李 博，楊建新,*，呂 彬，宋小龍

1中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心 城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室，北京 100085 2上海第二工業(yè)大學(xué) 上海電子廢棄物資源化產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)中心，上海 201209

廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算
——方法綜述與選擇策略

李 博1，楊建新1,*，呂 彬1，宋小龍2

1中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心 城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室，北京 100085 2上海第二工業(yè)大學(xué) 上海電子廢棄物資源化產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)中心，上海 201209

開展廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算是對其進(jìn)行可持續(xù)管理的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域之一。選擇適宜的估算方法與提高數(shù)據(jù)質(zhì)量是廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算工作中需要解決的關(guān)鍵問題。全面總結(jié)了國內(nèi)外現(xiàn)有廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法的研發(fā)背景、估算模型、輸入?yún)?shù)與應(yīng)用實例，對比分析了不同方法的數(shù)據(jù)需求與適用條件，進(jìn)而探討了廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法的選擇策略，即綜合考慮估算對象的系統(tǒng)邊界、產(chǎn)品類別、數(shù)據(jù)來源與質(zhì)量等特征選擇適宜的估算方法?？梢詾閺U棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量的估算和可持續(xù)管理提供理論支撐。

廢棄電器電子產(chǎn)品；電子廢棄物；產(chǎn)生量；估算方法；選擇策略

伴隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，電器電子產(chǎn)品更換和廢棄的速度越來越快，產(chǎn)生了數(shù)量巨大的廢棄電器電子產(chǎn)品(Waste Electrical and Electronic Equipment，簡稱WEEE)。廣義的廢棄電器電子產(chǎn)品(電子廢棄物)涵蓋了全部品類的依靠電流或電磁場進(jìn)行工作的以及產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換與測量電流或電磁場的廢棄設(shè)備。由于兼具資源再生與環(huán)境污染的雙重潛力，廢棄電器電子產(chǎn)品受到了國際社會的廣泛關(guān)注[1-6]。

產(chǎn)生量是廢棄電器電子產(chǎn)品管理的重要基礎(chǔ)信息。目前國內(nèi)外有關(guān)廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量的數(shù)據(jù)主要通過估算獲得，估算結(jié)果的可靠性有待提高[7]。本文嘗試歸納現(xiàn)有廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法，分析不同估算方法的數(shù)據(jù)需求與適用條件，識別存在的主要問題，提出相應(yīng)的改進(jìn)建議，以期為廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法的選擇和應(yīng)用提供參考。

1 廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法

根據(jù)現(xiàn)有廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法在設(shè)計思路、數(shù)據(jù)需求與適用范圍等方面的差異，可以將其歸納為以下13種。

1.1 市場供給模型

該方法根據(jù)某一類別電器電子產(chǎn)品的銷售量和平均使用壽命來估算其廢棄量。假設(shè)某一類別電器電子產(chǎn)品的平均使用壽命不隨時間推移和技術(shù)更新而變化，則該類產(chǎn)品在壽命期內(nèi)一直處于被使用狀態(tài)；到達(dá)平均使用壽命時，該類產(chǎn)品一次性全部退出使用狀態(tài)，成為廢棄物。估算公式為：

Qt=Sn

式中，Qt為某一年份某一類別廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量；Sn為n年前該類產(chǎn)品的銷售量；n為該類產(chǎn)品的平均使用壽命。

該方法簡便易用，可以快速估算廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量，最早用于估算德國廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量[8]。但由于沒有考慮科技進(jìn)步和經(jīng)濟發(fā)展引起的電器電子產(chǎn)品平均使用壽命的變化，因此并不適用于電腦、手機等技術(shù)更新頻繁的電器電子產(chǎn)品廢棄量的估算，近年來基于該方法的應(yīng)用實例越發(fā)少見[9-10]。

除常用英文名外，亦有文獻(xiàn)將此方法稱為Classic market supply method[11]，Sales[12]和Simple delay[12]等。

1.2 市場供給A模型

該方法是對市場供給模型的改進(jìn)。認(rèn)為電器電子產(chǎn)品并非在到達(dá)平均使用壽命時一次性的全部被廢棄，而是按照一定比例圍繞平均使用壽命漸次退出使用狀態(tài)。有研究表明，產(chǎn)品的實際使用壽命圍繞平均使用壽命呈正態(tài)分布[13]。估算公式為：

Qt=∑Si·Pi

式中，Qt為某一年份某一類別廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量；Si為i年前該類產(chǎn)品的銷售量；Pi為實際使用壽命為i年的該類產(chǎn)品的比例。

該方法在一定程度上彌補了市場供給模型的不足，提高了估算結(jié)果的準(zhǔn)確性，因而得到了較多的應(yīng)用實例。但是不同地區(qū)、不同時期內(nèi)某一類電器電子產(chǎn)品的壽命分布(Pi)不易獲得，限制了該方法的應(yīng)用。具體應(yīng)用中，Xianbing Liu等利用該方法估算了北京市2003—2020年的電視、電腦、冰箱、空調(diào)和洗衣機的廢棄量[14]；高穎楠等估算了我國2010—2020年的廢棄手機產(chǎn)生量[15]；Polak等估算了捷克1995—2020年的廢棄手機產(chǎn)生量[12]。

除常用英文名外，亦有文獻(xiàn)將此方法稱為Distribution delay[12]。

1.3 斯坦福模型(Stanford method)

該方法基于美國電腦行業(yè)的調(diào)查數(shù)據(jù)對市場供給A模型進(jìn)行了改進(jìn)[8]。市場供給A模型中的壽命分布Pi是定值，而斯坦福模型中的Pi是變化的，即不同年份銷售的某一類別電器電子產(chǎn)品的壽命分布不同。

該模型適用于估算電腦、手機等技術(shù)更新頻繁的電器電子產(chǎn)品的廢棄量。但是，如何獲取不同地區(qū)、不同時期內(nèi)某一類別電器電子產(chǎn)品的壽命分布(Pi)的問題同樣限制著斯坦福模型的應(yīng)用。具體應(yīng)用中，Wilkinson等利用包括斯坦福模型在內(nèi)的7種方法估算了愛爾蘭1991—2000年的廢棄電視、電腦、冰箱和烤箱的產(chǎn)生量[8]；劉小麗等利用斯坦福模型對我國2000—2010年電視、電腦、冰箱、空調(diào)和洗衣機的年度廢棄量進(jìn)行了估算[16]；林逢春等估算了1991—2010年我國的廢棄電腦年度產(chǎn)生量[17]。

1.4 卡內(nèi)基梅隆模型

該方法以某一類別電器電子產(chǎn)品的銷售量和壽命分布作為基本參數(shù)，通過考慮電器電子產(chǎn)品廢棄后處置方式的差異實現(xiàn)了對市場供給模型的修正。

該方法考慮了消費者行為差異導(dǎo)致電器電子產(chǎn)品廢棄后的不同處理處置方式(分為再使用、閑置、材料再生和填埋等4種)及其比例[18]。該方法的優(yōu)點是估算結(jié)果更加貼近實際情況，不足在于廢棄電器電子產(chǎn)品進(jìn)入不同處理處置方式的比例難以確定，所以現(xiàn)有應(yīng)用實例不多[19]。

1.5 消費與使用模型

該模型以某一類別電器電子產(chǎn)品的社會保有量和平均使用壽命為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對于平均使用壽命不變的產(chǎn)品，兩者的比值即為廢棄量。估算公式為：

Qt=H(household+organization)/n

式中，Qt為某一年份某一類別廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量；H為同年該類產(chǎn)品的社會保有量，分為家庭保有量和組織保有量兩部分，分別用household和organization表示；n為該類產(chǎn)品的平均使用壽命。

該方法簡便易用，但是沒有考慮科技進(jìn)步和經(jīng)濟發(fā)展引發(fā)的電器電子產(chǎn)品平均使用壽命的變化，會在一定程度上影響估算結(jié)果的準(zhǔn)確性，故應(yīng)用實例較少[20-21]。但是，對于缺乏準(zhǔn)確銷售量數(shù)據(jù)的區(qū)域尺度則只能利用該方法進(jìn)行估算[22-23]。

除常用英文名外，亦有文獻(xiàn)將此方法稱為Approximation[24]，Estimate formula[8]，Batch leaching[12]和Stock &lifetime[12]等。

1.6 時間梯度模型

也被稱為“時間階段模型”。該方法以某一類別電器電子產(chǎn)品的社會保有量和銷售量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，考慮進(jìn)入和退出保有量的產(chǎn)品數(shù)量，假設(shè)初始年份之前的廢棄物產(chǎn)生量為零，利用歸納法的思想進(jìn)行估算。估算公式為：

Qt=∑Sn-(Ht-Ht′)(household+organization)-∑Qn, (n=t′+1to t, t′

式中，Qt和Qn分別代表t年和n年的某一類別廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量；H為該類產(chǎn)品的社會保有量，分為家庭保有量和組織保有量兩部分，分別用household和organization表示；Sn為n年的產(chǎn)品銷售量；t′為輸入數(shù)據(jù)起始年份。

該方法涉及的參數(shù)較多，不同種類的電器電子產(chǎn)品在家庭和組織中的用途和保有情況不一，需要根據(jù)實際情況區(qū)別對待。應(yīng)用實例中廖程浩和張永波基于同一套銷售量數(shù)據(jù)，分別采用時間梯度模型、市場供給模型以及消費與使用模型對2005—2010年我國廢棄手機產(chǎn)生量進(jìn)行了估算[25]；Araujo等利用該方法估算了巴西市場不飽和電器電子產(chǎn)品(電腦和手機)的廢棄量[3]。

1.7 MFA模型

該方法基于物料守恒原理，將某一類別電器電子產(chǎn)品的社會保有量視為一個整體，基于社會保有量的變化和一定時間內(nèi)的銷售量對廢棄量進(jìn)行估算。估算公式為：

Qt=St-ΔH(household+organization)

式中，Qt為某一時期某一類別廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量；St為同期該類產(chǎn)品的銷售量；ΔH為同期該類產(chǎn)品社會保有量的變化，分為家庭保有量和組織保有量兩部分，分別用household和organization表示。從形式上看，該方法類似于簡化的時間梯度模型，但是其設(shè)計思路卻不盡相同。

該方法涉及參數(shù)少，估算過程簡便，在近年獲得了較多的應(yīng)用，但是對于“庫容”或者社會保有量無法確定的電器電子產(chǎn)品類別的廢棄物產(chǎn)生量估算工作則無能為力。例如，Jinglei Yu和Yan Yang等分別應(yīng)用該方法估算了世界范圍[26]和美國國內(nèi)[27]的廢棄電腦產(chǎn)生量；Ling Zhang等估算了我國2010—2030年[28]和南京市2009—2050年[29]廢棄電視、電腦、冰箱、空調(diào)和洗衣機的產(chǎn)生量；Bernhard Steubing等基于該方法估算了2009—2020年智利的廢棄電腦產(chǎn)生量[30]；Chun-hsu Lin估算了臺灣1997—2005年廢棄電視、冰箱、空調(diào)和洗衣機的產(chǎn)生量[31]；Hai-Yong Kang和Julie M.Schoenung估算了美國加利福尼亞州2000—2012年廢棄電腦中央處理器、CRT和LCD顯示器的產(chǎn)生量[32]；Yong-Chul Jang和Jinglei Yu等分別應(yīng)用該方法估算了韓國[33]和中國[34]的廢棄手機產(chǎn)生量。

1.8 飽和市場模型

該方法基于市場供給模型，以某一類別電器電子產(chǎn)品的銷售量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，假設(shè)處于使用狀態(tài)的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)達(dá)到飽和，利用產(chǎn)品替換率估算廢棄量[35]。估算公式為：

Qt=St·Fs

式中，Qt為某一時期某一類別廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量；St為同期該類產(chǎn)品的銷售量；Fs為飽和因子，即產(chǎn)品的替換率，指可能造成同類產(chǎn)品廢棄的電器電子產(chǎn)品占該類產(chǎn)品銷售量的比例，例如若Fs=0.6，則表示新銷售的某類電器電子產(chǎn)品中有60%將替換現(xiàn)有社會保有量中的同類產(chǎn)品，剩余的40%將導(dǎo)致社會保有量增加。

該方法計算簡便，但飽和因子的數(shù)值難以獲得，限制了其應(yīng)用。有研究表明，飽和因子隨著市場的飽和與技術(shù)的進(jìn)步有升高的趨勢。極端情況下，飽和因子Fs=1，即在某一時間段內(nèi)銷售某一類別的電器電子產(chǎn)品完全替代在用同類產(chǎn)品，這時產(chǎn)品的銷售量即等于同一時間段內(nèi)同類產(chǎn)品的廢棄量，這種情況是飽和市場模型的一個特例：完全飽和模型[36]。

1.9 時間序列模型

該類方法的設(shè)計思路為應(yīng)用不同函數(shù)，將時間作為預(yù)測變量，輸入年度、月度或者其他時間尺度的廢棄物產(chǎn)生量，用時間序列居前的已知數(shù)據(jù)推導(dǎo)時間序列居后的未知數(shù)據(jù)。

時間序列模型具體可以分為曲線估算方法、指數(shù)平滑方法、線性外推方法、趨勢分析方法、周期性方法和自回歸求和移動平均模型等。

時間序列模型的優(yōu)勢在于其良好的適應(yīng)性和簡單的數(shù)據(jù)需求。通常任何有意義或者可獲得的時間尺度上的廢棄物產(chǎn)生量都可以作為輸入數(shù)據(jù)，因此簡化了估算流程，便于應(yīng)用。但在另一方面，較低水平的數(shù)據(jù)需求無法保證估算結(jié)果的可靠性，因為過去的數(shù)據(jù)無法考慮未來可能發(fā)生的由于技術(shù)進(jìn)步等情況引起的產(chǎn)品替代。因此，該類方法通常至少需要輸入50—100組觀測數(shù)據(jù)以保證估算結(jié)果準(zhǔn)確性。應(yīng)用實例有聯(lián)合國大學(xué)(United Nations University)介紹的一種基于迭代接近方法的廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法[37]以及Keijiro Masui利用多元回歸分析估算廢棄空調(diào)的產(chǎn)生量[38]。

在已有研究中，本類方法更多的被用于在廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算中對于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理方面，例如Osibanjo等應(yīng)用回歸分析擬合了尼日利亞和美國的移動電話滲透率，作為廢棄手機產(chǎn)生量估算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[21]；高穎楠等應(yīng)用回歸分析基于1998—2009年我國手機銷售量預(yù)測了2010—2020年我國手機銷售量，并在此基礎(chǔ)上利用市場供給A模型估算了我國2010—2020年的廢棄手機產(chǎn)生量[15]；Jinglei Yu，Yan Yang和Dwivedy等分別基于描述種群生長情況的邏輯斯蒂方程估算了世界范圍[26]、美國[27]和印度[39]的電腦滲透率，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用MFA模型估算了相應(yīng)的廢棄電腦產(chǎn)生量；岡珀茨曲線(Gompertz curve)[7, 27, 40]，費雪-派模型(Fisher-Pry model)[40-42]和巴斯模型(Bass model)[40, 43]等方法可以用于估算技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生的替代作用；威布爾分布(Weibull distribution)則可以用于估算電器電子產(chǎn)品的壽命分布[12, 29, 41]。

除常用英文名外，亦有文獻(xiàn)將此類方法稱為Projection[7]。

1.10 因子模型

因子模型只考慮電器電子產(chǎn)品生命周期中的廢棄階段，試圖通過解釋和定量分析影響廢棄物產(chǎn)生過程的各種因子而估算廢棄物的產(chǎn)生量。

該方法一般分為三個步驟，分別為：定性識別影響因子，確定影響因子與廢棄物產(chǎn)生量間的定量關(guān)系，設(shè)置合理情景進(jìn)行估算[44]。影響產(chǎn)品廢棄的因子很多，例如居民消費價格指數(shù)〗、國內(nèi)生產(chǎn)總值等宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù)以及研究區(qū)域的居民年齡構(gòu)成、受教育程度、收入情況和家庭結(jié)構(gòu)等微觀統(tǒng)計數(shù)據(jù)。其中多項因子可以精確量化[45]，某些因子也可以通過情景設(shè)置得以量化，從而使利用因子模型估算廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量成為可能[46]。但是，諸如消費者行為等間接因子則難以量化。

參數(shù)眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點限制了因子模型在廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算工作中的實際應(yīng)用，建立普適性的模型框架和影響因子量化流程是因子模型貼近實際應(yīng)用的關(guān)鍵。在具體應(yīng)用中，Shan-shan Chung等通過問卷調(diào)查的結(jié)果研究了不同因子對于香港家庭電器電子產(chǎn)品保有量的影響，在此基礎(chǔ)上估算了香港的廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量[23]；Saphores等通過問卷調(diào)查的方法確定影響因子的數(shù)值，進(jìn)而估算了2006年美國家庭閑置的電器電子產(chǎn)品數(shù)量[47]。

1.11 計量經(jīng)濟學(xué)分析

計量經(jīng)濟學(xué)分析指基于國內(nèi)生產(chǎn)總值等經(jīng)濟學(xué)指標(biāo)估算社會消費行為的分析方法[48]。該方法通過在已有廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量與未來經(jīng)濟學(xué)指標(biāo)的預(yù)測值間建立定量關(guān)系估算未來的廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量。

該方法的應(yīng)用過程通常包括以下三個步驟：根據(jù)經(jīng)濟理論構(gòu)建一個計量經(jīng)濟學(xué)聯(lián)立方程；使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)測試方程，確保提出的方程能擬合數(shù)據(jù)；假設(shè)方程在未來不變，依據(jù)此方程做出預(yù)測。數(shù)據(jù)需求則包括研究區(qū)域和特定時段內(nèi)的居民收入水平和物價水平等參數(shù)，技術(shù)進(jìn)步也是需要考慮的關(guān)鍵因素。現(xiàn)階段，計量經(jīng)濟學(xué)分析在估算廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量方面的應(yīng)用實例較少，例如丹麥環(huán)境保護署[49]和挪威中央統(tǒng)計局[50]的相關(guān)工作。

1.12 使用階段分析

該方法需要考慮3個方面的因素：電器電子產(chǎn)品的壽命分布、社會保有量和技術(shù)進(jìn)步引發(fā)的產(chǎn)品替代效應(yīng)[7]。

該方法對于輸入數(shù)據(jù)精度要求高，例如壽命分布和替代效應(yīng)分別需要使用威布爾分布和費雪-派模型等方法計算，由此導(dǎo)致計算過程相對復(fù)雜，應(yīng)用實例較少。例如，Walk基于該方法估算了德國巴登-符騰堡州2000—2015年家用CRT顯示器的廢棄量[41]。

1.13 直接分析法

直接分析法是一種很少被提及的廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法，該方法基于從廢棄電器電子產(chǎn)品回收網(wǎng)點或處理設(shè)施處采集的產(chǎn)品回收數(shù)據(jù)分析總體產(chǎn)生量。

該方法對于輸入數(shù)據(jù)的精確度要求高，適用于具有完善的廢棄電器電子產(chǎn)品管理體系的國家和地區(qū)。例如中國香港特別行政區(qū)政府就利用該方法估算了城區(qū)廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生數(shù)量，取得了較好效果[51]；Feszty等綜合廢棄電器電子產(chǎn)品回收數(shù)據(jù)，估算了歐盟規(guī)定回收的十類廢棄電器電子產(chǎn)品在英國的產(chǎn)生量，在此基礎(chǔ)上基于蘇格蘭在英國的人口比例估算了其廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量[52]。

除常用英文名外，亦有文獻(xiàn)將此方法稱為Waste facility record compilation[7]。

2 廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法的選擇策略

各種廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法因為其自身不同的設(shè)計思路與數(shù)據(jù)需求而具有不同的特點，不同方法的數(shù)據(jù)需求詳見表1。理論上，上述方法均可用于各類電器電子產(chǎn)品的廢棄量估算；實際應(yīng)用中，估算方法的選擇受到系統(tǒng)邊界、參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)來源等因素的共同影響，以具體情景下的主觀選擇為主。目前為止，文獻(xiàn)中尚未見報道通用型廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法的選擇策略。

為了提高廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算結(jié)果的準(zhǔn)確性，本研究嘗試提出廢棄電器電子產(chǎn)品估算方法的一般性選擇策略。該策略基于系統(tǒng)邊界、產(chǎn)品類別、數(shù)據(jù)來源等估算過程特征，探討了適宜估算方法的選擇流程。

2.1 系統(tǒng)邊界

根據(jù)廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算的系統(tǒng)邊界，進(jìn)行估算方法的初步選擇。

表1 廢棄電器電子產(chǎn)產(chǎn)生量估算方法的數(shù)據(jù)需求Table 1 Data demands for various methods

時間尺度方面，若需要對未來的產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測，則需要考慮時間序列模型、使用階段分析、計量經(jīng)濟學(xué)分析等方法。

空間尺度方面，針對國家尺度的估算通常不會因為數(shù)據(jù)可獲性影響估算方法的選擇；針對區(qū)域尺度(地區(qū)、省、市、自治區(qū)等)的社會保有量和銷售量數(shù)據(jù)通常不易獲得，因而限制了消費與使用模型、時間梯度模型、MFA模型以及使用階段分析等方法的應(yīng)用。

國別方面，若估算對象為發(fā)展中國家，則需考慮廢棄電器電子產(chǎn)品非正規(guī)回收活動的存在，因此直接分析法難以奏效；而對于具有完善的廢棄電器電子產(chǎn)品管理體系的發(fā)達(dá)國家，則可應(yīng)用直接分析法進(jìn)行估算。

2.2 產(chǎn)品類別

根據(jù)估算產(chǎn)品類別，開展廢棄電器電子產(chǎn)品估算方法的進(jìn)一步遴選。根據(jù)所選產(chǎn)品類別的市場飽和程度、壽命特征等分類標(biāo)準(zhǔn)，廢棄電器電子產(chǎn)品可分為多種類型，基于此可以進(jìn)一步對估算方法進(jìn)行篩選。

基于市場飽和程度，電器電子產(chǎn)品可以分為市場飽和產(chǎn)品與市場不飽和產(chǎn)品。若產(chǎn)品類別市場飽和程度與替換率較高，例如城市家庭中的洗衣機等大型家用電器，則可應(yīng)用飽和市場模型；若市場飽和程度或替換率較低，例如農(nóng)村家庭中的空調(diào)等產(chǎn)品，則飽和市場模型不再適用。

基于壽命特征，電器電子產(chǎn)品可分為硬件型、技術(shù)型與混合型。平均使用壽命可以視為壽命分布的一種簡化形式。若估算對象為大型家用電器等硬件型產(chǎn)品，其壽命多因硬件損壞而結(jié)束且相對穩(wěn)定，則可使用正態(tài)分布或者威布爾分布等方法計算產(chǎn)品壽命分布，進(jìn)而優(yōu)先選擇市場供給A模型、斯坦福模型等方法；若產(chǎn)品壽命與技術(shù)革新密切相關(guān)，相對較短且不穩(wěn)定(例如電腦、手機等消費電子產(chǎn)品)，則時間梯度模型、MFA模型等無需壽命分布的方法更為適用。

2.3 數(shù)據(jù)來源與質(zhì)量

經(jīng)過前兩個步驟的篩選之后，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性、來源與質(zhì)量等因素最終選擇適宜的估算方法。輸入數(shù)據(jù)是估算廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接影響著估算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。例如，產(chǎn)品銷售量是絕大多數(shù)廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，一般有兩種數(shù)據(jù)來源：其一為由當(dāng)期產(chǎn)量、進(jìn)出口量推算得到的表觀銷售量，其優(yōu)勢在于產(chǎn)量、進(jìn)出口量等數(shù)據(jù)均為國家統(tǒng)計體系中的權(quán)威數(shù)據(jù)，不足則在于沒有考慮當(dāng)期未形成實際銷售而暫存于各級銷售商處的產(chǎn)品數(shù)量；其二則是通過市場調(diào)研等方式得到，多來源于行業(yè)協(xié)會或者專業(yè)市場調(diào)研公司，可以反映產(chǎn)品銷售量的真實狀況，但是一般持續(xù)性較差。在針對我國廢棄手機產(chǎn)生量進(jìn)行估算的3組已有研究中，就分別采用了3組各不相同的年度手機銷售量數(shù)據(jù)，包括表觀銷售量[34]、《中國信息年鑒》中的銷售量[15]以及源自第3方市場調(diào)研公司的銷售量[25]。由于來源不同，3組銷售量數(shù)據(jù)在某些年份差異明顯，嚴(yán)重影響了估算結(jié)果的質(zhì)量。

另外，一些已有研究使用的輸入數(shù)據(jù)為轉(zhuǎn)引自其他研究的“二次引用數(shù)據(jù)”，這就需要對轉(zhuǎn)引數(shù)據(jù)的可靠性加以評估，以便將不確定性控制在合理范圍內(nèi)。

3 討論

本文系統(tǒng)分析了國內(nèi)外現(xiàn)有的13種廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法，分別對其設(shè)計思路、估算公式與應(yīng)用實例等方面進(jìn)行了詳述，特別在數(shù)據(jù)需求方面對13種方法進(jìn)行了對比。基于上述分析提出了廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法的選擇策略，即綜合考慮估算對象的系統(tǒng)邊界、產(chǎn)品類別、數(shù)據(jù)來源與質(zhì)量等特征，基于實際情況選擇適宜的估算方法。

產(chǎn)生量是廢棄電器電子產(chǎn)品管理的重要基礎(chǔ)信息。目前國內(nèi)外廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量的數(shù)據(jù)主要通過估算獲得，結(jié)果的可靠性有待提高。選擇適宜的估算方法與提高數(shù)據(jù)質(zhì)量是廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算工作中需要解決的關(guān)鍵問題。圍繞上述關(guān)鍵問題，近年來學(xué)術(shù)界進(jìn)行了一些有益的探索：在估算方法選擇方面，近年來國內(nèi)外高水平估算實例多采用MFA模型，以期通過宏觀的設(shè)計思路彌補微觀數(shù)據(jù)精度的不足；在提高數(shù)據(jù)質(zhì)量方面，近年來國內(nèi)外學(xué)術(shù)界通過拓寬數(shù)據(jù)來源、應(yīng)用數(shù)理模型與進(jìn)行交叉檢驗等方法對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以期提高其精確性。上述探索都取得了較好的效果，預(yù)期在未來的一段時間內(nèi)，這兩方面仍將是廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算領(lǐng)域研究的熱點和重點，而數(shù)據(jù)需求較少的MFA模型則會獲得更多的應(yīng)用。

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Generation estimation of waste electrical and electronic equipment: methods review and selection strategy

LI Bo1，YANG Jianxin1,*，Lü Bin1，SONG Xiaolong2

1StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China2ShanghaiCooperativeCentreforWEEERecycling,ShanghaiSecondPolytechnicUniversity,Shanghai201209,China

The generation estimation can provide fundamental information to construct a sustainable management system of waste electrical and electronic equipment (WEEE).However, the reliable estimation result is difficult to obtain and verify.The selection of proper approach and the improvement of data quality are both key issues for improving the generation estimation of WEEE.The present work analyzed the methodologies and applications of the generation estimation of WEEE and identified the data requirements and appropriate application conditions for each method.The selection strategy was analyzed to provide authentic estimations and sustainable management of WEEE.

waste electrical and electronic equipment (WEEE);e-waste;generation amount;estimation methods;selection strategy

中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心“一三五”項目課題(YSW2013B04-03)

2014-08-17; < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期:

日期:2015-05-21

10.5846/stxb201408171623

*通訊作者Corresponding author.E-mail: yangjx@rcees.ac.cn

李博，楊建新，呂彬，宋小龍.廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算——方法綜述與選擇策略.生態(tài)學(xué)報,2015,35(24):7965-7973.

Li B，Yang J X，Lü B，Song X L.Generation estimation of waste electrical and electronic equipment: methods review and selection strategy.Acta Ecologica Sinica,2015,35(24):7965-7973.