基于AHP方法的瓦斯发电项目综合效益评价体系权重构建：以汾西矿业为例

郭志宝（总会计师/高级会计师）孙大双

（华晋焦煤有限责任公司 山西 吕梁 033000 北京工商大学 北京 100048）

一、引言

在对目标对象进行综合评价中，确定评价指标及其权重是综合评价结果准确与否的重要一环。在缺乏统计数据的情况下，一般采用专家估计法或德尔菲法构建评价指标体系的权重，这两种方法主要依赖于专家的经验和能力，称为主观赋权法。专家估计法由于其主观性色彩过于浓厚，往往造成指标结果离差较大。德尔菲法经过多轮重复与修正，具有一定的准确性和可靠性，较好地控制了指标的变异性，但由于需多次重复修正，使得成本较高，在未能与专家默契配合的情况下，结果很难达到理想要求。另外，也可以采用统计方法（如采用方差倒数法、变异系数法和复相关系数法等）建立评价指标的权重，但要有充足指标数据，这在一般的评价研究中是不具备的。而AHP 方法在构建评价指标体系权重上有其独特的优点，本文试图利用AHP方法建立瓦斯发电项目综合效益评价体系的权重。

瓦斯发电项目所使用的主要燃料为煤层气，煤矿业一般称为瓦斯，其主要成分是甲烷，是对煤矿安全生产有重大影响的气体，同时也是一种温室气体，其温室效应约为二氧化碳的21 倍。在煤炭开采中需要抽排瓦斯，并加以利用，如果直接排放到大气中，会带来严重的温室效应。瓦斯发电是国家大力鼓励和发展的行业，从全国范围来看，煤矿瓦斯发电装机容量约为2 550MW，具有广阔的前景和较好的运行效益，无论是经济效益，还是社会效益与环境效益，都非常突出。然而，实践中缺乏针对瓦斯发电项目运行中综合效益产生形式及其产生效果的深入认识，理论上也缺乏针对瓦斯发电项目运行效益的综合评价，更未形成成熟的评价指标体系。

从已有相关研究来看，对项目运行综合效益评价的主要指标集中在经济效益、技术效益和社会效益（三大效益）上。从这些研究来看，一是专门针对瓦斯发电项目综合效益评价的研究匮乏，仅有的研究成果，也只是从宏观上提出了评估的理论框架，并没有从项目角度验证指标体系的科学性和可行性；二是缺乏对瓦斯项目三大效益指标的深入研究和具体构建；三是没有形成统一、科学和可行的综合效益评价指标体系。对项目运行综合效益评价的主要研究成果详见表1。

表1 对项目运行综合效益评价研究成果

本文将以汾西矿业双柳发电项目为例，对该项目进行经济效益、社会效益和环境效益评价，并以层次分析法（AHP）来建立指标体系的权重。

二、瓦斯发电项目“三大效益”评价指标构建

根据已有研究和汾西双柳瓦斯发电项目的特点，我们构建了包括经济效益、社会效益和环境效益在内的三类具体评价指标。

（一）经济效益（ECB）指标。李宏军（2008）认为煤矿瓦斯利用的经济效益是指每立方米瓦斯气体的销售价格；梁栋（2017）认为发电项目的经济效益应包括项目的盈利能力、偿债能力和营运能力三类指标；刘智恒（2022）认为投资项目的经济效益包括生产经营成果、成本及消耗、资金使用；李文明（2016）认为生物质发电项目的经济效益包括净现值、内部收益率及项目的盈利能力、偿债能力。可见，对于经济效益的内涵和外延，学界和实务界并没有形成统一的认识。本文认为，评价项目的经济效益要遵循三个原则，一是主体明确原则，即项目运行产生的收益必须为项目的投资主体所拥有，不能为项目投资主体所拥有的收益归入社会收益或环境收益的范畴；二是可量化原则，经济效益可以通过货币予以量化，不能量化的隐性收益或非货币收益（如品牌收益）不列入经济效益的范畴；三是全口径原则，项目的经济效益要综合考虑项目全生命周期的运行效益，如项目的投资回收期和内部收益率，以及项目运行后每年的经济效益，包括资产运行效率、项目经济增量和项目的净收益。根据以上原则，本文建立了五个经济效益评价的二级指标：投资回收期（PP），内部收益率，资产报酬率，产值，净利润。

（二）社会效益（SOB）指标。社会效益是指项目运行为投资主体之外的利益相关者所带来的经济和社会溢出效益，社会效益具有外部性特征，这个收益由项目以外的社会利益相关者所享有。也就是说，项目运行承担了这部分社会效益的成本，它可能是企业的经济活动的溢出效应（如GDP和税收），也可能是企业社会活动的产出效应（如公益捐赠和周边社区服务），还可能二者兼而有之（如就业）。社会效益的表现形式既可能是货币形式（如GDP贡献），也可能是非货币形式（如就业），有的可量化（如税收），有的则很难量化（如居民满意程度）。另外，需要指出的是，社会效益中还可能有负社会效益，即通常所说的社会成本，当项目经济活动对外部产生不利影响，也会产生社会成本，如污染排放、资源耗用、生态影响。

本文根据汾西矿业双柳瓦斯发电项目的特点，建立了瓦斯发电项目社会效益的五个二级评价指标，分别为：GDP贡献（GC），税收贡献（TC），就业（SOC），带动社区经济社会发展贡献（SEC），社区居民满意度（RDS）。

（三）环境效益（ENB）指标。环境效益主要表现为非货币化效益，但环境效益可以根据一定的方法转化为货币性定量金额。环境效益是瓦斯发电项目的主要效益，在我国“双碳”战略目标实施的背景下，减碳效益是瓦斯发电的核心效益。同时，瓦斯发电实现了资源的集约利用，能够替代其他化石燃料，产生能源节约效益。相对煤炭发电，瓦斯发电可以减少SO₂和NOx 排放，从而减轻对环境的压力。苏利平等（2021）基于环境税视角对煤炭企业绿色技术创新能力进行了评价，提出了企业实现经济效益和环境效益协调发展的相关建议；张林等（2023）通过实证研究发现绿色创新有利于企业整体绩效的提升，能够为企业的长远发展创造新的盈利点。环境效益是项目运行对周边生态环境和整体环境所带来的正面或负面影响，包括温室气体排放（减排）效应、污染性气体排放（减排）效应、废水排放（减排）效应、废弃物排放（减排）效应、噪音（光、电）影响效应等。根据以上分析，本文建立了四个方面的环境效益评价指标：减碳效益（RCB），能源节约效益（ECB），减硫效益（RSB），减氮效益（RNB）。

三、基于AHP法的瓦斯发电项目综合评价指标权重的构建

（一）AHP方法的原理。AHP（层次分析法）的基本步骤可分为四个步骤：一是建立问题的递阶层次结构模型；二是构造判断矩阵；三是层次单排序及一致性检验；四是层次总排序及一致性检验。

1.建立递阶层次结构模型。首先要把实际问题分解为若干因素，其次根据不同的属性把这些因素划分若干组，划分成递阶层次结构，一般分为最高、中间和最低三个层次。

2.构造两两判断矩阵。在建立完递阶层次结构后，上下层之间的元素隶属关系就确定了，需对每一层次分别进行权重构建，在AHP 方法中使用的是两两比较法，对于特定层次中的指标，分别两两比较其相对重要性，并赋值，可以使用［1—9］或［1—5］的比较标度，以［1—5］的比较标度为例，标度值含义详见表2。

表2 比较标度及其含义

每个层次指标进行相对重要性比较并赋值后，会形成各层次指标的正互反赋值矩阵A。

3.层次单排序及其一致性检验。首先求出正互反赋值矩阵A 的最大特征值λmax，其次利用AW=λmaxW，解出所对应的特征向量W，将W 标准化（归一化）后，即为同一层次相应因素对于上一层次某因素相对重要性的排序权值。一般利用随机一致性比率CR（Consistency Ratio）作为判断矩阵是否具有满意的一致性的检验指标（Saaty，1978；常大勇，1996）。

4.层次总排序及其一致性检验。计算同一层次所有元素对于最高层相对重要性的排序权值，称为层次总排序，这一过程是由最高层到最低层逐层进行的。层次总排序也要进行一致性检验，若通过检验，可认为层次总排序结果具有满意的一致性。

（二）汾西矿业瓦斯发电项目综合效益指标体系权重的建立。AHP方法的核心在于两两比较矩阵的建立，一般应请有代表性的专家进行（8 人以上即可），他们应具有一定的专业知识和经验，并且判断力要强。考虑到瓦斯发电综合效益的多学科特点，本研究聘请了从事瓦斯发电管理、技术和财务方面工作的专家、环境保护学、财政绩效评价、项目管理、投资管理、社会学、财务学等方面的专家共20人组成了瓦斯发电项目综合效益指标体系评价小组。

1.汾西矿业瓦斯发电项目综合效益指标权重——某专家。评价小组每个专家独立对综合效益评价指标各层次指标进行打分，打分问卷回收后，我们根据其评分矩阵计算指标体系的权重并进行随机一致性检验。以某专家的评分为例，展示对指标体系赋权过程及结果。该专家给出的中间层的正互反赋值矩阵，详见表3。

表3 三大效益指标重要性判断矩阵(某专家)

通过求该矩阵的特征向量W并标准化后，得到经济效益、社会效益和环境效益的权重分别为0.2385、0.1365 和0.6250，随机一致性检验的CR 值为0.058，小于0.1 通过检验，权重有效，同理，可以得到最低层各个指标的权重（表4中C1－C14）。通过求最低层所有指标之于最高层相对重要性的排序权值，得到层次总排序（详见表4最后一列）。

表4 瓦斯发电项目环境效益的指标体系总排序权重值(某专家)

2.汾西矿业瓦斯发电项目综合效益指标权重——所有专家。经过一致性检验，共有17位专家的问卷通过检验，3位专家的问卷予以放弃。根据AHP方法的原理，计算每一位专家的排序矩阵及评价权重，对17位专家的权重结果进行简单加权平均，得出汾西矿业瓦斯发电项目综合效益评价指标体系的权重情况，详见下页表5。

表5 瓦斯发电项目综合效益评价指标权重（所有专家）

3.汾西矿业瓦斯发电项目综合效益评价指标体系权重的特点及应用。对于汾西矿业瓦斯发电项目来说，其综合效益体系具有以下几个方面特点：（1）二级指标中，环境效益权重最大，在综合效益体系中约占50%。（2）二级指标中，社会效益和经济效益在指标体系中的地位处于比较次要的地位，分别占比24.7%和27.4%，经济效益高于社会效益2.7个百分点，这是因为瓦斯发电项目首先是一个独立运营的经济实体，其主要目标是持续经营并获得收益。（3）三级指标中，减碳排放效益以15.56%的权重远高于其他效益，原因不难理解，目前全球面临的最严重的环境问题是气候变暖，其直接原因是碳排放，而“双碳”目标也成为未来很长一段时间我国碳排放的目标。（4）三级指标中，能源节约效益、减硫（S）排放效益在整个效益体系中皆超过了10%。

瓦斯发电项目综合效益评价指标及权重的建立有重要的应用价值，一是可以根据指标权重结果开展针对瓦斯发电项目指标的重要性管理。根据表5，用三级指标的权重与对应的二级指标权重相乘，可以得到瓦斯发电项目最底层的总排序权重，通过排序可以比较分析各指标层指标相对重要性的高低（详见表6）。可以看出减碳排放、能源节约和减硫排放的效益总权重都超过10%，需要重点加强管理，在进行政策制定、项目规划和项目可行性评估时，对重要指标要重点评估和考虑。二是利用此评价指标体系和权重可对开展特定瓦斯发电项目或企业集团、地区内部同类瓦斯发电项目进行综合效益的评价，用以评价项目运行的综合质量和效果，并进行历史或行业比较分析。

表6 瓦斯发电项目综合效益评价指标体系中指标层的权重及其排序

四、结论及应用建议

对瓦斯发电项目的综合效益进行评价时，要综合考虑经济效益、社会环境与环境效益，每个效益指标要根据项目的运行特点建立具体底层指标。通过汾西矿业瓦斯发电的案例可以发现，建立瓦斯发电项目基于“三大效益”的综合效益评价指标体系具有科学性和可行性。评价指标体系中的权重建立是综合效益评价体系中的重点和难点，案例研究说明，AHP（层次分析法）在建立综合评估指标体系的权重上有其独特的优点，在进行瓦斯发电项目综合效益评估中具有可行性和科学性；二级指标中，环境效益权重最大，在综合效益体系中占比约为50%，社会效益和经济效益在指标体系中的地位处于比较次要的地位，分别占比24.7%和27.4%，经济效益高于社会效益2.7 个百分点；三级指标中，减碳排放效益以15.56%的权重远高于其他效益，能源节约效益、减硫（S）排放效益在整个效益体系中皆超过了10%。

本文的结论也有重要的推广应用价值，一是本指标体系不仅适用于汾西矿业，经过调整后可以应用于国内其他煤矿瓦斯发电项目。第二，推广应用时，各应用主体可以根据项目特点对指标进行调整，如项目所处区域没有涉及周边社区时，其“居民满意度”和“经济社会发展贡献”指标可以不考虑。第三，由于项目所处地区的经济发展水平、环境状况、资源短缺程度不同，不同项目中，其权重赋值可能不同。因此，瓦斯发电项目的评价指标建立后，要重新采用AHP方法进行权重赋值。第四，本项目的评价指标和权重构建方法对其他类似项目（如新能源电厂、环境投资项目、资源开发项目）也具有借鉴和参考价值。