北京市生活垃圾產(chǎn)生量的預(yù)測(cè)研究

秋春童，葛新權(quán)

（北京信息科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京100192）

北京市生活垃圾產(chǎn)生量的預(yù)測(cè)研究

秋春童，葛新權(quán)

（北京信息科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京100192）

分析了影響北京市城市生活垃圾產(chǎn)生量的因素，采用多元回歸分析方法建立了城市生活垃圾年產(chǎn)生量的預(yù)測(cè)模型。并采用該模型，對(duì)2013—2015年北京市城市生活垃圾年產(chǎn)生量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。結(jié)果表明，未來(lái)2年北京市城市生活垃圾產(chǎn)生量呈緩慢上升趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2015年北京市城市生活垃圾產(chǎn)生量將達(dá)到662.4 t。

生活垃圾；多元回歸；產(chǎn)生量；預(yù)測(cè)

近年來(lái)，隨著首都城市化進(jìn)程加快、消費(fèi)水平的提高和消費(fèi)規(guī)模的擴(kuò)大，“垃圾圍城”的趨勢(shì)日益凸顯。這直接關(guān)系到北京市經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)。因此，如何科學(xué)有效地處理北京市城市生活垃圾，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，建設(shè)美麗北京已成為首都關(guān)注的熱點(diǎn)。無(wú)論從處理城市生活垃圾的成本費(fèi)用，處理過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)，還是處理后的收益權(quán)衡，生活垃圾的減量化都是最優(yōu)選擇。因此，必須重視減量化原則在城市生活垃圾處理中的重要作用[1]，而生活垃圾產(chǎn)生量的預(yù)測(cè)在減量化過(guò)程中有著重要作用。通過(guò)分析影響生活垃圾產(chǎn)生量的因素，建立回歸模型，對(duì)北京市城市生活垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1 北京城市生活垃圾現(xiàn)狀

目前，北京市城市生活垃圾處理以生活垃圾分類、垃圾處理廠建設(shè)為重點(diǎn)，出臺(tái)了相關(guān)政策措施，并取得了一定的效果。生活垃圾產(chǎn)生量的增長(zhǎng)速度得到了有效的控制，但是城市生活垃圾處理集中在末端處理，而末端處理以衛(wèi)生填埋為主。與焚燒相比，衛(wèi)生填埋占用大量土地資源且更容易造成二次污染。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家大多使用焚燒處理垃圾，焚燒可以有效減少用地，減少細(xì)菌病毒的滋生，將有害有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無(wú)害無(wú)毒物質(zhì)。焚燒的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于填埋。

目前北京市城市生活垃圾減量化的主體包括政府、生產(chǎn)企業(yè)、居民、環(huán)衛(wèi)體系和廢品再生體系，生活垃圾的減量離不開(kāi)任何一個(gè)主體的努力。政府在生活垃圾減量化過(guò)程中所扮演的角色主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是相關(guān)政策法規(guī)的制定。另一方面是政府相關(guān)部門(mén)對(duì)生活垃圾的收集、清運(yùn)、處理、回收、無(wú)害化的管理。相比較國(guó)外的生產(chǎn)企業(yè)，我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)中綠色包裝企業(yè)的比重仍然很低。居民的生活垃圾分類知識(shí)和繳費(fèi)意識(shí)逐漸提高。廢品再生體系在逐步完善。

圖1顯示了北京市2003—2012年垃圾清運(yùn)量，從2005年后，垃圾清運(yùn)量的增長(zhǎng)速度放緩，基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化處理。

圖1 生活垃圾產(chǎn)生量

2009年，北京市委市政府發(fā)布的《關(guān)于全面推進(jìn)生活垃圾處理工作的意見(jiàn)》中明確規(guī)定了生活垃圾處理的工作思路，是以建設(shè)“生態(tài)、循環(huán)、可持續(xù)”的垃圾處理系統(tǒng)為宗旨，遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，著力構(gòu)建統(tǒng)籌城鄉(xiāng)、結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)的生活垃圾處理體系和政府主導(dǎo)、社會(huì)參與、市級(jí)統(tǒng)籌、屬地負(fù)責(zé)的生活垃圾管理體系，實(shí)現(xiàn)垃圾減量化的目標(biāo)。在2012年垃圾焚燒處理、生化處理和填埋比例為2∶3∶5的基礎(chǔ)上，到2015年，這個(gè)比例將達(dá)到4∶3∶3[2]。這標(biāo)志著北京市已面臨城市垃圾在從無(wú)害化處理向綜合處理和循環(huán)利用階段的轉(zhuǎn)變。目前大多數(shù)國(guó)家主要采用生命周期全過(guò)程分析生活垃圾減量化處理。從原材料到產(chǎn)品的生產(chǎn)和流通，以及商品的消費(fèi)再到生活垃圾的清運(yùn)，處理和回收整個(gè)過(guò)程都遵循生活垃圾減量化的原則。圖2顯示了城市生活垃圾處理的這一過(guò)程。

圖2 生活垃圾處理的生命周期過(guò)程

經(jīng)過(guò)10余年的努力，北京市已經(jīng)建立起了較為完善的城市生活垃圾綜合處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由垃圾回收、垃圾分類、垃圾堆肥、垃圾焚燒與垃圾填埋等環(huán)節(jié)構(gòu)成。城市生活垃圾綜合處理系統(tǒng)的建立，標(biāo)志著我國(guó)城市生活垃圾處理方法的進(jìn)一步成熟，為實(shí)現(xiàn)生活垃圾減量化、無(wú)害化以及有效回收再利用做出了巨大的貢獻(xiàn)[3]。

文中垃圾產(chǎn)生量以北京市統(tǒng)計(jì)局的垃圾清運(yùn)量年度數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。我國(guó)2000年以前垃圾產(chǎn)生量是以車噸位計(jì)量的垃圾清運(yùn)量。2000年以后，垃圾的清運(yùn)量是由車噸位計(jì)量轉(zhuǎn)化而來(lái)的[2]。數(shù)據(jù)包含北京全市的垃圾清運(yùn)量。從圖1可以看出，10年來(lái)北京城市生活垃圾的產(chǎn)生量逐年遞增，但增長(zhǎng)幅度不大。從2009年以后基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化處理。2009年城市生活垃圾無(wú)害化處理比率為98.2%，2010年的無(wú)害化處理率為97%，2011年為98.2%，到2012年生活垃圾的無(wú)害化處理率高達(dá)99.1%。生活垃圾無(wú)害化處理率的提高，表明我國(guó)城市生活垃圾處理體系的逐漸成熟，各參與者的主體作用日漸明顯。

2 垃圾產(chǎn)量的影響因素分析

主要依據(jù)影響生活垃圾產(chǎn)生量的定量因素進(jìn)行預(yù)測(cè)。目前也有許多學(xué)者和專家對(duì)城市生活垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測(cè)。比如，采用灰色預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)遼寧省城市生活垃圾產(chǎn)生量[4]；采用多元線性回歸模型預(yù)測(cè)拉薩市區(qū)生活垃圾產(chǎn)生量[5]。結(jié)合影響北京城市垃圾產(chǎn)生量的因素，采用多元線性回歸模型，對(duì)北京市2013—2015年的生活垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測(cè)。多元線性回歸模型是研究多個(gè)自變量與因變量相互關(guān)系的一組統(tǒng)計(jì)理論和方法，又稱多元變量分析。這種方法可以在一次研究中同時(shí)檢驗(yàn)具有多個(gè)水平的多個(gè)因素各自對(duì)因變量的影響，以及各因素間的交互作用[6]。

影響城市生活垃圾產(chǎn)生量的因素來(lái)自多方面。比如人口數(shù)、居民的受教育水平、工資水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市居民生活水平、餐飲業(yè)的發(fā)展程度以及環(huán)境衛(wèi)生的投資。與此同時(shí)，還有不可控制的自然因素。比如暴雨、暴雪、地震等自然災(zāi)害。城鎮(zhèn)居民的就業(yè)率會(huì)影響居民生活垃圾和企事業(yè)生活垃圾產(chǎn)生量[7，8]。通過(guò)線性回歸分析表明垃圾產(chǎn)生量依賴于收入水平，高收入居民垃圾產(chǎn)生率比生活垃圾平均產(chǎn)生率高35%[9]。選取年末常住人口反映人口情況，人均GDP反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，居民消費(fèi)水平和住宅使用面積反映居民生活水平。此外還有環(huán)境衛(wèi)生的投資。環(huán)境衛(wèi)生投資額增加，垃圾清運(yùn)量和無(wú)害化處理量就會(huì)增加。因?yàn)槲闹羞x取垃圾清運(yùn)量作為垃圾產(chǎn)生量，所以隨著環(huán)境衛(wèi)生投資額的增加，城市生活垃圾清運(yùn)量增加，從而垃圾產(chǎn)生量會(huì)出現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。表1反映了影響垃圾產(chǎn)生因素在2003—2012年的指標(biāo)值，共有5個(gè)。表2反映了垃圾產(chǎn)生量與這5個(gè)影響因素的相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)越大，說(shuō)明因果關(guān)系越大。

選取的這5個(gè)變量與城市生活垃圾產(chǎn)生量的相關(guān)系數(shù)值都大于0.7，其中與住宅使用面積相關(guān)系數(shù)最大，達(dá)到0.949 035。

3 多元線性回歸模型的建立

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，建立2003—2012年北京城市生活垃圾產(chǎn)生量預(yù)測(cè)回歸模型。運(yùn)用該模型可研究2003—2012年北京城市生活垃圾產(chǎn)生量與影響生活垃圾產(chǎn)生量的因素之間的關(guān)系緊密程度。其中y表示生活垃圾產(chǎn)生量，x1表示人均GDP，x2表示年末常住人口，x3表示居民消費(fèi)水平，x4表示環(huán)境衛(wèi)生投資，x5表示住宅使用面積，采用OLS法進(jìn)行回歸分析。通過(guò)Eviews軟件得出結(jié)果見(jiàn)表3。

表1 2003—2012年影響北京市生活垃圾產(chǎn)量的因素

表2 生活垃圾產(chǎn)量與各影響因素的相關(guān)系數(shù)

表3 生活垃圾產(chǎn)生量與5因素回歸分析結(jié)果

由表3結(jié)果可知，x5參數(shù)估計(jì)值的經(jīng)濟(jì)意義明顯不合理，出現(xiàn)住宅使用面積與生活垃圾產(chǎn)生量的負(fù)相關(guān)，這表明模型存在多重共線性，對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)。從Eviews軟件得出的結(jié)果可知：模型的擬合優(yōu)度與F值較大，擬合優(yōu)度為0.988 834接近于1，F(xiàn)檢驗(yàn)顯著。但各參數(shù)的t檢驗(yàn)值較小，不顯著。說(shuō)明各個(gè)解釋變量的聯(lián)合線性作用對(duì)y影響顯著，但各個(gè)解釋變量之間存在多重共線性，使得它們對(duì)y的獨(dú)立作用不清晰，故t檢驗(yàn)不顯著[10]。

針對(duì)以上情況，對(duì)其進(jìn)行逐步回歸，以y為被解釋變量，分別與解釋變量x1，x2，x3，x4，x5構(gòu)成回歸模型，進(jìn)行模型估計(jì)。由Eviews軟件得出被解釋變量y與各個(gè)給定解釋變量的擬合優(yōu)度并把它們從大到小進(jìn)行排列，如表4所示。

表4 擬合優(yōu)度

首先建立y與x5的回歸模型，依次將x1，x2，x3，x4加入y與x5的回歸方程，建立新的回歸方程進(jìn)行回歸分析。當(dāng)加入x1，x2，x3時(shí)，仍然存在多重共線性的問(wèn)題，將x1，x2，x3舍去。對(duì)y與x4，x5進(jìn)行回歸分析時(shí)，沒(méi)有多重共線性。通過(guò)Eviews軟件得出表5結(jié)果。

表5 生活垃圾產(chǎn)生量與環(huán)境投資額和住宅面積回歸模型分析結(jié)果

回歸方程可寫(xiě)為：y=232.540 9+0.851 151x4+0.008 386x5，其中y表示生活垃圾的產(chǎn)生量，x4表示環(huán)境投資額，x5表示住宅使用面積。生活垃圾的產(chǎn)生量與環(huán)境衛(wèi)生投資額成正比，即環(huán)境衛(wèi)生投資額每增加1億元，垃圾清運(yùn)量增加0.85 t。這里的生活垃圾產(chǎn)生量指的是實(shí)際清運(yùn)量。由于環(huán)境衛(wèi)生投資額的增加，垃圾的實(shí)際清運(yùn)量也在增加，實(shí)現(xiàn)了垃圾減量化的處理，有利于環(huán)境的改善。生活垃圾產(chǎn)生量與住宅使用面積成正比，住宅使用面積大，生活垃圾產(chǎn)生量大。城市生活垃圾產(chǎn)生量的住宅面積彈性為0.008 4。在顯著性水平α=0.05下，得到F=80.70>F0.05（4，3）=9.117 2，所以垃圾產(chǎn)生量與選取的影響因素之間的線性關(guān)系是顯著的。

4 生活垃圾產(chǎn)量的預(yù)測(cè)

根據(jù)以上的預(yù)測(cè)模型和《北京市城市總體規(guī)劃（2004—2020年）》及“十二五”規(guī)劃的預(yù)測(cè)和規(guī)劃，北京市環(huán)境衛(wèi)生投資額的增長(zhǎng)速度為每年6%。住宅面積在2009年后的平均增長(zhǎng)速度為3%，2012年為1%，預(yù)計(jì)未來(lái)3年平均增長(zhǎng)速度為3%。這樣，2013—2015年，3年的環(huán)境衛(wèi)生投資額分別為24.9億元，26.4億元，28億元；住宅使用面積分別為：46 539.5萬(wàn) m2，47 470.3m2，48 419.7萬(wàn)m2。將2013—2015年的x4和x5值帶入到回歸方程中，得到3年的生活垃圾產(chǎn)生量分別為：644 t，653 t，662.4 t。這與北京市“十二五”期間每年垃圾減量3%的目標(biāo)，即2015年北京市生活垃圾總量減少17%，每天減少約3 000 t，累計(jì)減排300萬(wàn)t，實(shí)現(xiàn)原生垃圾零填埋，生活垃圾資源化率達(dá)到55%有一定的差距。

5 結(jié)論

從模型得出的預(yù)測(cè)結(jié)果可以看出，北京城市生活垃圾產(chǎn)生量與“十二五”規(guī)劃預(yù)計(jì)的產(chǎn)生量仍然有很大的差距。文中選取的生活垃圾產(chǎn)生量使用的是實(shí)際的清運(yùn)量，這與實(shí)際產(chǎn)生量存在一定的差距。因?yàn)樵谏罾a(chǎn)生與清運(yùn)的過(guò)程中，拾荒者獲得了相當(dāng)大的一部分可回收循環(huán)利用的垃圾資源。從北京市生活垃圾減量化的主體來(lái)看，政府制定的相關(guān)法律法規(guī)及管理措施的法律效力和行政效力比較低，生產(chǎn)企業(yè)面對(duì)較高的綠色包裝成本仍然選擇原始的生產(chǎn)方式。居民的生活垃圾收費(fèi)意愿和分類意識(shí)仍然不高。而廢棄物的整個(gè)再生循環(huán)系統(tǒng)不完善，沒(méi)有很好的監(jiān)督約束和激勵(lì)機(jī)制。在清運(yùn)過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行垃圾分類，在垃圾處理過(guò)程中較多的選擇混亂焚燒和衛(wèi)生填埋，沒(méi)有有效的循環(huán)利用可回收垃圾。

國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家城市生活垃圾處理的成功經(jīng)驗(yàn)也證明，要想真正徹底地解決城市生活垃圾處理問(wèn)題,必須從可持續(xù)發(fā)展角度和遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則出發(fā),從源頭控制產(chǎn)生量的增長(zhǎng),在源頭實(shí)現(xiàn)減量化。美國(guó)早在1976年就逐漸形成了以減量化為最主要的特征的生活垃圾管理模式，實(shí)施了聯(lián)邦政府為主導(dǎo)的國(guó)家城市生活垃圾減量化戰(zhàn)略[11]。在《北京市城市總體規(guī)劃（2004—2020年）》及“十二五規(guī)劃”中也提到，至2020年，我國(guó)的生活垃圾處理以焚燒為主，垃圾填埋作為垃圾處理的最終環(huán)節(jié)，終止混合垃圾進(jìn)入填埋場(chǎng)，提高垃圾回收的效率。因此，未來(lái)幾年城市生活垃圾減量化問(wèn)題仍然是我國(guó)政府和社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。

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The prediction of Beijingmunicipal household garbage outputs

QIU Chuntong，GE Xinquan
（School of Economics and Management,Beijing Information Science and Technology University,Beijing 100192,China）

This paper analyzed factord w hich influence the production of the household garbage outputs in Beijing and used m ultiple regression analysis m ethod to establish the garbage outputs prediction m odel and then forecasted the household garbage production in 2013-2015.Results show ed that the Beijing city life garbage outputs w ould grow slow ly in next few years.In 2015 the household garbage outputs of Beijing w ould reach 662.4 t.

household garbage;m ultip le regressions;production;forecast

X799.3

：A

：1674-0912（2014）09-0036-04

2014-05-13）

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助“大都市生活垃圾減量化的差別責(zé)任分析與路徑研究”（71373030）；科研基地建設(shè)——北京世界城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系協(xié)同中心（2011協(xié)同創(chuàng)新中心）（市級(jí)）項(xiàng)目資助（71F1410929）

秋春童（1990-），女，安徽六安人，碩士研究生，研究方向：垃圾處理減量化分析。