层次分析法结合模糊数学综合评价法在大中型沼气工程绩效评价中的运用

邱 坤， 宋 静， 蒲晓东， 张 敏

(1.农业部沼气科学研究所， 四川 成都 610041；2.成都市工业职业技术学院， 四川 成都 610213)



层次分析法结合模糊数学综合评价法在大中型沼气工程绩效评价中的运用

邱 坤1， 宋 静2， 蒲晓东1， 张 敏1

(1.农业部沼气科学研究所， 四川 成都 610041；2.成都市工业职业技术学院， 四川 成都 610213)

绩效评价是对大中型沼气工程绩效目标实现程度的一种综合性评价。影响大中型沼气工程绩效评价的因素包括项目资金情况、项目建设、项目使用和运行情况等方面。文章采用层次分析法将绩效目标依据影响因素的不同分解为多指标的若干层次，在定性和定量分析的基础上结合模糊数学综合评价法构建了大中型沼气工程绩效评价指标体系和评价模型，并以西南5省105处大中型沼气工程为例进行了评价。

大中型沼气工程；层次分析法；模糊数学综合评价法；绩效评价

随着现代农业与新农村建设的发展，农业废弃物急剧增长的问题日益突出。以大中型沼气工程为纽带，不仅能获取农村可再生能源，而且能够解决农业废弃物造成的农业面源污染，实现农业废弃物资源化、无害化、生态化的高效利用。在此背景下，加快推进大中型沼气工程的发展对于推进农业生态环境保护与治理,促进农业可持续发展具有重要意义。

据2014年全国农村可再生能源统计表显示，截至2014年，我国共建有16457座大中型沼气工程，用于处理农业废弃物。但这些工程普遍存在工程效能不高，资金投入不足，管理不到位等问题。因此，加强大中型沼气工程的绩效评价是保障和促进大中型沼气工程长效运行的重要措施[1]。通过绩效评价，研究沼气工程项目在资金情况、实施情况、使用和运行情况等方面的评价指标，有助于发现大中型沼气工程在建设和运行方面存在的问题及不足。依据发现的问题，对症下药，从而提高大中型沼气工程投资效益，为大中型沼气工程的实施和管理提供技术支持，推动大中型沼气工程更快、更高效的发展。

1 大中型沼气工程绩效评价方法的选取依据

大中型沼气工程涉及面广，内容多，是一个多因素、多指标的复杂系统，对其进行绩效评价宜采用多变量的综合评价法[2]。综合评价法主要包括层次分析法、模糊数学综合评价法、人工神经网络法等[3]。笔者采用层次分析法在定性和定量分析的基础上，结合模糊数学综合评价法对大中型沼气工程进行经济效果评价，既能克服定性分析的不足，又能保证评价结果的准确性、客观性，且能定量处理系统中的各种模糊或不确定因素，比单个指标更具可比性[4]。分析的结果为建设运行成本更低、产值效益更高、投资回收更快的大中型沼气工程具有重要的指导和参考价值。

2 大中型沼气工程绩效评价

2.1 评价方法基本原理

层次分析法(AHP)是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法[5]。而模糊数学综合评价法(FCE)是根据模糊数学隶属度理论把定性评价转化为定量评价的方法，具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题, 适合各种非确定性问题的解决[5]。本文先采用层次分析法将绩效目标依据影响因素的不同，分解为多指标的若干层次，确定各指标权重，建立层次结构模型，再结合模糊数学综合评价法分析各项指标的隶属度，对此模型的决策数据进行计算，得出绩效评价结果[7]。

2.2 大中型沼气工程绩效评价的一般步骤

步骤1，建立层次结构模型；步骤2，构造判断矩阵；步骤3，层次单排序；步骤4，判断矩阵的一致性检验；步骤5，层次总排序。

2.3 大中型沼气工程绩效评价各级指标的确定

大中型沼气工程在立项、建设、投产运行过程中包括诸多因素。资金的保障对于大中型沼气工程的建设具有决定性的作用，因此，笔者选择“资金情况”作为大中型沼气工程绩效评价的一个重要指标。“资金情况”下含“拨款量”、“拨款进度”、“风险控制”、“使用规范”等二级因素。项目建设对于大中型沼气工程的后续使用、推广和发展具有重大的影响，“项目建设”亦可作为一个重要的衡量指标。“项目建设”指标下含“工程进度”、“工程质量”、“环境影响”、“安全因素”等二级因素。此外，“项目使用和运行情况”是检验大中型沼气工程绩效目标是否实现的重要依据，起着决定性的作用。“项目使用和运行情况”指标包括“节能环保”、“经济效益”、“稳定运行”、“运行成本”等二级因素。综上所述，大中型沼气工程绩效评价多层次结构分析如图1所示。

图1 大中型沼气工程绩效评价多层次结构分析图

2.4 大中型沼气工程绩效评价模型的建立

大中型沼气工程绩效评价模型的建立以西南5省(四川、云南、贵州、重庆、西藏藏族自治区)105处大中型沼气工程为例。

2.4.1 绩效评价体系的构建

笔者在查询文献资料的基础上，综合专家意见，采用模糊层次分析法，在完成大中型沼气工程各级评价指标选择的基础上，通过聘请专家、相关人员进行实地考察，进行调研并发放资料、问卷、收集相关资料，构建西南5省大中型沼气工程绩效评价体系，对评价体系中的指标权重和各指标之间的重要性进行评判后进行无量纲归一化整理。具体步骤如下：

建立西南五省大中型沼气工程绩效评价(元素)集

W=(w1,w2,w3)

(1)

W为各绩效考核元素组成的集合，W=(资金情况，项目建设，项目使用和运行情况)。每个一级指标(元素)下设若干二级指标(元素)，参照图1。

建立A沼气工程绩效评判(元素)集

X=(x1,x2,x3,x4,x5)

(2)

这里，对西南5省大中型沼气工程绩效评价的评判表达为：X=(好，较好，一般，较差，差)，数值越高，表明对西南五省大中型沼气工程绩效评判评价越好。

2.4.2 评价体系表

根据调研结果进行分析，对西南5省大中型沼气工程得出如下数据统计，参照表1 。

表1 西南五省大中型沼气工程绩效评价体系表

2.4.3 评价过程与结果分析

根据西南5省大中型沼气工程的各级指标，可以采用模糊评价矩阵进行判断，这里采用M作为模糊评价矩阵，选用的算法如下：

计算矩阵权重得出：

一致性符合要求。

计算得出:

W1=[0.0909 0.1818 0.2727 0.4545] λmax=4,

一致性符合要求。

计算得出:

W2=[0.0909 0.2727 0.0909 0.5455] λmax=4,

一致性符合要求。

计算得出:

W3=[0.0769 0.3846 0.3077 0.2308] λmax=4，

一致性符合要求。

Bi=Wi×Ri

(3)

(4)

(5)

(6)

所以，R=

(7)

(8)

通过计算结果可以看出4.70%的评价者认为西南5省大中型沼气工程绩效评价为“好”，33.13%的评价者认为西南5省大中型沼气工程绩效评价为“较好”，48.36%的评价者认为西南5省大中型沼气工程绩效评价为“一般”，11.91%的评价者认为评价者认为西南5省大中型沼气工程绩效评价为“较差”，只有1.89%的评价者认为评价者认为西南5省大中型沼气工程绩效评价为“低”。综上所述，西南5省大中型沼气工程绩效评价为“合格”。

3 小结

笔者采用层次分析法和模糊数学评价法相结合的方法，构建了大中型沼气工程绩效评价模型，并利用该模型对西南5省105处大中型沼气工程为例进行绩效评价。结果发现大中型沼气工程绩效评价均“合格”，但主要处于“一般”。说明大中型沼气工程在资金情况、建设、运行发面还存在一定的不足。同时，实例分析发现，由于大中型沼气工程绩效评价涉及因素众多，为了更深入更完善的对大中型沼气工程进行绩效评价，下一步需要细化层级结构模型，精确调研数据，改进模糊数学综合评价中的权重计算方法，从而得到更加精确的评价结果。

[1] 陈 鹏.济南市农村饮水安全工程绩效评价研究[D].济南：山东大学,2013.

[2] 甘福丁，武 琪，魏世清.基于层次分析和模糊数学方法的沼气技术节能减排效果评价[J].安徽农业科学，2013,41(11):4720-4721,4756.

[3] 田 芯.大中型沼气工程的技术经济评价[D].北京：北京化工大学,2008.

[4] 廖野平，宋 静.“层次分析法”数学模型在职业院校教师科研绩效考核中的运用[J].教育与教学研究，2014:10

[5] 赵 红.层次分析法在定量分析中的运用[J].中国公共安全：学术版，2010:01

[6] 向 欣，罗 煜，程红胜，沈玉君，王延昌，张玉华.基于层次分析法和模糊综合评价的沼气技术筛选[J].农业工程学报，2014,30(18):205-212.

[7] 王丽丽.模糊数学法结合层次分析法用于清洁生产潜力评估研究[D].重庆：重庆大学,2010.

Application of Analytic Hierarchy Process Combined with Fuzzy Mathematics Method to Evaluate the Performance of Large and Medium Scale Biogas Project

QIU Kun1， SONG Jing2， PU Xiao-dong1， ZHANG Min1

(Biogas Institute of Ministry of Agriculture ,Chengdu 610041, China; 2.Chengdu Industrial Vocational Technical College, Chengdu 610213,China)

Performance evaluation is a comprehensive review used in finding whether the performance target is reached for large and medium scale biogas project. There are many influence elements including fund, construction，project utilization and operation situations, etc. In this study, performance target was classified to different levels by the method of Analytic Hierarchy Process (AHP) according to the different influence elements. Then, based on qualitative and quantitative analysis, the performance evaluation index system and the evaluation model were constructed for the large and medium scale biogas project adopting fuzzy comprehensive evaluation method. And the constructed index system and the evaluation model were applied to the evaluation of 105 large and medium scale biogas projects distributed in five provinces of western China.

large and medium scale biogas project；analytic hierarchy process(AHP)；comprehensive evaluation method of fuzzy mathematics；performance evaluation

2015-11-06

项目来源： 四川省公益民生专项(2014NZ0045)

邱 坤(1982-)，女，四川德阳人，助理研究员，主要从事农村能源领域政策研究工作，E-mail:qiukun26@163.com 通信作者: 张 敏，E-mail：zhangmin@caas.cn

S216.4

A

1000-1166(2016)01-0058-04