城市生活垃圾處理收費模式比選研究

呂露，陳海濱，苗雨?，汪俊時，曹方瓊，歐陽秀莉，萬能，黃堯，阮濱，段盼盼

(1.華中科技大學，武漢 430074；2.武漢華曦科技發(fā)展有限公司，武漢 430070)

目前我國大部分城市垃圾收費模式均存在收費標準低、收繳成本高的難題，垃圾收費額遠遠低于垃圾處理成本，垃圾處理需要政府投入巨額資金來運轉(zhuǎn)，極大地增加了政府的財政壓力。因處理經(jīng)費短缺帶來的工藝技術落后、設施設備不足等問題已經(jīng)嚴重阻礙了生活垃圾處理工作的正常運行[1]。實行生活垃圾收費制度，一方面能夠拓寬垃圾處理投入的資金渠道，保證垃圾收運處理產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和運營；另一方面，收費制度能夠強化公眾的環(huán)境保護意識，使公眾端正對垃圾處理事務的態(tài)度，擔負起自身的社會責任[2]。

境外的生活垃圾收費理論研究和實踐成果均比較豐富[3]，具有重要的借鑒意義。但是由于我國國情與國外存在較大差異，不能完全照搬國外模式，應結合各個地區(qū)經(jīng)濟社會、地理環(huán)境等各方面特點，因地制宜，制定最合理的收費模式[4]。本文從經(jīng)濟、社會、環(huán)境、技術四個方面構建評價指標體系，建立了基于集對分析法的城市生活垃圾處理收費模式比選模型。

1 城市生活垃圾處理收費模式比選指標體系

垃圾收費模式的綜合評價涉及多個方面，選取的評價指標需要涵蓋城市生活垃圾處理收費模式各方面特點并具有鮮明的代表性，本文從環(huán)境、經(jīng)濟、社會、技術四個方面構建了9 個指標元素。

(1)環(huán)境指標(A)

污染治理效果(A1):城市生活垃圾的污染治理依靠先進的處理技術和完善的收運處理設施，當收費模式帶來的經(jīng)濟效益較好時，污染治理資金就更充裕，相應的治理效果也會得到提升。

環(huán)境公平性(A2):環(huán)境公平包括主體公平和責任公平，即排放垃圾的主體必須支付垃圾處理費用，并體現(xiàn)“多污染，多付費”原則。

(2)經(jīng)濟指標(B)

征收成本(B1):指的是垃圾處理費征收過程中需要支出的費用。

收繳額(B2):收繳額為不同垃圾收費模式的理論收費額扣除對應的征收成本。

(3)社會指標(C)

居民知曉率(C1):指的是居民對于城市生活垃圾處理收費制度的了解程度。知曉率越高，越有利于垃圾收費制度的實施。

居民經(jīng)濟壓力(C2):居民所承受的經(jīng)濟壓力是影響居民支付意愿的一個重要因素，其計算公式為:居民經(jīng)濟壓力＝戶均生活垃圾費用支出/戶均可支配收入。

居民支付意愿(C3):指的是居民愿意支付城市生活垃圾處理費用的程度。居民支付意愿越高，代表居民越認可這一收費制度，越有利于收費制度的執(zhí)行管理。

(4)技術指標(D)

執(zhí)行難度(D1):一項垃圾收費制度的實施一般需要經(jīng)過前期調(diào)研、收費模式比選、收費方案編制、專家審查和聽證會、頒布實施五個環(huán)節(jié)。本文中考察的執(zhí)行難度指標主要是針對前期調(diào)研工作和頒布實施兩個環(huán)節(jié)。

管理難度(D2):垃圾收費管理需要相應的政策法規(guī)提供依據(jù)和保障。在實施垃圾收費的過程中，總會存在不同程度的拒繳、漏繳、少繳等現(xiàn)象。不同收費模式下的管理難度依據(jù)當?shù)卣嚓P政策法規(guī)的完善程度以及上述不當現(xiàn)象發(fā)生的頻率確定。

綜上所述，城市生活垃圾處理收費模式比選研究的指標體系如表1 所示。

表1 城市生活垃圾處理收費模式比選指標體系

2 比選模型構建

2.1 評價指標權重

在多個方案中確定一個最優(yōu)方案，關鍵就是構建一個綜合比選模型。而在比選模型中，權重的取值會決定評價結果的正確性和可靠性。本文利用ANP((Analytic Network Process，網(wǎng)絡層次分析法)—熵值法分別計算指標權重，再采用乘法合成歸一法將主客觀權重進行融合，既能充分利用實測數(shù)據(jù)又能切實考慮專家學者的經(jīng)驗知識，可以最大限度提高指標權重計算的科學性。

網(wǎng)絡層次分析法(ANP)確定主觀權重的步驟為:第一，構造元素間的依存和反饋關系網(wǎng)絡，得到ANP 網(wǎng)絡結構，如圖1 所示；第二，對元素進行優(yōu)勢度比較，構建判斷矩陣和加權超矩陣；第三，構建極限超矩陣，得到元素主觀權重值[5]。

圖1 城市生活垃圾處理收費模式比選的ANP 網(wǎng)絡結構圖

熵值法確定客觀權重的步驟為:首先利用公式(1)對初始數(shù)據(jù)進行標準化處理，接著利用公式(2)和公式(3)分別計算各指標的信息熵值和加權系數(shù)[6]。

采用乘法合成歸一法對指標元素的主客觀權重進行融合[7]，計算公式如下:

2.2 集對分析比選方法

本文利用集對分析法對四種城市生活垃圾處理收費模式進行比選。集對分析是一種處理不確定性問題的分析方法，適用于多對象多場合的評價比較[8]。

對集對H(A，B)中集合A和集合B聯(lián)系度的表達式為:

設立優(yōu)、良、中、差四個等級，利用集對分析中的四元聯(lián)系度對四種收費模式進行評價，設一個評價模式為集合Ai(x1，x2，…，xj，j為指標個數(shù))，評價等級為T1，T2，…，Tk，共K個等級，對應Tk等級的集合為Hk(Sk0，Sk1，…，Skj)。評價的具體步驟如下:

(1)計算指標聯(lián)系度μijk

(2)根據(jù)下式計算Ai與等級k之間的聯(lián)系數(shù)

(3)根據(jù)下式計算綜合隸屬度νik

(4)確定評價等級

利用置信度原則確定評價等級，選取合適的置信度λ，取綜合隸屬度之和達到置信度時所處的最高等級為該評價對象的等級:

3 案例分析

3.1 垃圾處理收費模式的設計

通過對沈陽市垃圾處理收費現(xiàn)狀的分析，結合國內(nèi)外收費模式的優(yōu)秀經(jīng)驗，設計了四種垃圾處理收費模式，如表2 所示。

表2 沈陽市城市生活垃圾處理收費模式

3.2 指標分析

在所有評價指標中，定量指標為征收成本、收繳額、居民知曉率、居民經(jīng)濟壓力與居民支付意愿，通過調(diào)查問卷和調(diào)研數(shù)據(jù)確定指標值；定性指標為污染治理效果、環(huán)境公平性、執(zhí)行難度與管理難度，通過德爾菲法來確定指標值。最終得到的四種城市生活垃圾處理收費模式各指標數(shù)值如表3 所示。

表3 城市生活垃圾處理收費模式指標數(shù)值

ANP 法的原理和過程比較復雜，人工運算難度非常大，此處借助Super Decision 軟件進行主觀權重計算。客觀權重通過公式(1)—公式(3)計算得到，最后利用公式(4)計算得到最終的指標權重，如表4 所示。

表4 各指標的最終權重

3.3 集對分析評價

9 個評價指標元素中，不同收費模式的征收成本和收繳額差值非常大，而居民經(jīng)濟壓力差值非常小，為了便于計算和比較，對這三項指標進行最大值標準化處理。9 個評價指標元素對應優(yōu)、良、中、差四個等級的取值范圍見表5。

表5 城市生活垃圾處理收費模式各指標對應評價等級的取值范圍

將不同模式與等級構成集對，結合各指標元素的綜合權重對不同模式對應等級的同一度a、差異度b和對立度c進行計算，對立度標示數(shù)J取－1，利用公式(7)計算I值，將I值代入公式(6)中即可得到，再利用公式(8)計算不同收費模式對應等級的綜合隸屬度νik，取置信度λ＝0.8，利用公式(9)確定不同收費模式的評價等級，最終四種生活垃圾收費模式的評價等級如表6 所示。

表6 不同城市生活垃圾處理收費模式的評價等級

最終評價結果顯示，四種收費模式都沒有達到優(yōu)，其中模式三評價等級最高為良，模式二和模式四的評價等級為中，模式一的評價等級為差。由于我國城市垃圾收費制度起步較晚，垃圾收費體系尚不成熟，每一種收費模式在具體實施中都會存在一定的問題，故沒有收費模式達到最優(yōu)。模式三在我國部分城市已取得成功實踐，在技術操作層面與經(jīng)濟層面明顯優(yōu)于其他三種收費方式，綜合評價等級也是最高，故“水消費系數(shù)”收費模式是當前最適宜沈陽市的城市生活垃圾處理費征收模式。

4 結束語

本文在確定城市生活垃圾處理收費模式各指標權重時，為了兼顧實測數(shù)據(jù)和專家學者的經(jīng)驗知識，提高指標元素權重計算的科學性，采用了網(wǎng)絡層次分析法(ANP)和熵值法相結合的主客觀綜合賦權法，并首次將集對分析法用于城市生活垃圾處理收費模式比選模型的構建，設立四個評價等級，利用數(shù)學模型計算不同模式各指標元素與評價等級的聯(lián)系度，使評價比選結果更加科學合理。