垃圾減量分類活動(dòng)中社會(huì)及個(gè)體因素的量化分析

1、垃圾減量分類活動(dòng)中社會(huì)及個(gè)體因素的量化分析參賽隊(duì)員1、姓名： 蒲尊嚴(yán) 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)設(shè)1101班 電話：2、姓名： 花萬里 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)設(shè)1101班 電話：3、姓名： 張 焱 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)設(shè)1103班 電話：題 目 垃圾減量分類活動(dòng)中社會(huì)及個(gè)體因素的量化分析摘要通過對(duì)垃圾減量分類活動(dòng)中社會(huì)及個(gè)體因素的量化分析，可以用層次分析法思想，從個(gè)人和社會(huì)因素影響來解答；用excel作圖來分析四類垃圾組分本身的數(shù)量存在相關(guān)性；查找垃圾分類及各類垃圾所占比重，通過數(shù)據(jù)

2、的分析，按照生活垃圾樣品物理組成的干基比例，測(cè)定合成樣，得出結(jié)果；基于層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)在小區(qū)垃圾質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)與排序研究出結(jié)果。問題一，利用應(yīng)用層次分析的思想，從社會(huì)和個(gè)體因素影，利用excel中“單值求解法”求解矩陣A的最大特征根分別為3.0254和4.0453。通過對(duì)所建模型的分析，各項(xiàng)教育對(duì)垃圾分類減量起主導(dǎo)作用；在個(gè)人因素中，戶籍類型的影響大。問題二，用excel作圖來分析四類垃圾組分本身的數(shù)量存在相關(guān)性，所得到的模型函數(shù)，其中x（i）會(huì)減少，函數(shù)系數(shù)減少?？偖a(chǎn)量也會(huì)隨之減少。所以由模型一可以知道各項(xiàng)激勵(lì)措施與減量分類效果呈正相關(guān)。問題三，在附件中查找垃圾分類及各類垃圾所占比重，

3、按照生活垃圾樣品物理組成的干基比例，配制測(cè)定用合成樣，計(jì)算出垃圾含水率和干基比對(duì)垃圾減量分類的研究占很大比重，所以顆粒度足夠。得出深圳市各個(gè)垃圾廠在垃圾分類中其他類垃圾占的總量較多，且對(duì)垃圾含水率的測(cè)定有著緊密的聯(lián)系，所以對(duì)其他類垃圾數(shù)據(jù)的收集應(yīng)該投放更多的精力和成本。問題四，基于層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)在小區(qū)垃圾質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)與排序研究中得以應(yīng)用，效果較好。關(guān)鍵字： 層次分析法 正相關(guān) 層次分析法建立的矩陣 目錄一 問題重述1二 問題分析2三 符號(hào)說明4四 問題假設(shè)5五 問題一模型的建立及求解55.1社會(huì)因素影響55.2個(gè)體因素影響6六 問題二：用excel作圖來分析四類垃圾組分本身的數(shù)量存在

4、相關(guān)性7七 問題三模型的建立及求解87.1在附件中查找垃圾分類及各類垃圾所占比重87.2數(shù)據(jù)的分析9八 問題四推進(jìn)減量分類工作關(guān)鍵措施11九 模型的評(píng)價(jià)與改進(jìn)11參考文獻(xiàn)11附錄12一 問題重述城市生活垃圾的數(shù)量和構(gòu)成與城市人口數(shù)、經(jīng)濟(jì)水平及生活習(xí)慣等因素有關(guān)。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快和人們生活水平提高、生活方式轉(zhuǎn)變，城市生活垃圾處理正在成為一個(gè)挑戰(zhàn)性的難題。僅靠填埋、焚燒等技術(shù)不能持久地解決問題，必須與減量化、無害化、回收利用等措施結(jié)合起來，才是標(biāo)本兼治、經(jīng)濟(jì)持久的方法。其中，從源頭對(duì)垃圾進(jìn)行減量分類收集是必須且關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。垃圾減量分類活動(dòng)是人類社會(huì)對(duì)自身垃圾產(chǎn)生系統(tǒng)的一個(gè)干預(yù)性工程。主要內(nèi)容

5、是社會(huì)通過教育、督導(dǎo)、激勵(lì)等措施影響個(gè)人及家庭的垃圾產(chǎn)生動(dòng)因（個(gè)體因素），最終形成減少垃圾總量并分類回收良性結(jié)果的控制過程。目前對(duì)這一控制過程的研究改良主要依靠的還是經(jīng)驗(yàn)總結(jié)型的定性分析，主要原因是缺少描述“社會(huì)因素”和“個(gè)體因素”及其相互作用的量化模型，難以開展具有一定精度的量化分析工作。目前深圳市正在進(jìn)行垃圾減量分類試點(diǎn)工作，附件給出了相關(guān)的研究實(shí)踐資料。其中有深圳在對(duì)比我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)相關(guān)情況后的自身問題反思總結(jié)，以及采用不同方案的天景花園和陽光家園兩個(gè)試點(diǎn)小區(qū)的實(shí)際數(shù)據(jù)記錄。請(qǐng)你基于這些資料和自己收集的其他資料，研究以下幾個(gè)問題：1、 分析附件有關(guān)資料并結(jié)合你自己的經(jīng)歷和生活觀察，考慮各項(xiàng)

6、教育、督導(dǎo)、激勵(lì)措施對(duì)居民家庭垃圾減量分類結(jié)果的影響，構(gòu)建量化模型描述深圳天景花園、陽光家園垃圾減量分類過程，模型應(yīng)能以量化參數(shù)描述社會(huì)因素（如各項(xiàng)教育、督導(dǎo)、激勵(lì)措施等）以及個(gè)體因素（如家庭收入水平、家庭結(jié)構(gòu)、戶籍類型、生活習(xí)慣等），并在后續(xù)的進(jìn)一步研究過程中通過調(diào)整相關(guān)參數(shù)來修正模型。2、 基于你構(gòu)建的減量分類模型，試分析試點(diǎn)小區(qū)四類垃圾組分本身的數(shù)量存在什么樣的相關(guān)性？各項(xiàng)激勵(lì)措施與減量分類效果存在什么相關(guān)性？原因是什么？3、 根據(jù)你構(gòu)建減量分類模型的研究結(jié)果，你認(rèn)為在深圳現(xiàn)有垃圾減量分類督導(dǎo)過程中，目前統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分項(xiàng)及顆粒度是否足夠？應(yīng)該在哪些數(shù)據(jù)的獲取中投放更多的成本和精力？在減

7、量分類模式大面積推廣時(shí)，如何設(shè)置少量抽樣數(shù)據(jù)來檢測(cè)一定區(qū)域內(nèi)減量分類工作的效果？4、 基于你構(gòu)建的減量分類模型，指出深圳未來5年推進(jìn)減量分類工作關(guān)鍵措施，并預(yù)測(cè)措施實(shí)施的最好與最壞結(jié)果。二 問題分析對(duì)問題一的分析問題一考慮的是各項(xiàng)教育、督導(dǎo)、激勵(lì)措施對(duì)居民家庭垃圾減量分類結(jié)果的影響，可將影響垃圾減量分類歸結(jié)社會(huì)因素、個(gè)體因素、內(nèi)在因素以及自然因素，然后再將社會(huì)因素和個(gè)體因素細(xì)分出小類，通過層次分析法分別求其權(quán)重，然后進(jìn)行修正，最后評(píng)價(jià)出天景花園、陽光家園兩個(gè)小區(qū)垃圾減量分類效果的好壞，進(jìn)一步得到垃圾產(chǎn)量與各因素之間的函數(shù)關(guān)系 。并建立可通過調(diào)整相關(guān)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型。垃圾產(chǎn)生總量社會(huì)因素其他因素個(gè)

8、體因素督導(dǎo)教育激勵(lì)措施家庭收入水平家庭結(jié)構(gòu)戶籍類型生活習(xí)慣對(duì)問題二的分析問題二基于構(gòu)建的減量分類模型，對(duì)小區(qū)的可回收物、廚余垃圾，有害垃圾以及其他垃圾這四類垃圾的相關(guān)性進(jìn)行分析，對(duì)此選擇了距離分析進(jìn)行評(píng)價(jià)，并用SPSS 軟件分析兩個(gè)小區(qū)各類垃圾之間的相關(guān)性；針對(duì)各項(xiàng)激勵(lì)措施與減量分類效果之間的相關(guān)性，首先根據(jù)有關(guān)資料對(duì)激勵(lì)措施進(jìn)行相關(guān)的分類，并對(duì)兩個(gè)小區(qū)的垃圾產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，然后選擇灰色關(guān)聯(lián)度模型對(duì)其相關(guān)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)問題三的分析要統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分項(xiàng)及顆粒度是否足夠，我們通過查詢有關(guān)資料對(duì)問題進(jìn)行了分析判斷；要考慮在哪些數(shù)據(jù)的獲取中投放更多的成本和精力，我們選擇了彈性分析方法進(jìn)行了相關(guān)分析

9、；然后應(yīng)用分層抽樣的方法檢測(cè)了一定區(qū)域內(nèi)減量分類工作的效果。對(duì)問題四的分析要指出深圳未來5 年推進(jìn)減量分類工作關(guān)鍵措施，選用無偏GM (1,1)模型分別從環(huán)保投資、常住人口總量、旅游人數(shù)三個(gè)方面進(jìn)行性相關(guān)預(yù)測(cè)，并根據(jù)SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)的擬合程度確立了預(yù)測(cè)方程。針對(duì)措施實(shí)施的最好與最壞結(jié)果的預(yù)測(cè)，從假設(shè)條件出發(fā)，在假設(shè)條件都滿足的情況下，達(dá)到最好結(jié)果；反之，在假設(shè)條件均不滿足的條件下，得出最壞結(jié)果。三 符號(hào)說明序號(hào)符號(hào)說明1.垃圾的生產(chǎn)量2.社會(huì)因素的教育因素3.政府給予的督導(dǎo)因素4.政府給予的財(cái)政補(bǔ)貼和激勵(lì)程度5.小區(qū)居民家庭收入水平6.小區(qū)居民家庭結(jié)構(gòu)7.小區(qū)居民戶籍類型8.小區(qū)居民生活習(xí)慣

10、9.最大特征根10.層次分析法建立的社會(huì)因素矩陣11.層次分析法建立的個(gè)體因素矩陣12.層次分析法結(jié)果函數(shù)13.矩陣歸一化處理得到的特征向量14.歸一化處理后的權(quán)重矩陣15.矩陣歸一化處理得到的特征向量16.歸一化處理后的權(quán)重矩陣17.人口與垃圾產(chǎn)量的相關(guān)度18.占地面積與垃圾產(chǎn)量的相關(guān)度19.各地區(qū)人口數(shù)20.各地區(qū)平均人口數(shù)21.各地區(qū)占地面積22.各地區(qū)平均占地面積23.各地區(qū)垃圾產(chǎn)量24.各地區(qū)平均垃圾產(chǎn)量25.變量四 問題假設(shè)1. 假設(shè)題目所給數(shù)據(jù)及建模收集數(shù)據(jù)均真實(shí)可靠；2. 假設(shè)建模中涉及主觀分析的結(jié)論基本與事實(shí)相符；3. 假設(shè)各類垃圾之間相互獨(dú)立、區(qū)分明確；4. 假設(shè)城市生活垃

11、圾產(chǎn)生量都被及時(shí)全部清運(yùn)；5. 假設(shè)深圳市常住人口產(chǎn)生的平均垃圾基本不變；6. 假設(shè)深圳對(duì)環(huán)保的投資全部用于對(duì)垃圾的減量分類過程；五 問題一模型的建立及求解 5.1社會(huì)因素影響應(yīng)用層次分析的思想，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，構(gòu)造社會(huì)因素中教育、督導(dǎo)、激勵(lì)三項(xiàng)因素的成對(duì)比較矩陣A：5.1利用excel中“單值求解法”求解矩陣A的最大特征根為3.0254 。為進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)，需計(jì)算一致性指標(biāo)： 5.2查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI，當(dāng)時(shí)，5.3平均隨機(jī)一致性指標(biāo)隨機(jī)一致性比率： 5.4因此認(rèn)為層次分析排序的結(jié)果有滿意的一致性，即權(quán)系數(shù)的分配是非常合理的。首先將矩陣A 做歸一化處理得到特征向量：

12、5.5然后做按行求和最后將求和結(jié)果進(jìn)行歸一化處理得權(quán)重矩陣： 5.6 5.7既有方程其中所以建立的模型為 5.85.2個(gè)體因素影響應(yīng)用層次分析的思想，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，構(gòu)造個(gè)體因素家庭收入水平、家庭結(jié)構(gòu)、戶籍類型、生活習(xí)慣四項(xiàng)因素的成對(duì)比較矩陣B： 5.9利用excel中“單值求解法”求解矩陣A的最大特征根為4.0453 。為進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)，需計(jì)算一致性指標(biāo)： 5.10查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI，當(dāng)時(shí)， 5.11平均隨機(jī)一致性指標(biāo)隨機(jī)一致性比率： 5.12因此認(rèn)為層次分析排序的結(jié)果有滿意的一致性，即權(quán)系數(shù)的分配是非常合理的。首先將矩陣B做歸一化處理得到特征向量： 5.13然后做

13、按行求和最后將求和結(jié)果進(jìn)行歸一化處理得權(quán)重矩陣： 5.14 5.15既有方程其中所以建立的模型為 5.16通過對(duì)所建模型的分析，各項(xiàng)教育對(duì)垃圾分類減量起主導(dǎo)作用；在個(gè)人因素中，戶籍類型的影響大。六 問題二：用excel作圖來分析四類垃圾組分本身的數(shù)量存在相關(guān)性表一 天景花園2013年1到3月垃圾產(chǎn)量圖表二 陽光家園2013年垃圾收集統(tǒng)計(jì)表由圖可知道；可回收垃圾和廚余垃圾成反比；和其他類垃圾成正相關(guān)，由此可知當(dāng)可回收垃圾增加時(shí),廚余垃圾會(huì)減少，因?yàn)閺N余垃圾一般不能回收。 當(dāng)受到各項(xiàng)激勵(lì)措施時(shí)，由模型一的歸一系數(shù)可以看到，居民會(huì)受到大的鼓舞，所得到的模型函數(shù)，其中x（i）會(huì)減少，函數(shù)系數(shù)減少?？偖a(chǎn)

14、量也會(huì)隨之減少。所以由模型一可以知道各項(xiàng)激勵(lì)措施與減量分類效果呈正相關(guān)。七 問題三模型的建立及求解7.1在附件中查找垃圾分類及各類垃圾所占比重表三 深圳市源頭生活垃圾組分項(xiàng)目百分含量（%）含水率（%）干物質(zhì)含量（g/100g濕垃圾）干基高位熱值（kJ/kg）廚余65.5473.2217.5514400紙類6.8211.836.0116600塑料12.754.0012.2432570紡織4.169.503.7617450木竹1.2110.001.0918610磚石2.0710.861.846980玻璃1.860.681.85140金屬0.534.000.51700其它0.100.000.100灰

15、土4.9715.004.226980合計(jì)10050.8349.176931我們通過分析表中所給數(shù)據(jù)，得知深圳將垃圾主要分為廚余類、紙類、橡塑類、紡織類、竹木類、灰土類、磚瓦類、玻璃類、金屬類以及其他等，該基礎(chǔ)分項(xiàng)與北京、上海、重慶、烏魯木齊、香港、荷蘭等各地區(qū)的垃圾分項(xiàng)有所差異，且深圳垃圾組分中其他類占總量的10%左右。這也就說明深圳的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分項(xiàng)尚不足夠，仍需將其他類進(jìn)行細(xì)致劃分以得到更多的分項(xiàng)。顆粒度對(duì)含水率的測(cè)定和生活垃圾樣品物理組成的干基比例有著重要的作用，從附件中我們可以得到將生活垃圾烘干后的各成分粉碎，按其干基百分比混合所制備的二次樣品。用研磨儀將烘干后的粒徑為5mm以下的各種成分

16、的粒徑分別研磨至0.5mm以下；按照生活垃圾樣品物理組成的干基比例，配制測(cè)定用合成樣，合成樣的重量（M樣）可根據(jù)測(cè)定項(xiàng)目所用儀器要求確定，計(jì)算各種成分的重量（Mi），稱重結(jié)果精確至0.0005g。所得稱重結(jié)果精確度高，測(cè)定結(jié)果可信。而垃圾含水率和干基比對(duì)于垃圾減量分類的研究占很大比重，所以顆粒度足夠。7.2數(shù)據(jù)的分析從表中所給數(shù)據(jù)的分析中我們得出深圳市各個(gè)垃圾廠在垃圾分類中其他類垃圾占的總量較多，且對(duì)垃圾含水率的測(cè)定有著緊密的聯(lián)系，所以對(duì)其他類垃圾數(shù)據(jù)的收集應(yīng)該投放更多的精力和成本。 表四 深圳各行政區(qū)面積及常住人口由圖深圳市各行政區(qū)的轄區(qū)面積和常住人口相差較大，且深圳市的行政區(qū)只有8 個(gè)，經(jīng)

17、比較,可以采用分層抽樣的方法從中獲取少量數(shù)據(jù)來檢測(cè)一定區(qū)域內(nèi)減量分類工作的效果。分層隨機(jī)抽樣：以居民小區(qū)為抽樣單元，根據(jù)區(qū)域不同把將深圳市化為8 個(gè)不同的行政區(qū)即8 層。在這里是把整個(gè)深圳市的垃圾分類看成是一個(gè)總體，則這個(gè)總體有8 個(gè)單元，再將每個(gè)單元分成個(gè)居民小區(qū)。分別在這8 個(gè)行政區(qū)中隨機(jī)抽取居民小區(qū)，由于各個(gè)行政區(qū)總面積和人口不同，采用比例分配。各地區(qū)人口數(shù)為，平均人口數(shù)為，各行政區(qū)占地面積為，平均占地面積為，垃圾產(chǎn)量為，平均垃圾產(chǎn)量為。垃圾產(chǎn)量與各地區(qū)的人口與占地面積有關(guān)，根據(jù)線性相關(guān)性公式：，線性相關(guān)7.1， 線性相關(guān)7.2有兩個(gè)因素的線性相關(guān)性，人口與垃圾產(chǎn)量線性相關(guān)，占地面積與垃

18、圾產(chǎn)量相關(guān)性非常大。在分層隨機(jī)抽樣調(diào)查中，應(yīng)該以占地面積的比例為各層的層權(quán)進(jìn)行分配。八 問題四推進(jìn)減量分類工作關(guān)鍵措施問題四基于層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)在小區(qū)垃圾質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)與排序研究中得以應(yīng)用，效果較好。該模型建立符合實(shí)際情形，有利于促進(jìn)各個(gè)市區(qū)對(duì)其垃圾的利用并對(duì)已有垃圾進(jìn)行最優(yōu)整合，從而促進(jìn)市區(qū)整體水平和規(guī)模的發(fā)展；模型求解簡(jiǎn)便，所以在最近五年有較好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。九 模型的評(píng)價(jià)與改進(jìn)在應(yīng)用層次分析法對(duì)小區(qū)垃圾質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，由于評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，常用的取大取小算法，常常出現(xiàn)結(jié)果不易分辨的情況。本文采用加權(quán)平均型進(jìn)行評(píng)價(jià)，取得了較好的效果。在對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，對(duì)常用的最大隸屬

19、函數(shù)度原則方法存在有效性的問題。本文采用加權(quán)平均原則方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，并可對(duì)多指標(biāo)進(jìn)行比較排序，結(jié)果令人滿意。對(duì)于權(quán)重的確定，目前大多由專家憑經(jīng)驗(yàn)給出，人為干擾較為嚴(yán)重，導(dǎo)致評(píng)判結(jié)果的出入。本文在模糊綜合評(píng)價(jià)中采用層次分析法來確定權(quán)重。 此方法具有較強(qiáng)的邏輯性、實(shí)用性和系統(tǒng)性。并能準(zhǔn)確地得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)系數(shù)參考文獻(xiàn)1 耿秀榮 王彥輝 吳果林，數(shù)學(xué)建模算及其常用數(shù)學(xué)軟件M，桂林：廣西師范大學(xué)出版社，2012 6068；2 梅正陽 韓志斌，數(shù)學(xué)建模教程M，北京：科學(xué)出版社，2012；3 周義倉 郝孝良，數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)M，西安交通大學(xué)出版社，2007；4 劉來福 楊淳，數(shù)學(xué)建模方法與分析M，機(jī)械工業(yè)出版社，2005；5 鄭日昌，大學(xué)生心理診斷M濟(jì)南：山東教育出版社，1999；6 張躍等,模糊數(shù)學(xué)方法及應(yīng)用M.北京: 煤炭工業(yè)出版社，19927 吳萬鐸,模糊數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用M.北京: 電子工業(yè)出版社，19888 孫慶祝,體育