基于滿意度的“智慧公廁”構(gòu)建與管理研究
——以重慶主城區(qū)為例

■ 潘海澤 陳東

西南石油大學(xué)土木工程與測繪學(xué)院 成都 610500

0 引言

“公廁革命”是指對發(fā)展中國家的廁所進(jìn)行改造的一項(xiàng)舉措，最早由聯(lián)合國兒童基金會提出[1]。縱觀全球，廁所問題是大多數(shù)國家面臨的共同問題，很長一段時間，廁所問題也是我國社會文明和公共服務(wù)體系中的一塊短板[2]。而隨著科技的發(fā)展使得政府職能部門可利用更加便利和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，這也使得“公廁革命”的意義內(nèi)涵有著深刻的變化。國務(wù)院同意出臺的《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》中指出：在大力倡導(dǎo)智慧城市建設(shè)的同時，要求公廁精細(xì)化、數(shù)字化、智能化[3]。我國住房城鄉(xiāng)建設(shè)部出臺的《關(guān)于做好推進(jìn)“廁所革命”提升城鎮(zhèn)公共廁所服務(wù)水平有關(guān)工作的通知》中要求，打造城市公廁云平臺，推動智慧公廁的建設(shè)。公廁智能化要求的提出，標(biāo)志著我國公廁服務(wù)體系進(jìn)入智慧化階段。

自2014年國務(wù)院同意出臺《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》以來，國內(nèi)學(xué)者開始對智慧公廁有所研究，戈晶晶[4]對智慧公廁應(yīng)具備的智慧功能進(jìn)行說明。吳梅[5]認(rèn)為智慧公廁其實(shí)質(zhì)是將公廁升級改造和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，通過升級公廁設(shè)施設(shè)備，提升公廁服務(wù)質(zhì)量。同時物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)挖掘和處理等技術(shù)不斷融入公廁新建和改造中，取得一些進(jìn)展。比如，張勁松，劉媛[6]利用大數(shù)據(jù)的挖掘?qū)崿F(xiàn)了公廁數(shù)據(jù)的采集，在此基礎(chǔ)上研發(fā)出一套如廁人流量統(tǒng)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測、通風(fēng)除臭等功能的智能化公廁除臭技術(shù)，為進(jìn)一步促進(jìn)城市公廁基礎(chǔ)信息完善和公廁管理系統(tǒng)的建立等工作提供技術(shù)支撐。高士娜、王澤南等人[7]在其文章中提到青浦區(qū)智慧公廁除基本的智能化功能外，內(nèi)部還設(shè)置智能驅(qū)蚊、驅(qū)鼠、人臉識別取紙等智能化設(shè)施，用戶體驗(yàn)感良好。深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院在智慧城市的大背景下，研發(fā)了數(shù)款可移動智慧環(huán)保公廁產(chǎn)品，著眼解決廁所臟、亂、差等痛點(diǎn)，助力全國智慧城市的建設(shè)[8]。沈陽市將自動化控制技術(shù)和自動化管理程序運(yùn)用于公廁管理服務(wù)中，實(shí)現(xiàn)人流、照明、氣味等功能自動監(jiān)測上傳[9]；深圳市南山區(qū)以“智慧城市、智慧公廁”為主題建設(shè)了馬家龍公廁，該公廁帶有無線WⅠFⅠ，語音提示、自動洗手機(jī)等[10]；位于重慶市開州區(qū)的石龍船公廁，安裝感應(yīng)設(shè)備，顯示屏自動提示氣溫、蹲位使用情況等[11]。國外關(guān)于智慧公廁的研究較少，主要集中在利用傳感器和信息通信技術(shù)組成衛(wèi)生操作系統(tǒng)，通過搜集公廁使用數(shù)據(jù)，提供響應(yīng)性維護(hù)，優(yōu)化服務(wù)[12]。以及利用手機(jī)移動端發(fā)布應(yīng)用，供市民查詢附近有無公廁和公廁蹲位使用情況[13]。綜上所述，在公廁新建和改造的理論和實(shí)踐上涌入了一系列智慧化元素，然而通過實(shí)地走訪調(diào)查，智慧公廁雖然在全國的普及率較高，但大部分市民對智慧公廁的使用滿意度較低，究其原因在于建設(shè)部門沒有真正地了解市民對公廁的使用需求，在公廁新建和改造上沒有清晰地設(shè)計(jì)與定位，比較盲目地興建智慧公廁。

故本文以重慶市主城區(qū)公共廁所為例，采用問卷調(diào)查法確定影響公廁滿意度的主要因素，運(yùn)用解釋結(jié)構(gòu)模型對影響因素進(jìn)行識別與分析，根據(jù)分析結(jié)果構(gòu)建“智慧公廁”，以期能更好地推廣智慧公廁，提高市民滿意度。

1 影響公廁滿意度主要因素的確定

影響公廁滿意度的因素很多，只有合理的選取主要因素，才能提供準(zhǔn)確的滿意度研究。本文首先通過文獻(xiàn)調(diào)查法和專家訪談等多種方法初步選取影響公廁滿意度的影響因素，包括公廁保潔質(zhì)量、設(shè)施設(shè)備完好情況、尋廁花費(fèi)時間、廁內(nèi)公共物資是否充足等13 個影響因素，其次根據(jù)初步選取的影響因素，以重慶市主城區(qū)公廁為研究對象設(shè)計(jì)調(diào)查問卷并向渝中區(qū)、沙坪壩區(qū)、江北區(qū)等9 個主城區(qū)發(fā)放問卷900 份，問卷100%回收。其中信息不完整、可信度不高的問卷剔除后，有效問卷806份，有效回收率為92.8%，置于可信區(qū)間，具體問卷回收情況如表1，從中提取了表2所列出的影響公廁滿意度的主要因素

表1 問卷調(diào)查范圍及回收情況

2 基于ISM的公廁滿意度主要因素的分析

解釋結(jié)構(gòu)模型是現(xiàn)代系統(tǒng)工程廣泛運(yùn)用的一種分析方法，利用人們的知識和經(jīng)驗(yàn)借助計(jì)算機(jī)的幫助，將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分解成若干個子系統(tǒng)，對各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系進(jìn)行構(gòu)建，最終構(gòu)成一個多級階梯的結(jié)構(gòu)模型。該模型可以使模糊不清的思維、錯綜復(fù)雜的因素具有層次和條理[14]。故此次研究影響公廁主要的滿意度因素可運(yùn)用解釋結(jié)構(gòu)模型來進(jìn)行分析和處理。

2.1 建立鄰接矩陣

鄰接矩陣（A）是表示系統(tǒng)要素間基本二元關(guān)系或直接聯(lián)系情況的方陣。通過邀請環(huán)衛(wèi)行業(yè)內(nèi)專家5名以及重慶市環(huán)衛(wèi)各部門主要負(fù)責(zé)人12名組成專家組，根據(jù)工作實(shí)踐和專業(yè)知識，對影響公廁滿意度的8 個主要因素進(jìn)行分析和討論，確定和建立了因素之間的關(guān)聯(lián)程度。8 個影響因素i 依次與因素j 相互獨(dú)立地進(jìn)行比較，在元素之間分配四個不同的符號，表示因素間的相互影響關(guān)系：

V：因素i影響因素j；A：因素j影響因素i；X：因素i、j相互影響；O：因素i、j相互無影響

最終得到了公廁滿意度影響因素的關(guān)系矩陣，表3。

表3 公廁滿意度影響因素的關(guān)系確立

將表2轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制矩陣，若A=（aij）n×n，則其定義式為：

其中，當(dāng)i≠j 時，因素i,j 關(guān)系為“V”時，表示aij=1;因素i,j關(guān)系為“A”時，表示aji=1;因素i,j關(guān)系為“o”時,aij=aji=0;因素i,j 關(guān)系為“X”時,aij=aji=1.建立公廁滿意度影響因素的鄰接矩陣:

2.2 建立可達(dá)矩陣

通過表3可得8×8的鄰接矩陣A，Ⅰ表示單位矩陣，可達(dá)矩陣M可由矩陣A經(jīng)過以下運(yùn)算求得：

(A+I)2=I+A+A2同理：(A+I)k=I+A+A2+...+AK

如果矩陣M滿足條件：(A+I)k-1≠(A+I)k=(A+I)k-1=M

則稱M為可達(dá)矩陣。本文利用Matlab2018B計(jì)算可達(dá)矩陣M，如表4所示：

表4 可達(dá)矩陣M

2.3 要素之間層級的劃分

根據(jù)可達(dá)矩陣得到各個因素的可達(dá)集R（Yi）、先行集A（Yi），并確定兩者的共同交集C（Yi）=R（Yi）∩A（Yi）,結(jié)果如表所示，根據(jù)R（Yi）=C（Yi）重復(fù)迭代，將因素逐級分解。且Y1，Y2 ，Y3 ，Y4 ，Y5 為解釋結(jié)構(gòu)模型的第一層，其中Y1，Y2 具有強(qiáng)連接關(guān)系；Y6 為第二層；Y7、Y8為第三層即為影響公廁滿意度的底層影響因素，如表5。

表5 影響因素層級區(qū)分與確定

通過參考可達(dá)矩陣M 以及要素等級的劃分，如果影響因素i 和j 之間存在關(guān)系，則通過i 指向j 的箭頭表示，開發(fā)了影響公廁滿意度主要因素的初始解釋結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示[15,16]。

對圖1 增加虛節(jié)點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，得到調(diào)整后的解釋結(jié)構(gòu)模型如圖2：

2.4 模型分析

從圖2 可以看出，公廁滿意度主要因素的解釋構(gòu)模型是一個具有3層階梯的系統(tǒng)。

圖2 公廁滿意度主要因素的解釋結(jié)構(gòu)模型

（1）影響公廁滿意度最直接的因素為第一層級因素，包括：保潔質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、公共物資充足、維修響應(yīng)速度、設(shè)施維修質(zhì)量，其中保潔質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量具有強(qiáng)連接關(guān)系，相互影響。環(huán)境質(zhì)量很大程度上受到保潔質(zhì)量的影響。如果保潔質(zhì)量得到提升，環(huán)境質(zhì)量也將得到優(yōu)化，同理，環(huán)境質(zhì)量得以優(yōu)化也意味著保潔質(zhì)量得到提升。另一方面，公共物資是否充足、維修響應(yīng)速度和維修質(zhì)量也是影響公廁滿意度的直接因素，公廁的定位與功能本身就決定了其在一個行政區(qū)域內(nèi)廣泛分布的地理特征，加之現(xiàn)行報(bào)修模式浪費(fèi)時間導(dǎo)致公廁維修不及時，響應(yīng)速度不夠迅速，致使廁內(nèi)大部分設(shè)施常年處于破損失修狀態(tài)，影響市民對公廁滿意度。

（2）第二層為信息反饋渠道，為間接影響因素，是通過對直接影響因素的作用來間接影響公廁滿意度。因?yàn)槌鞘泄芾砉ぷ鲝膩聿粦?yīng)該孤立的存在，應(yīng)該與當(dāng)?shù)氐娜罕娙跒橐惑w，積極拓寬信息反饋渠道，比如，城管熱線，城管信箱，網(wǎng)絡(luò)投訴等。如果能夠準(zhǔn)確、全面地收集到市民對公廁使用情況的真實(shí)反饋，對公廁管理制度，公廁保潔次數(shù)、公共物資等能更加準(zhǔn)確的調(diào)配。

（3）第三層是人性化設(shè)施、智能化設(shè)施是底層影響因素。對公廁滿意度的提升有一定促進(jìn)作用。比如，在公廁內(nèi)增設(shè)無線WⅠFⅠ、前端顯示屏、嬰兒床、母嬰間等，既彰顯了人性化管理，又拓寬了信息獲取和反饋的渠道。

通過上述分析，保潔質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、公共物資充足、維修響應(yīng)速度、設(shè)施維修質(zhì)量是影響公廁滿意度的關(guān)鍵因素。

3 智慧公廁的構(gòu)建研究

《人民日報(bào)》在《人民日報(bào)人民時評：公共管理要有“質(zhì)量意識”》的評論文章里指出：城市的公共管理，既要抓“看得見”的硬件，也要強(qiáng)“看不見”的軟件，不僅要完善設(shè)施，更要提升服務(wù)，因此，我們不能把“公廁革命”簡單地理解為只是建造更多更好的廁所，而是針對公廁的長效管理，生成一套有著創(chuàng)新性和革命性特點(diǎn)的智慧解決方案，來面對我國公廁現(xiàn)階段存在的問題，智慧公廁應(yīng)運(yùn)而生。

通過模型分析，本文主要從提高保潔質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量、公共物資充足、維修響應(yīng)速度、設(shè)施維修質(zhì)量五個方面出發(fā)，運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維構(gòu)建智慧公廁，解決傳統(tǒng)公廁服務(wù)過程中存在的問題，提高市民對公廁的滿意度。

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

智慧公廁是“公廁革命”和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，運(yùn)用了3G、4G 和WⅠFⅠ等無線通信技術(shù)，安裝所需的傳感器，如：紅外對射客流統(tǒng)計(jì)器、氣味傳感器、溫、濕度傳感器等。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)分層概念，該系統(tǒng)可分為3個層次，如表6：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層[17]，如圖3。

圖3 智慧公廁系統(tǒng)架構(gòu)

3.2 系統(tǒng)設(shè)備部署

1、在公廁大廳安裝廣播儀與PC端無線連接

2、在男女廁入口處各安裝“紅外對射客流統(tǒng)計(jì)器”來統(tǒng)計(jì)如廁人數(shù)

3、在男女公廁洗手間各安裝一臺“考勤清潔刷卡器”

4、在公廁大廳安裝監(jiān)控，監(jiān)督公廁管理人員打掃情況

5、在公廁大廳、男女公廁大廳分別安裝溫濕度傳感器、氣體探測器檢測公廁內(nèi)溫濕度、NH3、H2S 等氣體濃度[18]，如圖4

圖4 智慧公廁設(shè)備布點(diǎn)圖

3.3 具體運(yùn)用

3.3.1 提高保潔質(zhì)量

“紅外對射客流統(tǒng)計(jì)器”能夠分別統(tǒng)計(jì)男女衛(wèi)生間的出入人次，如設(shè)定男廁累計(jì)50 人次出入之后，PC 端發(fā)出指令，廣播儀提醒公廁保潔人員前去打掃，保潔人員打掃后需在“考勤清潔刷卡器”上打卡，語音提醒方會結(jié)束，只有打卡后才會算作一次有效的清潔任務(wù)，該打掃數(shù)據(jù)便會傳輸?shù)皆贫耍瑫r攝像頭會記錄保潔人員是否前去打掃。通過PC 端也可設(shè)定固定清掃時段，如每天中午12:00 做一次整體清潔，系統(tǒng)便會語音提醒公廁保潔人員進(jìn)行打掃，后臺處理方式同上。通過智慧公廁系統(tǒng)，管理部門可根據(jù)人流動態(tài)調(diào)整保潔時間、保潔次數(shù)以及能定時、定量地監(jiān)督并指導(dǎo)保潔人員對公廁進(jìn)行清掃保潔，從而提升公廁保潔服務(wù)質(zhì)量。

3.3.2 提高環(huán)境質(zhì)量

氣體檢測器監(jiān)測到的氨氣與硫化氫濃度數(shù)據(jù)將通過網(wǎng)絡(luò)傳到PC 端，當(dāng)氨氣與硫化氫濃度達(dá)到預(yù)設(shè)峰值后，PC 端發(fā)出指令啟動新風(fēng)機(jī)，通過新風(fēng)機(jī)將室外空氣凈化后傳入室內(nèi)，通過導(dǎo)管將室內(nèi)空氣抽出，氨氣與硫化氫濃度低于預(yù)設(shè)峰值后便會自動關(guān)閉新風(fēng)機(jī)；同時溫度傳感器實(shí)時進(jìn)行溫、濕度采集，PC 端通過采集到的數(shù)據(jù)跟標(biāo)準(zhǔn)溫、濕度進(jìn)行比對，調(diào)節(jié)中央空調(diào)，使廁內(nèi)溫度、濕度達(dá)到令人舒適的預(yù)設(shè)值。讓如廁的每一位市民能夠享受一個四季如春、身心舒適的如廁環(huán)境，提升了公共廁所的環(huán)境質(zhì)量，拓寬了公共廁所的服務(wù)理念。

3.3.3 合理調(diào)配公共物資

通過“紅外對射客流統(tǒng)計(jì)器”獲得公廁定期使用人數(shù)，數(shù)據(jù)將通過網(wǎng)絡(luò)層傳輸給PC 端，管理部門通過PC端對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而可判斷出公廁公共資源的消耗強(qiáng)度，方便管理部門合理的分配、增減公共資源，提高公共物資分配率，保證物資充足。

3.3.4 提高維修質(zhì)量和響應(yīng)速度通過移動端向公廁維修人員提供信息發(fā)布平臺，如發(fā)現(xiàn)公廁設(shè)備出現(xiàn)損壞或故障可拍照+錄像，并填寫必要信息，如：公廁位置、設(shè)備破損情況、需更換哪些零部件等后就可立即發(fā)布。管理人員通過PC 終端及時指導(dǎo)維修，提高維修響應(yīng)速度和維修質(zhì)量。

4 結(jié)論與展望

本文以重慶市主城區(qū)公共廁所為例，用問卷調(diào)查法提取影響公廁滿意度的主要因素，運(yùn)用解釋結(jié)構(gòu)模型對主要影響因素進(jìn)行層級結(jié)構(gòu)劃分，根據(jù)模型分析結(jié)果運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)建了“智慧公廁”，具體的結(jié)論如下：

（1）重慶市主城區(qū)公廁管理現(xiàn)狀情況良好，但距人民群眾的期望仍然有一定的差距。通過問卷調(diào)查可知市民普遍對保潔質(zhì)量、廁內(nèi)設(shè)施設(shè)備能正常使用等滿意度不高，反映出“重建設(shè)，輕管理”，是推進(jìn)“公廁革命”過程中存在的主要問題；通過調(diào)查問卷還反映出公廁缺少無障礙通道、母嬰間、殘疾人蹲位等人性化設(shè)施，給老弱病殘如廁帶來一定的困難，所以基于“互聯(lián)網(wǎng)+”思維構(gòu)建的智慧公廁成為破除“重建設(shè)、輕管理”的觀念，增加公廁人性化、智能化關(guān)懷，提升市民滿意度的關(guān)鍵。

（2）通過ⅠSM 模型對辨識出的8個影響因素包括：公廁保潔質(zhì)量、公廁內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量、公廁公共物資充足、設(shè)施維修響應(yīng)速度、設(shè)施維修質(zhì)量、信息反饋渠道、人性化設(shè)施、智能化設(shè)施進(jìn)行了層級劃分，由ⅠSM 模型圖分析得到：保潔質(zhì)量、工作態(tài)度、公共物資充足、維修響應(yīng)速度、設(shè)施維修質(zhì)量是影響公廁滿意度最重要的因素，是公廁服務(wù)能力最直觀的體現(xiàn)，也是市民最期望得以提升的方面。

（3）以ⅠSM 模型圖分析得到的結(jié)果為方向構(gòu)建的智慧公廁系統(tǒng)，包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層：其中感知層的核心技術(shù)包括射頻紅外線識別、新興傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、無線路由器、無線網(wǎng)關(guān)等；網(wǎng)絡(luò)層則由接入網(wǎng)和傳輸網(wǎng)兩部分組成；應(yīng)用層由PC 端、移動端、智能管理平臺、信息處理平臺等組成，完成儲存、計(jì)算、分析、發(fā)布指令等功能，提供面向如廁市民的服務(wù)。

目前，重慶已經(jīng)試點(diǎn)建成一座智慧公廁，以更敏銳的感知，更全面的互聯(lián)互通，更科學(xué)的決策制度與實(shí)施，使得政府部門靈活地調(diào)整了保潔強(qiáng)度和時間、合理地分配了公共物資、高效地提高了維修響應(yīng)速度，通過如廁用戶的訪問得到，智慧公廁的運(yùn)用一定程度上提高了公眾滿意度，但仍然存在著一些不足，比如，未對試點(diǎn)建成后的智慧公廁做出前后對比的用戶滿意度調(diào)查，對重慶市智慧公廁的布點(diǎn)建設(shè)，未做出科學(xué)性的規(guī)劃意見，以上的不足將在以后更深入的研究中加以解決，以期能為全國推廣智慧公廁建設(shè)，起到很好的參考作用。