王丹，萬(wàn)旭

（1.吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院基礎(chǔ)科學(xué)部；2.吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院市政與環(huán)境工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130114）

深圳市生活垃圾處理社會(huì)總成本分析

王丹1，萬(wàn)旭2

（1.吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院基礎(chǔ)科學(xué)部；2.吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院市政與環(huán)境工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130114）

建立深圳市垃圾處理的社會(huì)總成本模型.利用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出深圳市生活垃圾清運(yùn)量的多元線性回歸模型.基于該模型預(yù)測(cè)出2017年深圳市垃圾清運(yùn)量，計(jì)算出幾種垃圾處理模式下當(dāng)前及未來(lái)10年的處理成本，并給出不同情況下選用垃圾處理模式的方案.

多元線性回歸分析；因子分析；SPSS；MATLAB

1 問(wèn)題的提出及假設(shè)

改革開(kāi)放后，隨著深圳市的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，常住人口的大量增加，垃圾處理問(wèn)題也隨之而來(lái).垃圾處理過(guò)程中的運(yùn)輸成本、土地成本為政府帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時(shí)垃圾的不同處理方法也能為我們帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)收益.如何在保護(hù)環(huán)境的前提下實(shí)現(xiàn)垃圾處理社會(huì)總成本利益最大化是各級(jí)政府較為關(guān)注的問(wèn)題.

本文建立并求解了以下問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，對(duì)模型的結(jié)論做出了合理分析和解釋.

⑴根據(jù)歷年的垃圾清運(yùn)量，預(yù)測(cè)未來(lái)幾年的深圳市垃圾清運(yùn)量.以此為基礎(chǔ)，建立深圳市垃圾處理總的社會(huì)成本的數(shù)學(xué)模型.

⑵給出深圳市垃圾處理分類(lèi)制度模式.問(wèn)題數(shù)據(jù)來(lái)自2017年深圳杯數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽C題.

根據(jù)模型簡(jiǎn)化求解的需求，本文提出以下假設(shè)：⑴假設(shè)人員工資固定不變?yōu)閅元/天；

⑵假設(shè)近幾年深圳市人口、GDP不會(huì)發(fā)生無(wú)法預(yù)測(cè)的變化；

⑶假設(shè)在垃圾運(yùn)輸過(guò)程中，沒(méi)有任何垃圾的掉落.

2 城市垃圾處理社會(huì)總成本的數(shù)學(xué)模型

2.1 城市垃圾處理社會(huì)總成本的數(shù)學(xué)模型

城市垃圾處理社會(huì)總成本與固定成本、可變成本及垃圾處理總收益D的關(guān)系為

其中固定成本包括每日的人員工資及土地成本Z，

可變成本N由垃圾車(chē)用油的總成本J、垃圾收運(yùn)成本M、垃圾收集成本A及垃圾處理總成本B總構(gòu)成

2.2 垃圾處理社會(huì)成本各項(xiàng)因素敏感度分析

影響垃圾處理社會(huì)成本的不確定因素有：垃圾車(chē)用油的總成本、垃圾收運(yùn)成本、垃圾收集成本、垃圾處理總成本、垃圾處理總收益.

以城市垃圾處理社會(huì)總成本為分析指標(biāo)，選取其不確定因素的變化百分率為±10%.

由公式計(jì)算出靈敏度系數(shù).由靈敏度分析得出垃圾處理成本為最敏感因素.

3 深圳市未來(lái)幾年垃圾清運(yùn)量預(yù)測(cè)模型

利用SPSS軟件對(duì)附件中2000-2009年深圳市生活垃圾清運(yùn)量及其影響因素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到深圳市生活垃圾清運(yùn)量預(yù)測(cè)的回歸模型.

表1 模型擬合度分析

由SPSS模型擬合度分析結(jié)果（表1）可得出，99.4%的預(yù)測(cè)可以用這個(gè)模型來(lái)預(yù)測(cè).

表2 模型顯著性分析

由表2可看出Sig=0.0000.005，說(shuō)明該模型非常顯著，可信.所以深圳市生活垃圾清運(yùn)量預(yù)測(cè)可采用多元線性回歸模型.

深圳市生活垃圾清運(yùn)量的多元線性回歸模型為

由SPSS軟件分析出回歸標(biāo)準(zhǔn)化殘差的標(biāo)準(zhǔn)P-P圖可看出預(yù)測(cè)值偏離實(shí)際值程度較小，即預(yù)測(cè)值與實(shí)際值誤差較小，故模型可用.

表3 模型系數(shù)分析

4 深圳市垃圾分類(lèi)模式

為了設(shè)計(jì)深圳生活垃圾分類(lèi)制度建設(shè)的優(yōu)選模式，根據(jù)相關(guān)資料，研究分析各類(lèi)垃圾含水量對(duì)成本效益的影響.對(duì)深圳市各垃圾處理設(shè)施，歷年的物理組成數(shù)據(jù)與總含水量進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)因子分析達(dá)到分析目的.

利用SPSS軟件進(jìn)行因子分析.由相關(guān)性檢驗(yàn)矩陣可知變量間具有相關(guān)性.

表4 KMO和Bartlett的檢驗(yàn)

由表4可知KMO值小于0.7，Bartlet球形度檢驗(yàn)，Sig.＜0.001.變量之間存在相關(guān)性，可以進(jìn)行因子分析.

解釋的總方差中成分1和2的特征值大于1.他們合計(jì)能解釋71.034%的方差.所以我們可以提取1和2作為主成分，其余成分包含的信息較少，故舍去.

通過(guò)成分得分系數(shù)分析成分一的廚余垃圾與含水率成正相關(guān)，因此廚余垃圾單獨(dú)分為一類(lèi).

成分三的金屬、玻璃與含水率的負(fù)相關(guān)很高，分別為0.522、0.490，因此金屬與玻璃分為一類(lèi).

而其他各類(lèi)垃圾隊(duì)含水率影響不大，因此分為一類(lèi).

綜上所述，深圳市垃圾處理分類(lèi)模式為：⑴廚余垃圾，⑵金屬與玻璃，⑶其他.

〔1〕2017年“深圳杯”數(shù)學(xué)建模挑戰(zhàn)賽C題.http://m2ct.org

〔2〕武松,潘發(fā)明,等.SPSS統(tǒng)計(jì)分析大全[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.

〔3〕榮婷婷,任苒.關(guān)于我國(guó)特大城市生活垃圾處理的思考-以北京為例[J].宏觀經(jīng)濟(jì)研究，2015（09）：144-150.

〔4〕王芮.中國(guó)城市生活垃圾分類(lèi)處理政策研究[D].中國(guó)海洋大學(xué)，2015.6.

X705；X224.5

A

1673-260X（2017）11-0111-02

2017-09-28