基于AHP法的塑料废物排放水平评估——以不同经济发展地区为例

陈雅君 王昕鸿

一、引言

自20世纪50年代以来，塑料的生产由于其用途的多样化而呈指数级增长，如食品包装、消费品、医疗器械和建筑。虽然有显著的好处，但与塑料产量增加相关的负面影响令人担忧。为了解决这个不断升级的环境危机，我们必须采取一系列的行动，减少一次性和一次性塑料产品的浪费。本文建立评价体系来估计一次性或一次性塑料产品废物的最大水平，并讨论在何种程度上可以减少塑料废物以达到环境安全水平。

二、模型建立

2.1 模型假设

（1）本文收集的数据是准确、可靠和相互一致的

（2）本文是在一个全球环境相对稳定的状态下建立模型,不考虑无法预知的突发情况。

（3）本文选取的指标可以准确代表分析因素,不考虑分析因素受除了指标的其他方面的影响。

（4）我们认定PMQ≤0.4时,环境达到安全水平。即在现实生活的认知中,无污染和轻度污染是可以被接受的状态。

2.2 模型的建立

（一）建立层次模型：

（1）确定目标层为塑料废物最大量，记为PMQ；

（2）确定三个一级指标，它们分别是废物来源、塑料污染程度、塑料废物的可用性，分别记为PSW、PEW、PAW。

（2）确定七个因素作为PMQ的二级指标，它们分别是工业发展程度（C1）、个人使用数量（C2）、政策（C3）、科技发展程度（C4）、塑料可降解度（C5）、人口数量（C6）和回收意识（C7）

（二）构造判断矩阵：

（1）引入标度值aij。

（2）为了构造矩阵，我们查阅文献并根据经验总结得到七个因素比较的重要程度，以下是判别矩阵公式：

（三）向量归一化

利用MATLAB软件进行判断矩阵归一化，其次进行向量归一化，最后得到一级指标对于塑料排放水平的权重值

2.3 建立“0-1”打分体系

首先，根据文献和资料将二级指标对一级指标的影响程度进行分级，我们将一个地区在相应指标方面做出不利决策表示为“1”，做出有利决策表示为“0”，其次针对选择的地区情况来给七项二级指标打分，然后计算各项二级指标对应的数值，从而得到PSW、PEW、PAW的数值，计算公式如下：

根据上述公式，得到

PSW=0.1587C1+0.2399C2+0.3543C3+0.1036C4+0.0676 C5+0.0488C6+0.0312C7

PEW=0.2412C1+0.0453C2+0.1040C3+0.3569C4+0.1593 C5+0.0617C6+0.0315C7

PAW=0.1036C1+0.0312C2+0.1587C3+0.2399C4+0.3543 C5+0.0488C6+0.0676C7

最后，根据以下公式进行权重计算得到PMQ的数值。

PMQ=0.2857PSW+0.4286PEW+0.2857PAW

2.4 对塑料废物排放量划分等级

我们将塑料废物最大量PMQ定为1，将塑料废物排放量划分为五个等级：

无污染量：废物量在0～0.2之间

轻度污染量：废物量在0.2～0.4之间

中度污染量：废物量在0.4～0.6之间

重度污染量：废物量在0.6～0.8之间

超重度污染量：废物量在0.8～1之间

2.5 模型检验

根据数据[2]，中国的未处理垃圾达到8.82 百万吨/年。我们通过分析上文提到的七个二级指标发现，由于中国的人口数量大，塑料废物排放量多，同时相关政策不够严厉，使得除科技发展程度外，其他六个二级指标得分均为“1”,将所得结果代入上述几个公式中可以得到，中国的塑料废物排放量为0.7489，属于重度污染量，然后将我们查得的未处理垃圾与污染等级系数进行比值，可得出中国的PMQ为11.78百万吨。

三、实例验证

本文选择当前污染程度比较高的发展中国家——印度，和作为全球环保模范的发达国家——挪威。下面我们分别对两个国家的七个相关因素进行分析，利用上述打分体系进行影响评估，探讨他们的污染程度。

3.1 发展中国家——印度

3.1.1 数据分析

我们查阅相关数据后，发现印度现在属于重度污染国家。我们结合查阅的相关文献，利用0-1打分机制对七个相关因素进行打分评价。

（1）印度的工业发展相对快速，对于塑料的排放产生消极的影响。

（2）印度的人口基数巨大，对塑料废品的产生影响较大。

（3）个人使用数量受制于国家的经济发展水平，个人使用数量较小。

（4）印度的科技发展比较迅速，对塑料废品的处理产生了积极的影响。

（5）材料可降解性较差，对于塑料废品的处理产生消极影响。

（6）政府塑料废品回收相关政策出台较少，落实程度差，对塑料回收产生很大的消极影响。

（7）当地人民普遍接受相关教育程度较低，回收环保意识较差，对塑料废品产生很大的消极影响。

3.1.2 结论与建议

我们将评价完印度七个因素的分数代入判别矩阵，得出印度的塑料废物排放水平为0.6509，属于重度污染，符合相关数据体现的排名。

3.2 发达国家——挪威

对于提出的建议实施，我们建议按照全球环保模范国家挪威进行调整改进：根据挪威的发展状态，对七个相关因素进行评判打分，得到塑料废物排放水平为0.188，属于无污染程度，其主要优势有以下几点：

1.政府对环保的充分重视，出台相关政策，证发展经济的同时尽可能回收塑料废物，少产生塑料垃圾

2.公民的环保意识很强，对于回收塑料从生活出发

3.科技发达，属于一流发达国家，对于环保技术的开发有充分的后备力量。挪威相对存在的缺陷主要是材料本身难以降解带来的影响。

四、解决措施

1、根据“排放越大，责任越大”的原则，主动承担处理塑料垃圾的任务。

根据所研究国家的人类生活被改变的方式、环境的影响和塑料工业的影响，得到所研究国家排放塑料废物量，排放量越大的国家承担的责任越大，要更有担当地致力于自己国家的塑料垃圾处理和环境保护。

2、严格遵守国际一次性塑料污染控制政策，从塑料垃圾的源头控制。

现在世界上主要颁布的政策有塑料袋控制政策、塑料袋征税政策、塑料袋禁令、禁令和征税组合政策等，各个国家应根据自己国家的国情和经济发展水平，合理制定、严格执行相关政策，减少使用不可降解塑料。

3、提高科学技术水平，提高塑料垃圾回收率。

不断提高塑料降解的能力，研究新技术来加快对塑料废物的降解，并鼓励制造商在其产品中使用高比例的再生成分，减少使用不可降解物质。

4、做好垃圾分类和回收。

制定科学的垃圾分类标准和相关政策法规，研发和推广高效的垃圾分类工艺及设备。加大宣传力度，提高民众垃圾科学分类的意识，从最根本的源头上做好垃圾分类，良好的垃圾分类有利于进一步的垃圾回收，特别是塑料垃圾。