劉存昊 李丹 劉新 蘇字成

摘要：基于激勵(lì)理論的高校垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)，主要用戶(hù)為高校在校生群體，旨在設(shè)計(jì)一款能夠幫助高校學(xué)生便捷進(jìn)行垃圾回收、分類(lèi)、處理一體化的高校垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)垃圾流向追蹤、智能垃圾種類(lèi)識(shí)別、預(yù)約回收等功能。高校學(xué)生群體人口基數(shù)大，且有著一定的知識(shí)背景作為依托，從而接受新事物的能力較強(qiáng)。他們即將走向社會(huì)，成為祖國(guó)未來(lái)的中堅(jiān)力量，從這里作為切入口，可以起到很好的垃圾分類(lèi)社會(huì)領(lǐng)導(dǎo)性作用。

關(guān)鍵詞：激勵(lì)理論;高校;垃圾分類(lèi)

1???? 引言

1.1? 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

我國(guó)高校大學(xué)生目前對(duì)垃圾分類(lèi)投放的意識(shí)比較淡薄，對(duì)垃圾分類(lèi)的相關(guān)知識(shí)沒(méi)有得到正確的認(rèn)識(shí)，學(xué)校內(nèi)的垃圾分類(lèi)硬性設(shè)施不完善，從而導(dǎo)致惡性循環(huán)。基于激勵(lì)理論的垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)即在滿足大學(xué)生對(duì)于垃圾回收需要的基礎(chǔ)上，調(diào)動(dòng)學(xué)生群體的環(huán)保積極性，提高同學(xué)們的垃圾分類(lèi)意識(shí)，潛移默化地普及垃圾分類(lèi)知識(shí)，從而達(dá)到學(xué)生群體將垃圾分類(lèi)視為生活習(xí)慣的目的。

針對(duì)市面上少有一款能夠適用于高校的垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)整體解決方案的現(xiàn)狀，項(xiàng)目組擬開(kāi)發(fā)出一套可行性高、高內(nèi)聚性、低耦合性的垃圾分類(lèi)回收軟件系統(tǒng)，并采用NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能垃圾箱相連，組成基于激勵(lì)理論的高校垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)。

1.2? 項(xiàng)目背景

中國(guó)是世界第一人口大國(guó)，也是世界第一的垃圾制造大國(guó)，全國(guó)生活垃圾年產(chǎn)量約4 億噸，并且以每年8%的速度遞增。更加嚴(yán)峻的問(wèn)題是，人們這么多年來(lái)，對(duì)待處理垃圾的態(tài)度欠佳，從未認(rèn)真考慮過(guò)垃圾問(wèn)題，一直以簡(jiǎn)單粗暴的方式處理垃圾。例如，垃圾填埋是中國(guó)城市垃圾的主要處理方法，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)600多座大中型城市中，三分之二陷入在垃圾包圍之中，四分之一的城市已經(jīng)沒(méi)有堆放垃圾的合適場(chǎng)所，僅首都北京，就有400多個(gè)垃圾填埋場(chǎng)將城市環(huán)繞包圍[1]。由此可見(jiàn)，落后的垃圾處理意識(shí)與日益緊張的垃圾處理局面之間的矛盾激化出的人類(lèi)生存問(wèn)題是必須要被解決的，通過(guò)帶動(dòng)高校學(xué)生垃圾分類(lèi)意識(shí)從而形成整個(gè)社會(huì)對(duì)于垃圾分類(lèi)的整體認(rèn)同的必要性逐漸顯現(xiàn)。

2激勵(lì)理論研究

根據(jù)馬斯洛的需求層次理論，人的需要可按照發(fā)生的先后次序分為生理需要、安全需要、社交需要、尊重需要、自我實(shí)現(xiàn)需要五個(gè)等級(jí)[2]。大學(xué)生學(xué)習(xí)在教室，活動(dòng)在校園，居住在寢室，形成一個(gè)“圈子”。班級(jí)同學(xué)、寢室舍友、社團(tuán)成員團(tuán)體行動(dòng)，形成強(qiáng)烈的社會(huì)屬性。在這樣的氛圍中加強(qiáng)垃圾分類(lèi)的輿論引導(dǎo)和公益科普，對(duì)垃圾分類(lèi)做的好的同學(xué)、寢室、班級(jí)給予正面表?yè)P(yáng)物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，在評(píng)獎(jiǎng)評(píng)優(yōu)學(xué)生會(huì)選舉時(shí)給予加分，可大大提高大學(xué)生垃圾分類(lèi)意識(shí)，起到正面促進(jìn)作用。

3高校垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于激勵(lì)理論的高校垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)是一款基于5G+AR識(shí)別技術(shù)的新一代垃圾分類(lèi)整體解決系統(tǒng)方案，它由兩端組成：服務(wù)器后臺(tái)端與客戶(hù)前臺(tái)端。后臺(tái)端基于阿里云ECS多線BGP服務(wù)器，使用SpringBoot框架實(shí)現(xiàn)后端設(shè)計(jì)，前端使用Html5+CSS+Jquery+微信小程序技術(shù)，能夠便利實(shí)現(xiàn)對(duì)解決垃圾從分類(lèi)、回收、處理全流程中遇到的問(wèn)題。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1 所示。

系統(tǒng)后端設(shè)計(jì)。部分高校由于垃圾分類(lèi)投放時(shí)間限制，學(xué)生無(wú)法實(shí)現(xiàn)垃圾投放。用戶(hù)可通過(guò)手機(jī)小程序預(yù)約垃圾回收，即“垃圾傾倒預(yù)約”功能，只需少量積分，即可實(shí)現(xiàn)預(yù)約。后端接到指令后進(jìn)行處理，其他用戶(hù)或指定的垃圾回收人員收到此預(yù)約后可接單，通過(guò)將垃圾投放入垃圾箱即完成一單。用戶(hù)也可接他人投放垃圾的訂單。完成一單后可獲得一定數(shù)量積分，積分可轉(zhuǎn)換為現(xiàn)金，增加了學(xué)生參與的積極性。

系統(tǒng)前端設(shè)計(jì)。前端使用了基于OpenCV的圖像識(shí)別技術(shù)。針對(duì)于垃圾分類(lèi)回收識(shí)別場(chǎng)景，通過(guò)攝像頭采集垃圾投放過(guò)程中視頻，并將視頻使用指定的框架進(jìn)行智能分析，分析出垃圾外觀，生成唯一垃圾碼。本文提出的方案基于垃圾外觀外形信息，采用級(jí)聯(lián)CNN網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)垃圾外觀信息，之后通過(guò)一個(gè)無(wú)關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)的垃圾外觀估計(jì)CNN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行垃圾外觀估計(jì)，最終根據(jù)外觀特點(diǎn)計(jì)算出唯一垃圾碼，反饋到后端。

4???? 行業(yè)市場(chǎng)前景分析

有數(shù)據(jù)顯示，2013年德國(guó)實(shí)現(xiàn)了生活垃圾回收率83%，其中65%被循環(huán)利用，另外18%通過(guò)焚燒回收能源。德國(guó)有這樣的垃圾分類(lèi)成績(jī)得益于有一套成功的垃圾分類(lèi)回收體系，“垃圾變現(xiàn)”之道便是體系的核心所在。若居民將垃圾分類(lèi)錯(cuò)誤將被罰款，且金額不小。喝完的飲料瓶可以投入飲料瓶回收機(jī)，賺取回收利潤(rùn)。通過(guò)政府的補(bǔ)貼，使得垃圾行業(yè)成為了盈利的行業(yè)。

基于以上背景，本系統(tǒng)前期應(yīng)用于高校，用平臺(tái)的廣告費(fèi)用和垃圾回收后所得費(fèi)用支付垃圾處理費(fèi)用和平臺(tái)積分兌換費(fèi)用，在總體上維持盈利大于支出情況。根據(jù)其它高校垃圾分類(lèi)系統(tǒng)的研究，在不繳納企業(yè)所得稅的前提下，得到三年后項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為4.8萬(wàn)元[3]，且會(huì)帶來(lái)巨大的間接效益，從項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益上是完全具有可行性的。結(jié)合本系統(tǒng)的投資開(kāi)發(fā)實(shí)際情況，每年凈收入預(yù)計(jì)將不少于2.1萬(wàn)元。

5???? 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本系統(tǒng)的研發(fā)與實(shí)踐，高校部分沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行垃圾投放的學(xué)生不再需要在指定時(shí)間手動(dòng)分類(lèi)、投放垃圾，只需通過(guò)系統(tǒng)預(yù)約垃圾回收，將垃圾放在指定地點(diǎn)即可。對(duì)于能夠自行進(jìn)行垃圾分類(lèi)投放的學(xué)生，系統(tǒng)將為其增加積分，積分可兌換更多獎(jiǎng)品，為學(xué)生養(yǎng)成垃圾分類(lèi)良好習(xí)慣做出貢獻(xiàn)。本項(xiàng)目助力全社會(huì)形成便捷、高效、可行、環(huán)保的垃圾分類(lèi)理念。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 鄧俊，徐琬瑩，周傳斌.北京市社區(qū)生活垃圾分類(lèi)收集實(shí)效調(diào)查及其長(zhǎng)效管理機(jī)制研究[J].環(huán)境科學(xué)，2013，34（01）：395-400.

[2]?? 王祥梅.基于馬斯洛需要層次理論的大學(xué)生需求分析[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2015（08）：24.

[3]?? 楊曉茜.高校學(xué)生生活垃圾的分類(lèi)回收及其可行性分析[D].武漢理工大學(xué)，2013.

作者簡(jiǎn)介：

劉存昊（2000-），男，漢族，遼寧，沈陽(yáng)城市建設(shè)學(xué)院，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，本科在讀

李丹（1983-），女，碩士研究生，講師，研究方向機(jī)器視覺(jué)（為本文通訊作者）。

基金項(xiàng)目：沈陽(yáng)城市建設(shè)學(xué)院2020年校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：202013208063基于激勵(lì)理論的高校垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)）