2011—2020年北京市生活垃圾產生量預測分析

陳 芳，趙 巖，張晨光，何 亮，章夏夏

（1.北京環衛集團環境研究發展有限公司，北京 100101；2.北京市海淀區市政市容管理委員會，北京 100195）

1 北京市生活垃圾產生量現狀

表1列出了2002—2010年北京市18個區縣的生活垃圾產生量。可以看出，2002—2008年北京市生活垃圾產生量呈逐年遞增趨勢，到2009年，北京市生活垃圾產生量開始有逐漸回落的趨勢。分析原因，與北京市垃圾綜合管理工作日趨完善及全社會對垃圾分類、垃圾減量重要性日益重視有關。

2 預測概況

2.1 預測區域及年份

根據北京市“十一五”環衛專業規劃，目前北京市生活垃圾管理工作已實現全覆蓋。因此本次生活垃圾產生量預測區域包括北京市18個區縣的生活垃圾產生量。

由于影響垃圾產生量的可變因素很多，一般不做10 a以上的長期預測。本次預測的時間跨度為2011—2020年。

2.2 預測方法

由于影響生活垃圾產生量的因素較多且變化復雜，結合北京市生活垃圾產生量的現狀和已有的數據，本次預測將結合數學預測法（多元線性回歸分析）和借鑒相似城市數據（類比分析）2種方式進行綜合預測。

3 多元線性回歸分析法

3.1 影響因素的擬定

多元線性回歸分析主要考慮影響垃圾產生量的內在因素，這些因素可以歸納為人口、社會經濟發展水平和居民生活水平3個方面，本研究先擬定以下10個影響因素，最終根據各影響因素與生活垃圾產生量的線性相關系數確定多元線性回歸方程的影響因子。

初步擬定影響因素：①人口狀況影響因素，包括常住人口數量和旅游人口數量；②社會經濟發展水平影響因素，包括地區生產總值、社會消費品零售值、供熱供暖面積、城市人口比例和道路清掃保潔面積；③居民生活消費水平影響因素，包括人均消費支出、人均家庭總收入和人均可支配收入。2002—2010年北京市以上10項指標的變化情況見表1。

3.2 各影響因素相關系數的計算及影響因素的確定

通過Excel軟件，計算各影響因素與生活垃圾產生量的相關系數，見表2。可以看出，除常住人口、旅游人口、社會消費品零售值外，其他影響因素與生活垃圾產生量的相關系數>r7，0.002=0.875，說明這7個影響因素與垃圾產生量有較好的線性相關性，可作為多元線性回歸分析的影響因素。

3.3 模型的建立及檢驗

3.3.1 模型的建立

通過表1的數據，運用Excel軟件，求得多元線性回歸方程為：

式中：y為北京市生活垃圾產生量的預測值，y1為地區生產總值，y2為全市集中供熱面積，y3為城市人口比例，y4為道路清掃面積，y5為人均消費支出，y6為人均家庭總收入，y7為人均可支配收入。

表1 2002—2010年北京市生活垃圾產生量及其他10項指標情況

表2 垃圾產生量與各種影響因素的線性相關系數

3.3.2 模型的檢驗

將2002—2010年這9組數據分別代入公式（1），求得的回歸值y′與實際值y基本吻合（誤差在±4%以內），見表3。故可以用公式（1）預測未來10 a北京市生活垃圾產生量。

表3 實際垃圾產生量與回歸值 萬t

3.4 北京市生活垃圾產生量預測

3.4.1 垃圾產生量影響因素的預測

本次生活垃圾產生量影響因素的預測從數據相關性高的角度考慮，擬采用直線擬合和指數擬合2種方式。

將2002—2010年這9個年份以1～9代替，設為x。則可得2011年的x=10，其他年份依此類推。通過Excel軟件計算出7個影響因素的指數擬合和直線擬合的公式和相關指數R2，結果見表4。R2越接近1，表明擬合效果越好。因此，地區生產總值、人均消費支出、人均家庭總收入、人均可支配收入選用指數擬合法進行預測，全市集中供暖面積、城市人口比例、道路清掃面積選用直線擬合法進行預測。

表4 各個影響因素的擬合公式及相關指數

3.4.2 垃圾產生量預測

在對生活垃圾產生量的主要影響因素yi作出預測的基礎上，利用公式（1）對北京市未來10 a垃圾產生量進行預測，得出2011—2020年垃圾產生量分別為 712、723、727、721、705、676、633、574、496、397 萬 t。

4 類比分析法

多元線性回歸分析只考慮了影響垃圾產生量的內在因素，實際上，影響垃圾產生量的因素還包括社會因素和人為因素，而這些因素對垃圾產生量的影響只能通過定性分析。為此，本研究在采用多元線性回歸法對垃圾產生量進行預測的基礎上，同時采用類比法進行補充分析。

在進行類比分析時，選取香港作為比較對象，這是因為：①香港居民的生活習慣和消費方式與北京居民相似；②香港是一個國際化大都市，社會經濟發達，人民生活水平較高，在其社會發展進程中已經歷了目前北京市所處的發展階段。

表 5反映了 2002—2006年香港與 2011—2020年北京社會經濟發展狀況。可以看出，2011—2020年北京市的社會經濟發展水平接近香港21世紀初的水平。因此，可以參照香港當時生活垃圾產生量的變化情況來預測北京今后幾年的垃圾產生量。

表5 北京、香港社會經濟發展狀況

表6反映了不同時期北京、香港人均生活垃圾日產生量的變化情況。可以看出，2002—2006年香港人均城市生活垃圾日產生量呈緩慢下降趨勢。考慮到近年來北京社會經濟發展和人均垃圾產生量的變化狀況，預測今后幾年北京市人均垃圾日產生量的變化將與香港2002—2006年相似。根據2010年北京市人均生活垃圾日產生量為0.89 kg/（人·d）和香港2002—2006年人均垃圾日產生量的變化規律，預測2011—2020年北京市人均垃圾日產生量，并結合北京市常住人口數量的變化情況，對2011—2020年北京市人均生活垃圾日產生量進行預測，結果見表7。

表6 北京、香港人均生活垃圾日產生量kg/（人·d）

5 北京市生活垃圾產生量預測結果

多元線性回歸分析法考慮了影響垃圾產生量的內在因素，類比法則分析了影響垃圾產生量的社會因素和人為因素，為使預測工作盡可能合理，本研究對影響生活垃圾產生量的各種因素加以綜合考慮，為此，將2種方法的預測結果進行加權平均，考慮到北京市垃圾分類效應日趨顯現，因此社會因素和人為因素的影響比內因的影響效應日趨增大，在加權平均過程中，多元回歸權重考慮為40%，類比法權重為60%，得到2011—2020年北京市垃圾產生量的最終預測結果（表8）。

表7 2011—2020年北京生活垃圾產生量預測結果（類比法）

表8 2011—2020年北京市生活垃圾產生量預測結果 萬t