建筑廢棄物循環(huán)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(xué)土木工程學(xué)院，廣東深圳518060）

建筑廢棄物循環(huán)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(xué)土木工程學(xué)院，廣東深圳518060）

通過分析國內(nèi)外建筑廢棄物循環(huán)利用的現(xiàn)狀，找出制約我國建筑廢棄物循環(huán)利用的因素，并借鑒國外的成功經(jīng)驗，提出促進我國建筑廢棄物循環(huán)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(shù)據(jù)，得出了可行方案的重要性排序。

建筑廢棄物；循環(huán)利用；群組層次分析法

建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，為社會經(jīng)濟發(fā)展作出了重要貢獻。然而，隨著經(jīng)濟規(guī)模的擴大，產(chǎn)生的建筑廢棄物數(shù)量隨之快速增長。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國建筑廢棄物年產(chǎn)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(huán)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(huán)利用是一項亟待解決的問題。

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

發(fā)達國家在建筑廢棄物循環(huán)利用方面已經(jīng)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(huán)利用率已經(jīng)超過80%[2]。通過借鑒國外成功經(jīng)驗并結(jié)合我國的實際情況，提出促進建筑廢棄物循環(huán)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(shè)備和技術(shù)工藝研發(fā)的資金投入；（3）宣傳環(huán)保教育，健全環(huán)保理念[4]。通過問卷調(diào)查，基于問卷數(shù)據(jù)和群組層次分析法，實證分析促進我國建筑廢棄物循環(huán)利用的有效方案，為建筑廢棄物循環(huán)利用提供科學(xué)的決策依據(jù)。

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(chǔ)，由多個專家參與決策，集合了群體經(jīng)驗和智慧，避免了個體偏好產(chǎn)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(jié)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(quán)平均法；（2）排序向量加權(quán)平均法，其中加權(quán)平均法又分為算術(shù)加權(quán)平均和幾何加權(quán)平均。一方面由于算術(shù)平均不具有一致性和互反性的特性，故采用算術(shù)加權(quán)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(quán)平均法在保序性上要優(yōu)于判斷矩陣元素加權(quán)平均法。因此在實際應(yīng)用中，通常采用排序向量加權(quán)平均法。

GD-AHP另一個重要的問題是確定專家權(quán)重值。專家權(quán)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(jù)專家知識、經(jīng)驗、專業(yè)水平等指標賦予權(quán)重值，客觀方法是指通過數(shù)理方法處理權(quán)重值。當專家知識水平和行業(yè)經(jīng)驗相當或?qū)＜覚?quán)重難以衡量時，為簡化計算，宜采取等權(quán)重的處理方法?；谝陨戏治觯闹胁捎门判蛳蛄康葯?quán)重幾何平均法。

2 促進建筑廢棄物循環(huán)利用的GD-AHP模型

2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

通過系統(tǒng)的梳理國內(nèi)外文獻，發(fā)現(xiàn)鮮有學(xué)者從建設(shè)單位的視角，對建筑廢棄物循環(huán)利用問題展開研究。建設(shè)單位作為建設(shè)項目的主要利益相關(guān)者，對項目的很多重大決策具有最終決定權(quán)。因此，對其進行分析，有助于加深對建筑廢棄物循環(huán)利用問題的認識。

通過分析我國大陸地區(qū)建筑廢棄物循環(huán)利用的關(guān)鍵因素，借鑒發(fā)達國家的成功經(jīng)驗，并結(jié)合我國的實際情況，提煉出促進建筑廢棄物循環(huán)利用的層次結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。

圖1 促進建筑廢棄物循環(huán)利用的層次結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)以上模型，設(shè)計調(diào)查問卷，向深圳市范圍內(nèi)建設(shè)單位基建部門的在職員工（專家）發(fā)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(shù)據(jù)要求。

2.2 構(gòu)造判斷矩陣

判斷矩陣是專家根據(jù)自身經(jīng)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(gòu)造的優(yōu)劣取決于專家的經(jīng)驗水平和行業(yè)知識。文中數(shù)據(jù)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(zhì)判斷矩陣被采用而影響決策結(jié)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(shù)；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(jié)果如表2所示（保留3位小數(shù)）。

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(jù)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(jié)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(quán)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(shù)工藝（0.374）＞健全的環(huán)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(huán)保教育（0.268）。

3 結(jié)論

從以上的分析結(jié)果可以看出，在建設(shè)單位看來，促進建筑廢棄物循環(huán)利用最關(guān)鍵的因素是政府和相關(guān)機構(gòu)政策上的鼓勵和扶持，其次是先進的技術(shù)工藝，然后才是健全的環(huán)保理念。最有效的解決方案是實行稅收減免以增加循環(huán)利用的積極性，其次是加大研發(fā)資金投入來改善循環(huán)利用的技術(shù)工藝水平，最后可采取宣傳教育的方式，宣揚綠色企業(yè)文化，普及建筑廢棄物循環(huán)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(qū)建筑廢棄物循環(huán)利用最有效的手段。因此，應(yīng)首先從政策上著手，政府及相關(guān)機構(gòu)應(yīng)出臺完整的鼓勵和扶持政策，再借助先進技術(shù)工藝，降低循環(huán)利用的成本，提高建筑廢棄物循環(huán)利用產(chǎn)品的質(zhì)量，保證經(jīng)濟和技術(shù)上的可行性。同時，加大環(huán)保理念的宣傳教育，轉(zhuǎn)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(huán)利用。

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

[2] 譚曉寧，侯學(xué)良.建筑廢棄物再生利用及產(chǎn)業(yè)發(fā)展探析[J].建筑經(jīng)濟，2009(12):14-16.

[3]冷發(fā)光，何更新，張仁瑜，等.國內(nèi)外建筑垃圾資源化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2009(1):33-35.

[4] 李南，李湘洲.發(fā)達國家建筑垃圾再生利用經(jīng)驗及借鑒[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)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(chǎn)業(yè)與科技論壇，2007(7):145-146.

[6]郭文明，相景麗，肖凱生.群組AHP權(quán)重系數(shù)的確定[J].華北工學(xué)院學(xué)報，2000(2):110-113.

[7] 秦學(xué)志，王雪華，楊德禮.AHP中群組評判的可信度法(1)[J].系統(tǒng)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(xué)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(xiāng)建設(shè)部軟科學(xué)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。