深圳杯 數(shù)學(xué)建模 C題論文

1、封一答卷編號(hào)（參賽學(xué)校填寫）：答卷編號(hào)（競(jìng)賽組委會(huì)填寫）：論文題目： （標(biāo)明a、b、c、d之一） c 垃圾減量分類活動(dòng)中社會(huì)及個(gè)體因素的量化分析 組 別：(填寫研究生、本科生、?？粕蛑袑W(xué)生) 本科生 參賽隊(duì)員信息(必填)： 姓 名學(xué) 號(hào)聯(lián)系電話參賽隊(duì)員1參賽隊(duì)員2參賽隊(duì)員3 參賽學(xué)校： 黑龍江工程學(xué)院 封二答卷編號(hào)（參賽學(xué)校填寫）：答卷編號(hào)（競(jìng)賽組委會(huì)填寫）：評(píng)閱情況（學(xué)校評(píng)閱專家填寫）：學(xué)校評(píng)閱1.學(xué)校評(píng)閱2.學(xué)校評(píng)閱3. 評(píng)閱情況（聯(lián)賽評(píng)閱專家填寫）：聯(lián)賽評(píng)閱1.聯(lián)賽評(píng)閱2.聯(lián)賽評(píng)閱3. 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 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，垃圾的數(shù)量越來(lái)越多，面對(duì)這一令

2、人頭疼的問(wèn)題，為了更好地保護(hù)環(huán)境，我們應(yīng)盡量減少垃圾并對(duì)已有的垃圾及時(shí)分類整理再循環(huán)利用。 目前，深圳是正在進(jìn)行垃圾減量分類試點(diǎn)工作，通過(guò)天景花園和陽(yáng)光家園減量分類工作的經(jīng)驗(yàn)，兩個(gè)小區(qū)分別采用個(gè)各自的方法對(duì)垃圾進(jìn)行減量分類，效果顯著，說(shuō)明采用正確的做法對(duì)控制垃圾的量是有效果的。 通過(guò)對(duì)實(shí)際情況的規(guī)范性作出合理的假設(shè)，結(jié)合現(xiàn)有的處理垃圾理論，對(duì)比我們建立一個(gè)對(duì)垃圾減量過(guò)程的層次分析模型，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)、對(duì)比、設(shè)立參數(shù)，較方便的描述了天景花園和陽(yáng)光家園減量分類過(guò)程并反應(yīng)了社會(huì)因素和個(gè)體因素對(duì)垃圾總量的影響。 針對(duì)所有問(wèn)題通過(guò)分析比較，用層次分析模型描述深圳天景花園和陽(yáng)光家園垃圾減量分類過(guò)程

3、，用假定的參數(shù)描述了社會(huì)因素和個(gè)體因素，較為合理。 通過(guò)統(tǒng)計(jì)回歸模型，利用matlab統(tǒng)計(jì)工具箱中的命令，得到回歸系數(shù)及其方程，由此來(lái)計(jì)算兩試點(diǎn)小區(qū)垃圾數(shù)量問(wèn)題的相關(guān)性以及進(jìn)行垃圾減量分類效果分析，得出深圳市未來(lái)5年推進(jìn)減量分類工作關(guān)鍵措施及其得到的結(jié)果。 關(guān)鍵詞減量分類 量化分析 回收利用 問(wèn)題重述垃圾減量分類活動(dòng)是社會(huì)通過(guò)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），最終減少垃圾總量并分類回收良性結(jié)果的控制過(guò)程。（1） 構(gòu)建一個(gè)量化模型描述深圳天景花園、陽(yáng)光家園分類過(guò)程。（2） 分析小區(qū)內(nèi)四組垃圾組分本身的數(shù)量存在什么樣的相關(guān)性。（3） 各項(xiàng)激勵(lì)措施與減量分類效果存在什么

4、樣相關(guān)性？是什么原因引起的。（4） 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？在那些數(shù)據(jù)應(yīng)投入更多的成本和精力。（5） 面積推廣時(shí)，如何設(shè)置少量的抽樣數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)一定區(qū)域內(nèi)的減量分類工作效果？（6） 給予構(gòu)建的減量分類模型，指出分類的關(guān)鍵措施模型假設(shè)（1） 假設(shè)每個(gè)小區(qū)的四種垃圾分類總量每天不變。（2） 假設(shè)其他垃圾定時(shí)定點(diǎn)相對(duì)集中投放。（3）不考慮運(yùn)輸車在行駛過(guò)程中出現(xiàn)的塞車等耽誤時(shí)間情況。（4）不允許運(yùn)輸車有超載現(xiàn)象。（5）每個(gè)小區(qū)清運(yùn)站位于街道旁，保證運(yùn)輸車行駛舒暢。（6）四個(gè)投放點(diǎn)只在早上7點(diǎn)至8點(diǎn)（節(jié)假日8點(diǎn)至9點(diǎn)）和晚上19點(diǎn)至20點(diǎn)兩個(gè)時(shí)間段。變量設(shè)定及符號(hào)說(shuō)明為了方變問(wèn)題的研究，我

5、們引入了一些參數(shù)，用來(lái)計(jì)算說(shuō)明相關(guān)性關(guān)系以及預(yù)測(cè)未來(lái)5年工作方向。為天景花園垃圾收集總量為陽(yáng)光家園垃圾收集總量為天景花園可回收物總量為天景花園廚余垃圾總量為天景花園有害垃圾總量為天景花園其他垃圾總量為陽(yáng)光家園可回收物總量為陽(yáng)光家園廚余垃圾總量為陽(yáng)光家園有害垃圾總量為陽(yáng)光家園可回收物總量模型建立模型一：在ahp法中，研究問(wèn)題時(shí)，要根據(jù)問(wèn)題中各因素的因果關(guān)系將其分成若干個(gè)層次，較簡(jiǎn)單的問(wèn)題可分為三個(gè)層次：目標(biāo)層（最高層）是垃圾的減量分類，準(zhǔn)則層是有利于自然資源節(jié)約效益；有利于土地資源效益；措施層是垃圾減量的具體方案。垃圾的減量分類資源效益環(huán)境效益自然資源節(jié)約效益土地資源效益金屬?gòu)U紙塑料玻璃垃圾收運(yùn)

6、垃圾填埋垃圾焚燒廚于垃圾處理社會(huì)個(gè)體各項(xiàng)監(jiān)督督導(dǎo)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)慣模型二：統(tǒng)計(jì)回歸模型 回歸分析(regression analysis)是研究一個(gè)變量（被解釋變量）關(guān)于另一個(gè)（些）變量（解釋變量）的具體依賴關(guān)系的計(jì)算方法和理論。 從一組樣本數(shù)據(jù)出發(fā)，確定變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式對(duì)這些關(guān)系式的可信程度進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，并從影響某一特定變量的諸多變量中找出哪些變量的影響顯著，哪些不顯著。利用所求的關(guān)系式，根據(jù)一個(gè)或幾個(gè)變量的取值來(lái)預(yù)測(cè)或控制另一個(gè)特定變量的取值，并給出這種預(yù)測(cè)或控制的精確程度。多元線性回歸的數(shù)學(xué)模型可以表示為y=0+1+2+3x22+，式中，0，1，p是p+

7、1個(gè)待估計(jì)的參數(shù)，i是相互獨(dú)立且服從同一正態(tài)分布n(0,2)的隨機(jī)變量，y是隨機(jī)變量；x可以是隨機(jī)變量，也可以是非隨機(jī)變量,i稱為回歸系數(shù)，表征自變量對(duì)因變量影響的程度。模型求解1問(wèn)題一求解：為了描述天景花園和陽(yáng)光花園的減量分類過(guò)程，我們采用層次分析法，目標(biāo)是合理分類垃圾并減少垃圾的量，如何減量分類？準(zhǔn)則是有利于資源效益和環(huán)境效益，資源效益具體包括自然資源節(jié)約效益和土地資源效益，環(huán)境效益從金屬、塑料、玻璃、廢紙角度來(lái)講，（1）1500噸廢紙可以免于砍伐1200噸紙的樹木。1噸純紙漿相當(dāng)于0.041hm2的森林面積，單位面積森林資源產(chǎn)生的生態(tài)效益2.62萬(wàn)元/hm2。那么回收2.61kg廢紙相當(dāng)

8、于節(jié)約生態(tài)效益2.24元/噸（2）生產(chǎn)1噸塑料需要3.3噸以上的石油。根據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2010，得到2009年全國(guó)石油產(chǎn)量1.89億噸，天然氣852.69億m3，粗略估算全年石油和天然氣的三廢治污費(fèi)用為3.3億。那么回收4.88kg塑料最少相當(dāng)于產(chǎn)生21.27元的環(huán)境效益。（3）1噸玻璃回收再用可節(jié)約近700噸石英砂、1噸標(biāo)煤和400度電。根據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2010，2009年全國(guó)標(biāo)煤產(chǎn)量29.73億噸，粗略估算三廢治污費(fèi)用為74.46億元。那么回收0.71kg玻璃相當(dāng)于產(chǎn)生了超過(guò)1.83元的環(huán)境效益（4）由于我國(guó)的鐵礦、鋁土礦和銅礦多為貧礦，有資料顯示每噸鋼鐵、銅、鋁相當(dāng)于2.94噸磁鐵礦，1

9、14.94噸銅礦，26.32噸鋁土礦，單位質(zhì)量礦石的礦山治理費(fèi)用平均為3.56元/噸。根據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2010，2009年全國(guó)黑色金屬和有色金屬礦采產(chǎn)量分別為11.25和0.24億噸，而治污費(fèi)用分別為61.27和88.27億元。那么回收0.16kg鋼鐵和0.04kg銅、鋁，相當(dāng)于產(chǎn)生超過(guò)0.79元的環(huán)境效益。基于以上各種效益，措施就是減量垃圾的具體方案：（1） 垃圾收運(yùn)：根據(jù)深圳市垃圾收運(yùn)相關(guān)資料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查，羅湖區(qū)收運(yùn)全過(guò)程所需的單位成本為66.47+7.30=73.77元/噸（包括轉(zhuǎn)運(yùn)站建設(shè)費(fèi)用）?？紤]到龍崗、寶安等地的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站布設(shè)密度較低，垃圾收運(yùn)平均運(yùn)距較長(zhǎng)，故以120%作為系數(shù)進(jìn)

10、行調(diào)整，全市垃圾收運(yùn)全過(guò)程的單位成本為73.77120%=88.52元/噸（2）垃圾填埋：填埋處置的平均成本包括建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本。由表3可知，深圳市垃圾填埋的平均成本為84.1元/噸。深圳市目前填埋氣發(fā)電工程的日發(fā)電量為83000度，按電價(jià)0.62元/度計(jì)算，總毛利5萬(wàn)多元，單位利潤(rùn)與垃圾填埋處置的平均成本相比幾乎可以忽略不計(jì)，故填埋場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益可以認(rèn)為是-84.1元/噸。另外，出于對(duì)垃圾分類資源效益研究的需要，表3中還計(jì)算了填埋處置的土地機(jī)會(huì)成本（土地用于填埋時(shí)所放棄的作為他用的利益，計(jì)算過(guò)程如公式1）。其中2006年深圳市基準(zhǔn)地價(jià)參考深圳市規(guī)劃和國(guó)土資源委員會(huì)的公示數(shù)據(jù)，老虎坑填埋場(chǎng)所在

11、區(qū)域的平均基準(zhǔn)地價(jià)為工業(yè)用地270元/m2，商業(yè)用地1000元/m2，住宅用地700元/m2，辦公用地750元/m2；下坪填埋場(chǎng)所在區(qū)域的平均基準(zhǔn)地價(jià)為工業(yè)用地755元/m2，商業(yè)用地3800元/m2，住宅用地2250元/m2，辦公用地2800元/m2。計(jì)算時(shí)對(duì)填埋場(chǎng)占地的土地機(jī)會(huì)成本取各類型基準(zhǔn)地價(jià)的平均值，即2006年老虎坑填埋場(chǎng)的平均基準(zhǔn)地價(jià)為680元/m2，下坪填埋場(chǎng)場(chǎng)的平均基準(zhǔn)地價(jià)為2401元/m2。根據(jù)近幾年全國(guó)地價(jià)的平均漲幅，20062011年深圳地價(jià)漲幅按每季度2%計(jì)，得出2011年深圳市填埋處置的平均土地機(jī)會(huì)成本為71.3元/噸生活垃圾。 （公式 1）表3 深圳市垃圾填埋處置

12、的平均成本和土地機(jī)會(huì)成本名稱占地面積（ha）2006年平均基準(zhǔn)地價(jià)（元/m2）設(shè)計(jì)庫(kù)容（萬(wàn)m3）總投資（萬(wàn)元）2011年基準(zhǔn)地價(jià)（元/m2）單位建設(shè)費(fèi)用（元/噸）平均成本（元/噸）2011年土地機(jī)會(huì)成本（元/噸）老虎坑填埋一期及擴(kuò)容17.868058013748101029.689.638.8老虎坑填埋二期32680120030333101031.691.633.7下坪填埋場(chǎng)1492401469341688356811.171.1141.6合計(jì)198.864738576924.184.171.3注釋：（1）參照國(guó)內(nèi)其它城市，運(yùn)營(yíng)成本取60元/噸；（2）填埋場(chǎng)垃圾的平均密度取0.8t/m3。（3

13、）垃圾焚燒：垃圾焚燒的基本成本也包括建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本。出于對(duì)深圳市垃圾處理發(fā)展現(xiàn)狀的考慮，對(duì)某些廠的使用年限進(jìn)行了調(diào)整，如平湖焚燒廠的設(shè)計(jì)使用年限為50年，計(jì)算時(shí)調(diào)整為20年。由表4可知，深圳市垃圾焚燒的平均成本為158.0元/噸，全市垃圾焚燒的凈利潤(rùn)為80.2元/噸生活垃圾（不考慮納稅等）。表4 深圳市垃圾焚燒的成本和效益計(jì)算垃圾焚燒廠名稱占地面積（ha）處理能力（噸/日）總投資（萬(wàn)元）使用年限（調(diào)整后）發(fā)電量（kw）建設(shè)費(fèi)用（元/噸）收益（萬(wàn)元/年）平均成本（元/噸）凈利潤(rùn)（元/噸）市政環(huán)衛(wèi)廠34501400120300047.11473.1147.1-47.9南山廠5.68003628

14、3251200055.05892.5155.068.2鹽田廠4.44502460325680066.33339.1166.358.6老虎坑廠5.5120056500252400057.111785.0157.1140.5老虎坑（二期）3000145547256000058.829462.4158.8138.8平湖廠13.767533000201100074.15401.4174.168.4平湖（二期）13100032000201500048.57365.6148.574.7龍崗中心城11.33001130020600057.12946.2157.1140.5合計(jì)56.5787535323413

15、780058.067665.3158.080.2注釋：（1）焚燒廠運(yùn)營(yíng)成本100元/噸；（2）焚燒設(shè)備年工作日330天，電價(jià)0.62元/度。（4）廚余垃圾處理: 根據(jù)網(wǎng)上資料顯示，家庭廚余垃圾生化處理機(jī)的處理總成本約為166元/噸。集中處理時(shí)處理效率提高但處理工藝變復(fù)雜，綜合考慮后設(shè)總成本僅降低20%，即為132.8元/噸。根據(jù)北京和廣州對(duì)廚余垃圾處理的嘗試，每1kg廚余垃圾可以產(chǎn)生0.50.8kg的肥料。按1噸廚余垃圾產(chǎn)0.6噸肥料、肥料售價(jià)400元/噸計(jì)算，估算廚余垃圾生化處理的效益為107.2元/噸。陽(yáng)光家園在啟動(dòng)階段里1、前期普查，發(fā)放問(wèn)卷，結(jié)果可由調(diào)查知，90%以上的居民都知道垃圾應(yīng)

16、分類，但僅僅知道垃圾應(yīng)分成可回收垃圾和其他垃圾；僅有32%的居民知道什么是廚余垃圾，而這部分居民一般都有在國(guó)外留學(xué)或旅游的經(jīng)歷；72%的居民有有害垃圾的概念，但僅知道電池、水銀溫度計(jì)是有害垃圾，該類居民都反映有害垃圾的配套設(shè)施不完善，即使分類出來(lái)了，也不知道投放在什么地方。2、確立考核標(biāo)準(zhǔn)，制定推進(jìn)計(jì)劃：確定考核標(biāo)準(zhǔn)，全過(guò)程分為啟動(dòng)期、試行期、實(shí)施期三個(gè)階段。啟動(dòng)期為宣傳發(fā)動(dòng)和容器配置階段，應(yīng)在簽訂本協(xié)議后2個(gè)月內(nèi)完成，居民知曉率應(yīng)達(dá)到85%以上；試行期（3個(gè)月）為居民垃圾分類投放試運(yùn)作階段，居民參與率應(yīng)達(dá)到50%以上，準(zhǔn)確率應(yīng)達(dá)到60%以上；實(shí)施期（7個(gè)月）為保持運(yùn)行和提高階段，居民知曉率應(yīng)

17、達(dá)到95%以上，參與率應(yīng)達(dá)到60%以上，準(zhǔn)確率應(yīng)達(dá)到80%以上。在前期普查的基礎(chǔ)上，福田區(qū)垃圾分類辦、專業(yè)公司和物業(yè)單位的工作人員制定了從點(diǎn)到面、步步為營(yíng)的工作計(jì)劃，工作計(jì)劃具體要點(diǎn)如下。第13周內(nèi)，選擇怡境閣11層至23層作為試驗(yàn)點(diǎn)，將綠紅藍(lán)黃四種顏色的垃圾分別發(fā)放給怡境閣內(nèi)的a住戶、b住戶、c住戶和d住戶，從而可以準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出各住戶垃圾分類效果；分類效果為“優(yōu)”者給予物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)；分類效果為“良”、“中”、“差”者，指派督導(dǎo)員入戶教育和指導(dǎo)，把入戶宣教落到實(shí)處，并在后續(xù)的工作中對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)檢查。第46周內(nèi)，積累了上述實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)后，在怡境閣整樓棟推廣，評(píng)比和考核整樓棟的垃圾分類，目標(biāo)是將垃圾分

18、類的參與率和準(zhǔn)確分類率分別達(dá)到80%和60%。第710周內(nèi)，將上述工作方法繼續(xù)推廣到怡境閣、美境閣、富境閣、豪境閣，目標(biāo)是將垃圾分類的參與率和準(zhǔn)確分類率分別達(dá)到80%和60%，準(zhǔn)確投放率達(dá)70%。1114周，積累上述經(jīng)驗(yàn)后，將上述工作方法推廣到全區(qū)，完成合同上設(shè)定的各項(xiàng)指標(biāo)。3、建立崗位，組織培訓(xùn)。在崗位的建立方面，成立督導(dǎo)員隊(duì)伍、分類收集隊(duì)伍、分類運(yùn)輸隊(duì)伍、分揀員隊(duì)伍，督導(dǎo)員由已退休的老人組成，其他隊(duì)伍由現(xiàn)有的物業(yè)保潔人員分擔(dān)工作，再對(duì)其進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)。督導(dǎo)員督導(dǎo)居民垃圾分類的同時(shí)，對(duì)分類收集、分別運(yùn)輸進(jìn)行督導(dǎo)檢查。收集員、運(yùn)輸員將四類垃圾分別收集、運(yùn)輸至指定的地點(diǎn)。分揀員將四類垃圾中其它雜物

19、分揀出來(lái)。4、廣泛宣傳，安裝配套設(shè)備。選擇節(jié)假日，平均每個(gè)月都在陽(yáng)光家園開展了宣傳活動(dòng)，擺放宣傳展板，發(fā)放宣傳單和指導(dǎo)手冊(cè)，經(jīng)過(guò)第一輪的宣傳活動(dòng)后，給所有家庭配發(fā)家用廚余垃圾桶和垃圾袋，在每一個(gè)樓層內(nèi)加裝廚余垃圾桶，在小區(qū)內(nèi)擺放四組四分類的垃圾桶，建立垃圾分揀中心和廚余垃圾處理站，安裝脫水機(jī)和微生物處理設(shè)備，將干化脫水后的廚余垃圾在夜間22:00至凌晨5:00送入廚余垃圾微型處理設(shè)備中進(jìn)行資源化（有機(jī)肥）、無(wú)害化處理。二試行階段1、 加強(qiáng)溝通，深入宣傳2、 建立工作制度，杜絕混裝混運(yùn)3、 建立統(tǒng)計(jì)臺(tái)賬，開展家庭評(píng)比根據(jù)陽(yáng)光家園試點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)顯示，每個(gè)月垃圾的日產(chǎn)生量在1.6噸以上，其他垃圾、廚余垃

20、圾、可回收垃圾、有害垃圾的占垃圾產(chǎn)生量的比例約為54.94%、38.83%、6.23%、0.02%，有害垃圾的產(chǎn)生量較少，每月產(chǎn)生量約10kg。三、實(shí)施階段經(jīng)過(guò)啟動(dòng)期和試行期推進(jìn)，陽(yáng)光家園內(nèi)垃圾減量分類的知曉率、參與率分別達(dá)95%、60%以上，參與者中分類準(zhǔn)確率達(dá)80%以上（注：全小區(qū)的分類準(zhǔn)確率為48%），提高小區(qū)的參與者數(shù)量有待加強(qiáng)。在天景花園中一是減少垃圾投放點(diǎn)，將原有14個(gè)投放點(diǎn)合并為4個(gè)；二是4個(gè)投放點(diǎn)只在早上7:00-8:30（節(jié)假日8:00-9:00）和晚上19:00-20:00兩個(gè)時(shí)間段接受垃圾，其它時(shí)間撤走垃圾收集桶，居民如果錯(cuò)過(guò)投放時(shí)間，需將垃圾投放到較遠(yuǎn)的垃圾房；三是新改

21、造的4個(gè)集中投放點(diǎn)搭建雨棚和設(shè)置水槽，提供便民服務(wù)，垃圾投放點(diǎn)撤走垃圾桶后擺放盤花，平時(shí)小區(qū)內(nèi)見(jiàn)不到垃圾桶，提升了小區(qū)的人居環(huán)境質(zhì)量； 四是實(shí)施業(yè)主自治，組織本住宅區(qū)內(nèi)的環(huán)保人士成立志愿者隊(duì)伍，配合物業(yè)公司開展宣傳、發(fā)動(dòng)、檢查、督導(dǎo)工作，居民投放垃圾時(shí)，志愿者對(duì)垃圾分類情況進(jìn)行檢查指導(dǎo)，督促居民提高垃圾分類準(zhǔn)確率；五是市城管部門選定的專業(yè)公司，上門收集廚余垃圾，實(shí)現(xiàn)垃圾分類運(yùn)輸、分類處理；六是廚余垃圾經(jīng)降解處理后，加工成合格的有機(jī)肥，回贈(zèng)給住宅區(qū)用于園區(qū)綠化和家庭養(yǎng)花；七是廢電池等有害垃圾投放到有害垃圾收集箱，由有資質(zhì)的環(huán)保專業(yè)公司上門收集，外運(yùn)無(wú)害化處理；八是報(bào)紙、紙箱、塑料瓶、廢家電等可回

22、收物直接賣給周圍廢品收購(gòu)人員，也可交給住宅區(qū)設(shè)立的資源回收服務(wù)站回收。問(wèn)題二求解一 天景花園和陽(yáng)光家園分垃圾數(shù)量之間的相關(guān)性（1） 作出因變量y1、y2 與各自變量間的樣本散點(diǎn)圖 作散點(diǎn)圖可以觀察因變量 y1、y2 與各自變量間的變化規(guī)律，以便選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)回歸方程，以下圖分別是垃圾收回總量 y1、y2與可回收物總量x11、x21，廚余垃圾x21、x22 ，有毒垃圾x13、x23，以及其他垃圾總量x14、x24之間的散點(diǎn)圖，從圖中可以看出這些點(diǎn)大致分布在一條直線或者一條曲線附近，有較好的線性關(guān)系，可以采用線性回歸。實(shí)現(xiàn)這些圖形的matlab程序?yàn)椋簓1 = 285 296 305 321 33

23、0 302 306 296 280 303 310 306 320 311 302 299 300 289 312 325 316 311 326 305 300 303 299 306 334 301 302x11 =58 59 60 55 58 64 59 60 55 60 58 56 60 56 58 60 50 59 60 53 61 62 52 63 56 60 62 64 56 60 63y1對(duì)x11的散點(diǎn)圖x 12= 110 103 105 110 115 120 115 99 105 115 99 115 130 110 99 92 96 93 114 120 122 109

24、125 99 98 121 119 108 125 130 121y1對(duì)x12的散點(diǎn)圖x13 = columns 1 through 19 0 0 0.5000 0 0 0 0 0.1000 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 0 0.2000 0.1000 columns 20 through 31 0 0 2.0000 0 0 0.2000 0 0.1000 0 0.3000 0 0.5000y1對(duì)x13的散點(diǎn)圖x 14= columns 1 through 19 117.0000 134.0000 139.5000 156.0000 157.0000 118.0000 132.00

25、00 136.9000 120.0000 128.0000 153.0000 134.0000 130.0000 145.0000 145.0000 147.0000 154.0000 136.8000 137.9000 columns 20 through 31 152.0000 133.0000 138.0000 149.0000 143.0000 145.8000 122.0000 117.9000 134.0000 152.7000 111.0000 117.5000y1對(duì)x14的散點(diǎn)圖y2 = columns 1 through 15 2112 2152 2100 2080 2120

26、 2090 2085 2130 2152 2143 2111 2135 2125 2082 2072 columns 16 through 30 2058 2092 2088 2066 2103 2122 2130 2102 2142 2105 2092 2113 2132 2100 2098 column 31 2078x21 = 402 422 390 404 376 430 410 388 380 404 416 426 442 414 430 392 384 418 400 424 440 410 424 396 360 398 414 418 404 440 444y2對(duì)x21的散點(diǎn)

27、圖x2 2= 280 275 290 277 301 286 292 295 276 282 290 296 301 287 292 295 293 299 280 275 282 288 279 290 298 279 300 302 305 295 288y2對(duì)x22的散點(diǎn)圖x2 3= columns 1 through 19 0.8000 0.7000 1.0000 1.1000 1.3000 0.5000 1.0000 0.9000 0.8000 1.1000 1.2000 0.3000 0.6000 0.7000 1.3000 1.1000 1.0000 1.3000 0.8000

28、columns 20 through 31 0.6000 1.3000 1.2000 1.2000 0.5000 0.3000 0.7000 1.2000 1.6000 0.9000 1.7000 1.3000y2對(duì)x23的散點(diǎn)圖x24 = 1.0e+003 * columns 1 through 19 1.4292 1.4543 1.4190 1.3979 1.4417 1.3735 1.3820 1.4461 1.4952 1.4559 1.4038 1.4127 1.3814 1.3803 1.3487 1.3699 1.4140 1.3697 1.3852 columns 20 thr

29、ough 31 1.4034 1.3987 1.4368 1.3978 1.4555 1.4467 1.4143 1.3978 1.4104 1.3901 1.3613 1.3447y2對(duì)x24的散點(diǎn)圖（2）利用matlab統(tǒng)計(jì)工具箱得到初步的回歸方程 設(shè)回歸方程為：天景花園垃圾數(shù)量的matlab程序：a =58 59 60 55 58 64 59 60 55 60 58 56 60 56 58 60 50 59 60 53 61 62 52 63 56 60 62 64 56 60 63;110 103 105 110 115 120 115 99 105 115 99 115 130 11

30、0 99 92 96 93 114 120 122 109 125 99 98 121 119 108 125 130 121;0 0 0.5 0 0 0 0 0.1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0.2 0.1 0 0 2 0 0 0.2 0 0.1 0 0.3 0 0.5;117 134 139.5 156 157 118 132 136.9 120 128 153 134 130 145 145 147 154 136.8 137.9 152 133 138 149 143 145.8 122 117.9 134 152.7 111 117.5;a=ones(31,1);x=a,a

31、;y=285 296 305 321 330 302 306 296 280 303 310 306 320 311 302 299 300 289 312 325 316 311 326 305 300 303 299 306 334 301 302; b,bint,r,rint,stats=regress(y,x,alpha)b = 0.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000以下是陽(yáng)光家園的垃圾數(shù)量的matlab程序： a=402 402 390 404 376 430 410 388 380 404 416 426 442 414 430 392 384 418

32、 400 424 440 410 424 396 360 398 414 418 404 440 444;280 275 290 277 301 286 292 295 276 282 290 296 301 287 292 295 293 299 280 275 282 288 279 290 298 279 300 302 305 295 288;0.8 0.7 1 1.1 1.3 0.5 1 0.9 0.8 1.1 1.2 0.3 0.6 0.7 1.3 1.1 1 1.3 0.8 0.6 1.3 1.2 1.2 0.5 0.3 0.7 1.2 1.6 0.9 1.7 1.3;1429.

33、2 1454.3 1419 1397.9 1441.7 1373.5 1382 1446.1 1495.2 1455.9 1403.8 1412.7 1381.4 1380.3 1348.7 1369.9 1414 1369.7 1385.2 1403.4 1398.7 1436.8 1397.8 1455.5 1446.7 1414.3 1397.8 1410.4 1390.1 1361.3 1344.7; a=ones(31,1); x=a,a; y=2112 2152 2100 2080 2120 2090 2085 2130 2152 2143 2111 2135 2125 2082

34、2072 2058 2092 2088 2066 2103 2122 2136 2102 2142 2105 2092 2113 2132 2100 2098 2078; b,bint,r,rint,stats=regress(y,x,alpha)b = 0.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000直接利用matlab 統(tǒng)計(jì)工具箱中的命令regress求解，使用格式為：【b,bint,r,rint,stats】=regress(y,x,alpha)其中輸入y為模型中y的數(shù)據(jù)（n維向量，n=31）,x為對(duì)應(yīng)于回歸系數(shù)=（0，1，2，3 ,4）數(shù)據(jù)矩陣 【1 x21 x22

35、 x23 x24】 （n * 4矩陣其中第一列為全1向量），alpha為置信水平 （缺省時(shí) =0.05）；輸出b為 的估計(jì)值，常記作，bint為b的置信區(qū)間，r為殘差向量y-xrint為r的置信區(qū)間，stats為回歸模型的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，有三個(gè)值，第一個(gè)是回歸方程是與f統(tǒng)計(jì)量對(duì)應(yīng)的概率值.根據(jù)matlab運(yùn)行結(jié)果得到，兩個(gè)小區(qū)的結(jié)果完全一樣，所以它們的回歸方程為一個(gè)。以下就是回歸方程的系數(shù)估計(jì)值及其置信區(qū)間（置信水平=0.05），減量統(tǒng)計(jì)量r,f,p的結(jié)果如圖：參數(shù) 參數(shù)估計(jì)值 參數(shù)置信區(qū)間 00.00000.0000 0.0000 11.00001.0000 1.0000 21.00001.00

36、00 1.0000 31.00001.0000 1.0000 41.00001.0000 1.0000 r=0.0000 f =8.4229 e=0 p=0.0000 結(jié)果分析 該表顯示，表中的回歸系數(shù)0 1234估計(jì)值，即為回歸方程的系數(shù)。檢查它們的置信區(qū)間發(fā)現(xiàn)，只有0的置信區(qū)間為零點(diǎn)，表明回歸變量x2（對(duì)因變量y的影響）不是顯著地。但由于其他數(shù)據(jù)顯著，我們將變量保留在模型中。問(wèn)題四求解垃圾量的預(yù)測(cè) 將回歸系數(shù)的估計(jì)值代入回歸方程中，即可預(yù)測(cè)深圳未來(lái)五年的垃圾總量y,預(yù)測(cè)值記作y,得到預(yù)測(cè)方程為 y=x12+x22+x32+x42只需知道深圳市垃圾的的分類數(shù)量，就可以計(jì)算預(yù)測(cè)值y。值得注意的

37、是深圳市不能直接決定垃圾的排放量，但是可以通過(guò)分析當(dāng)時(shí)的人民生活水平和個(gè)人素質(zhì)，以及利用工作中采取的措施，減量x1,x2,x3,x4，根據(jù)在問(wèn)題二中的matlab的數(shù)據(jù)， 我們認(rèn)為在垃圾分類數(shù)量中，有害垃圾的數(shù)量相對(duì)少點(diǎn)，在這方面的措施我們可以相對(duì)減少，但是不能缺少，因?yàn)橛泻苯游：χ覀兊纳眢w健康以及環(huán)境，另外我們發(fā)現(xiàn)，隨著人們生活水平的提高，廚余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾的數(shù)量在未來(lái)的五年中會(huì)有大幅度的提高。因此，我們可以加大這些因素方面的處理措施，來(lái)減少x1,x2,x4,二 各項(xiàng)激勵(lì)措施與減量分類效果之間的相關(guān)性 經(jīng)過(guò)啟動(dòng)期和試行期推進(jìn)，陽(yáng)光家園為垃圾減量分類的知曉率、參與率分別達(dá)到

38、95、60以上，參與者中分類準(zhǔn)確率達(dá)80，提高全小區(qū)的參與者數(shù)量有待加強(qiáng)。天景花園經(jīng)過(guò)啟動(dòng)期和試行期推進(jìn)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)月，居民知曉率和參與率達(dá)100，準(zhǔn)確率達(dá)90以上，減量達(dá)50以上。兩個(gè)試點(diǎn)區(qū)對(duì)全市垃圾減量分類示范住宅區(qū)創(chuàng)建工作有非常好的示范作用，對(duì)我市垃圾減量分類工作較好較快推進(jìn)具有重要意義。如圖所示為十天垃圾分類的效果圖：十天垃圾分類的效果分享2013年1月1日至6日居民參與率為100%，垃圾分類準(zhǔn)確率達(dá)95%以上。問(wèn)題三求解根據(jù)我們構(gòu)建層次分析及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型的研究結(jié)果，我們認(rèn)為在深圳現(xiàn)有的垃圾減量分類督導(dǎo)過(guò)程中，目前統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分項(xiàng)及顆粒度還不足夠；應(yīng)該在可回收物、廚于垃圾和其他垃圾中投

39、放更多的成本和精力。以為有害垃圾相對(duì)于其他三類來(lái)及比重更?。辉跍p量分類模式大面積推廣時(shí)對(duì)于如何設(shè)置少量抽樣數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)一定區(qū)域內(nèi)減量分類工作的效果，我們參照生活垃圾采樣和物理分析方法（cj/t313-2009），根據(jù)所調(diào)查區(qū)域深圳的人口數(shù)量確定最少采樣點(diǎn)數(shù)為30個(gè)。表3-1 采樣點(diǎn)數(shù)要求人口數(shù)量/萬(wàn)人5050100100200200最少采樣點(diǎn)數(shù)/個(gè)8162030此次采樣為目前深圳市生活垃圾主要的末端處理設(shè)施。具體采樣點(diǎn)分布及日期安排見(jiàn)表3-2。表3-2采樣點(diǎn)分布日期采樣點(diǎn)樣品數(shù)目11月9日南山垃圾焚燒廠4個(gè)11月10日鹽田垃圾焚燒廠4個(gè)11月11日下坪垃圾填埋場(chǎng)6個(gè)11月14日老虎坑環(huán)境園填埋場(chǎng)

40、4個(gè)，焚燒廠2個(gè)11月15日平湖垃圾焚燒廠4個(gè)11月16日鴨湖垃圾填埋場(chǎng)6個(gè)3.1.2 采樣工具和方法（1）采樣工具及設(shè)備機(jī)械攪拌及取樣設(shè)備：抓斗或其他能夠攪拌生活垃圾的設(shè)備；人工攪拌及取樣設(shè)備：尖頭鐵鍬、耙子、長(zhǎng)柄推把等工具；密閉容器：容積為60l的硬質(zhì)塑料帶蓋密閉圓桶4個(gè)，容積為80l的硬質(zhì)塑料帶蓋密閉圓桶4個(gè)；其他工具：夾子、鋸、錘子、剪刀等。（a）臺(tái)秤（b）塑料桶圖3-1 垃圾采樣主要工具（2）最小采樣量根據(jù)生活垃圾最大粒徑及分類情況，選取的最小采樣量應(yīng)符合表3-2的規(guī)定。表3-3生活垃圾量最小采樣量生活垃圾最大粒徑mm最小采樣量/kg主要使用范圍分類生活垃圾混合生活垃圾1205020

41、0產(chǎn)生源生活垃圾、生活垃圾篩上物301030生活垃圾篩下物、餐廚垃圾等1011.5堆肥產(chǎn)品、焚燒灰渣等30.150.15最大粒徑指篩余量為10%時(shí)的篩孔尺寸。（3）采樣方法采樣采用四分法。將生活垃圾堆攪拌均勻后堆成圓形或方形，按圖3-2所示，將其十字四等分，然后隨機(jī)舍棄其中對(duì)角的兩份，余下部分重復(fù)進(jìn)行前述鋪平并分為四等分，舍棄一半，直至達(dá)到表3-2所規(guī)定的采樣量。圖3-2 四分法采樣示意圖（4）采樣過(guò)程南山垃圾焚燒廠采樣為從垃圾運(yùn)輸車輛傾倒垃圾中進(jìn)行，采樣按標(biāo)準(zhǔn)采樣方法進(jìn)行。平湖垃圾焚燒廠、鹽田垃圾焚燒廠等則是由垃圾抓斗在貯坑中取樣。填埋場(chǎng)采樣為現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)采樣，參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行四分法采樣。問(wèn)題四求解

42、垃圾量的預(yù)測(cè) 將回歸系數(shù)的估計(jì)值代入回歸方程中，即可預(yù)測(cè)深圳未來(lái)五年的垃圾總量y,預(yù)測(cè)值記作y,得到預(yù)測(cè)方程為 y=x12+x22+x32+x42只需知道深圳市垃圾的的分類數(shù)量，就可以計(jì)算預(yù)測(cè)值y。值得注意的是深圳市不能直接決定垃圾的排放量，但是可以通過(guò)分析當(dāng)時(shí)的人民生活水平和個(gè)人素質(zhì)，以及利用工作中采取的措施，減量x1,x2,x3,x4，根據(jù)在問(wèn)題二中的matlab的數(shù)據(jù)， 我們認(rèn)為在垃圾分類數(shù)量中，有害垃圾的數(shù)量相對(duì)少點(diǎn)，在這方面的措施我們可以相對(duì)減少，但是不能缺少，因?yàn)橛泻苯游：χ覀兊纳眢w健康以及環(huán)境，另外我們發(fā)現(xiàn)，隨著人們生活水平的提高，廚余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾的數(shù)量在未

43、來(lái)的五年中會(huì)有大幅度的提高。因此，我們可以加大這些因素方面的處理措施，來(lái)減少x1,x2,x4. 我們建議推行垃圾不落地，推動(dòng)資源回收四合一，實(shí)施垃圾強(qiáng)制分類試行垃圾費(fèi)隨袋征收，倡導(dǎo)垃圾源頭減量，建造一套完整的垃圾法規(guī)體系并嚴(yán)格執(zhí)行，注重宣傳引導(dǎo)發(fā)動(dòng)全民積極參與，建立激勵(lì)機(jī)制發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿作用。模型評(píng)價(jià)及推廣優(yōu)點(diǎn)（1） 通過(guò)對(duì)深圳市垃圾減量分類辦法的具體了解，我們利用較少的數(shù)據(jù)，就可以得到問(wèn)題的解決和處理。（2） 模型簡(jiǎn)潔實(shí)用，可以使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，分解化。在面對(duì)垃圾減量分類的問(wèn)題上，可為我們提供選擇最優(yōu)方案的依據(jù)。（3） 通過(guò)實(shí)際調(diào)查可知，該模型在一定范圍上是穩(wěn)定的，可以較好的量化處理垃圾分類問(wèn)

44、題。缺點(diǎn)（1） 由于定量數(shù)據(jù)較少，定性成分不多，造成不能令人信服的現(xiàn)象。（2） 當(dāng)垃圾減量分類指標(biāo)過(guò)多，以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量過(guò)大時(shí)，該模型就不能較好的解決此類問(wèn)題。改進(jìn)方向（1） 在研究深圳市垃圾減量的情況時(shí)，可基于我們附近的生活環(huán)境，提供參考。（2） 在處理垃圾減量問(wèn)題時(shí)，影響因素應(yīng)全部量化，為計(jì)算提供方便。（3） 限于題目的要求和時(shí)間的限制，我們的模型和分析只是限于天景花園和陽(yáng)光花園兩個(gè)特定的小區(qū)。（4） 要解決這種問(wèn)題，一個(gè)完整的模型應(yīng)基于全深圳市，影響因素要考慮的更加全面（如工作日和節(jié)假日）。模型的推廣 該模型在處理較小空間的垃圾減量問(wèn)題可以取得不錯(cuò)的成果，也可以將它推廣到全市以及全省，全國(guó)

45、的范圍。由于該模型在處理此類問(wèn)題時(shí)，有簡(jiǎn)潔實(shí)用，穩(wěn)定性高，量化簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，故可以為決策者提供較多的選擇空間。參考文獻(xiàn)姜啟源 謝金星 數(shù)學(xué)模型 北京高等教育出版社焦光虹 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) 北京科技出版社程依明 撲曉龍 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教程 北京高等教育出版社陳光亭 裘哲勇 數(shù)學(xué)建模 北京高等教育出版社朱麗梅 田賀民 數(shù)學(xué)建模 北京國(guó)防工業(yè)出版社金益 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社建議書尊敬的深圳市長(zhǎng)您好: 隨著人們生活水平的提高，垃圾的產(chǎn)生量越來(lái)越多，垃圾的減量分類成了我們當(dāng)前最主要的問(wèn)題，而深圳是作為我國(guó)的四大直轄市之一，是我國(guó)的出口重鎮(zhèn)，其垃圾問(wèn)題也是日益嚴(yán)重，不容忽視臺(tái)灣經(jīng)過(guò)十幾年的探索和實(shí)踐

46、，在垃圾減量和資源回收利用方面取得了顯著成效，其堅(jiān)持源頭減量和資源回收的管理理念，完備的垃圾管理政策法規(guī)體系，注重公眾參與和嚴(yán)格執(zhí)法的一些經(jīng)驗(yàn)做法，值得我們研究、思考和借鑒。 目前深圳市垃圾減量分類面臨的幾個(gè)問(wèn)題原建設(shè)部在2000年確定北京、上海、廣州、深圳等8座城市開展垃圾分類試點(diǎn)工作，至今10多年過(guò)去了，但上述城市的“垃圾圍城”形勢(shì)卻更加嚴(yán)峻了。2012年底，深圳市重啟垃圾減量分類工作，目前雖有些亮點(diǎn)，但困難不少，許多老問(wèn)題尚無(wú)實(shí)質(zhì)性改觀，總體進(jìn)展情況并不十分理想，歸接下來(lái)主要有如下問(wèn)題：（一）“垃圾分類、人人有責(zé)”的觀念尚未在社會(huì)上普及，市民自覺(jué)參與意識(shí)需要進(jìn)一步增強(qiáng)。（二）資源回收再利

47、用工作需要進(jìn)一步推動(dòng)。目前，深圳市資源回收市場(chǎng)完全由市場(chǎng)行為主導(dǎo)，往往是回收價(jià)格高的搶著收，有色玻璃、奶盒、廢電池等回收價(jià)格低或無(wú)利可圖的沒(méi)人收，資源回收率約為23%左右，遠(yuǎn)低于臺(tái)灣的51.76%。（三）加強(qiáng)垃圾減量分類需要法治建設(shè)支持。目前，深圳尚未從法律層面明確政府、企業(yè)和市民在垃圾減量、垃圾分類、資源循環(huán)利用等方面的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)，因此持續(xù)穩(wěn)定的激勵(lì)機(jī)制和懲處約束機(jī)制也難以建立。（四）居民現(xiàn)有投放垃圾的習(xí)慣需要改變。否則垃圾分類投放難有好的效果。臺(tái)灣“垃圾不落地”的做法值得學(xué)習(xí)。（五）目前垃圾費(fèi)隨水征收的定額模式過(guò)于粗放（按每戶平均產(chǎn)生量3.60公斤/日進(jìn)行測(cè)算，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為13.50元

48、/月.戶），不符合 “污染者付費(fèi)”和公平原則。（六）廚余垃圾處理設(shè)施建設(shè)工作需要進(jìn)一步推進(jìn)，否則會(huì)產(chǎn)生 “前端分類、后端雜燴”的現(xiàn)象。臺(tái)灣實(shí)現(xiàn)垃圾減量的成因分析（一）注重宣傳引導(dǎo)，發(fā)動(dòng)全民積極參與。臺(tái)灣高度重視居民的環(huán)境教育，對(duì)環(huán)境保護(hù)宣傳培訓(xùn)工作常抓不懈。通過(guò)對(duì)一代人的教育，目前臺(tái)灣居民普遍認(rèn)同做好垃圾分類、資源回收是件“利在當(dāng)代，功在千秋”的功德事，有關(guān)垃圾分類的政策法規(guī)家喻戶曉，深入民心，垃圾分類已成為居民日常生活中不可或缺的自覺(jué)行為。（二）建立激勵(lì)機(jī)制，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿作用。臺(tái)灣2011年的一般廢棄物處理量與1998年的相比下降了59.34%，主要得益于兩個(gè)方面：一是擴(kuò)大資源回收，從而減少

49、最終需要處理垃圾量的方式，即資源回收貢獻(xiàn)了42.59%；二是減少垃圾產(chǎn)生量，倡導(dǎo)源頭減少或避免產(chǎn)生垃圾的方式，即源頭減量貢獻(xiàn)了16.76%。（三）法規(guī)體系健全，執(zhí)法嚴(yán)格到位。臺(tái)灣于1974年頒布實(shí)施廢棄物清理法，期間共修訂了10次，以廢棄物清理法為母法，臺(tái)灣頒布實(shí)施了有關(guān)廢棄物收運(yùn)處理、應(yīng)回收廢物管理、資源回收再利用等方面的法規(guī)共計(jì)54項(xiàng)，加上各級(jí)市縣制定的廢棄物自治管理?xiàng)l例規(guī)章等，形成了較為完善的廢棄物管理法律體系。（四）廚余處理方式有爭(zhēng)議，但較經(jīng)濟(jì)實(shí)用。臺(tái)灣要求居民將廚余分成熟廚余和生廚余兩種，熟廚余經(jīng)高溫蒸煮滅菌后用作養(yǎng)豬飼料，生廚余進(jìn)行堆肥。在臺(tái)灣地區(qū)用廚余養(yǎng)豬有一定傳統(tǒng)，居民對(duì)此方式較為認(rèn)可。因此，我們經(jīng)過(guò)和臺(tái)灣地區(qū)垃圾減量分類處理辦法的對(duì)比以及根據(jù)臺(tái)灣實(shí)現(xiàn)垃圾減量成因的分析，再結(jié)合深圳地區(qū)垃圾組份的特點(diǎn)，