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固体废物管理:层次分析法(AHP)在马来西亚雪邦市政委员会处理技术选择中的应用

我是阿米·阿布·萨玛1*, Latifah Abd Manaf1,Ahmad Zaharin Aris1Wan Nor Azmin Sulaiman1

1马来西亚雪兰莪州普特拉大学环境研究学院环境科学系,43400马来西亚雪兰莪州普特拉大学环境研究学院,43400马来西亚雪兰莪州普特拉大学环境研究学院,43400马来西亚雪兰莪州

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.6.1.01

目前固体废物管理的主要问题是确定和选择最合适的固体废物处理技术和在选定区域的处置方法。然而,企业的决策过程越来越复杂,尤其是成本效率问题。因此,选择层次分析法(AHP)作为工具,以促进决策任务。它是一种支持多标准决策的方法,考虑复杂和非结构化决策的有效和实用的方法。提出了一种适用于固体废物处理工艺选择的通用层次结构模型(GHSM)。模型由目标、标准、子标准和备选方案组成。基于政治支持、技术专长、环境影响、市场潜力、社区参与和成本标准,GHSM将优先考虑回收、堆肥、焚烧或技术组合。通过对雪邦市议会的案例研究,表明回收与堆肥技术相结合是雪邦地区的最佳选择。


固体废物管理;层次分析法;一般层次结构模型

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王志强,王志强,王志强。固体废物管理:层次分析法(AHP)在处理技术选择中的应用。Curr World Environ 2011;6:01-16http://dx.doi.org/10.12944/CWE.6.1.01

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王志强,王志强,王志强。固体废物管理:层次分析法(AHP)在处理技术选择中的应用。Curr World Environ 2011; 6; 01-16。可从://www.a-i-l-s-a.com?p=304/


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收到: 2011-01-11
接受: 2011-02-15

介绍

浪费一般意味着“不想要的东西”。其精确的定义和范围,与一个国家不同于另一个国家(Kaseva和Mbuligwe 2005)。浪费是我们没有进一步使用的东西,我们希望摆脱它。在原材料,剩菜,废弃物和废料中的不可用的残留物中出现固体废物,从工艺操作,使用或废旧包装材料甚至可销售产品甚至是可销售的产品,当它们最终被丢弃时(Tchobanoglouset al。1993)。

固体废物管理是马来西亚市政当局面临的三大环境问题之一(世界银行,1993年)。在马来西亚,产生的固体废物由各种材料组成,包括纸张、玻璃、金属、有机材料、不同数量的塑料——这是人类活动不可避免的副产品。据估计,目前马来西亚半岛每天产生17000吨固体垃圾,随着人口和人均垃圾产生量的增加,到2020年这一估计将增加到每天30000吨以上(MHLG, 2005)。

由于人口的迅速增加、都市化、生活水平的提高和生活方式的改变,发展中国家大城市产生的固体废物数量预计将显著增加(Gottinger, 1991;哈桑,2000)。由于产生了大量的固体废物,许多发展中国家在处理他们的废物方面面临着严重的问题(Hassan, 2000)。在收集区内寻找合适的堆填区越来越困难,同时现有堆填区的剩余使用寿命也很短。不受控制的固体废物的产生和最低限度的废物减少和资源回收进一步缩短了这些场所的寿命(Hassan 2000)。

固体废物处理技术和处置的选择因国家而异,取决于废物类型、组成、基础设施、土地可得性、劳动力、经济方面、回收战略、公众意识、废物热值、能源可得性和需求以及环境影响(Agamuthu, 2001年)。对于废物处理和处置,没有一个通用的最佳系统(白色).1995)。选择最好的系统对于任何给定的地区只能根据当地的情况取决于组成和产生的大量废物,处置技术的可用性(如焚化炉),和市场对产品的需求来自废物处理(如再生材料、堆肥和能源)(白色.1995)。根据威尔逊(1981),适当技术的选择标准,用于固体废物处理和处置的适当技术取决于若干标准,其中包括经济,技术,环境和政治目标。

本研究的主要目标是将固体废物管理问题分层,以辅助决策过程,以选择最佳和适当的固体废物管理技术。因此,本研究采用Saaty(1980)提出的层次分析法(AHP)。一般来说,在层次分析法中,一个问题被构造成一个层次结构。它通常包含四层层次结构,如目标层、标准层、子标准层和可选层。

方法

雪邦市议会(MPS),原名雪邦区议会,于2005年12月13日更名为雪邦区议会,隶属于雪邦区环境卫生部。雪邦区服务面积60公顷,总人口约5.5万人(1991年),7.5万人(1999年),2020年服务人口约220万人。基本上,雪邦市政局的区域被分为三个部分:登基尔(29395公顷),拉布(29395公顷)和雪邦(2044公顷)。整个地区的人口增长达到220万。由于拥有一个大的社区和一个大的区域,各种各样的固体废物产生,包括有机、无机、商业和景观废物。据估计,雪邦地区每天产生的固体废物约100吨,每月3000吨或每年3600吨。

表1 GHSM子准则选择的数据分析 表1 GHSM子准则选择的数据分析
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表2:Saaty的比例 表2:萨蒂比率量表
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随着Stead人口的增加,也会影响该地区固体废物的产生速度和组成。因此,层次分析法(AHP)可以更具体、更有效地进行固体废物处理的决策,适合应用于固体废物管理。基本上,这是由于AHP是一种层次分析技术,它支持在各种标准和复杂问题的创建过程中变得容易。根据解释原则,层次分析法的两两比较矩阵和综合方法可以进一步证明某项技术的选择和建议过程是有效的、适宜的、成本最低的。因此,负责管理该地区固体废物的雪邦市政委员会应该拥有并实施固体废物处理技术,以延长其填埋的寿命。

AHP方法基本上接近(i)将决策与替代品的决策进行了趋向于目标和替代方案;(ii)使用成对比较衡量目标和替代品;(iii)综合目标;(iv)利用主观输入以达到优先列表替代品(Bertolini.2006)。

基本上本研究在固体废物管理问题中开发了一种模型,即一般层次结构模型(GHSM)。最初的步骤是开发的,并且由目标组成;标准,子施由者和替代方案,其是20个固体废物管理文本来源,分配了30个问卷。层次结构的发展是对解决问题结构更清楚,具体而言的基础是解释问题。图1显示了GHSM的层次结构,由1个目标组成(选择适当的技术),6标准(政治支持,技术专业知识,环境影响,市场潜力,社区参与和成本),12个子系统和7个替代方案。

表3:用于回收的示例成对比较矩阵 表3:例子两两比较
矩阵回收

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表4:第一级两两比较矩阵:目标的标准 表4:第一层次两两比较
矩阵:目标的标准

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为了确定GHSM的分标准,向雪兰哥州地区的固体废物专家发放了30份问卷调查,其中包括布特拉贾亚、吉隆坡、谢当、班吉和卡姜的院士、研究人员、堆垛工人、决策者和政策制定者。子标准的选择是使用德尔菲法进行的,其中在其中的百分比最高的将被视为GHSM的子标准。采用以下(1)对给定尺度的平均值进行分析,表1为General Hierarchy Structure Model (GHSM)中需要填充的选定子准则的数据分析。



n =问题数量
aij =平行值
j =垂直
m =垂直值之和

第二步,是对层次结构中的元素进行两两比较。根据表2中的萨蒂量表,其两两比较值范围在1-9之间。因此,如果要根据这些标准对备选方案进行比较,则使用数值作为标准的相对强度。表3给出了构建成对比较矩阵的示例。

第三步是综合优先级,根据相对于目标的收益对技术进行排名。除此之外,两两比较的表现也在测试中。采用以下绩效计算(2)作为治理方程,求出各准则或备选方案的特征向量、一致性指数CI、一致性比CR和归一化值的最大值如下:



λ max是最大或主特征向量,然后n矩阵的大小是a吗ij和成对比较矩阵的元素,wjwij分别为特征向量值的元素。因此,作为一般规则,一致性比率为0.10或更低被认为是可接受的,获得的所有数据都可以使用,而无需任何重复程序。



结果与讨论

表5.36给出了标准与目标之间的两两比较矩阵,其值来自于雪邦市议会专家。因此,每个比较表的权重都是向量,并且必须是子标准的系数。

之后我们得到了根据权重选择合适的工艺的结果。因此下一步的流程是根据特定的技术选择固体废物处理技术,使用PCM来选择回收技术的最高权重,并选择权重堆肥的具体权重。具体来说,PCM的结果是我们可以更好、更有效地选择具体的技术在雪邦市政局应用。下面是具体回收层次和堆肥矩阵的PCM分析。

表4.1:第二级成对比较矩阵:资金会标准 - 政治支持 表4.1:第二层次两两比较矩阵:标准的子标准-政治支持
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表4.2:二级两两比较矩阵:标准的子标准-技术经验 表4.2:第二级成对比较矩阵:资料标准 - 技术专家专业人员
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图4为通用层次结构模型的层次分析法分析结果。雪邦市政委员会的固体废物从业者提供了两两比较的价值。综合分析结果表明,回收与堆肥技术组合排在第一位,值最高(0.13),其次为焚烧(0.12)、回收与焚烧技术组合(0.10)、堆肥与焚烧技术组合(0.09)、回收(0.08)、堆肥(0.07)、最后结合回收、堆肥和焚烧技术(0.07)。

基本上,当CR小于0.1时,两两比较的值是一致的,否则我们需要修改矩阵的元素来提高一致性。最初的期望是有效结果需要10%的一致性比率(CR) (Saaty, 1980)。如果比较不是完全一致的,那么AHP技术将提供一种改进一致性的机制。有人认为,当决策者考虑可持续发展方面时,一致性尤其困难(Noble, 2004)。因此,在最后阶段,进行基本敏感性分析,以测试结果的敏感性,并确定影响选择的关键评价标准。

表4.3:第二级两两比较矩阵:准则的子准则-环境影响 表4.3:第二级两两比较矩阵:准则的子准则-环境影响
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表4.4:第二层次两两比较矩阵:标准的子标准-市场潜力 表4.4:第二层次两两比较矩阵:标准的子标准-市场潜力
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表4.5:第二层次两两比较矩阵:标准的子标准-社区参与 表4.5:第二层次两两比较矩阵:标准的子标准-社区参与
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表4.6:二级两两比较矩阵:标准-成本的子标准 表4.6:二级两两比较矩阵:标准-成本的子标准
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表4.7:第三层次两两比较矩阵:子标准†表4.7:三级两两比较矩阵:
子标准的替代方案-位置(L)

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表4.8:第三层次两两比较矩阵:子标准的替代方案-公众接受度(P.A) 表4.8:三级两两比较矩阵:
分准则的另一选择-公众接受(P.A)

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表4.9:第三级成对比较矩阵:替代亚克利特 - “可行性(F) 表4.9:三级两两比较矩阵:
备选方案-可行性(F)

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表4.10:第三级两两比较矩阵:子标准经验的替代(E) 表4.10:第三级两两比较矩阵:子标准经验的替代(E)
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表4.11:第三层次两两比较矩阵:子标准的替代方案-水污染(W.P) 表4.11:第三层次两两比较矩阵:子标准的替代方案-水污染(W.P)
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表4.12:三级两两比较矩阵:子标准的替代方案-公共卫生(P.H) 表4.12:三级两两比较矩阵:子标准的替代方案-公共卫生(P.H)
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表4.13:第三级两两比较矩阵:子准则的替代方案-估计成本(E.C) 表4.13:第三级两两比较矩阵:子准则的替代方案-估计成本(E.C)
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表4.14:第三层次两两比较矩阵:子标准的替代方案-财务管理(F.M) 表4.14:第三层次两两比较矩阵:子标准的替代方案-财务管理(F.M)
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表4.15:三级两两比较矩阵:子标准的替代方案-合作(Co) 表4.15:三级两两比较矩阵:子标准的替代方案-合作(Co)
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表4.16:第三级两两比较矩阵子标准替代方案-利息信息(I.M) 表4.16三级两两比较矩阵
替代子标准-利息信息(I.M)

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表4.18:第三级成对比较矩阵:替代资金会 - 资本成本(C.C) 表4.18:第三级成对比较矩阵:替代资金会 - 资本成本(C.C)
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表4.19:第三级两两比较矩阵:子标准运行成本(O.C)的替代方案 表4.19:第三级两两比较矩阵:子标准运行成本(O.C)的替代方案
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表4.20:固体废物处理技术排名 表4.20:固体废物处理技术排名
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表5.1:第一级成对比较矩阵回收:目标标准 表5.1:第一级两两比较
回收矩阵:目标标准

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表5.2:第二级成对比较矩阵回收:替代标准 - 分配 表5.2二级两两比较矩阵
回收:替代标准-地点

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表5.3:回收的二级两两比较矩阵:标准的替代-有效收集 表5.3:回收的二级两两比较矩阵:标准的替代-有效收集
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表5.4:循环再造的二级两两比较矩阵:替代标准-参与 表5.4二级两两比较矩阵
回收:替代标准-参与

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表5.5:回收的二级两两比较矩阵:替代标准-材料价值 表5.5:二级两两比较矩阵
回收:替代标准-材料价值

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表5.6:回收技术具体选择的总体结果 表5.6:具体的总体结果
回收技术的选择

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表5.7:特定堆肥的第一级两两比较矩阵:标准到目标 表5.7:第一级两两比较
特定堆肥矩阵:目标标准

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表5.8:特定堆肥的第二级成对比较矩阵:替代标准-群落 表5.8:的二级两两比较矩阵
特定堆肥:替代标准-社区

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表5.9:特定堆肥的二级两两比较矩阵:可用的替代标准 表5.9:的二级两两比较矩阵
特定堆肥:可替代标准

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表5.10:特定堆肥的二级成对比较矩阵:标准操作的替代 表5.10:特定堆肥的二级成对比较矩阵:标准操作的替代
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表5.11:特定堆肥的二级成对比较矩阵:标准操作的替代方法 表5.11:特定堆肥的二级成对比较矩阵:标准操作的替代方法
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表5.12:特定堆肥的二级成对比较矩阵:标准维护的替代 表5.12:特定堆肥的二级成对比较矩阵:标准维护的替代
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表5.13堆肥技术具体选择的总体结果 表5.13堆肥技术具体选择的总体结果
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图5显示了用于排序重量的绘图雷达。基于绘图雷达,R + C的组合位于顶线,非常适合于实践以及实现。这些结果显然基于标准体重的变化影响替代品的排名,以便在雪邦市委员会找到最佳选择固体废物处理技术。

图1:苏邦市委员会的案例研究区 图1:雪邦市议会案例研究区
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图2:总体层次结构模型 图2:通用层次结构模型
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图3层次分析法步骤测量流程图 图3层次分析法步骤测量流程图
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图4:一般层次结构模型的层次分析法分析 图4:一般的AHP分析
层次结构模型

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图5:绘图雷达选择固体废物处理技术 图5:绘图雷达选择固体
废物处理技术

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结论

本文介绍了分析层次处理程序的应用,协助固体废物从业者为Sepang地区选择最佳和适当的处理技术。通过使用AHP程序,在决策过程中考虑了主观和客观评估措施。此外,AHP还提供了一种用于检查评估措施的一致性的有用机制,从而减少决策中的偏差。

层次分析法不仅提供了一些优于传统决策方法的优点,而且它可以与其他方法集成,以利用每个方法固有的优势。考虑到雪邦固体废物管理中大多数管理问题的复杂性,AHP可以扩展到广泛的管理和规划。根据马来西亚的案例研究,总体表现评价为令人满意。在缺乏专业知识和资源的情况下,这个决策制定工具有助于避免信息不灵通的决策。

确认

作者要感谢马来西亚科学、技术和创新部(MOSTI)在科学基金研究基金(01-01-04-SF0675)下资助这项研究。

参考文献

  1. Agamuthu, P。固体废物:原则和管理与马来西亚的案例研究.马来西亚大学生物科学研究所,吉隆坡(2001)。
  2. 名导M,;同时,m;《层次分析法在公共工程合同建议中的应用》。国际项目管理杂志(2006) 2(4): 422 - 430。
  3. Gottinger W.H。,经济模型和固体废物管理的应用.Gordon和Breach科学出版社:S.A(1991)。
  4. 发展中国家改善固体废物管理的政策:东南亚国家的一些见解。2人的法律程序nd固体废物管理国际会议:21世纪展望世纪。3月,台北,台湾。(2000)22-25。
  5. Kaseva m . e .;Mbuligwe, s.e.,在私营部门参与后对坦桑尼亚达累斯萨拉姆市固体废物收集的评估。栖息地互联网29 (2005): 353 - 366
  6. 住房和地方政府部。,固体废物管理的战略计划。- 地方政府部门(2005年)第1卷。
  7. 诺博,b.f.,战略环境评估质量保证:评估以及提高评估小组判断的一致性.环境影响评价,(2004)24:3-25。
  8. T.L Saaty,层次分析法。McGraw山丘。纽约。世界银行。马来西亚:管理城市污染成本.报告1764毫安。世界银行。华盛顿D.C(1993)。
  9. 《层次分析法》。麦格劳-希尔出版(1980)。
  10. Tchobanoglous g;Thiesen。h;守夜S.A.固体废物综合管理,工程原理和管理问题.Mc Graw-Hill国际版。加州。(1993) 193 - 245。
  11. 白色,公关;因特网,m;辛德尔,P。融合的固体废物管理-生命周期清单。学院派和专业派(查普曼和霍尔):伦敦(1995)。
  12. 威尔逊特区废物管理:计划、评估、技术.牛津大学。牛津大学出版社:纽约(1981)。
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