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黄金科学技术 ›› 2018, Vol. 26 ›› Issue (5): 635-646.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2018.05.635

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基于博弈论和模糊综合评判的锌冶炼企业清洁生产评价

李欢1(),明俊桦1,石晓凤2   

  1. 1 中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083
    2 湖北省沙市中学，湖北 荆州 434000
  • 收稿日期:2018-07-18 修回日期:2018-09-29 出版日期:2018-10-20 发布日期:2018-10-31
  • 作者简介:李欢（1985-），女，湖南湘潭人，博士研究生，从事矿业经济和企业管理研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金青年基金项目“基于人工智能的矿山技术经济指标动态优化”(51404305)

Cleaner Production Assessments of Zinc Smelting Enterprise Based on Game Theory and Fuzzy Comprehensive Evaluation

Huan LI1(),Junhua MING1,Xiaofeng SHI2   

  1. 1 School of Resources and Safety Engineering，Central South University，Changsha 410083，Hunan， China
    2 Hubei Shashi Middle School,Jingzhou 434000，Hubei， China
  • Received:2018-07-18 Revised:2018-09-29 Online:2018-10-20 Published:2018-10-31

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5

PDF (PC)

782

摘要：

为了有效推进清洁生产，促进锌冶炼企业的可持续发展，在冶炼工艺和数学方法的基础之上，提出了基于博弈论和模糊综合评判的评价模型。首先利用层次分析法和熵权法分别计算得到权重值，再利用博弈论的思想对其进行最优化处理后确定最终权重，最后利用模糊综合评价方法得到评价结果。应用实例分析结果表明：该企业的清洁生产等级处于第二等级，具有较大的清洁生产潜力，该指标体系中的6个一级指标中，有2个指标处于第三等级，3个指标处于第二等级，1个指标处于第一等级。说明基于博弈论和模糊综合评判的评价模型在锌冶炼企业的清洁生产评价方面具有很强的适用性，能够有效促进清洁生产的发展。

关键词: 锌冶炼企业, 清洁生产评价, 博弈论, 组合赋权, 模糊综合评价

Abstract:

In order to promote cleaner production and promote the sustainable development of zinc smelting enterprises,the evaluation model based on game theory and fuzzy comprehensive evaluation was put forward on the basis of smelting process and mathematical method.Firstly,the weight values were calculated by the analytic hierarchy process and entropy weight method.Secondly， the final weight was determined by the game theory. Finally,the fuzzy comprehensive evaluation method was used to get the evaluation results.The results of the application examples showed that the cleaner production level of the enterprise is in the second level,which has great potential for cleaner production,among the six first level indicators in the index system,two indicators are in third levels,three indicators are in second grades, and one indicator is in the first level.And the evaluation model based on game theory and fuzzy comprehensive evaluation had a strong applicability in the cleaner production evaluation of zinc smelting enterprises and it would effectively promote the development of cleaner production.

Key words: zinc smelting enterprise, cleaner production assessments, game theory, combined weight, fuzzy comprehensive evaluation

中图分类号: 

  • TQ450

图1

博弈论—模糊数学综合评估流程图"

图2

锌冶炼行业清洁生产评价指标体系"

表1

目标层判断矩阵及权重"

A B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 W i
B 1 1 2 2 6 2 3 0.3231
B 2 1/2 1 1 4 2 2 0.1996
B 3 1/2 1 1 4 2 2 0.1996
B 4 1/6 1/4 1/4 1 1/3 1/2 0.0484
B 5 1/2 1/2 1/2 3 1 2 0.1364
B 6 1/3 1/2 1/2 2 1/2 1 0.0930

表2

生产工艺及装置指标判断矩阵及权重"

B 1 B 11 B 12 B 13 B 14 W i
B 11 1 1 2 2 0.3334
B 12 1 1 2 2 0.3334
B 13 1/2 1/2 1 1 0.1666
B 14 1/2 1/2 1 1 0.1666

表3

资源能源消耗指标判断矩阵及权重"

B 2 B 21 B 22 B 23 B 24 W i
B 21 1 1 1/2 1/2 0.1666
B 22 1 1 1/2 1/2 0.1666
B 23 2 2 1 1 0.3334
B 24 2 2 1 1 0.3334

表4

资源综合利用指标判断矩阵及权重"

B 3 B 31 B 32 B 33 B 34 B 35 W i
B 31 1 3 2 3 1 0.3133
B 32 1/3 1 1/2 1 1/3 0.0986
B 33 1/2 2 1 2 1/2 0.1763
B 34 1/3 1 1/2 1 1/3 0.0986
B 35 1 3 2 3 1 0.3133

表5

产品特征指标判断矩阵及权重"

B 4 B 41 B 42 W i
B 41 1 1 0.5000
B 42 1 1 0.5000

表6

污染物产生与排放指标判断矩阵与权重"

B 5 B 51 B 52 B 53 B 54 W i
B 51 1 4 4 1 0.4000
B 52 1/4 1 1 1/4 0.1000
B 53 1/4 1 1 1/4 0.1000
B 54 1 4 4 1 0.4000

表7

清洁生产管理指标判断矩阵及权重"

B 6 B 61 B 62 B 63 B 64 B 65 B 66 B 67 B 68 B 69 W i
B 61 1 1/2 1 1 1 1 1 1 1 0.1000
B 62 2 1 2 2 2 2 2 2 2 0.2000
B 63 1 1/2 1 1 1 1 1 1 1 0.1000
B 64 1 1/2 1 1 1 1 1 1 1 0.1000
B 65 1 1/2 1 1 1 1 1 1 1 0.1000
B 66 1 1/2 1 1 1 1 1 1 1 0.1000
B 67 1 1/2 1 1 1 1 1 1 1 0.1000
B 68 1 1/2 1 1 1 1 1 1 1 0.1000
B 69 1 1/2 1 1 1 1 1 1 1 0.1000

表8

锌冶炼行业清洁生产潜力评估指标权重值"

序号 一级指标 一级指标权重 二级指标 二级指标权重
1 生产工艺与装置要求 0.3231 冶炼工艺 0.3334
2 阴极板 0.3334
3 物流运输系统 0.1666
4 自动控制系统 0.1666
5 资源能源消耗指标 0.1996 电锌电流效率 0.1666
6 单位产品新鲜水用量 0.1666
7 电锌直流电耗 0.3334
8 电锌单位产品综合能耗（折标煤） 0.3334
9 资源综合利用指标 0.1996 工业用水循环利用率 0.3133
10 镉利用率 0.0986
11 总硫利用率 0.1763
12 有价元素利用率 0.0986
13 锌总回收率 0.3133
14 产品指标 0.0484 安全性 0.5000
15 锌产品成分限制要求 0.5000
16 污染物产生与排放指标 0.1364 废水产生量 0.4000
17 排空烟尘固体物含量 0.1000
18 允许废渣排放量 0.1000
19 单位产品二氧化硫产生量 0.4000
20 清洁生产管理指标 0.0930 环境法律法规标准 0.1000
21 产业政策执行情况 0.2000
22 环境应急预案 0.1000
23 组织机构 0.1000
24 危险化学品管理 0.1000
25 环境审核 0.1000
26 生产过程管理 0.1000
27 污染物排放监测 0.1000
28 环境管理制度 0.1000

表9

定性指标专家打分表"

定性指标编号 专家编号 平均值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B 11 80 100 80 100 90 100 90 100 100 100 94
B 13 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
B 14 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
B 41 100 90 80 85 95 100 100 100 80 90 92
B 61 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
B 62 80 70 75 60 85 70 70 60 65 60 70.5
B 63 20 30 30 15 30 30 30 30 15 20 25
B 64 70 80 65 85 70 60 65 75 80 60 71
B 65 60 60 60 70 65 50 50 50 55 60 58
B 66 50 60 70 70 60 60 60 60 60 60 61
B 67 30 30 20 10 10 30 20 20 20 30 22
B 68 0 0 10 5 10 5 10 5 5 0 5
B 69 0 0 0 5 0 5 0 0 5 0 1.5

表10

评价指标数据表"

定量指标编号 单位 国际先进水平 国内先进水平 国内一般水平 企业实际水平
B 11 - 100 70 30 94
B 12 m 2 3.2 2.6 2.0 2.2
B 13 - 100 70 30 30
B 14 - 100 70 30 30
B 21 - 90% 89% 88% 90%
B 22 t/tZn 10 15 20 31.33
B 23 kW*h/t 350 400 450 380
B 24 kgce/t 700 800 900 780
B 31 - 95% 85% 75% 90%
B 32 - 90% 80% 70% 76%
B 33 - 98% 97% 96% 0
B 34 - 80% 75% 70% 73%
B 35 - 97% 96.5% 96% 96.45%
B 41 - 100 70 30 92
B 42 - 99.995% 99.99% 99.95% 99.998%
B 51 t/t 2.5 5 7.5 4
B 52 mg/ m 3 50 100 150 5.3
B 53 t/tZn 0.5 0.7 1.0 1.2
B 54 kg/t 8 10 20 15
B 61 - 100 70 30 100
B 62 - 100 70 30 70.5
B 63 - 100 70 30 25
B 64 - 100 70 30 71
B 65 - 100 70 30 58
B 66 - 100 70 30 61
B 67 - 100 70 30 22
B 68 - 100 70 30 5
B 69 - 100 70 30 1.5

表11

信息熵（ H i ）、差异系数（ g i ）和熵权( W i )计算数据 "

指标编号 H i g i W i 指标编号 H i g i W i
B 11 0.9572 0.0428 0.1542 B 42 0.9771 0.0229 0.1477
B 12 0.9545 0.0455 0.1765 B 51 0.9791 0.0209 0.1613
B 13 0.9476 0.0524 0.1795 B 52 0.9773 0.0227 0.1657
B 14 0.9476 0.0524 0.1795 B 53 0.9759 0.0241 0.2143
B 21 0.9750 0.0250 0.1538 B 54 0.9767 0.0233 0.1600
B 22 0.9790 0.0210 0.2402 B 61 0.9909 0.0091 0.1522
B 23 0.9791 0.0209 0.1613 B 62 0.9899 0.0101 0.1626
B 24 0.9796 0.0204 0.1639 B 63 0.9910 0.0090 0.1882
B 31 0.9787 0.0213 0.1600 B 64 0.9898 0.0102 0.1624
B 32 0.9776 0.0224 0.1724 B 65 0.9899 0.0101 0.1675
B 33 0.9754 0.0246 0.2840 B 66 0.9893 0.0107 0.1663
B 34 0.9776 0.0224 0.1724 B 67 0.9906 0.0094 0.1928
B 35 0.9793 0.0207 0.1681 B 68 0.9908 0.0092 0.2124
B 41 0.9776 0.0224 0.1549 B 69 0.9892 0.0108 0.2154

表12

锌冶炼行业清洁生产潜力评估指标权重值和清洁生产评价指标权重值"

序号 一级指标 一级指标权重 二级指标 二级指标权重
1 生产工艺与装置要求 0.3132/0.3203 冶炼工艺 0.2216/0.3033
2 阴极板 0.2356/0.3071
3 物流运输系统 0.2714/0.1948
4 自动控制系统 0.2714/0.1948
5 资源能源消耗指标 0.1414/0.1835 电锌电流效率 0.2863/0.1922
6 单位产品新鲜水用量 0.2406/0.1825
7 电锌直流电耗 0.2393/0.3132
8 电锌单位产品综合能耗（折标煤） 0.2337/0.3120
9 资源综合利用指标 0.1807/0.1944 工业用水循环利用率 0.1911/0.2818
10 镉利用率 0.2014/0.1250
11 总硫利用率 0.2206/0.1877
12 有价元素利用率 0.2014/0.1250
13 锌总回收率 0.1855/0.2804
14 产品指标 0.0735/0.0553 安全性 0.4939/0.4978
15 锌产品成分限制要求 0.5061/0.5022
16 污染物产生与排放指标 0.1475/0.1394 废水产生量 0.2295/0.3505
17 排空烟尘固体物含量 0.2493/0.1434
18 允许废渣排放量 0.2652/0.1479
19 单位产品二氧化硫产生量 0.2560/0.3582
20 清洁生产管理指标 0.1437/0.1070 环境法律法规标准 0.1027/0.1011
21 产业政策执行情况 0.1140/0.1682
22 环境应急预案 0.1016/0.1006
23 组织机构 0.1151/0.1055
24 危险化学品管理 0.1140/0.1052
25 环境审核 0.1208/0.1078
26 生产过程管理 0.1061/0.1021
27 污染物排放监测 0.1038/0.1014
28 环境管理制度 0.1219/0.1081
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