反映體系內(nèi)各項(xiàng)因子對整體不同的影響程度。以準(zhǔn)則層為例，所得判斷矩陣(見表2)。

表2 準(zhǔn)則層各指標(biāo)所得判斷矩陣

計算上述矩陣，可得其最大特征值λmax為4.159 6，相應(yīng)的特征向量歸一化后為：[0.307 6;0.076 8;0.472 8;0.142 8]，一致性檢驗(yàn)CI=0.053 2，CR=0.059 1。按照上述方法，計算各準(zhǔn)則層所對應(yīng)指標(biāo)層的相關(guān)值，結(jié)果如下：B1對應(yīng)C1-C5，求得最大特征值為λmax1=5.163 5，特征向量歸一化后為：[0.073 6;0.066 9;0.150 7;0.447 8;0.261 0]，一致性檢驗(yàn)CI=0.053 2，CR=0.059 1；B2對應(yīng)C6-C10，求得最大特征值為λmax2=5.247 3，特征向量歸一化后為：[0.108 2;0.106 8;0.521 7;0.219 4;0.043 8]；B3對應(yīng)C11-C14，求得最大特征值為λmax3=4.123 9，特征向量歸一化后為：[0.626 6;0.136 0;0.048 9;0.188 6]；B4對應(yīng)C15-C18，求得最大特征值為λmax4=4.215 3，特征向量歸一化后為：[0.105 2;0.205 4;0.449 6;0.239 8],(見表3)。

表3 各準(zhǔn)則層對應(yīng)指標(biāo)所得數(shù)據(jù)

綜上所得數(shù)據(jù)，最后取整近似處理后得各項(xiàng)準(zhǔn)則層與指標(biāo)層具體分值，準(zhǔn)則層與指標(biāo)層指標(biāo)分值(見表4)。

表4 準(zhǔn)則層與指標(biāo)層指標(biāo)分值

從評價指標(biāo)體系最終權(quán)重劃分可以看出，環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益兩個模塊分別占到了45%和30%，在評價中占據(jù)主導(dǎo)地位。其中，美觀性C11占總比25%，是環(huán)境效益的核心要素，代表農(nóng)村污水排放對環(huán)境的影響巨大。其次，資源再生C14占總比9%，說明污水經(jīng)處理后，能否被轉(zhuǎn)換為資源再生利用是環(huán)境效益需考慮的重要指標(biāo)之一。在經(jīng)濟(jì)效益中，初期建設(shè)費(fèi)用C4和政策因素C5為重要決定因素，因?yàn)槭紫纫紤]農(nóng)村污水治理在浙江省的推廣建設(shè)，而后再對維護(hù)管理方面問題進(jìn)行探討。另一方面，由于農(nóng)村污水治理系統(tǒng)對處理工藝專業(yè)化方面要求不高，所以只占10%。在社會效益中，單位面積服務(wù)人數(shù)C17(占總比7%)是由于農(nóng)村污水治理系統(tǒng)建立的根本目的是為了解決更多村民所需，而后考慮該項(xiàng)目的建立是否改善居民生活水平。

4 結(jié) 論

自浙江省實(shí)施“兩美浙江”建設(shè)以來，對農(nóng)村污水治理進(jìn)行了比較大的財政投入，建設(shè)了大量的農(nóng)村污水治理工程，以農(nóng)村污水治理評價為基礎(chǔ)的后評價是工程設(shè)施發(fā)揮長期效益的重要基礎(chǔ)，應(yīng)是“美麗鄉(xiāng)村”建設(shè)的重要內(nèi)容。本文利用AHP層次分析法，依據(jù)浙江省農(nóng)村污水治理實(shí)際，建構(gòu)了農(nóng)村污水治理評價指標(biāo)體系，分為經(jīng)濟(jì)效益、處理工藝、環(huán)境效益、社會效益四個指標(biāo)，及其相應(yīng)的18個分指標(biāo)，并且確定了相應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重，這些可以為農(nóng)村污水治理的相關(guān)方提供參考借鑒作用。