病死豬處理模式綜合效益評價模型的構建

鄭文金 潘清華 吳昌標

（1.福建農業職業技術學院福建省動物保健與食品安全應用技術協同創新中心，福建福州 350119；2.莆田市金日興生物科技有限公司，福建莆田 351100）

病死豬處理模式綜合效益評價模型的構建

鄭文金1，2潘清華1吳昌標1

（1.福建農業職業技術學院福建省動物保健與食品安全應用技術協同創新中心，福建福州 350119；2.莆田市金日興生物科技有限公司，福建莆田 351100）

本研究在文獻回顧的基礎上，基于可持續發展理論，確定了一個以經濟效益、社會效益和生態效益為一級指標，固定成本、變動成本等10個二級指標的病死豬處理模式綜合效益評價指標體系，并綜合運用層次分析法和模糊綜合評價法構建了病死豬處理模式綜合評價模型。

病死豬；無公害處理；模糊綜合評價；層次分析法

從國內外生豬處理方法來看，傳統的染疫動物尸體無害化處理方法主要有4種：掩埋、焚燒、化制和生物處理，其他還有如乳酸發酵法[1]、堿水解法[2]、厭氧消化法[3]、其中尤以掩埋法最為普遍[4]。如今，很多企業在面對如何處理病死豬的問題上，究竟是選擇國內還未全面普及的無害化處理還是簡單便捷的傳統處理方式感到矛盾。這些現象和現狀深刻表明，在建立一個全面完整的無害化系統是迫在眉睫的，研究生豬環保型無害化處理模式將會為這一系統的建立提供巨大的指導意義。

綜合評價法，又稱多量綜合評價法，即運用多個指標對多個參評對象進行評價?，F代綜合評價方法包括主成分分析法、數據包絡分析法、模糊評價法等。其特點包括：各評價指標通過一定方法同時完成而非順次完成，在評價過程中需要對指標的權重進行處理，同時評價的結果通常以指數或者分值的形式出現，表示對參評對象的排序。綜合評價的目的是對評價對象進行綜合評價，而評價指標的評價指標體系是綜合評價的核心，所以必須選擇正確的指標，并構建正確的評價指標體系，最終對評價問題提供參考建議。因此，本研究中病死豬處理方式評價指標體系的構建必須依照評價指標體系建設的基本原則以及病死豬處理的現狀來構建，最終歸納總結出相應的評價指標。

1 評價指標體系構建的原則

在綜合評價中，評價指標的選取是否合適，直接影響到綜合評價的結果。因此，在構建病死豬處理方式綜合評價指標體系應遵循以下幾個基本原則。

1.1 目標導向性原則

選取指標首先要明確評價的目的，只有抓住了評價對象的目的，才能保證評價的準確性，如果選取的指標偏離了評價的目的，那么之后得出的評價結果就沒有任何意義了。

1.2 全面性原則

評價一個對象，選取的指標要盡可能全面，如果不全面，就沒辦法對評價對象的各方面狀況，對評價對象的評價就不全面，就無法對評價對象進行整體評判，也就談不上綜合評價了。

1.3 不重疊原則

選擇的指標之間不能有太多的重疊，如果重疊太多，極有可能會導致評價結果的失真。

1.4 指標易于取得原則

指標的取得必須具有可操作性，即取得指標的方法應簡便，這是指標體系建立的重要原則。只有確保指標易于取得，才能夠更好的保證取得數據的準確性，同時降低獲取相關數據的成本，否則無法保證評價的正常順利進行。

1.5 通用可比性原則

選取的評價指標可以在不同時期或不同對象之間進行比較，包括縱向比較和橫向比較?？v向比較是指同一個對象在一個時期和另一個時期的比較；橫向比較是指同一個時期，不同對象之間進行的比較。因此，選取的評價指標必須能夠反映被評價對象本質屬性和不同對象之間的共同屬性。

1.6 層次性原則

由于評價對象的評價內容往往具有多層次，指標體系也應該具有多層次。在指標選取時，依照一定的層次順序，不同的層次選擇不同的指標，這不僅有利于確定指標之間的相互關系，保證了指標選取的通用可比性原則，同時也保證了指標選取的全面性原則。

2 病死豬處理方式的效益類型

根據病死豬處理模式的內涵和不同模式實施需要投入的成本和產生的經濟價值，以及不同模式的選擇對社會、生態環境的影響，設計病死豬處理模式的各種效益體系。該體系包含直接和間接影響病死豬模式選擇的因素，主要從經濟效益、社會效益和生態效益三大角度設計指標。

2.1 經濟效益

經濟效益是資金占用、成本支出與有用生產成果之間的比較，是病死豬處理模式選擇的重要考慮因素，不管是對于生豬養殖主體，還是對于市場上的消費者，一種模式能夠提供良好的經濟效益對各個利益主體的影響都是首當其沖的?？廴ヌ幚沓杀?，其產生經濟價值大，就代表這種模式在經濟效益上更勝一籌，經濟效益的大小直接影響著生豬的養殖者選擇該種模式的原始動力的大小。

2.2 社會效益

社會效益是指最大限度地利用有限的資源滿足社會上人們日益增長的物質文化需求。從模式的選擇上看，這里的社會效益是指選擇該種模式對社會產生影響是否積極，包括人們對這種模式處理帶來影響的接受程度、企業選擇該種模式對其信譽的影響等等。通常而言，社會效益是較難用具體的數值體現。

2.3 生態效益

生態效益是指在選擇病死豬處理模式中，依據生態平衡規律，使自然界的生物系統對環境條件產生的有益影響和有利效果，它關系到人類生存發展的根本利益和長遠利益。生態效益是基于對未來可持續發展的考慮，一種模式的選擇并不能只著眼于當前的短暫利益，更要考慮到是否對生態環境和人們的生活產生不良后果，真正的無害化模式是能夠平衡眼前利益與長遠利益。

經濟效益、社會效益、生態效益三大效益構成了病死豬處理模式的大體模型，只有充分考慮到三者的影響，權衡三者之間的輕重，合理構建指標，才能從定量上得到一個最優的處理模式。

3 評價指標的選擇

根據評價指標體系構建的幾個基本原則，歸納總結相關領域評價研究成果，并結合當前養豬行業的基本特征以及對福州市病死豬處理現狀的調查研究，本文構建了一個能全面綜合評價目前各種病死豬處理方式的綜合評價指標體系。

本研究在大量查閱了相關評價方法的評價指標體系建設方法，同時嚴格按照指標體系選擇的基本原則對選取的指標進行反復篩選研究的基礎上，確定了一個具有兩個層次的綜合評價指標體系。首先是一級指標體系，它包括三個指標：經濟效益、社會效益和生態效益。其中在“經濟效益”的下一層次設置了三個二級指標：變動成本、投資收益和固定成本。在“社會效益”下設置了：社會接受程度、就業效益、示范效益和居民生活質量四個二級指標。在“生態效益”下設置了：空氣質量、土壤質量和水源質量三個二級指標。在這些指標中，變動成本包括病死豬處理消毒藥品費用、病死豬收尸袋、病死豬掩埋費等成本。投資收益包括病死豬無害化處理后產生肉骨粉、油脂等二次資源收益。固定成本包括病死豬無害化處理設備，病死豬運輸密閉車等。最終構建成的病死豬處理方式評價指標體系如表1所示

表1 病死豬處理方式評價指標體系

4 評價指標體系權重的確定——基于層次分析法

層次分析法（The Analytic Hierarchy Process，AHP）是一種多層次的分析方法也是一種多系統分析和評價方法，是由美國運籌學家薩迪教授（T.L.Satty）為了解決多目標、多準則等復雜問題，于20世紀70年代初提出的。該法通過引入1～9比率標度進行定量化，能夠利用較少的定量信息把評價的過程數學化，用簡便的方法在本質上解決多目標、多準則的復雜問題。因此，在經濟、技術以及方案選擇等領域的到廣泛應用。

4.1 層次分析法基本原理與基本步驟

4.1.1 基本原理

由于評價問題的復雜性，評價者不能僅僅根據其主觀邏輯判斷來確定各因素的權重。因此需要對各個因素進行兩兩綜合分析比較，最終得出整體的比較結果，從而得到相關因素相應權重。

4.1.2 基本步驟

（1）構建遞階層次結構

即將被評價對象問題根據其性質和目標層次化，理清他們的相互關系，形成一個因素之間相互不相關的自上而下的層次結構圖，即遞階層次結構模型。

（2）建立判斷矩陣

在形成遞階層次分析結構之后，對各層次的指標從下到上進行兩兩比較，根據比較結果，得出比較判斷矩陣。

（3）一致性檢驗

首先進行層次單排序，在層次單排序的基礎上，進行層次總排序，并由上往下的對層次單排序、層次總排序進行一致性檢驗。

4.2 構建遞階層次結構

運用層次分析法的第一步是構建一個條理化和層次化的遞階層次結構。在遞階層次結構中，評價的總體目標被分解為不同的組成元素，不同的組成元素又可以進一步分解為下一次元素。這些元素根據屬性和關系形成若干層次。根據評價的目的、選擇的評價指標和各指標之間的相互關系以及目前病死豬處理的現狀，構建一個由目標層、準則層和指標層三個層次組成的病死豬處理方式綜合評價遞階層次結構圖。以病死豬處理方式為目標層，準則層由經濟效益、社會效益和生態效益三個指標構成，以變動成本等10個指標則構成了評價的指標層。

4.3 構造判斷矩陣

在完成了遞階層次結構的構建之后，邀請有關專家對每一層次的各個因素的相對重要性作兩兩比較，并用數值表示出具體的判斷值，根據大家普遍習慣，通常采用1～9的比例標度對各個評價因素之間的相對重要性進行賦值，標度1～9的定義見表2所示。

表2 層次分析法的標度說明

4.4 一致性檢驗

根據Saaty提出的一致性比率（Consistency Ratio，C.R.）概念，評價判斷矩陣的合理性和一致性。

4.5 層次單排序與層次總排序

層次單排序和層次總排序兩個基本步驟就是計算權重。通過確定各個層次與上層次中的某個元素有聯系的各個元素重要性次序的權重值。求判斷矩陣的最大特征值和對應的特征向量的方法是計算層次單排序的主要方法。層次總排序是利用該層次所有單排序的計算得出的結果，計算出本層次所有元素的組合權重值。層次總排序計算出來的最低層次元素權重值就是決策方案優先次序所需要的相對權重。

5 病死豬處理方式的模糊綜合評價模型

在我們生活日常中，由于人們主觀認識不同或者不同對象沒有確定的評價標準存在中間過渡部分，導致雖然一些對象的內涵是明確的，但他們之間的界限卻很模糊、難以界定和難以量化。而模糊數學則是用于研究和處理這些具有模糊現象的數學方法。模糊綜合評價法則是一種基于模糊數學的綜合評標方法。該綜合評價法根據模糊數學的隸屬度理論把定性評價轉化為定量評價，用模糊數學對受到多種因素制約的事物或對象做出一個總體的評價，結果清晰，系統性強，較好地解決了那些模糊的、難以量化的問題。在解決經濟、管理、生物、農業領域過程中得到了廣泛的應用。利用模糊綜合評價法進行評價包括以下幾個步驟：第一，確定評價對象的因素集。第二，確定評價等級集。第三，建立模糊評價矩陣。第四，確定評價因素的權向量。第五，進行模糊合成。第六，做出決策。下面對模糊評價的六個基本步驟進行具體的論述。

5.1 確定評價因素集和評價等級集

進行模糊綜合評價，首先是確定評價對象的因素集。根據病死豬處理方式綜合評價層次結構，病死豬處理方式的評價因素集為U={U1，U2，．．．，Um}，其中m為指標的個數。根據本文前面章節的研究，知道這是一個具有兩個層次的評價問題，即評價因素集也分為兩個層次。本研究一級指標評價因素集有3個，因此，m=3，U={U1，U2，U3}，即U={經濟效益，社會效益，生態效益}。二級指標評價因素集有10個，因此，m=10，U={u1，u2，．．．，u10}。相對應的指標因素集U1={u1，u2，u3}，U2={u4，u5，u6，u7}，U3={u8，u9，u10}，即U1={變動成本，投資收益，固定成本}，U2={社會接受程度，就業效益，示范效益，居民生活質量}，U3={空氣質量，土壤質量，水源質量}。

根據病死豬處理方式可能做出的各種評價結果，將其組成評價等級集合V={v1，v2，．．．，vn}，其中n為可能的評價結果數。綜合各方面的考慮，我們將評價者對病死豬處理方式的評價分成“優”、“良”、“中”、“差”四個等級，即n=4評價等級集為V={優，良，中，差}。

5.2 建立模糊評價矩陣和確定評價因素的權向量

確定了病死豬處理方式的評價因素集和等級集后，要逐個對被評事物從每個因素ui上進行量化，確定從單因素來看被評事物對等級模糊子集的隸屬度，進而得到模糊關系矩陣：

矩陣R中元素rij，表示因素ui被評為vj的隸屬度。隸屬度是模糊數學中用于刻畫某個對象隸屬于某個概念的程度，取值范圍在0-1之間。一個被評對象在某個因素ui方面的表現，是通過模糊向量來刻畫的，由于病死豬處理方式的評價因素集為3組二級評價因素集，因此，二級評價因素級U1， U2，U3分別對應模糊關系矩陣R1，R2，R3，一級評價因素集U對應的模糊關系矩陣R則由二級評價因素的模糊綜合評價結果構成。

接著要確定評價因素集中各評價因素的權向量，權向量用A來表示，，其中ai是表示因素ui對評價因素模糊集的隸屬度，滿足。

權重的確定是綜合評價的關鍵，確定權主要包括主觀賦權法和客觀賦權法，客觀權重系數是指經過對實際發生的資料進行整理、計算和分析，從而得出的權重系數，從指標的統計性質來考慮，它是由客觀數據決定。主要包括：變異信息構權；熵信息構權；相關信息構權。但是客觀賦權法方法的研究較晚，且很不完善，尤其是計算方法大多比較繁瑣，不利于推廣應用。主觀賦權法是指人們通過分析被評價對象的各個主要因素，依照經驗，按各評價因素的重要程度，主觀確定權重系數方法。這類方法人們研究的較早，發展較成熟。因此，本文采用主觀賦權法來確定權重。

其中主觀賦權法主要包括：①德爾菲法，又稱專家法。由于各個專家的理解會有差別，導致他們選擇的方法也有差別。②相鄰指標比較法。即先按照重要性對全部評價指標進行排序，然后再將相鄰指標的重要性進行比較。③層次分析法（AHP），又稱為互反式兩兩比較構權法。④模糊綜合評價法。以模糊數學為基礎，可以對評價對象按綜合分值的大小進行評價和排序，同時也可以對模糊評價集上的值按最大隸屬度原則對評價對象的等級進行評定。

為了保證個評價因素的權重客觀、可信，本研究采用了主觀賦權法中的層次分析法求得權向量。

5.3 合成模糊綜合評價結果向量

利用合適的算子將權重向量與模糊評價矩陣進行合成，得到被評價對象的模糊綜合評價結果向量M。根據病死豬處理方式的評價存在的一級評價因素集和二級評價因素集，對模糊評價矩陣進行兩次合成。先將根據層次分析法的到的權重向量A1，A2，A3與根據模糊綜合評價法得到的模糊關系矩陣R1，R2，R3分別合成，得到模糊綜合評價結果向量M1，M2，M3。其次，用模糊綜合評價結果向量M1，M2，M3構造模糊關系矩陣M=（M1，M2，M3）。最后，將一級模糊評價矩陣R與權重向量A進行合成，得到模糊綜合評價結果向量M。

5.4 做出決策

根據最大隸屬度原則，使用加權平均求隸屬等級的方法對模糊綜合評價結果向量M及M1，M2，M3進行分析、排序，確定評價病死豬處理方式的評價等級，為病死豬處理方式的選擇提供參考建議。

6 構建綜合效益評價模型的意義

借鑒國內外相關研究成果，依據指標選擇的目的導向性、全面性、不重疊、指標易于取得、通用可比性、層次性等原則，對病死豬處理方式各種效益進行全面分析，構建一個較為完整的病死豬處理方式評價指標體系。然后綜合運用層次分析法和模糊綜合評價法，構建了一個適用于病死豬處理方式評價的綜合評價模型。

病死豬處理模式，主要有以下4種典型的處理方式：掩埋法、焚燒法、化制法、無害化處理。盡管上述四種處理病死豬的不同的模式都有各自的利弊之處，但不同的模式的由于其方法、手段、實施過程的不同，造成其產生的影響也各不相同，而單憑文字的描述難以對各個方面的影響進行精確的比較，進而難以真正從定量上判斷究竟哪一種模式產生的綜合效益從整體上優于其他模式，對各個利益主體選擇處理模式也難以提供指導。因此，有必要構建一個病死豬處理模式綜合效益的模型，選取具有代表性和說服力的指標，從這個模型的不同角度和方位去計算和分析這四種模式的綜合效益大小，最終選擇一種病死豬處理的最優模式，提出倡導有害畜牧無害化處理的整體思路和政策建議，為國家、省、市、縣、鎮、村各級領導制定促進無害化處理的政策和推進社會主義新農村建設提供理論參考和決策依據。

[1] Blake JP，DonaId JO．Altematives for the disposal of poultry carcasses[J].Poultry science，1992，71（7）：1130-1135．

[2] Kaye G，Weber P，Evans A，et al．Efficacy of alkaline hydrolysis as an alternative method for treatment and disposal of infectious animal waste[J].contemporary topics in laboratory animal science，1998，37 （3）：43-46．

[3] Schafer PL，Farrell J B，Newman G．Advanced anaero-bic digestion processes[J].Water Environment & Technology，2003，15（5）：38-45．

[4] 李洪洲，毛友芳.杭州市蕭山區病害動物及產品無害化處理現狀調查[J].浙江畜牧獸醫，2007，（4）：19.

福建省科技廳引導性項目（2015N0024）

鄭文金（1969—），碩士，畜牧師，主要從事飼料資源開發與利用研究。

吳昌標，博士，教授。