建筑廢棄物循環利用的GD-AHP模型研究

丁志坤，汪向天，黃騰躍，王家遠

（深圳大學土木工程學院，廣東深圳518060）

建筑廢棄物循環利用的GD-AHP模型研究

丁志坤，汪向天，黃騰躍，王家遠

（深圳大學土木工程學院，廣東深圳518060）

通過分析國內外建筑廢棄物循環利用的現狀，找出制約我國建筑廢棄物循環利用的因素，并借鑒國外的成功經驗，提出促進我國建筑廢棄物循環利用的可行方案；運用群組層次分析法（GD-AHP）分析獲取的專家問卷數據，得出了可行方案的重要性排序。

建筑廢棄物；循環利用；群組層次分析法

建筑業是我國國民經濟的支柱產業，為社會經濟發展作出了重要貢獻。然而，隨著經濟規模的擴大，產生的建筑廢棄物數量隨之快速增長。統計數據表明，我國建筑廢棄物年產出量高達4 000萬t，約占城市固體廢棄物總量的30%～40%，不僅污染了環境，還占用了大量的土地資源[1]，因此，如何有效促進建筑廢棄物循環利用是一項亟待解決的問題。

長期以來，由于我國大陸地區實行粗放式經濟發展方式，建筑廢棄物循環利用未引起足夠重視，使得建筑廢棄物循環利用率低下。雖然我國適時地提出了可持續發展戰略，但由于起步較晚，建筑廢棄物循環利用仍存在諸多問題，主要包括政策、技術和環保觀念3個方面。具體來說，政策上缺乏扶持力度，相關配套措施不夠完善[2]；技術上設備簡陋，處理工藝簡單[3]；環保觀念上不夠重視，沒有清晰認識到建筑廢棄物對環境的影響。

發達國家在建筑廢棄物循環利用方面已經做了大量的實踐探索，取得了較好的效果，如荷蘭、丹麥等國建筑廢棄物循環利用率已經超過80%[2]。通過借鑒國外成功經驗并結合我國的實際情況，提出促進建筑廢棄物循環利用的方案如下：（1）實行稅收減免等政策鼓勵和扶持；（2）加大設備和技術工藝研發的資金投入；（3）宣傳環保教育，健全環保理念[4]。通過問卷調查，基于問卷數據和群組層次分析法，實證分析促進我國建筑廢棄物循環利用的有效方案，為建筑廢棄物循環利用提供科學的決策依據。

1 群組層次分析法

群組層次分析法[5]（Group Decision-making Analytic Hierarchy Process，GD-AHP）以層次分析法為基礎，由多個專家參與決策，集合了群體經驗和智慧，避免了個體偏好產生的判斷偏置問題。

由于GD-AHP存在多個專家參與評判，因此需要將專家判斷矩陣合理地整合，得到綜合結果。目前，GD-AHP判斷矩陣的整合方法主要分為兩類[6]：（1）判斷矩陣元素加權平均法；（2）排序向量加權平均法，其中加權平均法又分為算術加權平均和幾何加權平均。一方面由于算術平均不具有一致性和互反性的特性，故采用算術加權平均法整合的判斷矩陣不一定符合一致性和互反性[7]；另一方面采用排序向量加權平均法在保序性上要優于判斷矩陣元素加權平均法。因此在實際應用中，通常采用排序向量加權平均法。

GD-AHP另一個重要的問題是確定專家權重值。專家權重值的確定可分為主觀方法和客觀方法。主觀方法是指依據專家知識、經驗、專業水平等指標賦予權重值，客觀方法是指通過數理方法處理權重值。當專家知識水平和行業經驗相當或專家權重難以衡量時，為簡化計算，宜采取等權重的處理方法。基于以上分析，文中采用排序向量等權重幾何平均法。

2 促進建筑廢棄物循環利用的GD-AHP模型

2.1 建立層次結構模型

通過系統的梳理國內外文獻，發現鮮有學者從建設單位的視角，對建筑廢棄物循環利用問題展開研究。建設單位作為建設項目的主要利益相關者，對項目的很多重大決策具有最終決定權。因此，對其進行分析，有助于加深對建筑廢棄物循環利用問題的認識。

通過分析我國大陸地區建筑廢棄物循環利用的關鍵因素，借鑒發達國家的成功經驗，并結合我國的實際情況，提煉出促進建筑廢棄物循環利用的層次結構模型，如圖1所示。

圖1 促進建筑廢棄物循環利用的層次結構模型

根據以上模型，設計調查問卷，向深圳市范圍內建設單位基建部門的在職員工（專家）發放問卷，共收集到6份有效問卷，滿足層次分析法群組分析的數據要求。

2.2 構造判斷矩陣

判斷矩陣是專家根據自身經驗知識對兩兩要素之間相對重要程度作出的主觀判斷，因而判斷矩陣構造的優劣取決于專家的經驗水平和行業知識。文中數據提取的判斷矩陣如表1所示（其中判斷矩陣A表示準則層相對于目標層的判斷矩陣，判斷矩陣B1，B2，B3表示方案層相對于準則層的判斷矩陣）。

2.3 計算一致性比率

判斷矩陣一致性是判定專家判斷矩陣是否可用的準則，防止劣質判斷矩陣被采用而影響決策結果。目前通行檢驗方法是薩蒂教授提出的一致性比率檢驗法，其計算公式如下：

CI+（λmax-n）/（n-1），CR=CI/RI

若CR＜0.1，即表示判斷矩陣具有滿意一致性，反之，則不滿足一致性。其中：λmax表示判斷矩陣的最大特征根；n為判斷矩陣階數；CI稱為一致性指標；RI為平均隨機一致性指標；CR就是一致性比率。計算結果如表2所示（保留3位小數）。

表1 判斷矩陣

表2 判斷矩陣一致性比率

由表2可知，一致性比率CR均小于0.1，說明所有的判斷矩陣都滿足一致性要求。

2.4 計算單個專家層次總排序及綜合向量排序

依據層次分析法的原理，借助AHPZing軟件輔助計算每位專家的層次總排序，結果如表3所示。

表3 判斷矩陣一致性比率

對單個專家的層次總排序采用排序向量等權重幾何平均法進行綜合，并歸一化得：

w=（0.374，0.216，0.410）T

W=（0.309，0.423，0.268）T

由此可知，準則層相對于目標層的綜合向量排序為：

政策鼓勵和扶持（0.410）＞先進的技術工藝（0.374）＞健全的環保理念（0.216）。

方案層相對于目標層的綜合向量排序為：

實行稅收減免（0.423）＞加大資金投入（0.309）＞宣傳環保教育（0.268）。

3 結論

從以上的分析結果可以看出，在建設單位看來，促進建筑廢棄物循環利用最關鍵的因素是政府和相關機構政策上的鼓勵和扶持，其次是先進的技術工藝，然后才是健全的環保理念。最有效的解決方案是實行稅收減免以增加循環利用的積極性，其次是加大研發資金投入來改善循環利用的技術工藝水平，最后可采取宣傳教育的方式，宣揚綠色企業文化，普及建筑廢棄物循環利用的理念。由此可見，完善的制度體系是促進我國大陸地區建筑廢棄物循環利用最有效的手段。因此，應首先從政策上著手，政府及相關機構應出臺完整的鼓勵和扶持政策，再借助先進技術工藝，降低循環利用的成本，提高建筑廢棄物循環利用產品的質量，保證經濟和技術上的可行性。同時，加大環保理念的宣傳教育，轉變對建筑廢棄物的錯誤觀念，在最大程度上促進建筑廢棄物的循環利用。

[1] 陸凱安.我國建筑垃圾的現狀與綜合利用[J].建材工業信息，2005(6):44-45.

[2] 譚曉寧，侯學良.建筑廢棄物再生利用及產業發展探析[J].建筑經濟，2009(12):14-16.

[3]冷發光，何更新，張仁瑜，等.國內外建筑垃圾資源化現狀及發展趨勢[J].環境衛生工程，2009(1):33-35.

[4] 李南，李湘洲.發達國家建筑垃圾再生利用經驗及借鑒[J].再生資源與循環經濟，2009(6):41-44.

[5] 曹靜，謝武.基于群組層次分析法的廣告代理商模糊評價[J].產業與科技論壇，2007(7):145-146.

[6]郭文明，相景麗，肖凱生.群組AHP權重系數的確定[J].華北工學院學報，2000(2):110-113.

[7] 秦學志，王雪華，楊德禮.AHP中群組評判的可信度法(1)[J].系統工程理論與實踐，1999(7):89-93.

Research on GD-AHPmodel of promoting construction waste recycling

DING Zhikun,WANG Xiangtian,HUANG Tengyue,WANG Jiayuan

（College of Civil Engineering,Shenzhen University,Shenzhen 518060,China）

Based on the status quo analysis of both dom estic and overseas construction w aste recycling,the factors to restrict construction w aste recycling w ere identified.Referring to the success experiences of foreign countries,the solutions to prom ote w aste recycling w ere proposed.And the priority of feasible solutions to prom ote w aste recycling w as identified by the questionnaires collected from developers and analyzed w ith GD-AHPm ethod.

construction w aste,recycling,GD-AHPm ethod

X799.1

A

1674-0912（2013）11-0013-03

2013－09－24）

國家自然科學基金青年項目（71202101）；教育部人文社科青年基金項目（10YJCZH025）；住房和城鄉建設部軟科學研究項目（2009-K4-17，2011-K6-24）

丁志坤（1978-），男，山東萊州人，博士，副教授，主要從事工程管理等方面的研究工作。