黃桂林,李紫微
(東北林業(yè)大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040,E-mail:1982605087@qq.com)
我國(guó)前期經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展是建立在高能耗與一定程度上的環(huán)境污染破壞的基礎(chǔ)之上,據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,近10 年,全國(guó)范圍內(nèi)工業(yè)固體廢棄物的總傾倒丟棄量約19409.6 萬(wàn)t,全國(guó)工業(yè)廢水排放量總計(jì)約8453.5 萬(wàn)t,全國(guó)工業(yè)廢氣排放量合計(jì)6616881 億m3,大量的污染物質(zhì)排放到自然界中,導(dǎo)致環(huán)境破壞嚴(yán)重,環(huán)境修復(fù)問(wèn)題迫在眉睫。
環(huán)境修復(fù)工程是我國(guó)近些年來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的綠色行業(yè),當(dāng)前我國(guó)在土壤修復(fù)[1,2]、水體污染修復(fù)[3]、礦山修復(fù)[4]、海洋修復(fù)[5]等領(lǐng)域都有顯著發(fā)展。近年來(lái),為了更好地進(jìn)行環(huán)境修復(fù)工作,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)環(huán)境修復(fù)工程進(jìn)行大量研究,并積累了許多研究成果,主要集中在兩個(gè)方面:環(huán)境修復(fù)技術(shù)研究,邱沙等[6]應(yīng)用原地化學(xué)處理技術(shù)修復(fù)鉻污染土壤,李時(shí)琛等[7]研究基于生物技術(shù)修復(fù)沿海灘涂石油污染;環(huán)境修復(fù)理念研究,如Beatriz 等[8]研究如何將可持續(xù)修復(fù)的理念應(yīng)用于發(fā)展中國(guó)家的環(huán)境修復(fù),Joseph M.等[9]提出基于植物生物學(xué)促進(jìn)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的理念。
現(xiàn)階段對(duì)于環(huán)境修復(fù)工程的施工管理評(píng)價(jià)研究較少,缺乏成熟的環(huán)境修復(fù)工程施工管理指標(biāo)體系?;诖?,本文從管理的角度出發(fā),構(gòu)建環(huán)境修復(fù)工程施工管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,通過(guò)提高環(huán)境修復(fù)工程施工管理水平,來(lái)提高環(huán)境修復(fù)效率,為后續(xù)的相關(guān)研究提供理論支持。針對(duì)單一權(quán)重計(jì)算方法可能存在的不足之處,選用AHP 法確定主觀權(quán)重,CRITIC 法確定客觀權(quán)重,兩種方法計(jì)算得到的結(jié)果復(fù)合加權(quán)確定各指標(biāo)權(quán)重,將兩種方法計(jì)算所得結(jié)果運(yùn)用物元模型進(jìn)行分析,最終建立環(huán)境修復(fù)工程施工管理水平評(píng)價(jià)的物元模型,將實(shí)例運(yùn)用到模型中,對(duì)本文所建立模型的合理性、可操性進(jìn)行驗(yàn)證。
施工管理過(guò)程中所需要考慮的因素眾多,傳統(tǒng)的建設(shè)工程施工管理重點(diǎn)包含人、材、機(jī)三大類,研究表明在施工安全管理中,風(fēng)險(xiǎn)管理是工程管理的重要環(huán)節(jié)[10],此外對(duì)于環(huán)境修復(fù)工程,有學(xué)者指出,環(huán)境修復(fù)是指需要借助人工或自然力對(duì)已破壞或污染的環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)、重建和改建,使其恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能和其他有益功能[11],結(jié)合Xiaonuo Li 等[12]研究的中國(guó)與西方國(guó)家污染場(chǎng)地修復(fù)可持續(xù)性指標(biāo)的對(duì)比,通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外近20 年的相關(guān)文獻(xiàn)整理,總結(jié)出了國(guó)內(nèi)外常用于環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)的30 項(xiàng)指標(biāo)。本文基于以上研究初步篩選出25 項(xiàng)環(huán)境修復(fù)施工管理指標(biāo),再邀請(qǐng)1 名高校環(huán)境相關(guān)專業(yè)教授、1名工程管理專業(yè)教授對(duì)指標(biāo)進(jìn)行再次精煉,最后歸納構(gòu)建包含人員、風(fēng)險(xiǎn)、施工材料與工藝、機(jī)械、環(huán)境5 個(gè)維度共計(jì)17 項(xiàng)管理指標(biāo)的環(huán)境修復(fù)工程施工管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如表1 所示。
表1 環(huán)境修復(fù)工程施工管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
(1)人員層面。環(huán)境修復(fù)工程施工技術(shù)復(fù)雜專業(yè)性很強(qiáng),不規(guī)范的操作可能會(huì)對(duì)施工人員身體造成嚴(yán)重傷害。晏劍明等[13]通過(guò)對(duì)技能型工人隊(duì)伍的建設(shè)與培育研究,表明人員是環(huán)境修復(fù)工程施工管理的重要環(huán)節(jié)。環(huán)境修復(fù)工程需要學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的技能型的施工人員來(lái)參與,相關(guān)管理人員不僅需要掌握基本的施工管理知識(shí),還需要掌握一些與環(huán)境修復(fù)專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。
(2)風(fēng)險(xiǎn)層面。依據(jù)《安全生產(chǎn)法》及楊愛(ài)斌[14]對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)管理等研究,表明風(fēng)險(xiǎn)管理在環(huán)境修復(fù)工程施工管理中尤為重要。環(huán)境污染的原因情況復(fù)雜,環(huán)境修復(fù)工程實(shí)施過(guò)程較為困難,產(chǎn)生二次污染可能性較高,且由于不同類型的環(huán)境污染都有其自身的特殊性,環(huán)境修復(fù)工程在實(shí)施過(guò)程中施工方案需要根據(jù)實(shí)際修復(fù)情況進(jìn)行不斷更改,更有甚者需要完全顛覆原來(lái)的施工方案。因此,環(huán)境修復(fù)工程的風(fēng)險(xiǎn)性較高,修復(fù)結(jié)果很難準(zhǔn)確預(yù)料。
(3)施工材料與工藝層面。環(huán)境修復(fù)方式一般分為化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)、生物修復(fù)3 種類型。在運(yùn)用不同修復(fù)技術(shù)來(lái)進(jìn)行修復(fù)環(huán)境的過(guò)程中可能會(huì)用到多種藥劑與污染物進(jìn)行反應(yīng)來(lái)達(dá)到修復(fù)效果。在這個(gè)反應(yīng)過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生一定量的有害物質(zhì)對(duì)人體造成一定程度的傷害,環(huán)境修復(fù)工程開(kāi)工前必須對(duì)施工人員就其特殊的施工工藝進(jìn)行培訓(xùn),綠色施工材料的使用也會(huì)減少對(duì)資源的消耗。
(4)機(jī)械層面。夏春明[15]對(duì)施工機(jī)械設(shè)備管理的研究表明,合理的施工機(jī)械管理是環(huán)境修復(fù)工程施工管理的關(guān)鍵步驟。環(huán)境修復(fù)過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生危害人體健康的物質(zhì),提高智能化施工的程度,用施工機(jī)器人來(lái)代替大部分的人工,以此來(lái)減少對(duì)施工人員的傷害,對(duì)施工機(jī)械設(shè)備的定期維修檢查對(duì)于高效施工與節(jié)約經(jīng)濟(jì)十分重要。
(5)環(huán)境層面。環(huán)境修復(fù)工程絕大多數(shù)由政府作為發(fā)包方對(duì)已破壞環(huán)境進(jìn)行強(qiáng)制修復(fù)是非盈利性的工程建設(shè)[16],以求人與自然能夠更加和諧共生。《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》中防治污染與其他公害部分的相關(guān)規(guī)定標(biāo)明了在環(huán)境治理過(guò)程中對(duì)于周?chē)h(huán)境的影響管理辦法,因此,環(huán)境修復(fù)工程施工還需重點(diǎn)管理工程的能源節(jié)約、修復(fù)地區(qū)后續(xù)的綠色發(fā)展前景、施工后廢棄物的處理、環(huán)境修復(fù)對(duì)大氣顆粒物的影響、廢水的處理。
利用AHP 法確定主觀權(quán)重,可使復(fù)雜的系統(tǒng)分解,這種方法能夠把人們的思維過(guò)程更加數(shù)學(xué)化、系統(tǒng)化,并且把多個(gè)目標(biāo)、多種準(zhǔn)則全部量化處理困難的決策問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多個(gè)層次的單目標(biāo)問(wèn)題。
AHP 法確定指標(biāo)客觀權(quán)重的步驟如下:
(1)構(gòu)造判斷矩陣。根據(jù)本文構(gòu)建的環(huán)境修復(fù)工程施工管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的特點(diǎn),選擇1~5 標(biāo)度法對(duì)指標(biāo)賦值。
(2)求近似權(quán)重。將判斷矩陣中的n個(gè)列向量進(jìn)行歸一化處理,求出近似權(quán)重,即:
(3)一致性檢驗(yàn)。
當(dāng)CR<0.1 時(shí),認(rèn)為該判斷矩陣的一致性可以接受,則ωmax所對(duì)應(yīng)的特征向量可以作為指標(biāo)權(quán)重向量。
利用CRITIC 法計(jì)算客觀權(quán)重,使得專家評(píng)價(jià)能充分考慮問(wèn)題的復(fù)雜性與主觀性,也能反映出環(huán)境修復(fù)工程施工管理評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相對(duì)重要性,是較好的客觀賦權(quán)法,具體步驟如下:
(1)假設(shè)待打分的管理評(píng)價(jià)指標(biāo)層面?zhèn)€數(shù)為m個(gè),相關(guān)管理指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)個(gè)數(shù)為n個(gè),建立決策矩陣O=(opq)m×n,其中opq表示專家們對(duì)第p個(gè)關(guān)鍵因素層面的第q個(gè)管理評(píng)價(jià)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)的平均得分。
(2)對(duì)比強(qiáng)度。利用標(biāo)準(zhǔn)差表示同一個(gè)管理重點(diǎn)二級(jí)指標(biāo)在內(nèi)取值的差異波動(dòng)情況。
式中,υq為標(biāo)準(zhǔn)差,標(biāo)準(zhǔn)差越大,指標(biāo)評(píng)價(jià)強(qiáng)度越強(qiáng);μ表示n個(gè)指標(biāo)的平均值。
(3)指標(biāo)沖突性。利用相關(guān)系數(shù)來(lái)表示。
式中,Rq表示第q項(xiàng)指標(biāo)與其余各項(xiàng)指標(biāo)間的沖突性;Cov(q,i)表示第q項(xiàng)指標(biāo)與第i項(xiàng)指標(biāo)間的協(xié)方差。
(4)信息量。
式中,Zq表示第q項(xiàng)指標(biāo)的信息量值。
(5)客觀權(quán)重。第q個(gè)指標(biāo)的權(quán)重Wq為:
式中,Wq表示第q項(xiàng)指標(biāo)的客觀權(quán)重。
本文將AHP 與CRITIC 法計(jì)算所得權(quán)重1:1 加權(quán)計(jì)算,使得最終所得指標(biāo)綜合權(quán)重更為科學(xué)合理。
物元模型可以將復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為具體的模型,適用于多指標(biāo)的評(píng)價(jià)研究,環(huán)境修復(fù)工程施工管理水平評(píng)價(jià)是對(duì)多種管理指標(biāo)進(jìn)行綜合指標(biāo)評(píng)價(jià),屬于多目標(biāo)評(píng)價(jià)的范疇,因此可以利用物元模型,對(duì)每個(gè)層面的施工管理評(píng)價(jià)指標(biāo)的管理水平進(jìn)行評(píng)價(jià),進(jìn)而確定環(huán)境修復(fù)工程施工管理水平的評(píng)價(jià)等級(jí)。
依據(jù)已有的研究及專家建議,對(duì)環(huán)境修復(fù)工程施工管理各層面的指標(biāo)管理水平量化分級(jí),采用十分制對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)進(jìn)行劃分,依次為優(yōu)秀(9,10]、良好(8,9]、一般(7,8]、差[0,7]4 個(gè)等級(jí)。已經(jīng)構(gòu)建的環(huán)境修復(fù)工程施工管理指標(biāo)可以分為定性與定量?jī)煞N,關(guān)于定量指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)本文主要從兩個(gè)方面制定:一是依據(jù)我國(guó)目前存在的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與法律法規(guī),包括《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理規(guī)定》《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等;二是指標(biāo)目前沒(méi)有明確依據(jù),參考相關(guān)學(xué)者研究[17,18],如表2 所示。
表2 定量指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
物元可拓模型包括等待評(píng)價(jià)的事物W,事物W所對(duì)應(yīng)的特征R的量值為U,有序三元組Q=(W,R,U)被作為描述事物的基本元,其中W簡(jiǎn)稱為物元。環(huán)境修復(fù)工程施工管理水平的物元矩陣可表示為:
(1)經(jīng)典域。令A(yù)j表示為事物的第j個(gè)等級(jí)(j=1,2,…,i),Rj表示為Aj的第j個(gè)特征,Uj1,Uj2,…,Uji為Aj對(duì)應(yīng)特征Rj的取值范圍,這個(gè)范圍即為經(jīng)典域。其中,Uji的取值范圍區(qū)間為cji到dji,可以將其記為Uji=(cji,dji),(i=1,2,…,h),并且有:
(2)節(jié)域。令A(yù)a來(lái)代表所有的評(píng)價(jià)等級(jí),ka1,ka2,…,kan記為Yy關(guān)于R1,R2,…,Rn的取值范圍,這就是節(jié)域,可以將其記為kai=(cai,dai),(i=1,2,…,n),且有:
(3)待評(píng)價(jià)物元。令Q為評(píng)價(jià)的對(duì)象,Uj為Q關(guān)于Rj(j=1,2,…,n)的量值,待評(píng)價(jià)物元可以表示為:
(1)關(guān)聯(lián)函數(shù)值的計(jì)算。
(2)關(guān)聯(lián)度。令ωj表示特征Rj的權(quán)重,待評(píng)對(duì)象W關(guān)于等級(jí)i的關(guān)聯(lián)度為:
通過(guò)計(jì)算當(dāng)Ki′= max{K i(A)},(i=1,2,…,s),則可以認(rèn)為A屬于第i′等級(jí)。
結(jié)合已經(jīng)建立的環(huán)境修復(fù)工程施工管理指標(biāo)體系,本文以天津港火災(zāi)爆炸事故剩余污染土原地修復(fù)項(xiàng)目為研究對(duì)象進(jìn)行分析評(píng)價(jià),該項(xiàng)目采用原地過(guò)硫酸鈉氧化處理技術(shù)將事故現(xiàn)場(chǎng)剩余18 萬(wàn)t剩余污染土利用土壤淋洗法進(jìn)行原位修復(fù)。由于前文所構(gòu)建的環(huán)境修復(fù)工程施工管理指標(biāo)體系中的各個(gè)指標(biāo)在其重要程度上有著明顯的差異,故先確定各指標(biāo)權(quán)重,再利用物元模型來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4.1.1 主觀權(quán)重的確定
計(jì)算各管理指標(biāo)主觀權(quán)重具體步驟如下:
(1)依據(jù)雙數(shù)評(píng)委規(guī)則具有可以減少打分偏差、提高準(zhǔn)確性、增強(qiáng)公信力等方面的優(yōu)勢(shì),邀請(qǐng)高校環(huán)境相關(guān)專業(yè)教授2 人,工程管理專業(yè)教授2人,項(xiàng)目施工管理人員4 人,對(duì)環(huán)境修復(fù)工程施工管理評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行重要性評(píng)價(jià)。
(2)將8 位專家對(duì)指標(biāo)的重要性打分取平均值。
(3)利用層次分析法中式(1)~式(3)計(jì)算主觀權(quán)重,最后得到各指標(biāo)的主觀權(quán)。
以專家對(duì)各一級(jí)指標(biāo)重要性判斷為例:
對(duì)H進(jìn)行歸一化處理得到權(quán)重向量:
4.1.2 客觀權(quán)重的確定
請(qǐng)專家組針對(duì)各指標(biāo)的重要性進(jìn)行打分,采用5 分制來(lái)進(jìn)行打分,以人員層面二級(jí)指標(biāo)為例,專家打分后整理得到的原始評(píng)價(jià)矩陣,如表3 所示。
表3 二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣
利用CRITIC 法中式(4)~式(7)式計(jì)算客觀權(quán)重確定每個(gè)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,最終得到的各指標(biāo)客觀權(quán)重。
4.1.3 組合組合賦權(quán)計(jì)算組合權(quán)重
將AHP 與CRITIC 法計(jì)算所得的主觀權(quán)重與客觀權(quán)重1:1 加權(quán)計(jì)算,最終得到各二級(jí)指標(biāo)的組合權(quán)重,如表4 所示。
表4 指標(biāo)權(quán)重
4.2.1 確定經(jīng)典域與節(jié)域
(1)定量指標(biāo)。本文中的定量指標(biāo)經(jīng)典域與節(jié)域的整理,如表5 所示。
表5 定量指標(biāo)的經(jīng)典域與節(jié)域
(2)定性指標(biāo)。依據(jù)前文劃分的各等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),可以得到各定性指標(biāo)的經(jīng)典域與節(jié)域,如表6 所示。
表6 定性指標(biāo)的經(jīng)典域與節(jié)域
4.2.2 待評(píng)價(jià)物元的確定
根據(jù)相關(guān)的項(xiàng)目資料與政策法規(guī),并且咨詢?cè)擁?xiàng)目負(fù)責(zé)人,來(lái)確定各定量指標(biāo)的評(píng)價(jià)值;針對(duì)定性指標(biāo),邀請(qǐng)2 位環(huán)境相關(guān)專業(yè)教授、3 位工程管理專業(yè)教授、2 位項(xiàng)目經(jīng)理來(lái)對(duì)定性指標(biāo)進(jìn)行打分,采用1~10 分制,將7 位專家的打分結(jié)果計(jì)算得分取平均值,來(lái)確定定性指標(biāo)的評(píng)價(jià)值。最終得到的全部指標(biāo)評(píng)價(jià)值,如表7 所示。
表7 指標(biāo)評(píng)價(jià)值
通過(guò)式(11)和式(12)并結(jié)合待評(píng)物元相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算各二級(jí)指標(biāo)關(guān)于各個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度,如表8 所示。
表8 該環(huán)境修復(fù)施工管理水平評(píng)價(jià)二級(jí)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度
依據(jù)式(12)結(jié)合表4 與表8 中的數(shù)據(jù),計(jì)算可得該環(huán)境修復(fù)工程在各個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度,如表9 所示。根據(jù)物元模型的最大隸屬度原則,該環(huán)境修復(fù)工程的施工管理水平評(píng)價(jià)等級(jí)為良好,與實(shí)際情況相符。物元模型將環(huán)境修復(fù)工程施工管理研究中的實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為形式化的數(shù)學(xué)模型和描述該問(wèn)題解決過(guò)程的模型,使得環(huán)境修復(fù)工程施工管理水平評(píng)價(jià)中遇到的矛盾能夠有效解決,因此本文所建立的關(guān)于環(huán)境修復(fù)工程施工管理水平評(píng)價(jià)模型具有科學(xué)性與準(zhǔn)確性。
表9 評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)等級(jí)關(guān)聯(lián)度
本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)分析,采用AHP-CRITIC組合賦權(quán)法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,以此為基礎(chǔ)建立環(huán)境修復(fù)工程施工管理水平評(píng)價(jià)物元模型。并結(jié)合已完成實(shí)際工程進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,得出如下研究結(jié)果:基于相關(guān)文獻(xiàn)研究,本文構(gòu)建包含人員、風(fēng)險(xiǎn)、施工材料工藝、機(jī)械、環(huán)境5 個(gè)維度共計(jì)17 項(xiàng)指標(biāo)的環(huán)境修復(fù)工程施工管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;為避免單一權(quán)重計(jì)算方法存在的缺陷,本文采用AHP-CRITIC 組合賦權(quán)法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,基于物元理論,構(gòu)建基于AHP-CRITIC 組合賦權(quán)的物元模型。計(jì)算擬評(píng)價(jià)對(duì)象在等級(jí)下的關(guān)聯(lián)度,確定環(huán)境修復(fù)工程的最終評(píng)價(jià)等級(jí)。通過(guò)對(duì)天津港火災(zāi)爆炸事故剩余污染土原地修復(fù)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,得到結(jié)果與實(shí)際情況相符,證明本文建立的模型具有合理性。本文基于已有研究,考慮環(huán)境修復(fù)施工管理多維度的影響,構(gòu)建的環(huán)境修復(fù)工程施工管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,能夠?yàn)楹罄m(xù)環(huán)境修復(fù)工程的施工管理提供一定的借鑒價(jià)值,確保環(huán)境修復(fù)的順利實(shí)施,促進(jìn)環(huán)境修復(fù)施工管理的不斷優(yōu)化。