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电厂建设项目应用层次分析法

时间:2009年10月21日来源:职称论文网 作者:张 勇 张治国 李金 点击:
  【关键词】层次,应用,建设项目,方案,项目,排序,矩阵,因素,判断,进

AHP法的基本原理就是把要研究的复杂问题看作一个大系统,通过对系统的多个因素的分析,划分出各因素相互联系的有序层次,再请专家对每一层次的各因素进行客观的判断后,给出相对重要性的定量表示,建立数学模型,计算出每一层次全部因素的相对重要性的权数并加以排序,最后根据排序结果进行规划决策,选择解决问题的措施。由于具有系统性、灵活性和实用性等特点,现已被广泛应用于社会经济系统的决策分析之中。其解决问题的步骤一般可分为4步:第1步建立评价指标体系的结构模型;第2步构造判断矩阵,确定各层次指标的相对权重;第3步进行层次单排序及其一致性检验;第4步进行层次总排序及其一致性检验。
  2实例研究
  2.1项目概况
  山西浑源热电厂煤矸石供热机组新建工程项目是山西省“十一五”电力发展规划中规划建设的10万人口以上县城集中供热项目,也是省“两区”规划调整增加的热电联供项目。该项目由厂区、防排洪区、施工生产生活区、厂外道路、管线工程、贮灰场管理站和贮灰场等生产配套设施组成。工程为热电联产,以热定电,设计容量为270MW,安装2台135MW直接空冷发电机组,配置2台480t/h循环流化床锅炉,设计热负荷295MW,同步建设湿法脱硫装置,并留有扩建余地。工程总占地面积95.60hm2(永久占地37.53hm2,临时占地58.07hm2),总投资13.78亿元(土建工程投资8.49亿元),年供电量14.85亿千瓦·时。
  2.2方案简介
  项目用地选址现场确定了武村、王千庄(丰台铺)和蔡村3个厂址,据山西省恒山风景名胜区管委会审查意见,王千庄(丰台铺)已进入恒山风景名胜区的保护范围内,厂址被否定。所以项目在选址的问题上仅对武村、蔡村2个厂址做进一步的论述与分析,现将2个厂址的具体情况分述如下。
  2.2.1武村厂址(方案Ⅰ)。该厂址位于浑源县城东北约8km,朔洗公路南侧山前坡地上,西南1km为武村,交通较为便利。场地东西长1 000m,南北宽800m,可利用面积0.8km2,能够满足2×135MW机组及扩建大型机组用地要求。厂区内地形平缓开阔、略有起伏,地面总体呈由南向北倾斜之势,高程在1 129.0~1 150.0m的范围。现场踏勘调查,除南北两侧各有一条较大的冲沟外,其周围未见其他不良地质作用。
  2.2.2蔡村厂址(方案Ⅱ)。该厂址位于浑源县城西北约6km的蔡村镇境内,介于东流村与师家号村之间,西北有乔家湾煤矿及500KV出线走廊。场地东西长1 000m,南北宽700m,可利用面积0.7km2,能够满足2×135MW机组及扩建大型机组用地要求。西侧紧邻浑源—大同公路,交通便利。厂址区现有少量基本农田、乔木林和果园。厂区内地形舒缓起伏、平坦开阔,地面总体由北向南倾斜,地面高程1 097.0~1 103.5m。土质为非自重湿陷性黄土,天然地基不能满足设计要求。
  2.3评价与优选方案
  对2个方案进行评价与优选,笔者拟采用层次分析法(AHP)作为研究的基础,为决策者选择合适的厂区提供决策依据。总体思路是:先将问题分解为若干层次和与之相对应的多种因素,并对各个因素进行判断比较,得出各个因素的权重值,通过对权重的计算,找出科学合理的项目用地方案。具体步骤如下:
  2.3.1因子的选取。以统筹兼顾社会、经济、生态三效益为目的,根据热电厂的建厂条件,选取地形地貌(该因素直接影响工程建设的造价和难度,且与地面基础设施的建筑与布局密切相关)、地质情况(地质状况的优劣直接决定今后地上项目的稳定性与地下水资源的平衡等问题)、基本农田(严格禁止占用基本农田是我国的一项基本国策)、投资成本(资金的保证程度影响着项目工期等)、土石方量(土石方量的大小直接影响工程投资与环境破坏程度等)、交通条件(建设期和运行期,交通条件的好坏直接影响工程建设与运行的效率)、管线条件(水源地、输电、供热和输水管线等是决定热电厂建设的重要条件)、贮灰厂条件(运行期将对周边环境造成严重污染和水土流失)、水土流失(一项值得注意的生态问题,应在对生态破坏最小化的情况下,获得最大的经济收益和社会效益)、其他环境问题(厂址要选在污染程度较小的地方,与城市规划区的相对位置)10个因素作为评价指标,构建了山西浑源热电厂项目用地供选方案的评价结构体系(见图1)。
  
  2.3.2构造成对比较判断矩阵。在每一层次上,对该层指标进行逐对比较,定量化的写出数值判断矩阵时,就需要按照规定的标度方法进行,具体AHP标度法及其描述详见表1。
  
  鉴于以上规定,研究采用专家问卷调查的形式,邀请山西省水土保持科学研究所以及多年从事水土保持方案编制的10位资深专家根据表1中标度标准,对每个层次中各元素的重要性进行两两比较,最后对10位专家的评分结果做简单的统计整理,得到Z-A(见表2)等11个判断矩阵(限于篇幅,其余判断矩阵略)。
  
  2.3.3计算层次单排序的权向量和一致性检验。运用软件MATLAB6.5计算,成对比较矩阵Z-A的最大特征值为λ=10.068,该特征值对应的归一化特征向量ω={0.106, 0.023, 0.047,0.052,0.032,0.157,0.267,0.208,0.069,0.041},故其一致性指标CI=(λ–n)/(n–1)=(10.068–10)/(10–1)=0.0096。因n=10,我们取RI=1.49,那么一致性比率CR=CI/RI=0.0096/1.49=0.0064<0.1。表明判断矩阵Z-A通过了一致性检验。同上,其余成对比较矩阵的归一化特征向量详见表3。


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