城市生活垃圾焚烧发电厂选址

上海工程技术大学 系统工程课程论文系统工程课程论文 学 院电子电气工程学院专 业自动化班级学号021209134学 生王明阳指导教师吴健珍 题 目 层次分析法在 城市生活垃圾焚烧发电厂选址中的应用 层次分析法在城市生活垃圾焚烧发电厂选址中的应用摘要：针对城市生活垃圾焚烧发电厂选址这一项复杂的系统工程，用层次分析法使复杂问题简单化，主要是对具体候选厂址进行全面的多目标决策分析，计算出各厂址的相对综合适应性评价数值，加以比较，以获得最佳选址。从环境因素、经济因素、社会因素和法规因素4个方面进行分析，用取权重的定量化方式进行研究，比较各决策因素的重要程度，得出垃圾焚烧发电厂选址应该以垃圾处理资源化为首要目标进行选择的结论。关键词：层次分析法；城市生活垃圾；垃圾处理；焚烧发电；选址。Application of Analytic Hierarchy Process in City Life Trash Power Plant Location SelectionAbstract：City life trash burns down the power plan t selected location is a complex systems engineeringThe policymaking factor are many，can obtain a more satisfactory result to its research with the aid of the specific analysis methodUtilizes the analytic hierarchy process city life trash burns down the power plant selected location link，carries on themulti-objectives decision analysis specifically in view of the candidate factory site which comprehensively does，calculates various factory sites and the corresponding synthesis compatibility appraisal value，performs the comparison，by obtaining the best selected locationFrom the environmental factor，the economic agent，the social factor and other factor four aspects are analyzed，with the weight and the quantitative way to conduct the research，compared with various policymaking factor important degree，obtains trash to bum down the power plan t selected location to be supposed to change into the priority target by the garbage disposal resources to carry on the choice the conclusion Key words：analytic hierarchy process；city life trash；garbage disposal;burns down the electricity generation;selected location.1.研究方法与原理 1.1 垃圾发电现状随着城市人口数量的增加和城市化趋势的发展，城市垃圾处理问题已成为一个重大环保课题。以前，各国普遍采用卫生填埋和堆肥的垃圾处理方式，占用大量的土地，并且污染环境，世界各国都积极探索垃圾处理的新途径。垃圾焚烧发电是一项新能源技术，它体现了垃圾处理的无害化、资源化和减量化原则。垃圾焚烧发电厂投资建设涉及到选址、设计、发电、尾气处理、项目再开发、资金运作等环节，而合理选址是垃圾有效处理和能源利用的关键环节。垃圾焚烧发电厂选址既考虑大量的定量因素，又考虑大量的非定量因素，对诸多选址影响因素采用优化方法以得到科学合理的结果，利用多阶段决策模型，量化、清晰的数学演绎改进繁杂的决策过程，使问题解决变得简单、科学、有效。 1.2 层次分析法的概念层次分析法(AHP)是20世纪7O年代由美国运筹学教授 Satty TL创立的一种定性分析与定量分析相结合的多准则决策方法。基本思想是把复杂问题分解为若干层次，低层次通过两两比较法确定各目标权重，再通过对上一层的因素排序得出权值，最后进行层次总排序，确定优选次序列，作为决策依据。 1.3 层次分析法的工作步骤城市生活垃圾焚烧发电厂厂址的选择主要涉及到环境因素、经济因素、社会因素和法规因素等4个决策因素。而这四个因素细分又分为15个子因素，分别是：水污染，土地污染，大气污染，固体废弃物污染；运输成本，土地价格、建设费用，垃圾发电运营费用，垃圾数量、质量，垃圾处理补给费用，上网电价；对周边居民的影响，对生态景观的影响，供水供电通讯情况；法律、法规，政策、规划。初步定好三个方案，通过分析拟选地址的决策因素之间的权重关系来选出最优方案。先由专家对这15个因素进行评价，依据专家的意见和数据资料平衡分析得出各个子决策因素的得分值，再进一步确定各决策因素的重要性及其权重。通过对上一层次某因素与本层次相关因素之间相对重要性的比较和层次结构示意图，可以构成判断矩阵。2.研究方法的实现目标层FF垃圾焚烧发电站选址决策因素层SS1环境因素S2经济因素S3社会因素S4法律因素子决策因素层ISS2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15水污染土地污染大气污染固体废弃物污染运输成本土地价格、建设费用垃圾发电运营费用垃圾数量、质量垃圾处理补给费用上网电价上网电价对生态景观的影响供水供电通讯情况法律、法规政策、规划方案层P方案P1方案P2方案P3表1：层次结构示意图21 判断矩阵 F对于目标层F而言，垃圾处理资源化为考虑的主要目标根据专家意见和资料实际分析，以及资源化特征，国家政策优惠等原因，各决策因素比较结果见表2。AS1S2S3S4S111/535S25179S31/51/712S41/51/91/21表2即：用层次分析法计算中的方根法求评价因素权重向量近似值，用代表相应距阵项，n(n=4)代表距阵阶数。将评价因素权重向量近似值作归一化处理，求评价因素权重向量。用一致性指标CI度量评价因素权重有无逻辑混乱，CI=(-n)(n-1)O.1O，则无逻辑混乱。计算CI=(-n)(n-1)=(41203-4)(4-1)=004010.10，所以评价因素判断矩阵无逻辑混乱.22 环境因素判断距阵的确立判断矩阵S1-I(相对于环境因素而言，各子决策因素之间的相对重要性比较)见表3。B1I1I2I3I4I11725I21/711/61/4I31/2613I41/541/31表3同理，所以评价因素矩阵无逻辑混乱。23 经济因素判断距阵的确立判断矩阵S2-I(相对于经济因素而言，各子决策因素之间的相对重要性比较)见表4。B2I5I6I7I8I9I10I5197522I61/911/21/41/71/7I71/7211/31/61/6I81/54311/41/4I91/276411I101/276411表4同理，所以评价因素矩阵无逻辑混乱。24 社会因素判断距阵的确立判断矩阵S3-I(相对于社会因素而言，各子决策因素之间的相对重要性比较)见表5B3I11I12I13I11123I121/212I131/31/21表5同理，所以评价因素矩阵无逻辑混乱。25 法规因素判断距阵的确立判断矩阵S3-I(相对于法规因素而言，各子决策因素之间的相对重要性比较)见表6B5I14I15I141I1511表6同理，所以评价因素矩阵无逻辑混乱。26 一致性检验一性检验就是判断矩阵A求出的权系数是否合理的过程。A具有完全一致性时，就有，除之外，其余特征均为0。当判断矩阵具有满意的一致性时，它的最大特征根稍大于矩阵阶数n，其余特征根接近0，这样基于层次分析法得出的结论才是基本合理的.检验过程如下：将求得的各判断矩阵的值代到中,得出一致性检验指标CI的数值，根据平均随机一致性指标RI数值表查出RI的值，最后用CR=C1RI得出相对一致性指标CR的数值。当CRP3P1。方案2充分体现了垃圾处理资源化政策，节约了资源，坚持了可持续发展，充分利用了现有交通，减少了运输成本，生态效益明显，使污染大大降低，对居民影响较小，利于发展建设，且投资费用较低。所以，P2为三个方案中的最优选择。4.结语层次分析法是一种简便、工作量较小、消耗人力和物力较少的方法，在垃圾焚烧发电厂合理选址上是一种行之有效的方法。将层次分析法用于垃圾焚烧发电厂地址的选择，增加了选址过程的合理性、科学性和有效性。用层次分析法研究垃圾焚烧发电厂选址问题，可以得出各因素影响重要性的排序，以进一步确定具体方案。随着国民经济的大力发展，国内各大中城市都将陆续投资建设垃圾焚烧发电厂，在此之际，让更多的决策者了解和掌握层次分析法优化垃圾焚烧发电厂选址，避免投资项目的失误，是非常有必要的。5.参考文献1 王国刚我国垃圾焚烧发电的发展前景J中国环保产业CEPI，1999(12)：21-232 柴晓利，赵爱华，赵由才，固体废物焚烧技术M化学工业出版社，2006，3 甄文栋，张爱谊，高利平论城市生活垃圾综合处理项目的选址评价J山东环境，2001，(6)：30-314 汪友碚、城市废弃物处理与垃圾发电J发电设备，1997(12)：2426，5 程天，张彩香，赵新泽层次分析法在垃圾卫生填埋场选址中的应用J三峡大学学报(自然科学版)，2003，25(4)：161-1646 刘芳，高波层次分析法在物流园区选址中的应用J现代生产与管理技术，2004(4)：3739、7 邵良杉，佟泽华，韩春花AHP法虚拟企业合作伙伴选择J辽宁工程技术大学学报，2005，24(2)：214-2178 高更君，王震宇，黄卫基于多目标模糊决策的公共物流中心选址研究J公路交通科技，2oo4(9)：1401449 何连生，朱迎波，赵勇胜，刘鸿亮城市垃圾填埋场建设环境影响评价支持系统设计J，2003，16(4)：4o 10 徐增堂，刘诚应用层次分析法对物流中心进行合理选址J铁道经济研究，2004(5)：43451 1 刘诗梅，黄小金，高振华应用层次分析法评价卫生检测质量J中国公共卫生管理，2003，19(2)：17617812 张志强，陈东秀AHP在建设用地项目选址中的应用J数据统计与管理，2001，20(2)：1_613 侯迎春，赵新国层次分析法在航天员系统中的应用J指挥技术学院学报，2001，21(2)：35-3814 马媛嫒城市生活垃圾焚烧处理项目的技术经济分析与评价D昆明：昆明理工大学，2004