基于AHP-FCE对农村生活垃圾分类方案的优化

摘要 以合肥市庐江县台创园南圩新村为调研对象，通过问卷调查、实地检测的方法对当地人口情况、居民垃圾分类意识进行调查，分析影响当地农村生活垃圾分类的主要因素。同时，利用层次分析法（AHP）和模糊综合评价法（FCE）方法对分类指标权重进行分析，并利用组合赋权方法给出影响农村生活垃圾分类评价指标的权重，从经济性因素、管理与社会评价、运行状况等方面综合评估生活垃圾分类方案，最终判断农村生活垃圾分类方法的适用性。AHP权重计算结果表明，方案2（三分法）>方案1（四分法）>方案3（不分类集中收集法）。FCE评价定量解集结果表明，方案2（81.90）>方案1（77.68）>方案3（74.87）。基于AHP-FCE结果分析，确定了三分法对当地农村生活垃圾分类情况的适用性，且易腐垃圾适于用就地堆肥化方式处理。

关键词 农村生活垃圾；分类收集；方案优化；层次分析法；模糊综合评价法

中图分类号 X 799.3  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）22-0183-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.039

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Optimization of Rural Household Waste Classification Scheme Based on AHP-FCE—Taking Nanwei New Village， Lujiang County of Hefei City as an Example

GUAN Wen-yi1， BAI En-shuo2， ZHANG Jin2 et al

（1.Anhui Guozhen Environmental Sanitation Technology Co.， Ltd.， Hefei，Anhui 230036;2.College of Resources and Environment， Anhui Agricultural University， Hefei，Anhui 230036）

Abstract Taking Nanwei New Village， Taichuangyuan， Lujiang County， Hefei City， Anhui Province as the research object， the local population situation and garbage classification consciousness were investigated by questionnaire survey and field detection， and the main factors affecting the local rural domestic garbage classification were analyzed.  At the same time， the analytic hierarchy process （AHP） and fuzzy comprehensive evaluation method （FCE） were used to analyze the weights of classification indicators， and the weights affecting the classification and evaluation indicators of rural domestic waste were given by the combined weighting method. The classification scheme of domestic waste was comprehensively evaluated from the aspects of economic factors， management and social evaluation， and operation status， respectively. Finally， the applicability of the classification method was judged. The weight calculation results of AHP showed that scheme 2 （trichotomy method） > scheme 1 （quarter method） > scheme 3 （unclassified centralized collection method）， and the quantitative solution set results of FCE evaluation showed that scheme 2 （81.90） > scheme 1 （77.68） > scheme 3 （74.87）. Based on the analysis of AHP-FCE results， the applicability of the three-part method to the classification of local rural domestic waste was determined， and the perishable waste was suitable for composting-in-place treatment.

Key words Rural solid waste;Separate collection;Scheme optimization;Analytic hierarchy process;Fuzzy comprehensive evaluation method

传统农业生产和农村生活模式下，生活垃圾特别是易腐垃圾，通常通过循环利用或就地消纳的方式解决。随着新农村建设的推进，农村生活垃圾产生量明显增加，组分也日趋复杂，传统的解决方式逐步被村集中-乡转运-县处理的模式所替代^［1-2］。

2023年中央一号文件中指出：扎实推进农村人居环境整治提升需要推动农村生活垃圾源头分类减量，及时清运处置。合肥市作为全国46个垃圾分类试点城市之一，在农村生活垃圾分类工作中不断努力和尝试。由于传统观念的影响，要求人们着眼农户需求及当地农村生活垃圾组成特征等现状来提出适用的分类方法。

2013年合肥市周边农村地区也形成各具特色的生活垃圾收运模式，但当时并未提出源头分类的方式^［3-4］。随着四分法在城市生活垃圾分类方法中的应用推广，如何科学评估合肥市农村生活垃圾分类方式，兼顾有效衔接城市垃圾收运和处理处置方式，对于农村生活垃圾分类及减量化资源化工作的进一步推广具有重要的指导作用^［5-6］。笔者以合肥市庐江县台创园南圩新村为调研对象，在问卷调查和实地检测结果的基础上，开展专家打分，运用AHP-FCE法对生活垃圾分类优化方案进行系统评估，筛选出适合当地农村的生活垃圾分类方案，以期为其他农村地区的生活垃圾分类方案提供参考。

1 材料与方法

1.1 调研时间与地点

调研时间为2022年6—10月，调研地点为安徽省合肥市庐江县郭河台创园南圩新村基地（117°22′E，31°47′N），具体位置如图1所示。庐江县地处中纬度地带，属北亚热带湿润季风气候，四季分明，冬寒夏热，春秋温和，阳光充沛，无霜期长，梅雨特征显著；多年平均气温为15.8 ℃，7月气温最高（28.3 ℃），1月气温最低（2.6 ℃）。

1.2 调查方法与内容

通过实地走访当地农户和易腐垃圾堆肥化处理站，对部分农户和农村居住环境开展了实地调研，采用问卷调查、专家打分及实地分析等方法，深入了解农户垃圾分类的意愿和该地区生活垃圾的主要理化性质。根据国内农村生活垃圾分类收集的成功经验^［7-10］，结合目前合肥市庐江县台创园南圩新村生活垃圾分类的实际情况，制定3种生活垃圾分类方案供农户选择。其中，方案1（四分法），可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾^［3］；方案2（三分法），易腐垃圾、可回收垃圾、其他垃圾^［6，11］；方案3（不分类集中收集法），所有垃圾直接放入垃圾桶内，实行村收集、镇转运、乡处理方法^［12-13］。运用AHP-FCE法对生活垃圾分类优化方案进行系统评估，筛选出因地制宜、适宜推广的农村生活垃圾分类方法。

1.2.1 问卷调查。

根据南圩新村生活垃圾分类工作进展情况，随机选取农户开展问卷调查，共回收 160份有效问卷。问卷调查内容主要包括受访家庭人口基本情况、垃圾分类工作的开展情况、对农村生活垃圾分类的态度等。

1.2.2 专家打分。

根据制度实施成效评估指标体系，设计专家咨询表并向评估领域相关专家发放，由参与打分的专家按照标准（1～9标度）进行打分，将专家打分表根据 5 级 9 等相对重要性的比例标度转换成判断矩阵，剔除不相容矩阵后分别计算每位专家对垃圾分类方案判断矩阵的权重和一致性（CR<0.1，认为此判断矩阵满足一致性检验）。

1.2.3 实地观察分析。

对农户门前放置的分类垃圾桶和村内所有垃圾集中投放点的投放内容进行分类检查，开展垃圾分类投放正确率调查。

1.3 构建评估指标体系模型

评估指标体系构建分析主要分为2个部分，即层次分析法（AHP）和模糊综合评价法（FCE）。该模型从经济性因素、管理与社会评价、运行状况3个方面来建立准则层，同时从时间成本、运行费用、资源回收效益、收入情况、公众满意度、文化程度、生活习惯、管理难易度、人口密度、减量化贡献、资源利用率和无害化贡献12个方面建立次准则层。利用组合赋权方法给出影响农村生活垃圾分类评价指标的权重和评价的定量解集。

1.3.1 层次分析法（AHP）。

层次分析法（analytic hierarchy process，简称AHP）对于被评价的对象^［14-16］，根据其性质和要达成的总目标，将评价对象分解出不同的组成因素，并按照各因素之间的相互作用、影响及隶属关系，使各因素聚集组合形成递阶层次结构，然后根据客观数据和主观认识判断，对同一层次中的因素进行两两比较，经过数学计算和检验，最后得到最底层对于最高层的权重及其相对优劣排序。层次分析法中构建判断矩阵的方法是一致矩阵法，采用相对尺度明确了9 个重要性等级及其量化值（表1）。

图2为合肥市庐江县生活垃圾分类优化方案评价模型层次结构图。层次分析模型由目标层、准则层、次准则层和措施层4个部分组成。目标层A为合肥市庐江县生活垃圾分类优化方案。准则层B为方案优化所涉及的三大主要标准，即经济性因素、管理与社会评价、运行状况。次准则层C是针对准则层各标准的细化准则。生活垃圾分类的3个方案是层次分析的措施层M。

1.3.2 模糊综合评价法（FCE）。

模糊综合评价法是将评估目标看作由多种因素组成的模糊集合（因素集C）^［17-18］，再设定这些因素所选取的评审等级，组成评语的模糊集合（评判集V），分别求出各单一因素对各个评审等级的归属程度（称为模糊矩阵R），然后根据各个因素在评价目标中的权重分配，通过模糊矩阵合成，求出评价的定量解值，评价赋值等级如下：