垃圾减量分类

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1、垃圾减量分类活动中社会及个体因素的量化分析摘要垃圾减量分类处理就是人类社会对自身垃圾产生系统的干预过程，主要是社 会通过教育、督导、激励等措施（社会因素）影响个人及家庭垃圾产生动因（个 体因素），最终形成减少垃圾总量并分类回收良性结果的控制过程。本文主要是 通过建立量化模型分析社会及个人因素对垃圾减量分类活动效果的影响，从而得 到深圳市俩个试点小区的垃圾减量处理后分类垃圾间的相关性，最后对未来5 年的减量处理的预测。针对问题一，根据我们所掌握的影响垃圾减量分类的影响因素，采用层次分 析法，构造对比矩阵，并用MATLAB软件得出相应值，最终得出每个影响因素相 对于目标层的权重，从而得出政府的教育

2、投入和督导激励对居民家庭垃圾减量分 类影响较大。针对问题二，结合附件2, 3用MATLAB软件绘出试点小区四类垃圾统计图， 经对比得出厨余垃圾与可回收垃圾呈负相关，同时结合第一问综合评价指数得到 政府督导激励与减量分类效果呈正相关。针对问题三，由附件8中所给信息对比美国、日本和台湾减量分类情况得出， 深圳市数据分项是不够的颗粒度是足够的。同样由附件8给出信息分析得出政府 应在处理厨余垃圾投放更多的精力成本，在根据分层抽样的方法按照人口比例制 定抽样点个数，来检测这些区域减量分类工作的效果。针对问题四，采用灰色预测系列中GM（1, 1）模型对深圳未来五年减量分 类工作关键措施的预测。因此得出增强

3、政府教育，家庭的受教育程度将会推动减 量分类工作的发展。关键字：层次分析法、MATLAB、综合评价指数、分层抽样、灰色预测GM（1,1）；问题的提出随着经济的发展，城镇化进程的加快、人们的生活水平和生活方式的改变。 原始的垃圾处理方式造成了土地和空气的严重污染，为了进行标本兼治，从源头 一对垃圾进行减样分类和资源的回收再利用迫在眉睫。现对深圳市天景花园和阳 光家园两个小区实际情况建立数学模型进行量化分析。因此，我们先需要解决以 下几个问题：1、根据附件有关资料并结合生活经历和观察，如何构建量化模型描述天景花园 和阳光家园垃圾减量分类过程，模型以量化参数描述社会因素（如各项教育、 督导、激励措施

4、等）以及个人因素（如家庭收入水平、家庭结构、户籍类型、 生活习惯等）对居民家庭垃圾分类结果的影响。2、基于减量分类模型，分析出天景花园和阳光家园四类垃圾组分本身的数量存 在什么样的相关？各项激励措施与减量分类效果又存在着什么相关性？原因是 什么？3、根据减量分类模型的的研究结果，分析深圳现有垃圾减量分类督导过程中， 目前统计的基础数据分项及颗粒度是否足够？应该在哪些数据的获取中投放更 多的成本和精力？再见来呢个分类模式大面积推广时，怎样设置少量抽样数据 来检测一定区域内减量分类工作的效果？4、基于我们所构建的减量分类模型，指出深圳未来五年推进减量分类工作的关 键措施，并预测措施实施的最好与最坏

5、的结果。二、问题的分析1、对于问题一：我们需要构建一个量化模型描述社会因素（如各项教育、督导、激励措施等）和个人因素（如家庭收入水平、家庭结构、户籍类型、生活习 惯等）对居民家庭垃圾分类结果的影响。而描述因素是需要主观看发来定性 分析的，同时也需要有一定精度的量化分析。显然，将定性分析和定量分析 结合起来完成题目，层次分析法是必然的选择。首先，我们根据影响因素构 造层次模型；其次，将影响因素通过讨论两两比较得到矩阵，并且可以通过 MATLAB得到其特征根；然后，将得到的各项权重分析比较，就可以确定各 因素对居民家庭垃圾减量分类效果的影响；最后，进行一致性检验。2、对于问题二：我们结合题中所给出

6、的附件使用MATLAB软件，绘制试点小区四类垃圾组分之间的关系图，并且结合第一问的结果分析出各项激励措施与 减量分类效果之间的联系。3、对于问题三：我们通过查找相关减量分类垃圾信息，分析比较深圳与国外，台湾减量分类督导过程，从而找到需要改进的地方。根据问题一中我们数据 分析得到，权向量中哪个权值最大，那么对应的因素就是居民减量分类影响 较大，因此我们就因该在哪一方面投放更多成本和精力。对于如何设置少数 抽样数据我们采用分层抽样的方法。4、对于问题四：我们通过对深圳市20002010年垃圾运行梁的分析，用灰色预测GM（1, 1）模型对深圳是未来五年垃圾产量进行预测，利用MATLAB软件 对其进行

7、求解，最后介绍应采取哪些措施来推进垃圾减量工作。三、模型的假设1、假设定性分析附件中影响因素与实际符合；2、假设小区的垃圾产量不受天气变化和节假日的影响;3、假设垃圾车不会因为其他原因改变时间；4、假设居民倾倒垃圾时按照正常标准分类扔垃圾；5、假设题目中所给数据是真实可靠的。四、符号说明符号说明Y垃圾减量分类的影响x1政府教育投入x2政府督导激励x3家庭收入x4家庭结构x5家庭户籍x6家庭生活习惯x7受教育程度A判别矩阵max最大特征根3特征向量3 1归一处理的特征向量W权重P综合评价指数CI一致性指标CR一致性比率五、模型的建立与求解51 问题一模型的建立和求解(1)首先，建立层次分析法模型

8、，把垃圾减量分类的影响(Y)作为目标层，分别把政府教育投入(x )、政府督导激励(x )、家庭收入(x )、家庭结构(x )、1234家庭户籍(x )、家庭生活习惯(x )、受教育程度(x )，作为准则层。567(2)然后，根据我们主观思想定性的建立两两比较矩阵A = (a )i j 7*7X1X2X3X4X5X6X7厂 1359823 X21/3125512X31/51/21261/31/2A=X41/91/51/2111/41/6X51/81/51/6111/41/7X61/211/24412X7L 1/31/22671/21(3)用 MATLAB计算出最大特征根，特征向量 3 = (0.

9、784,0.3706,0.1867,0.0739,0.0657,0.3301,0.3073) t 对特征向量进行归一化处理得3 1 = ( 0.370108106，0.174951612，0.088136713，0.034886466 ,0.031015437，0.155832507，0.145069159)t根据特征根法：W =九*得到各因素的权重：max 1因素权重(W)x12.644459425x21.250046764x30.629745631x40.249267285x50.221608398x61.113438847x71.03653365综合评价指数：P = ( 2.644459

10、425* x + 1.250046764* x + 0.629745631* x + 0.249267285*123x + 0.221608398* x + 1.113438847* x + 1.03653365* x )4567（4）对判别矩阵一致性检验：一致性指标CImax = 0.0 2 4 1 8n -16CI 0 0241一致性比率CR =二=0.01778 0.1RI 1.36随机一致性指标RI的数值n12345678RI000.580.891.121.261.361.41由此可以看出CR x2 x6 x7 x3 x4 x5，即社会因素中政府教育投 入和政府督导激励对居民家庭垃圾减

11、量起至关重要的作用，而对居民个体而言家 庭生活习惯和个人受教育程度也是不可分割的。52 问题二的求解根据附件（2）天景花园垃圾收集统计数据和附件（3）阳光家园垃圾收集统 计数据我们利用MATLAB绘出下图：天景花园垃圾统计数据图（图1）140120802001020304050607080901006040注：两图横坐标均表示：时间（天）纵坐标均表示：垃圾重量（公斤）。垃圾和其他垃负相降趋势并且可正相关。为了获得更好. 如。150140130效果加大政府的投资和管理力度是必不可少53 问题（1）（1）从上述两图中我们可以清楚的得出：厨余垃圾与可回收垃圾、其他垃圾呈 负相关，并且可回收垃圾和其他

12、垃圾呈正相关。因此，当可回收垃圾增加时厨余 垃圾减少，因为厨余垃圾一般是不可回收的。同时通过对比天景小区和阳光家园的厨余垃圾、可回收物和其他垃圾的重 量，显然阳光家园的各类垃圾数量多于天景花园，从附件（6）（5）中我们可以 知道阳光家园有1020户，并且采用增加厨余垃圾捅的方式进行减样分类的，而 天景花园则是有147户居民，同时采用定时定点集中分类的方法。因此，也可以 从减少人口数量控制垃圾的产量。（2）在督导激励措施大力实行推广的时，我们在问题一中的P=W*Xi系数会发 生改变，在其中对垃圾减量的所占权重会提升，居民受到鼓舞，对垃圾的减量分 类实施过程中有良好的效果，除此之外从（图3）中我们

13、清楚的看出在天景花园 小区看其他垃圾明显在减少。天景花园其他垃圾统计数据图（图3）160120综上所述：1、厨余垃圾与可回收垃圾、其他垃圾呈正相关。爭2、政府的激励措施与减量分类效果呈的求I Tb:们通过查找相关减量分类资料，得到美国、日本、台湾等地的垃圾 分类做的十分细致，如美国的大街小巷里的各色各样的分类垃圾筒，特别的垃圾, 大件的垃圾都得提前打电话专人来收取；日本按天收取不同的垃圾同时将垃圾的 种类分的比较细。垃圾成分分析0 8 6 4 2 例比分成各圾垃16.4混合类 其他金属类 玻璃类 砖瓦陶 灰土类 木竹类 纺织类 橡塑类 纸类厨余类34平均值样品编号美国2009年生活垃圾组分百分比庭院垃圾，渣土 13.7废纸，28.2厨余，14.1其他，3.5玻璃，4.8木竹，6.5/纺织物，橡胶，8.3金属，8.6塑料,12.3废纸玻璃金属塑料橡胶 纺织物 木竹 其他 厨余 庭院垃圾渣土 日本垃圾组合情况(附件1)台湾截至2011年垃圾减量分类成效：(1) 一般废弃物清运量从1998年的888.05万吨降至2011年的361.08万吨， 降幅为59.34%；(2) 垃圾资源回收量从1998年的11.23万吨增至2011年的387.44万吨，回 收率达51.76%；(3) 台湾地区24座垃圾焚烧厂设计能力为24650吨/日