宋 靜，邱 坤，羅 濤，程靜思，吳 進

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

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基于層次分析法的模糊綜合評價模型在秸稈沼氣工程績效評價中的運用
——以河南省為例

宋 靜1，邱 坤2，羅 濤2，程靜思2，吳 進2

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

河南省作為農(nóng)業(yè)大省，每年產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈，利用沼氣技術處理秸稈不僅能減少焚燒帶來的環(huán)境污染和安全隱患,助力農(nóng)業(yè)發(fā)展升級、推動農(nóng)村經(jīng)濟增長，還能產(chǎn)生大量的清潔能源(沼氣)和有機肥(沼肥)。但秸稈沼氣工程的建設、運營等方面還面臨諸多問題。文章以河南省安陽市4處秸稈沼氣工程作為研究對象，采用層次分析模型結合模糊綜合評價方法進行績效定量評價。評價結果表明河南省安陽縣秸稈沼氣工程績效評價總體較好，基本實現(xiàn)了社會、經(jīng)濟、生態(tài)一舉三贏的可持續(xù)發(fā)展。

層次分析模型；模糊綜合評價；秸稈沼氣；績效

秸稈焚燒不僅污染環(huán)境，而且對交通安全造成較大的影響。解決秸稈焚燒的一個重要途徑是建立秸稈沼氣工程，將其轉化為清潔能源。河南省作為農(nóng)業(yè)大省，每年產(chǎn)生約為7500萬噸的作物秸稈，大力推廣秸稈沼氣工程對于秸稈資源化循環(huán)利用具有顯著的綜合效益。但部分學者指出我國秸稈沼氣工程在原料收集、工程的運行管理等方面還存在諸多問題。筆者以河南省安陽市安陽縣四處秸稈沼氣工程為例，采用層次分析模型結合模糊綜合評價方法，研究秸稈沼氣工程中諸多因素對其績效評價的影響，在定性分析的基礎上，關注從評價維度集、評判集、權重系數(shù)、模糊關系矩陣、模糊評價矩陣等方面對秸稈沼氣工程進行經(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。分析的結果為我國秸稈沼氣工程的建設提供決策參考。

1 績效評價分析模型

1.1 工程基本情況

文章選取的4處秸稈沼氣集中供氣工程以秸稈為發(fā)酵原料，采用豎向推流工藝，分別為300～500戶村民提供沼氣，工程運行產(chǎn)生的沼肥則作為肥料出售或直接用于作物施肥。各工程具體情況詳見表1。

表1 河南省四處秸稈沼氣工程基本情況

1.2 績效評價模型的建立

秸稈沼氣工程作為一個系統(tǒng)，其績效評價的影響因素眾多，各因素又可進一步細分二級因素。本文依據(jù)層次分析法的原理，選取原料(秸稈)收集、原料(秸稈)生產(chǎn)、產(chǎn)品(沼氣、沼肥)的使用作為一級指標，每個一級指標再選擇3～4個二級指標，建立多層結構分析模型(見圖1)。在研究過程中，以問卷調(diào)查、訪談等方式向該工程的相關專家進行調(diào)研，收集相關的數(shù)據(jù)，根據(jù)調(diào)研結果進行定量分析，從而克服層次分析法數(shù)據(jù)較少，定性成分多，結果不易信服等缺陷。

圖1 河南省秸稈沼氣工程績效評價多層次結構分析模型

1.3 各級指標及對應權重的確定依據(jù)

1.3.1 各級指標的選取

調(diào)研主要從“各級指標”的選取、“指標權重”、“指標評價”的確立等3個方面入手。以秸稈沼氣工程從生產(chǎn)到產(chǎn)品的使用全過程為一個周期，選取原料(秸稈)收集、原料(秸稈)生產(chǎn)、產(chǎn)品(沼氣、沼肥)使用為并列的三個一級指標，進而初步確立20個影響因素(指標)(見表2)，依據(jù)調(diào)研結果從中選取二級指標。

通過對相關專家進行問卷調(diào)查，共發(fā)出問卷50份，收回問卷45份，其中有效問卷42份。筆者對有效問卷進行了歸納、整理、統(tǒng)計和研究，得到數(shù)據(jù)如下：

表2 河南省安陽市四處秸稈沼氣工程重要影響指標統(tǒng)計表

1.3.1.1 原料(秸稈)收集階段重要因素的確立

根據(jù)調(diào)研結果，由圖2可知，選取政策因素、原料費用、運輸費用、原料量作為原料(秸稈)收集階段的重要指標。

圖2 原料(秸稈)收集階段重要影響因素統(tǒng)計圖

1.3.1.2 原料(秸稈)生產(chǎn)階段重要因素的確立

根據(jù)調(diào)研結果，由圖3可知，選取預處理、產(chǎn)氣量、環(huán)境影響、安全因素作為原料(秸稈)生產(chǎn)階段的重要指標。

圖3 原料(秸稈)生產(chǎn)階段重要影響因素統(tǒng)計圖

1.3.1.3 產(chǎn)品(沼氣、沼肥)使用階段重要因素的確立

根據(jù)調(diào)研結果，由圖4可知，選取沼氣利用率、沼肥利用率、政府補貼、社會效益作為產(chǎn)品(沼氣、沼肥)使用階段的重要指標。

圖4 產(chǎn)品(沼氣、沼肥)利用階段重要影響因素統(tǒng)計圖

1.3.2 各級指標的權重確立

根據(jù)河南省內(nèi)秸稈沼氣工程績效評價多層次結構分析模型的各級指標，運用模糊評價矩陣進行判斷，確立如下模糊評價矩陣：

一級指標評價模糊矩陣：

(1)

一級指標評級模糊矩陣確立的依據(jù)為，原料收集、原料生產(chǎn)、產(chǎn)品使用這三個一級指標，筆者認為其相互之間的重要性一致。

二級指標評價模糊矩陣的確立：依據(jù)問卷調(diào)查結果，選取的12項二級指標重要性，統(tǒng)計得分如表3。

表3 河南省安陽市四處秸稈沼氣工程重要影響指標統(tǒng)計表

從而，確立二級指標評價模糊矩陣：

(2)

計算各級矩陣權重，得出：

(3)

計算得出：

(4)

(5)

(6)

1.3.3 各項指標評價

根據(jù)調(diào)研結果進行分析，筆者對秸稈沼氣工程重要指標運行情況評價，參照表4。

表4 河南省安陽市秸稈沼氣工程重要指標評價績效評體系指標表

表示為矩陣Ri(i=1,2,3)如下：

(7)

(8)

(9)

1.3.4 河南省秸稈沼氣工程績效數(shù)據(jù)計算

選取Bi=Wi×Ri(i=1,2,3),Bi為二級模糊評價矩陣，計算結果如下：

(10)

(11)

(12)

(13)

其中，B為一級模糊評價矩陣。

(14)

2 結論

(1)通過計算結果分析，河南省秸稈沼氣工程從原料收集、原料生產(chǎn)、產(chǎn)品使用三個方面進行績效評價，22.49%的專家認為效果好，27.89%的專家認為效果良好，22.06%的專家認為效果一般，認為效果較差的僅占到19.88%和7.69%。

(2)調(diào)研結果表明，河南省安陽市安陽縣秸稈沼氣工程績效評價總體較好，基本實現(xiàn)了社會、經(jīng)濟、生態(tài)一舉三贏的可持續(xù)發(fā)展。究其根本原因一是由于秸稈沼氣工程在消納廢棄秸稈、減少CO2排放的同時不僅為農(nóng)戶節(jié)省了生活開支，而且為工程業(yè)主創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益，受到了廣大農(nóng)民群眾的認可；二是當?shù)馗骷壵叨戎匾曓r(nóng)作物秸稈的綜合利用，對于秸稈沼氣工程的建設給予了一定的財政扶持政策。在堅持“誰投資、誰受益”的原則上，積極吸引社會、企業(yè)和個人等閑散資金投入沼氣建設，形成“政府扶持、農(nóng)戶自籌、社會參與”的多元化投資機制；三是河南秸稈資源豐富，且交通便利，原料收集成本較低，有利于降低工程的運行成本。但是，調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)，個別秸稈沼氣工程也存在運行效果較差的情況。主要由于工程的后續(xù)運行管理不到位；政策宣傳與技能推廣不到位；工程產(chǎn)生的附加產(chǎn)品綜合利用不到位等。由此可見秸稈沼氣工程的推廣還存在很大的提升空間。

(3)層次分析法的缺陷在于只能對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和方案進行分析，不能為問題的解決提供新的方案。同時，在獲取相關數(shù)據(jù)的過程中，鑒于數(shù)據(jù)量的局限性和主觀因素的存在，也對其結果產(chǎn)生一定的影響。

3 結語

秸稈沼氣工程在技術方面已經(jīng)趨于成熟，價值優(yōu)勢凸顯，而且在環(huán)保方面具有重要的優(yōu)勢。已建的秸稈沼氣工程績效評價效果良好，但是，在工程的建立和使用上還存在諸多問題。因此，我們應學習借鑒國外先進經(jīng)驗，并結合各地實際，因地制宜的探索具有中國特色的秸稈綜合利用政策支撐體系、技術體系和產(chǎn)業(yè)體系，提高秸稈綜合利用水平，實現(xiàn)秸稈資源的有效循環(huán)利用。

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Performance Assessment of Straw Biogas Projects Based on the Application of Fuzzy Comprehensive Evaluation Model and AHP: Illustrated by the Example of Henan Province/

SONG Jing1,QIU Kun2,LUO Tao2,CHENG Jing-si2,WU Jin2/

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

As a large agricultural province,Henan produces huge amount of straw every year.Using biogas technology to treat crop straw can decrease environmental pollution and potential safety hazard of burning it,contribute to agricultural upgrading,promote rural economic growth,and produce a lot of clean energy(biogas) and organic fertilizer(biogas residue) at the same time.However,there still exist many problems in building and operation of straw biogas project.By adopting fuzzy comprehensive evaluation model and AHP(Analytric Hierarchy Process),this article conducted a research on the performance assessment of straw biogas fermentation for 4 projects in Anyang city of Henan province.Assessment results demonstrated that straw biogas projects in Anyang city of Henan Province performed well,basically realized the sustainable development of society,economy,and ecology.

AHP；fuzzy comprehensive evaluation；straw biogas；performance assessment

2016-03-14

項目來源：農(nóng)業(yè)部發(fā)展計劃司“2016年度農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源不同利用模式經(jīng)濟性分析研究”

宋 靜(1982-)，男，四川成都人，講師，主要從事應用數(shù)學研究工作，E-mail:27041584@qq.com

吳 進，E-mail: wujin@caas.cn

S216.4; X712

A

1000-1166(2016)03-0066-05