绿色冶金企业综合评价体系研究.pdf

26 6 机 械 设计 与制 造 Ma c h i n e r y De s i g nMa n u f a c t u r e 第 1 0期 2 0 1 0年 1 0月 文章编号 1 0 0 1 3 9 9 7 2 0 1 0 1 0 0 2 6 6 0 3 绿 色冶金企业综合评价体 系研究 牢 王贤琳宋佳佳谢助新 武汉科技大学 机械 自动化学院， 武汉 4 3 0 0 8 1 Re s e a r c h o n c o mpr e h e n s i v e e v a l u a t i o n s y s t e m o f g r e e n me t a l l u r g y i n d u s t r y WA N G X i a n - l i n ， S O N G J i a - j i a ， XI E Z h u x i n C o l l e g e o f Ma c h i n e r y a n d A u t o ma t i o n ， Wu h a n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， Wu h a n 4 3 0 0 8 1 ， C h i n a 【 摘要】 文章针对冶金企业与绿色制造的特点， 从评价指标体系、 指标数据处理以及权重确定等方面 j 对绿色冶金企业综合评价体系 进行分析研究， 介绍了一种基于主客观集成赋权的综合评价方法； 建立了比较 全面合理的绿色冶金评价指标体系； 给出了定性指标和定量指标的数据处理方法； 通过使用主客观集成赋权 法确定指标权重， 克服了 使用单一方法赋权值的缺点， 使得综合评价结果更加合理、 可信。 关键词 绿色冶金 ； 综合评价体系； 主客观集成赋权； 数据处理 【 A b s t r a c t 】 n v i e w o ft h e c h a r a c t e r i s t i c s ofm e t a l l u r g i c a l e n t e r p r i s e s a n d g r e e n ma n u f act u r i n g ， t h i s p a p e r j r e s e arc h e d 0 n t h e c o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o n s y s t e m ofg r e e n m e t a l l u r gic al e n t e r p r i s e s f r o m t h e e v alu ati o n i n d e x s y s t e m ,， in d e x d at a p r o c e s s i n g ， w e l l t h e d e t e r m in at i o n of w e ig h t ， i n t r o d u c e d a c o m p r e h e n s i v e e v al u a t io n m e t h o d b a s e d o n t h e s u b j e c t iv e and o b j e c t iv e i n t e gr at e d e m p o w e r men t ； e s t a b l is h e d n r e l a t iv e ly c o m p r e h e n s i v e ； a n d r e aso n a b l e g r e e n me t al l u r g i c al e v alu at i o n i n d e x s y s t e m； a n d giv e n d at a p r o c e s s i n g me t h o d s o fq u al i t at i v e ； and q u a n t i t at i v e in d ic at o r s ． U s i n g t h e o b j e c t iv e and s u b j e c t i v e i n te gr at e d met h o d t o d e te r m i n e i n d i c at o r s ’ ； w e i g h t ， c a n o v e r c o H t h e s h o r t c o mi n g s of u s i n g a s i n g l e m e t h o d and m a k e c o m p r e h e nsi v e e v alu a t i o n r e s u l t s ； ； mo r e r e aso n abl e a n d c r e d i b l e ． Ke y w o r d s Gr e e n me t a l l u r g y ； C o mp r e h e n s i v e a s s e s s me n t s y s t e m； S u b j e c t i v e a n d o b j e c t i v e i n t e g r a t e d e mp o we r me n t ； Da t a p r o c e s s i n g ； 中图分类号 T H1 8 6 文献标识码 A 1 引言 随着绿色制造技术以及一体化管理体系的不断发展，全球 兴起了绿色冶金研究的强大浪潮。 目前研究最多的是对冶金企业 的资源、 能源、 环境影晌分别进行评价， 而缺少一种能够综合考虑 各方面因素的综合评价体系。 绿色冶金综合评价技术是实施绿色 冶金的关键技术之一， 只有建立一个系统、 全面、 面向绿色制造的 冶金企业综合评价体系，才可以对冶金企业的绿色度进行规范、 公正、 准确的综合评价， 确定其是否符合绿色制造的要求以及实 -h “ 来稿日 期 2 0 0 9 1 2 1 1 - k 基金项目 国家科技支撑计划项目 2 0 0 6 B A F 0 2 A 0 3 ， 高等学校博士点科研基金资助 2 0 0 6 0 4 8 8 0 0 1 一一⋯～一～一⋯一⋯～o一⋯一⋯一一一⋯．- ．一一⋯～o一⋯～⋯⋯- ．o 一一一⋯ 表 4各评价等级的相应关联度 过建立多因子参数的评价模型， 以定量数值客观的反映装载机前 3 ． 2 ． 4计算综合隶属度及评定等级 根据公式 7 计算综合隶属度， 运用最大隶属原则进行等级 评定， 计算结果及评定结果， 如表 5所示。 4 结论 将可拓学理论和方法应用于装载机前视野综合评定中， 通 视野水平。提出用简单关联函数确定指标权重 ， 克服 了人为因素 的影响， 使得评定结果更客观， 更具有实际意义。同时， 评定过程 中所构建的物元模型为装载机前视野的前期设计和后期校核提 供了可靠的理论基础。 表 5综合隶属度及评定等级 参考文献 1 蔡文， 杨春燕， 林伟初． 可拓工程方法[ M ] ．北京科学出版社， 1 9 9 7 2安永 林， 彭立敏 ， 张运 良， 施成华 ．可拓法评估煤矿瓦斯爆炸 易发性[ J ] 灾害学， 2 o o 7 4 3 丁玉兰．人机工程学[ M] ． 北京 北京理工大学出版社， 2 0 0 5 第 1 0期 王贤琳等 绿 色冶金企业综合评价体 系研究 2 6 7 施绿 色制造的效果 ， 才可以指 出企业需要 改进 的方面 ， 从而达到 减少环境污染， 减少资源消耗， 降低生产成本， 提高企业的经济效 益 、 环境效益和社会效益的目的 ， 实现行业可持续发展。 文章根据冶金企业资源密集、能源消耗大、污染严重的特 点， 从环境效益、 经济效益、 社会效益等方面建立了绿色冶金综合 评价指标体系， 介绍了定量指标的获取方法， 提出运用模糊数学 的方法对没有明确数量概念、 具有一定模糊性的指标进行量化处 理 ； 并针对采用单一方法确定指标权重 的缺点 ， 探 讨了一种基于 主客观集成赋权法的综合评价方法。 2 绿色冶金评价指标体系的建立 2 ． 1 评价指标体系的建立原则 绿色冶金企业综合评价需要综合考虑资源消耗、 能源消耗、 环 境影响、 职业健康与安全危害等问题， 这使得评价信息和内容变得 丰富多样， 相应地， 综合评价决策指标体系也更为复杂。 评价指标的 选取应该从冶金企业的经济效益 、 环境效益和社会效益三 个方面出 发， 概括的反映冶金企业绩效的全貌， 从而避免传统评价方法中只 对某一方面 如 资源、 能源或环境影响 进行评价的片面『生。 评价指 标体系的建立应遵循以下原则 1 全面、 简洁原则 指标体系作 为一个有机整体， 应从不同层次、 不同侧面科学地反映冶金企业的 现状和未来的发展趋势，在此基础 j 要求抓住冶金企业的主要因 素 ， 选择具有代表性的综合指标和主要指标； 2 层次性原则 评价 指标体系至少应包括目标层、 指标层， 目标层体现了综合评价的目 的， 反映了冶金企业的总体状况和发展趋势， 指标层为可测度、 可比 较、 可获得的影响冶金企业的主要因素； 3 联系、 相对独立原则 指 标体系的决策目标之间以及评价指标之问都存在着一定联系， 互相 影响， 为了提高评价的准确性和科学性应尽可能选择相对独立的指 标； 4 可操作性原则 指标选取时要有明确的数据处理方法、 表述 方法， 使各项指标容易计算出来， 以便于操作。 2 ． 2评价指标体系的建立 2 ． 2 ． 1 冶金企业特性分析 冶金过程是将可用资源咆 括能源 通过各种物理和化学的转 变过程， 转化为可供人们使用或利用的材料制品， 主要包括烧结、 炼焦、 炼铁、 炼钢、 轧钢等过程 ， 其输入输出框图如图 1 所示。 原料 铁矿 、 焦碳 、 煤 各种辅助村料 溶剂 冰 能源 电 、 氧气 、 天然气 可回收 利用能源 如 转炉煤 气 、 废钢等 合 格产品 废气 C O 、 N O x 、 S O 、 H F 、 粉尘、 烟尘、 酸雾等 废水 酚、硫化物、 氧化物、 氯化物、 氨氯、油等 固体废弃物 废品 、 副产 品 、 炉 渣 、 钢渣 、 净化 系 统泥、烧结沉泥、 耐火材料等 噪 声 、 热 、 振 动 、 辐 射等 1冶金过程输入输出框 图 由冶金过程输入输出框图可以看出冶金企业在将各种矿物 资源、 能源转变为合格产品的生产过程中消耗了大量能源、 材料， 产生了大量污染， 存在大量安全健康隐患， 而且产品本身也是耗 能、 排污、 安全隐患的重要载体。 2 ． 2 ． 2构建绿 色冶金评价指标体 系 绿色冶金的六大决策目标时问T 、 质量 Q、 成本 c 、 资源消耗 R、 能源f 肖 耗 E 、 污染排放 P [ 7 】 其中前三个目标也是传统冶金追 求的目标 ， 可以概括为经济效益、 资源消耗、 环境影响三大目标。 根据冶金企业的特性分析， 逐层分解这些目标， 可得绿色冶金评 价指标体系 ， 如图 2所示。 图 2绿色冶金综合评价指标体系 3 指标数据的量化归一 指标的种类不同， 数据采集和量化的方法就不同。 由图 2 中的 指标体系可以看出， 冶金企业的综合评价指标既有定性指标又有定 量指标， 既有正向指标也有负向指标， 其中， 定量指标包括生产率、 材料成本 、 设备成本 、 劳动力成本 、 原材料消耗 、 辅助材料消耗、 能源 消耗、 废水污染、 废气污染、 固体废弃物污染； 定性指标包括产品质 量、 服务质量、 安全性、 物理污染 噪声、 热、 辐射、 振动等 ； 正向指标 有生产率 、 产品质量 、 服务质量 、 安全胜； 负向指标有材料成本、 设备 成本 、 劳动力成本 、 原材料消耗 、 辅助材料消耗 、 能源 消耗 、 废气污 染、 废水污染、 固体废弃物污染、 物理污染。选取正确有效的数据采 集和量化方法， 是保证评价结果真实、 准确的必要条件。 3 ． 1定量指标的量化归一 根据定量指标的物理含义， 除生产率等于t 时间内生产的产 品数量除以时间 t 外 ， 其他定量指标均 以生产单位产品的消耗量 或排出量作为该定量指标的实际值。 为了消除原始指标单位及其 数值数量对评价结果的影响， 采用极值变换法将定量指标的实际 值转化为评价值， 具体做法如下 设某一定量指标的实际值为 。 并根据数据统计规律， 获得 该定量指标的参考最大值 ～和参考最小值 ，则该指标的 V V 评价值 为 正向指标 1 A 一 一 ⋯ V y 或 负向指标 2 A -A ⋯ 利用公式 1 2 变换后指标评价值均处在 O 一1 之问， 且各指 标处在同一数量级别上， 便于进行综合评价。 3 _ 2定性指标的量化归一 针对定l生 指标具有模糊性、 不确定』生等特点， 本文采用模糊数 学的方法对定f 生 指标进行量化处理。 使用的评语集为“ 好” 、 “ 较好” 、 “ 一 般” 、 “ 较差” 、 “ 差” ， 其隶属度如图 3 所示。 图 3评语集隶属程度 t m s u p [ n m s u p [ t z x n l x ． , ] 3 ／x l m 『／ L m m 1 ／ 2 4 互 ∑ 5 互 上 L 『⋯ 一 一 ， 其中 ， N 5 根据模糊数学理论， 利用公式 3 4 5 计算得到的指标评 语集模糊量化结果如下所示 赫 2 6 8 机 械 设 计 与 制 造 No ． 1 0 0c t ． 2 01 0 z 好 O ． 8 9 ， z 较好 0 ． 7 3 ． z 一般 0 ． 5 0 ， z 较差 0 ． 2 7 ， 差 0 ． 1 l 4 基于主客观集成赋权法的综合评价方法 4 ． 1权重的确定 权重的确定是综合评价问题中的关键技术之一，权重是否合 理直接关系着评价结果的准确性和真实性。 目前用于确定指标权重 的方法大致分为两类 主观赋权法和客观赋权法， 主观赋权取决于 决策者自己的经验及其对指标的主观重要程度， 而客观赋权是由各 评价对象的指标数据决定的 。 两类赋权方法的侧重点不同， 二者具 有一定的互补性， 将两种赋权法集成使用无疑是一种合理的赋权方 法， 该方法充分体现了评价过程中的主观信息和客观信息。 4 ． 1 ． 1 主观赋权 法 主观贼权法主要包括 综合指数法、 专家评价法、 层次分析法 A HP 等， 其中比较常用的是层次分析法， 它是一种定性和定量相 结合的、 系统化的、 层次化的分析方法 ， 可以有效的反映决策者的主 观判断经验。依据冶金企业的牦 以及决策者的经验建立 1 4 个评 价指标的判断矩阵如表 1 所示。 根据层次分析法的原理， 使用 m a t l a b 计算 判断矩阵的最大 特征值为 1 5 ．5 1 5 7 ，相应的特征向量归一化为 0 ．0 5 0 6 0 ．0 8 3 9 0．03 4 5 0．02 6 0 0．0 21 8 0 ． 0 28 5 0．02 61 0．01 9 9 0．02 7 4 0．0 91 1 0．08 4 2 0 ．0 7 1 60 ． 3 1 0 2 0 ．2 0 9 0 ． 通过查看平均随机性一致性指标表， 可知R I I ．5 8 ， 一致性指 标 C I 1 5 ．5 1 5 7 1 4 ／ 1 4 1 l 1 6 6 ，则一致性 比率 C R-- C I／ R I 0 ．0 7 3 8 企业 3 业 2 企业 1 。 5总结 ． 绿色冶金企业的综合评价问题属多目标多属性的决策问 题， 文章通过分析研究绿色冶金企业的特 ， 建立了用于冶金企 、 综合评价的指标体系， 解决了综合评价问题中的两个关键问题 指标数据的量化归一 一 和指标权重确定 ， 完成了绿色冶金企业的 综合评价， 并通过模拟案例验证该方法的可行I生、 合理性。 参考文献 1 江志刚 ， 张华绿 包制造企业生产过程 多目标集成决策指标体系研究 ．机 械设计与制造 ， 2 0 0 8 ， 8 8 2 3 2 ～ 2 3 4 2 刘永峰， 刘兵绿 色制造评价系统的研究[ J ] -卡 』 1 J械工程与技术， 2 0 0 2 2 1 5 8 - 6 0 3沈德聪 ， 阮 平南绿 色制造 系统评价指标 体系研究． 机械制造 ， 2 0 0 6 ， 4 4 4 9 9 7 ～1 1 4李惠林 ， 殷国富 ． 谢 庆生等． 面向绿色制造的制造资源组合 评价方法研 究 计 算饥集成制造系统 ， 2 0 0 8 ， 1 4 5 9 5 5 ～ 9 6 0 5江志刚 ， 张华 ， 但斌斌． 钢铁企业实施绿色制造技术的策略研究 ． 冶金设 备 ， 2 0 0 5 ， 4 2 4 4 ～ 4 7 6杜涛 ， 蔡金菊． 典 型铡铁生产流程 的环境 负荷分析． 中国冶金 ， 2 0 0 6 ， 1 6 1 2 3 8 ～ 4 1 7 刘江龙．绿色冶金的决策模型研究[ J J ． 钢铁．2 0 0 1 ， 3 6 7 6 3 ～ 6 7 8余建星， 潭振东． 基于组合l斌权及 T O P S I S的绩效定量评价研究 系统工 程理论与实践 ， 2 0 0 5 ， 1 1 4 6 5 0 9 熊舂波， 韩中庚． 基于组合赋权法的单位管理工作评价模型． 信息工程大 学学报 ， 2 0 0 8 ， 9 4 7 5 0 1 ～ 5 0 4 1 O申桂香 ， 陈炳锟 ， 张英芝等．基 于熵值模 1胡综合评判的可靠性模型优 选． 吉林大学学报 工学版 ， 2 0 0 8 ， 3 8 增 刊 2 1 l 7 ～ 1 2 1 仃仃仃仃仃仃仃 5 仃 仃 仃 仃门 仃 仃 佑 佑 3 2 6 4 2 6 3 陀 6 5 4 3 2 2 2 l 2 3 2 7 7 5 3 2 2 2 l 3 5 4 5 7 7 2 3 2 2 2 3 2 7 7 3 2 2● 4 3 4 7 7 5 2 2 2 2 2 3 3 3 7 7 2 3 2 4 4 4 7 7 。3 兰 兰 5 5 5 7 7 仃 5 4 7 B 2 3 2 7 7