溫宗國(guó),范培培

（清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，北京100084）

區(qū)域性再生資源交易標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

溫宗國(guó),范培培

（清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，北京100084）

為解決區(qū)域性再生資源交易過(guò)程中，交易雙方信息不對(duì)稱和海量信息篩選的難點(diǎn)，重點(diǎn)研究與設(shè)計(jì)了交易系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)的匹配技術(shù)。通過(guò)對(duì)廢舊物資再生工藝、廢物屬性、交易者偏好程度等關(guān)鍵參數(shù)的模擬，構(gòu)建模糊數(shù)學(xué)單層綜合決策模型，并將運(yùn)算結(jié)果按規(guī)則順序排列，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)交易信息的篩選。本模型為再生資源電子商務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)與建設(shè)，提供了一種經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益最佳的交易篩選算法，相應(yīng)功能模塊可以在其他再生資源電子商務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)中作為標(biāo)準(zhǔn)模塊推廣應(yīng)用。

再生資源；廢物交易；匹配算法；交易平臺(tái)

1 現(xiàn)狀與問(wèn)題

傳統(tǒng)實(shí)物采購(gòu)交易成本和費(fèi)用較高，而電子交易節(jié)省了交通、通訊、物流等相關(guān)費(fèi)用，能夠顯著縮短供應(yīng)鏈條、減少流通環(huán)節(jié)、降低社會(huì)成本。因此，近年來(lái)全國(guó)各地再生資源交易網(wǎng)站相繼開(kāi)通，并進(jìn)入了快速發(fā)展期。尤其是2008年以來(lái)，國(guó)家有關(guān)部門和地方各級(jí)政府密集出臺(tái)了推動(dòng)再生資源回收體系建設(shè)的相關(guān)政策后，再生資源產(chǎn)業(yè)的電子商務(wù)得到更大程度的普及和關(guān)注。

國(guó)內(nèi)廢舊物資網(wǎng)站主要有以下3種運(yùn)行模式：一是綜合性網(wǎng)站，業(yè)務(wù)可涵蓋所有廢料，按照不同分類為用戶提供廢料交易信息發(fā)布和站內(nèi)搜索功能。二是地方性廢料交易網(wǎng)站，主要為某一地區(qū)提供廢舊物資供求信息服務(wù)，運(yùn)營(yíng)單位往往與當(dāng)?shù)氐恼⑵髽I(yè)合作，提供本地服務(wù)，交易范圍具有局限性，且再生資源分類設(shè)置不完善、不規(guī)范。三是單一門類廢料網(wǎng)站，以行業(yè)區(qū)分，主要是單一種類的廢料信息。這些網(wǎng)站從整體上帶動(dòng)區(qū)域物質(zhì)流動(dòng)，提高廢物綜合利用水平，逐步實(shí)現(xiàn)整個(gè)供應(yīng)鏈中的廢物流的信息化監(jiān)控和優(yōu)化。

從運(yùn)行情況看，國(guó)內(nèi)服務(wù)于再生資源行業(yè)的大中型網(wǎng)站已有數(shù)十家，包括中國(guó)廢品網(wǎng)、中國(guó)廢舊物資網(wǎng)、世界廢料網(wǎng)、中華塑料網(wǎng)、中國(guó)金屬?gòu)U料網(wǎng)、中國(guó)有色金屬商務(wù)網(wǎng)、環(huán)球廢料網(wǎng)、中國(guó)再生塑料網(wǎng)、青島新天地、天津綠天使在線回收網(wǎng)、中國(guó)再生資源交易網(wǎng)、阿里巴巴、全球金屬網(wǎng)、大周金屬網(wǎng)、上海金屬網(wǎng)、華夏期貨及富遠(yuǎn)期貨等。目前，多數(shù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)存在的發(fā)展障礙均為訪問(wèn)量、信息量、交易量沒(méi)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化擴(kuò)張。主要技術(shù)障礙在于國(guó)內(nèi)商務(wù)網(wǎng)站的服務(wù)運(yùn)行模式均局限于文字信息瀏覽的方式，且受專業(yè)技術(shù)的限制，對(duì)再生資源的重要特性描述不詳細(xì)，無(wú)法解決信息不對(duì)稱和篩選的關(guān)鍵難點(diǎn)。因此，在海量信息中快速尋找最佳交易對(duì)象成為限制網(wǎng)站平臺(tái)規(guī)模擴(kuò)大的瓶頸。

總體來(lái)說(shuō)，降低搜索的時(shí)間成本，并適當(dāng)考慮個(gè)體需求，建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化的操作平臺(tái)，改變信息相互封閉的狀況，使交易者實(shí)現(xiàn)信息的快速傳遞和廣泛共享，提高運(yùn)行效率，是當(dāng)前迫切需要解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。如何打破行業(yè)和區(qū)域的界限，形成覆蓋范圍較大的產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，并采用適用于海量信息匹配的技術(shù)方法，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的交易平臺(tái)，已成為國(guó)際廢物交換平臺(tái)的研究熱點(diǎn)。文中重點(diǎn)研究適合解決再生資源交易平臺(tái)信息不對(duì)稱和海量信息篩選的算法和模型，并應(yīng)用于軟件開(kāi)發(fā)。

2 平臺(tái)主要技術(shù)

研究的再生資源電子交易標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)包括3個(gè)主要模塊，其運(yùn)作流程參見(jiàn)圖1。

（1）再生資源分類標(biāo)準(zhǔn)體系。針對(duì)典型再生物質(zhì)和廢物資源化利用過(guò)程的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)多層次全過(guò)程的分類標(biāo)準(zhǔn)體系。重點(diǎn)解決了傳統(tǒng)廢物交易平臺(tái)中存在的分類混亂、交易效率低等難點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)外常規(guī)廢舊物資分類和通用編碼體系的基礎(chǔ)上，考慮廢物資源化全過(guò)程的分類需求和各種再生資源的特點(diǎn)，建立與國(guó)家再生資源管理政策以及資源化途徑相適應(yīng)的專業(yè)化再生資源分類系統(tǒng)。

（2）廢舊資源屬性識(shí)別信息體系。針對(duì)再生資源和廢物資源化過(guò)程的特點(diǎn)，建立以物質(zhì)交易屬性、物化成分屬性、回收利用價(jià)值、物質(zhì)品質(zhì)等為衡量標(biāo)準(zhǔn)的屬性分類體系。篩選典型地區(qū)和典型廢物進(jìn)行追蹤調(diào)查和測(cè)試分析，根據(jù)其產(chǎn)生來(lái)源和組分，確定其污染途徑和污染對(duì)象、可能和適宜的綜合利用和處置方式、管理全過(guò)程的環(huán)境影響因素，分別在總結(jié)歸納的基礎(chǔ)上建立廢物多級(jí)屬性信息庫(kù)。

（3）再生資源交易匹配算法技術(shù)。交易匹配受多種因素影響，一般采用定性描述與定量分析相結(jié)合的方法。平臺(tái)針對(duì)再生資源流通中買賣方實(shí)際需求，將交易過(guò)程的模糊性現(xiàn)象作為研究對(duì)象，從中找出數(shù)量規(guī)律，篩選可量化因子代表交易影響因素，并選取精確的模糊數(shù)學(xué)模型方法來(lái)處理和實(shí)現(xiàn)匹配搜索。

3 模型構(gòu)建

本標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)核心匹配模塊應(yīng)用單層綜合決策模型，各數(shù)集與再生資源交易過(guò)程涉及的物理量對(duì)應(yīng)關(guān)

4 過(guò)程模擬

4.1 匹配過(guò)程

為便于理解模型的運(yùn)算，模擬買方在海量賣家中搜索最優(yōu)合作者的決策過(guò)程，詳見(jiàn)圖3。

設(shè)買方代號(hào)為C，某賣方代號(hào)為D1。影響再生資源成功交易的因素集組成為Un＝｛可回收成分，表面狀況，雜質(zhì)含量，物理性狀，作業(yè)方式，顏色｝，根據(jù)交易雙方對(duì)再生資源屬性的要求和描述，表示物質(zhì)屬性符合程度的評(píng)語(yǔ)集為Vm＝｛完全符合，基本符合，可以接受，不符合｝。雙方描述物質(zhì)特性匹配后具有評(píng)語(yǔ)集的程度可定量化為匹配統(tǒng)計(jì)表，為多位專家及行業(yè)人士給出的科學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為權(quán)重矩陣R。買方C對(duì)求購(gòu)物質(zhì)特性的偏好為主觀變量，由評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表給出，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為權(quán)重分配陣A。經(jīng)單層綜合決策，買方C與賣方D1的匹配結(jié)果B＝｛完全符合，基本符合，可以接受，不符合｝＝｛0.33，0.26，0.16，0.25｝，即買方 C 與賣方D1交易可行性的結(jié)果：完全符合0.36，基本符合0.18，可以接受0.18，不符合0.28。

同理，假設(shè)模型依次運(yùn)算買方C與海量賣家D2，…，Dn數(shù)據(jù)。并將所得交易可行性的結(jié)果按照“完全符合”程度由大到小排序，即可按照匹配度篩選出最優(yōu)賣家，解決了實(shí)際交易中海量信息的匹配難點(diǎn)。

4.2 算法測(cè)試與應(yīng)用實(shí)例

在管理員后臺(tái)進(jìn)行準(zhǔn)備工作：選擇分類（圖4）→添加因素集參數(shù)（圖5）→給匹配統(tǒng)計(jì)表賦值（圖6）→給評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表賦值（圖7）。調(diào)用本軟件模型，依次輸入買方C與賣家D1（圖8），D2，…相關(guān)參數(shù)進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)算，軟件系統(tǒng)運(yùn)行后將賣家從上至下按符合程度大小排序列出（圖9）。

上述的匹配算法綜合考慮了專家的客觀評(píng)價(jià)及交易者的主觀意愿。兩模糊集間的運(yùn)算實(shí)際上就是逐點(diǎn)對(duì)隸屬度作相應(yīng)的運(yùn)算，符合搜索最佳交易對(duì)象的決策目標(biāo)，因此本模型適用于海量信息的運(yùn)算。當(dāng)然，模型需要通過(guò)調(diào)研專家及行業(yè)人員，科學(xué)、綜合地評(píng)價(jià)出多種再生資源所有相關(guān)特性的匹配度，即調(diào)研得出綜合評(píng)判變換矩陣R，建立文字與數(shù)據(jù)信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系作為基礎(chǔ)，才能根據(jù)實(shí)際可能出現(xiàn)的情況調(diào)用對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)參與運(yùn)算。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)再生資源實(shí)際交易過(guò)程中信息不對(duì)稱和海量信息篩選的難點(diǎn)，將交易過(guò)程這種模糊現(xiàn)象用精確的數(shù)學(xué)方法來(lái)研究，開(kāi)發(fā)再生資源電子商務(wù)交易標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)依托于自主開(kāi)發(fā)的廢物分類標(biāo)準(zhǔn)體系，結(jié)合物理特性、污染特性、處置特性和管理特性的分類屬性研究，應(yīng)用科學(xué)、全面分析交易雙方個(gè)性特點(diǎn)的模糊數(shù)學(xué)單層綜合決策模型精確匹配技術(shù)，定義了制約廢舊資源再生工藝的物質(zhì)屬性為因素集，匹配程度為評(píng)語(yǔ)集，實(shí)現(xiàn)了再生資源電子商務(wù)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益最優(yōu)化交易。

通過(guò)再生資源電子商務(wù)交易平臺(tái)運(yùn)行模擬結(jié)果分析，按照匹配度，將符合條件的信息依次排序，可高效地完成海量信息的自動(dòng)篩選，并具有多個(gè)可移植性的功能模塊。文中的軟件已經(jīng)形成國(guó)家計(jì)算機(jī)著作權(quán)，可以在再生資源產(chǎn)業(yè)電子商務(wù)平臺(tái)建設(shè)中進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣和應(yīng)用。目前，已作為關(guān)鍵技術(shù)用于5R網(wǎng)（www.5rchina.com）建設(shè)，現(xiàn)網(wǎng)站日均訪問(wèn)量達(dá)4 000個(gè)IP，已有注冊(cè)用戶6萬(wàn)余家。

[1]李安貴，張志宏，孟 艷.模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用(第2版)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005：251-252.

[2]HermantK.Bhargava， ClayTettelbach.A web-based decision support system for waste disposal and recycling[J].Computers，Environment and Urban Systems，1997，21(1):47-65.

[3]Ni-Bin Chang，Eric Davila. Municipal solid waste characterizations and management strategies for the Lower Rio Grande Valley[J]，Texas.Waste Management，2008，28：776-794.

[4]韓希先.基于分類樹(shù)的P2P電子商務(wù)平臺(tái)搜索機(jī)制[D].黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2006：23-25.

[5]陳明晶，姚建榮，唐志豪.電子商務(wù)系統(tǒng)的商品搜索算法研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2006，42(3)：209-211.

[6]張振華，汪定偉.電子中介中的多屬性匹配研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2005，41(4)：9-11，194.

Development and application of regional e-business standard platform for renewable resources

WEN Zongguo，F(xiàn)AN Peipei
（Department of Environmental Science and Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084，China）

Information asymmetry and filtering massive information have been key points in recyclable resource business by electronic commerce.To solve the problem,the paper adopted a principle of single-factor fuzzy integration decision-making,which simulated regeneration process of wastes,property matching and bargainers'preference.It could fulfill functional requirement for concluding an optimum transaction if the operating results were arranged in order by certain rule.The model offered a trade screening algorithm contributing to maximization of economic-environmental profit when recycling enterprises develop,design and constructing an electronic commerce system.This platform was feasible to disseminate and apply the model programme widely as a standard module.

recyclable resources;waste trade;matching algorithm;trading platform

F724.6；X7

A

1674-0912（2010）08-0033-06

2010－05－18）

十一五國(guó)家科技支撐計(jì)劃“蘇州城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式及示范”（2006BAC02A18）

溫宗國(guó)（1978-），男，福建安溪人，副教授，主要研究方向：產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)與污染防治。