基于模糊層次分析法的城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

哈聰娣

（寧夏環(huán)境科學(xué)研究院（有限責(zé)任公司）寧夏銀川 750011）

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，在帶來(lái)極大物質(zhì)財(cái)富的同時(shí)，也伴隨著產(chǎn)生了許多危險(xiǎn)廢棄物，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成了極大危害，既可能使人畜中毒、引發(fā)事故，還可能造成大氣、土壤和地下水污染，造成無(wú)法挽回的損失和后果［1］。其危害性主要有3 個(gè)方面：①污染土壤。對(duì)危險(xiǎn)廢棄物進(jìn)行填埋，若處置和管理不當(dāng)，既占用土地，又污染土壤環(huán)境。②污染水體。對(duì)危險(xiǎn)廢物隨意堆放或填埋不當(dāng)，有害物質(zhì)或被風(fēng)吹入水中，污染飲用水源；或產(chǎn)生滲濾液進(jìn)入地下，污染地下水源。③污染大氣。一些固體廢棄物中含有大量細(xì)微顆粒和粉塵，在風(fēng)力作用下，會(huì)擴(kuò)散污染大氣；部分有毒物質(zhì)還會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的有毒氣體進(jìn)入大氣后會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響。

為有效應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)廢棄物對(duì)環(huán)境造成的污染，必須采取科學(xué)方式對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理。城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心作為承擔(dān)這一特殊重要任務(wù)的核心樞紐，在處理危險(xiǎn)廢棄物時(shí)，受設(shè)備性能和工人技能等因素影響，可能會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境和工作人員造成一定的危害和風(fēng)險(xiǎn)，因此有必要從以人為本的角度出發(fā)，對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，確保生產(chǎn)安全。本文在對(duì)城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心各要素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，使用FAHP 建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，以寧夏境內(nèi)5 家城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心為研究對(duì)象，對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1 模糊層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是將與決策相關(guān)的元素分解為目標(biāo)、準(zhǔn)則和方案等層次，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行定量和定性分析的主觀決策方法。其特點(diǎn)是在對(duì)決策問(wèn)題的本質(zhì)、影響因素和內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，利用少量定量信息解決復(fù)雜決策問(wèn)題［2-3］。

模糊層次分析法是利用模糊數(shù)學(xué)理論，依據(jù)給定的條件，選取適當(dāng)?shù)乃惴ǎ讯ㄐ栽u(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，對(duì)受到多種因素影響的對(duì)象進(jìn)行總體評(píng)價(jià)［4］。它具有系統(tǒng)性強(qiáng)、流程清晰等特點(diǎn)，能較好解決模糊的、難以量化的問(wèn)題，適合解決各種非確定性問(wèn)題。

將FAHP 運(yùn)用于評(píng)價(jià)城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心的風(fēng)險(xiǎn)有2 個(gè)：①城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心具有“黑箱系統(tǒng)”特征，各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)因素具有較強(qiáng)的模糊性，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論中的 “隸屬度”方法可有效解決這一問(wèn)題，將定性信息定量化；②風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)具有主觀性，評(píng)價(jià)因素選取和權(quán)重分配對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性影響極大，運(yùn)用AHP 通過(guò)專(zhuān)家打分方法，可以比較科學(xué)合理地確定各風(fēng)險(xiǎn)因素的相對(duì)權(quán)重。同時(shí)，考慮到評(píng)價(jià)的全面性，本文從風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生前和發(fā)生后2 方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更符合實(shí)際。由于目前對(duì)層次分析法和模糊層次分析法的運(yùn)算方法論述非常多，本文將其省略，相關(guān)內(nèi)容可參考文獻(xiàn)［5-6］。

2 城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

本文以寧夏某危險(xiǎn)廢棄物處理中心為例（簡(jiǎn)稱(chēng)為“1 號(hào)處理中心”），收集梳理其歷年風(fēng)險(xiǎn)資料，建立風(fēng)險(xiǎn)層次結(jié)構(gòu)模型，利用專(zhuān)家打分法計(jì)算各風(fēng)險(xiǎn)因素相對(duì)權(quán)重并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)；同時(shí)建立模糊評(píng)價(jià)集合和模糊評(píng)價(jià)矩陣，使用模糊數(shù)學(xué)方法，計(jì)算該危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

在分析城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)因素基礎(chǔ)上，著眼科學(xué)性、代表性、獨(dú)立性原則，確定準(zhǔn)則層和子準(zhǔn)則層風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)層次模型，如表1 所示。

表1 城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)層次模型

2.2 判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

邀請(qǐng)本領(lǐng)域?qū)＜?0 人，分別建立目標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層、準(zhǔn)則層對(duì)子準(zhǔn)則層的判斷矩陣，計(jì)算準(zhǔn)則層4 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別和子準(zhǔn)則層16 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的相對(duì)權(quán)重。本文使用MATLAB R2010b求解AW=λmaxW，計(jì)算各個(gè)判斷矩陣的特征向量，在通過(guò)一致性檢驗(yàn)的條件下，將其作為相對(duì)權(quán)重。表2 是目標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層的判斷矩陣和相對(duì)權(quán)重，通過(guò)了一致性檢驗(yàn)；表3 是準(zhǔn)則層對(duì)各子準(zhǔn)則層的判斷矩陣和相對(duì)權(quán)重，符合一致性檢驗(yàn)要求。

表2 層次判斷矩陣及風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重

表3 城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)層次總權(quán)重

2.3 層次總排序及一致性檢驗(yàn)

層次總排序，是依據(jù)子準(zhǔn)則層計(jì)算結(jié)果，計(jì)算子準(zhǔn)則層所有風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)目標(biāo)層的相對(duì)權(quán)重，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

2.4 建立模糊評(píng)價(jià)集合和模糊評(píng)價(jià)矩陣

使用模糊層次分析法，必須建立研究對(duì)象的因素集合、評(píng)價(jià)集合。本文中，因素集合就是表1 中城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)層次模型，評(píng)價(jià)集合V 可設(shè)為：V=｛輕微V1，較低V2，中等V3，較高V4，嚴(yán)重V5｝

同時(shí)，依據(jù)從因素集合U 到評(píng)價(jià)集合V 的模糊關(guān)系，利用專(zhuān)家打分法逐個(gè)評(píng)定風(fēng)險(xiǎn)因素等級(jí)，由此得到模糊評(píng)價(jià)矩陣R見(jiàn)式（1）。式中：Ri表示某準(zhǔn)則層模糊評(píng)價(jià)向量；rij表示某一風(fēng)險(xiǎn)因素得到某一評(píng)價(jià)的百分比。

2.5 模糊綜合評(píng)價(jià)

模糊綜合評(píng)價(jià)中基本運(yùn)算見(jiàn)式（2）。

考慮到評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性和科學(xué)性，本文使用加權(quán)平均型算法進(jìn)行模糊運(yùn)算，見(jiàn)式（3）。

為便于不同城市廢棄物處理中心之間的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)比，本文將評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值化，用V1～V5分別對(duì)應(yīng)20、40、60、80、100 分值，得到向量M=｛20，40，60，80，100｝。利用公式S=V×M，將集合形式的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化為單個(gè)數(shù)值，用S 表示。具體計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 1 號(hào)處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)

3 危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)模型

本文選取寧夏5 家城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心作為樣本。參照1 號(hào)城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法，可以得到其余4 個(gè)處理中心的風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。將風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)與各個(gè)處理中心的實(shí)際情況進(jìn)行比對(duì)（表5），即可得到科學(xué)實(shí)用的城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

表5 5 家危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)及實(shí)際情況

對(duì)表5 中風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)分析可知：1 號(hào)處理中心和3 號(hào)處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)數(shù)值比較高，4 號(hào)處理中心評(píng)價(jià)數(shù)值較低，2 號(hào)和5 號(hào)處理中心評(píng)價(jià)數(shù)值居中。將各廢棄物處理中心的實(shí)際處理情況與風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比可知：廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)較高，一般處理危險(xiǎn)廢棄物的種類(lèi)多、數(shù)量大，風(fēng)險(xiǎn)較大，S 大于60；廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)居中，處理的廢棄物種類(lèi)較為單一、處理量相對(duì)較少，S 介于40 到60 之間；廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)較小，處理的危險(xiǎn)廢棄種類(lèi)少、數(shù)量少，風(fēng)險(xiǎn)也小，S 小于40。

綜上所述，使用FAHP 計(jì)算城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，能夠較好地體現(xiàn)其風(fēng)險(xiǎn)程度，同時(shí)可以對(duì)比分析不同城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心的風(fēng)險(xiǎn)大小，依此建立風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表6 所示。

表6 風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

4 結(jié)語(yǔ)

FAHP 不僅能夠科學(xué)有效評(píng)價(jià)城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)，還能對(duì)比分析不同廢棄物處理中心風(fēng)險(xiǎn)大小，為管理者進(jìn)行決策提供較為可靠的依據(jù)。但該模型也有自身的不足：①適應(yīng)性不強(qiáng)，不能高效解決包含大量風(fēng)險(xiǎn)因素的評(píng)價(jià)問(wèn)題。②客觀性不強(qiáng)，該模型使用專(zhuān)家打分法計(jì)算各層次相對(duì)權(quán)重，專(zhuān)家的主觀意識(shí)將極大影響評(píng)價(jià)結(jié)果。

最后需要說(shuō)明的是，綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)程度并不是一成不變的，而是動(dòng)態(tài)變化的。當(dāng)前我國(guó)正在大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，隨著全民環(huán)保意識(shí)進(jìn)一步提升，危險(xiǎn)廢棄物排放將受到更加嚴(yán)格的控制，城市危險(xiǎn)廢棄物處理中心的風(fēng)險(xiǎn)程度將會(huì)越來(lái)越低。