電子信息產品環境效應的評價指標體系分析

[摘 要] 電子信息產業快速增長，產品更新換代加速，帶來了資源能源消耗和污染問題，有必要對電子信息產品進行環境效應的評價分析。本文構建了電子信息產品環境效應評價指標體系，并利用模糊層次分析法確定各指標權重，最后根據權重結果提出有關產品改進和環保方面的政策性建議。

[關鍵詞] 電子信息產品;環境效益;社會效益;經濟效益;模糊層次分析法

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2009 . 21 . 026

[中圖分類號]F042[文獻標識碼]A[文章編號]1673 - 0194(2009)21 - 0083 - 03

1引言

電子信息產業已經成為世界經濟的新增長點，隨之而來的廢棄污染問題也日益引起社會關注。人們環保意識不斷提升，各個國家和地區政府相繼出臺控制電子信息產品成分含量的法律或法規。因此，對電子信息產品環境效應進行評價有很重要的現實意義。

本文在前人研究基礎上對電子信息產品環效應響構建評價指標體系，利用模糊層次分析法(Fuzzy Analytic Hierarchy Process，FAHP)模擬專家打分，對整個因素體系進行量化和權重評定，根據評價結果給出一定的建議。

2國內外研究現狀

在研究環境效應評價指標體系方面，國內外學者幾乎都強調了資源、能源的消耗和污染物排放3個方面。Taeko Aoe[1]指出，生態效益指標要能夠通過生態設計指導產品的改進，提出的生態效益評價指標包括溫室效應氣體排放指標、資源能源消耗指標和特定物質消耗指標。Barba-Gutiérrez 等人[2]評價家電環境影響時考慮了3種因素:人類健康、生態系統質量和資源。我國學者也在環境效應評價方面做了很多工作，主要體現在對生態效益評價指標的研究。陳迪[3]針對區域研究的特殊性以及數據的完整性，把生態效益指標分為經濟價值、環境沖擊和環境治理3方面。陳靜 等[4]構建企業環境指標體系，包括單位能源消耗的產值，單位水消耗的產值，單位原物料消耗的產值，單位水污染物排放的產值，單位氣污染物排放的產值，單位包裝固體廢物產生的產值等指標。這些指標都是從自然環境方面出發，忽視了自然環境與社會環境的聯系，忽視了環境破壞的后續影響，忽視了市場經濟中的經濟因素。本文試圖從自然環境、社會環境和經濟協調發展出發，構建評價指標體系。

3電子信息產品環境影響指標體系

考慮前人研究成果以及不足，本文選擇評價指標體系從環境效益、社會效益、經濟效益3方面綜合考慮。構建電子信息產品環境效應評價指標體系如圖1所示。

3.1電子信息產品的環境效應評價指標體系的說明

(1) 環境效益指標主要是指對自然環境的直接影響，包括資源能源的輸入和各種廢棄物的輸出兩部分。

① 能源包括煤、石油、天然氣。電子信息產品的能耗貫穿于電子產品的整個生命周期?？稍偕Y源主要包括水，不可再生資源包括化石燃料、礦石等。② 大氣污染主要指引起溫室效應、促進臭氧層消耗等揮發性有機化合物、粉塵顆粒等。③ 工業廢水會造成嚴重的水體富營養化。電子電氣產品水體污染排放物質主要有重金屬類和富營養物質。④ 固體廢棄物污染主要體現在生產階段和回收處理階段，以及維修階段的零部件更換。生產階段的次品、邊角料，維修階段更換的零部件，電腦報廢之后，會造成空間占用，或是土壤破壞。⑤ 電子信息產品整個生命周期過程會伴隨噪聲、振動、輻射等物理形式的污染。這些污染還會對人體造成直接的損傷。

(2) 社會效益主要是對自然環境的間接影響，包括環境破壞之后對人體健康的影響，對水生生態和陸生生態的后續影響。

① 社會效益的人體健康方面，包括環境對社會公眾、操作工人以及使用者的身體健康的影響。 ② 水生生態影響主要指水體污染之后，水生生物的死亡，水生生態的破壞。③ 陸生生態影響主要指陸地生態的破壞，動物的傷亡，森林草地植被的破壞，農作物的不正常生長等。

(3)經濟效益主要是對經濟環境的影響，從費用支出和效益收入兩大方面考慮。

① 成本費用支出包括原材料購買、運輸費用、工人工資支出、使用費用支出(例如電費)、回收費用。除此之外，還包括為了響應國家環保號召而對環保做出的一系列研發費用支出。 ② 資源回收:產品銷售之后的利潤回收，產品回收產生的能源和資源回收效益等。

3.2電子信息產品的環境影效應評價標權重評定

3.2.1模糊層次分析法(FAHP)介紹

本文采用模糊層次分析法對各個指標給定權重。層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是一種定性和定量相結合的、系統化、層次化分析方法。荷蘭學者Van Loargoven[5]提出了用三角模糊數Fuzzy表示比較判斷的方法并運用三角模糊數的運算和對數最小二乘法，求得元素排序，即在模糊環境下使用的AHP方法。

(1) 模糊層次分析法的主要步驟是:

第一步:建立多級遞階結構模型與模糊判斷矩陣，用三角模糊數(l，m，u)定量表示在給定準則下，同一層次各因素之間兩兩比較的結果。l與u表示判斷的模糊程度，當l與u相等時則表示判斷是非模糊的[6]。

如果M1 = (l1，m1，u1)和M2 = (l2，m2，u2)代表兩個模糊數，則三角模糊數計算公式為:

M1 ⊕ M2 = (l1，m1，u1) ⊕ (l2，m2，u2)=(l1 + l2， m1 + m2， u1 + u2) (1)

M1 ⊙ M2=(l1，m1，u1) ⊙ (l1，m1，u1)=(l1l2， m1m2， u1u2)(2)

任意n， nM=(nl，nm，nu)，n∈R(3)

(l，m，u)-1 = (1/u，1/m，1/l) (4)

M1 ≥ M2的可能性被定義為V(M1 ≥ M2)

當m1 ≥ m2時，V(M1 ≥ M2) = 1 (5)

當m1 ≤ m2時，

V(M1 ≥ M2) = (l2 - u1)/(m1 - u1) - (m2 - l2)， l2 ≤ u10，其他 (6)

三角模糊數M大于k個三角模糊數Mi(i = 1，2，…，k)的可能性被定義為

V(M ≥ M1， M2，…，Mk) = min(M ≥ M1， M2，…，Mk)(7)

設m為對象集容量，n為目標集容量，設第i個對象滿足n個目標要求的程度值分別為M1Ei，M2Ei…，MnEi(i = 1，2，…，m)，這里MjEi，都是三角模糊數，那么第i個對象滿足n個目標的綜合權重值為:

Si =MEji ⊙ [ MEji ]-1(8)

用Ai表示第i個元素，設d′(Ai) = minV(Si ≥ Sk)(k = 1，2，…，m，k ≠ i)，那么權向量為W′ = (d′(Ai)，d′(A2)，…，d′(AM))T，經過歸一化處理，模糊層次分析法權向量為W = (d(Ai)，d(A2)，…， d(AM))T。

第二步，利用模糊三角數計算各矩陣因素權重。

第三步，求出各指標綜合權重，進行層次總排序。

3.2.2電子信息產品環境效應評價指標權重確定

利用三角模糊數構造模糊矩陣:由3位專家對各因素兩兩比較打分得模糊判斷矩陣。第二層矩陣見表1所示。

利用公式1、 公式8和公式7可得到d′(B1) = 1，d′(B2) = 0.72，d′(B3) = 0.46。

于是得:W′ = (1，0.72，0.46)T，經歸一化得到3個因素的權重為W = (0.459，0.330，0.211)T

同理，可以得到第三層指標權重值:

(1) B1 - B1i模糊矩陣經過計算可以得到:W1=(0.195，0.424，0.381)T;

(2) B2 - B2i模糊矩陣經過計算可以得到:W2 = (0.249，0.107，0.241，0.229，0.07，0.104)T;

(3) B3 - B3i模糊矩陣經過計算可以得到:W3=(0.27，0.5，0.045，0.185)T。

3.2.3綜合排序

層次總排序見表2。

3.3評價結果分析

分析結果可得，在諸多影響電子信息產品進一步發展因素中，水生生態、陸生生態的平衡性、人類健康和銷售利潤影響程度比較大。在社會生活中，生態的破壞直接影響人類的生存環境。在市場經濟中，企業要想生存和發展就必須有足夠的經濟實力，所以銷售利潤也是十分重要的一個因素。雖然人們環境保護的意識不斷提高，但是經濟因素仍然占據十分重要的地位。對政府來說，在制定相關政策保護環境的同時也要考慮到經濟的發展。就發展來說，最終依靠的是技術的進步與產品的改進，提高中國整體技術水平是必由之路。

4小結

本文針對電子信息產品的環境效應進行分析，構建其環境效應評價指標體系，其中主要包括社會效益、環境效益、經濟效益3個一級指標以及13個二級指標，利用模糊層次分析法賦予各指標權重，得出水生生態、陸生生態、銷售利潤和人類健康等指標較為重要。把該指標體系應用到環境評估中去才更具有實際意義，其最終目的是為了經濟與環境雙贏，但是最終要依靠技術創新與進步來實現。

主要參考文獻

[1] Taeko Aoe. Eco-efficiency and Ecodesign in Electrical and Electronic Products[J]. Cleaner Production，2007， 15(15):1406-1414.

[2] Y Barba - Gutiérrez，B Adenso - Díaz S Lozano. Eco - Efficiency of Electric and Electronic Appliances: A Data Envelopment Analysis (DEA) [J]. Environment Modeling Assessment，2009，14(4):439-447.

[3] 陳迪.中國制造業生態效益評價區域差異比較分析[J].中國科技論壇，2008(1):37-41 .

[4] 陳靜，林逢春，楊凱.基于生態效益理念的企業環境績效動態評估模型[J].中國環境科學，2007，27(5):717-720 .

[5] 陳偉.技術性貿易壁壘對我國水產品出口的影響及對策[J].河北漁業，2005(5):1-4.

[6] 陶洋，張靜，周霞.基于三角模糊數層次分析法與網絡仿真的網絡整體性能評價研究[J].計算機應用，2005(10):2238-2240.

Index System for Evaluating Environmental Effect made by Electronic Information Products

JIANG Guo-rui， GAO Li-xia

(College of Economics and Management， Beijing University of Technology， Beijing 100124， China)

Abstract: With rapid development of electronic information industry， electronic information products are changed more and more quickly， which made serious energy and environment problems. So we need to study the environment effect made by electronic information products. This paper established an environmental effect evaluation index system of its products，determined the weight of each index using Fuzzy Analytical Hierarchy Process， and finally brought out some policy recommendations about product improvement and environmental protection according to the above weights.

Key words: Electronic Information Products;Environmental Benefits;social Enefits;economic Benefits;Fuzzy Analytical Hierarchy Process

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