层次分析法在厂址选择中的应用

张敏

摘 要：在进行厂址方案比选的过程中，往往会出现方案中条件因素各具利弊的情况，以往的做法是由专家和设计人员来推荐方案，受主观因素的影响比较大。本文建立厂址方案优选模型，运用层次分析法量化评价指标，以提高评估的准确性，选择最优厂址方案。

关键词：厂址选择;层次分析法;石化项目;定量分析;定性分析

现如今石化项目越来越多，对于石化项目的要求也越来越高，首当其冲面临的就是石化项目选址的问题，它需要综合考虑各种因素，包括原材料、燃料供应、市场需求、交通运输、水资源、工程地质、水文气象、环境保护和社会影响等等。以上的因素都会对厂址选择产生影响，但是我们必须仔细权衡所列出的这些因素，决定哪些是与厂址选择紧密相关的，哪些虽然与建设工厂和经营运行有关，但是与厂址选择的关系并不大，以便在决策时分清主次，抓住关键。每个因素在不同情况下也会产生不同的影响，不可照搬和完全套用，具体情况具体分析，综合衡量各方面因素，选取最优方案。

当有几个不同的厂址方案进行比选的时候，如果两个厂址的优势劣势相差比较大，则可通过定性分析，排除不适合的方案，但当几个厂址方案都各有优缺点的时候，我们就需要引入定量分析，用量化的方法来比选出最优的方案。

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是将与选择目标有关的所有因素分解成为目标、准则、方案三方面，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。它是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法，它的有效性及实用性，很快在各行各业（如管理、教育、医疗、农业、工业）得到了广泛的应用。

1 层次分析法

运用AHP进行决策时，大体可分为4个步骤进行：

首先，分析系统中各元素之间的关系，建立系统的递阶层析结构;对同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵，构造判断矩阵的时候按照下面的相对重要性标度来进行两两比较;

为保证层次排序的可行性，需要对判断矩阵进行一致性检验，计算偏离一致性指标，见公式：

一致性指标 CR=C.I./C.R.

相容性指标 C.I.= λmax-n/n-1

λmax-判断矩阵A的最大特征根

n-判断矩阵的阶数;

C.R.-随机性指标，可查表得到。

当CR<0.1时，认为一致性达到要求

计算出各层次要素对上一级某判断准则的相对重要度以后，就可以从上至下依次求出各层要素关于总体的综合重要度。

2 厂址选择的评价体系

将影响厂址的主要因素总结如下：

①供水能力：水资源可靠性及供水能力、价格;

②原料燃料供应：原料、燃料供应能力及价格;

③运输成本：交通运输可达性及原料、产品距离市场中心运距;

④环境影响：环境保护，环境敏感区及环境容量;

⑤城镇规划：职工生活设施依托、城镇发达程度、医疗、消防站、污水处理、供水供电设等设施的依托情况;

⑥区域协调：下游企业协作条件，产品、副产品综合利用，公用工程综合利用;

⑦场地条件：建设场地水文地质、工程地质、自然地形、土地状况;

⑧施工条件：当地施工企业及能力状况，施工机械、机具、建筑材料供应，大件运输、大宗材料及人力资源;

⑨供电条件：供电可靠性及供电能力、价格。

以上几点作为厂址方案优选模型的定性因素，层次结构如图：

3 实例分析

南非的煤炭资源储量丰富，存储量居非洲第一，世界第八，占3.5%;是世界上第六大煤炭生产国，占6.2%;还是世界上第二大煤炭出口国。南非煤炭资源集中在东部地区。全国共有19个煤田，最新公布数据显示，南非煤炭资源总量为2050亿吨，占整个非洲煤炭资源量的83%，其中400m以浅经过勘探的储量1155亿吨（含证实储量610亿吨）。有5个煤田勘探储量超过30亿吨。某公司拟在南非投资一个煤炭作为原料和燃料的化工项目，拟選了六个厂址，综合考虑厂址的外部区域经济技术条件，排除其中三个厂址，剩余三个作为备选厂址进行定量分析：

南非当地劳动力成本区域差别较小，南非国内铁路和汽车运输费率相当，约0.1美元/吨公里，因此劳动费相比运费，对企业区位的影响有限。本项目属于大型化工项目，其生产过程呈现高度技术化、劳动复杂化和流程专业化。生产过程中涉及到各类化学品，生产过程具有一定的火灾或者爆炸危险性。大部分工作岗位需要合格的技术人员，生产人员需要具备较高的专业技术知识和能力，布局在劳动力资源充足且技术优势较明显的区域更为有利。企业间协作的加强，是现代工业实现专业化、联合华、社会化的基础，企业规模的扩大，技术的进步，促进了社会生产分工，企业间产品可以互为原料，可共用区内某些基础设施（如公路、铁路、水源、仓库、污水处理设施等等）。企业间协作，节省了厂际之间的运费，某些企业的集聚，可以组织联合购进原料，联合运输，减少企业备用设备和原材料储量。本项目副产液氨、硫磺及硫酸铵等，同时需求大量的原材料和水资源，同时生产过程中会产生废水，具有强烈的企业协作需求来共同降低成本，减少公用设施的分摊。

结合以上分析及前面得出的模型结构，请专家组分别给出综合的判断，得出以下判断矩阵：

得出方案1的权重为0.5144，方案2的权重为0.199，方案3为0.2865。推选方案1为最佳方案。该厂址交通运输条件优，原材料、燃料供应充足，供水、供电条件可靠，距离目标市场中心近，有效辐射范围大，具有良好的技术经济指标。

4 结论

该厂址模型分析完成后，项目又组织了相关专家进行了研讨会，最终也选择了方案1，与厂址选择模型得出的结果是一致的，这充分说明层次分析法可以用于厂址选择，对多方案厂址的量化分析十分有效。层次分析法可以用于厂址选择，也可用于总平面布置方案优选，指标可以加入总投资、土方量、管线长度等影响因素，项目不同，指标不同，基本原理都是一样，有待于以后的进一步的研究和发展。

参考文献：

[1]杜栋.现代综合评价方法与案例精选[M].北京：清华大学出版社，2005.

[2]雷明.厂址选择[M].北京：科学技术文献出版社，1992.