基于消費與使用模型的成都市廢棄電器電子產品產生量預測研究

劉恒博　雍　毅　尹朝陽

(四川省環境保護科學研究院，成都　610041)

?

基于消費與使用模型的成都市廢棄電器電子產品產生量預測研究

劉恒博雍毅尹朝陽

(四川省環境保護科學研究院，成都610041)

【摘要】以廢棄電器電子產品產生量為主要測算對象，根據電器電子產品平均壽命、城鎮及農村居民家庭平均每百戶年末電器電子產品擁有量等參數和數據，采用消費與使用模型預測了2015～2024年成都市主要廢棄電器電子產品的產生量。結果表明：成都市主要廢棄電器電子產品產生量在未來十年間將呈持續增長趨勢，到2024年，廢棄洗衣機、冰箱、電視機、空調、電腦、熱水器和移動電話將較2015年分別增長19.75%、19.68%、20.45%、74.89%、56.63%、27.73%和19.14%。針對成都市廢棄電器電子產品產生量變化趨勢和處理行業現狀等提出了建議。

【關鍵詞】廢棄電器電子產品；成都市；消費與使用模型；預測

廣義的廢棄電器電子產品(電子廢棄物)包括了所有品類的依靠電流或電磁場進行工作的以及產生、轉換與測量電流或電磁場的廢棄設備[1]。隨著經濟和科技的快速發展，中國逐漸進入電器電子產品淘汰、更新的高峰期。據測算[2]，2011年我國各類主要廢棄電器電子產品產生總量約為3.44×108臺，到2020年將達到6.8×108臺，年均增長率7.9%。

成都電子工業發達，“ 一五”時期即為國家選定的重點建設的電子工業基地之一[3]。近些年來，隨著成都市經濟快速發展，人民生活水平迅速提高，電器電子產品消費正處于快速增長的時期，電子廢棄物處理問題也越來越受到政府和公眾的關注。

由于廢棄電器電子產品兼具環境危害性和可資源再生利用性雙重特點，準確掌握和合理預測廢棄電器電子產品產生量的動態變化規律十分重要，將為廢棄電器電子產品的管理及污染防治措施的規劃提供可靠依據。

1研究方法及數據來源

1.1研究方法

現有廢棄電器電子產品產生量估算方法較多，大致可歸納為13種[1]，每種方法均基于一系列不同假設制定，其中比較常用的方法有：市場供給模型(The Market Supply Method)、市場供給A模型(The Market Supply A Method)、斯坦福模型(The Stanford Method.)、卡內基梅隆模型(The Carnegie Mellon Method)、時間梯度模型(The Time Step Method)、消費與使用模型(Consumption and Use Method)和飽和市場模型(The ICER Method)。各估算方法因其設計思路不同，各自具有不同的數據和參數需求，其中主要的包括：電器電子產品銷售量、社會保有量、平均壽命、歷史廢棄物數據等。由于缺乏比較權威的電器電子產品銷售數據，所以使用市場供給模型、斯坦福模型等模型進行預測難度較大，并且成都市作為西部地區重要的中心城市，外來人口增長速度較快，社會保有量數據比市場銷售數據更能準確反映成都市電器電子產品數量實際增長情況，故本研究采用消費與使用模型來預測成都市主要廢棄電器電子產品的產生量。

消費與使用模型又叫“估算”模型(The Estimate Method)，主要依據電器電子產品社會保有量和平均壽命對廢棄物產生量進行估算。消費與使用模型較其它電子廢棄物預測方法更為簡便易用，并且該方法對保有量較大的電器電子產品具有普遍適用性，能為廢棄電器電子產品的有效管理提供科學的數據支持。Simon Wilkinson等基于該方法估算了愛爾蘭1991～2005年主要廢棄電器電子產品的產生量[4]。宋旭和周世俊采用該方法估算了2003～2015年河南省6種電子廢棄物的產生量[5]。何開倫等利用該方法估算了重慶市2013～2020年主要電子廢棄物的產生量[6]。廖程浩和張永波還對比了消費與使用模型、市場供給模型和時間梯度模型對廢舊手機產生量的測算結果差異[7]。

消費與使用模型的估算公式為：

其中，Qx為第X年度某種廢棄電器電子產品的產生量；Hu為該種電器電子產品當年的城鎮居民家庭平均每百戶擁有量；Nu為城鎮居民總戶數；Hr為該種電器電子產品當年的農村居民家庭平均每百戶擁有量；Nr為農村居民總戶數；n為該類產品的平均壽命。

1.2基礎數據與參數

(1)電器電子產品平均壽命。電器電子設備壽命定義較多，大致可分為三類：技術壽命(Technical life)、使用壽命(Service life)和替換壽命(Replacement life)[4]，本研究從廢棄電器電子產品管理的角度出發，采用電器電子產品的使用壽命作為其壽命進行測算，其數據主要來自于國內外相關研究[2，4，8]及目前市場上各類知名品牌電器電子產品的使用手冊，主要電器電子產品使用壽命如表1所示。考慮到隨著我國家庭消費能力的增強和科學技術的革新，居民對部分電器電子產品更新速度將越來越快，再結合我國居民的消費習慣，本研究在預測時對電腦、電視機等產品采用較短的使用壽命作為平均值進行測算，熱水器、冰箱等產品則采用較長的使用壽命作為平均值進行測算。主要電器電子產品平均使用壽命見表1。

表1　主要電器電子產品使用壽命統計表

(2)成都市電器電子產品保有量。根據成都市歷年的統計年鑒[9]，得到成都市2003～2014年城鎮居民家庭平均每百戶年末耐用消費品擁有量及農村居民家庭平均每百戶年末耐用品擁有量數據，再結合歷年全市年末戶籍總戶數和當年城鎮化率數據，即可得到2003～2014年成都市主要電器電子產品保有量，見表2。

表2　成都市近年來主要電器電子產品保有量　萬臺

1.3電器電子產品未來保有量分析

決定成都市某類電器電子產品未來保有量的因素主要有兩方面：一是該類電器電子產品的普及情況，即成都市農村和城鎮家庭平均每百戶該類電器電子產品的擁有量；二是人口變動情況，即成都市的戶籍總戶數和城鎮化率變化情況。

從歷年的統計數據中可以看到，城鎮居民和農村居民家庭電器電子產品的平均每百戶擁有量，開始都逐年上升，直到一定數量后基本保持不變，達到飽和，可以預見未來若干年內，只要一般居民家庭生活方式不發生革命性變化，這些基本電器電子產品的平均每百戶擁有量不會發生大的變化。因此，本研究在預測時，對于擁有量已達到飽和的電器電子產品，取近年來平均每百戶擁有量的中位數進行計算；對于尚未達到飽和的產品(主要包括農村、城鎮居民家庭的空調和農村居民家庭的電腦和熱水器)，其飽和擁有量參考已達到飽和的城鎮居民家庭或北京、上海等發達地區的居民家庭平均每百戶電器電子產品擁有量，再結合各自的增長特點進行預測。

家庭是人類社會的基本單元，居民個人消費往往是以家庭消費的方式進行的，家庭規模、家庭構成、家庭消費習慣等因素都會對居民電器電子產品的消費產生深刻的影響。自計劃生育政策實行以來，我國人口自然增長率從1978年的12%持續下降到2010年的4.79%，家庭規模則由1978年的4.7人/戶逐漸縮減至2010年的3.2人/戶，家庭戶數的增長速度在2003年就超過人口規模的增長速度，且速度差距還在不斷擴大[10]。家庭規模逐漸縮小導致家庭戶數增多，對一般電器電子產品的社會保有量具有重要影響。此外，隨著成都市的城鎮化發展，進入城市的農民在收入水平、生活空間和消費環境等方面將會發生巨大變化，電器電子產品的需求也會比轉移前更強烈。相關研究表明，我國城鎮化發展對居民消費增長具有比較顯著的促進作用，對消費增長的拉動效應也比較強[11]。

國內用于家庭戶數和城鎮化率預測的模型方法較多[10，12]，本研究預測年限較短，采用在歷史統計資料的基礎上建立回歸分析方程的方法進行簡單估算。根據擬合結果，各回歸方程的擬合程度較好，可決系數R2均大于0.99。

綜上計算方法，成都市各類電器電子產品未來十年的保有量估算結果如表3所示。

表3　成都市未來十年主要電器電子產品保有量　萬臺

2預測結果與討論

2.1預測結果

根據以上電器電子產品的未來保有量以及平均使用壽命數據，由“消費與使用模型”計算得到2015～2024年成都市主要廢棄電器電子產品的產生量，結果如表4、圖1所示。

表4　成都市主要廢棄電器電子產品產生量預測結果　萬臺

圖1　成都市主要廢棄電器電子產品產生量未來變化趨勢

2.2討論

從表4和圖1中可以看出，成都市7類主要廢棄電器電子產品產生量均呈逐年上升趨勢，到2024年，廢洗衣機、冰箱、電視機、空調、電腦、熱水器、移動電話產生量將分別達到56.37、56.27、102.84、93.43、112.92、69.95和440.62萬臺，較2015年分別增長了19.75%、19.68%、20.45%、74.89%、56.63%、27.73%和19.14%。

從預測結果可以看出，經過多年發展，成都市已逐步進入電子廢棄物產生量增長的穩定期。普及率較高的電腦、冰箱、電視機和移動電話的廢棄量增速呈逐年放緩趨勢；廢熱水器產生量的增速在2018年達到最大，而后逐年增速減少；而空調與電腦的廢棄量則一直呈加速增長狀態。

廢棄物產生量增長速度較快的產品主要有空調和電腦，其原因是主要是空調和電腦進入中國家庭(尤其是農村家庭)較晚，但隨著人民生活水平的提高，空調和電腦也逐漸成為每家每戶不可缺少的產品之一。盡管移動電話進入中國家庭也較晚，但近年來普及迅速，目前擁有量已基本達到飽和，并且移動電話還具有更換周期較短的特點，因此未來廢棄物產生量變化不大。

3建議

(1)鑒于當前成都市尚無電子廢棄物產生量的權威統計數據，僅能通過與國內外相關研究和報道的估算結果進行比較，來判斷預測結果是否合理，未來可通過電子廢棄物的實際產生量對預測模型進行修正，從而使該方法的預測結果更加準確。

(2)政府應進一步加大對現有處理企業的扶持力度，鼓勵企業積極引入先進的電子廢棄物處理技術，并在合理估算預測區域電子廢棄物產生量的基礎上，完善相關規劃，新建一批處理不同種類電子廢棄物的項目。

(3)盡管電子廢棄物的產生量逐年增加，但目前成都市電子廢棄物的回收方式仍以個人分散回收為主，合理合法回收的廢物相較于全市年淘汰總量來說依然有很大差距，“回收難”仍是廢棄電器電子產品處理企業發展的最大阻礙。根據已公布的資料[13]，截至2014年，成都市取得廢棄電器電子產品處理資格的企業共兩家，兩家持證企業2014年共拆解廢電視機2318468臺，廢洗衣機74263臺，廢空調4108套，廢冰箱73864臺，廢電腦228837套，除開廢電視機外，其余家電遠未達到設計要求。因此，成都市應盡快建立規范、高效的廢棄電器電子產品回收體系，積極探索新型的回收方式，例如可建立實體回收站與互聯網回收站相結合的多元化回收體系。

參考文獻：

[1]李博，楊建新，呂彬，宋小龍.廢棄電器電子產品產生量估算：方法綜述與選擇策略[J].生態學報，2015，(35)24：2-7.

[2]張偉，蔣洪強，王金南，盧亞靈.我國主要電子廢棄物產生量預測及特征分析[J].環境科學與技術，2013，(36)6：195-199.

[3]丁任重，李仕明.盤活成都東郊電子工業老區資源構建成都電子工業的戰略支點——成都東郊電子工業企業改革的調查[J].電子科技大學學報(社科版)，2011，(3)3：97-101.

[4]Wilkinson S，Duffy N，Crowe D M.Waste from electrical and electronic equipment in Ireland：a status report Ireland[M].Ireland：Environmental Protection Agency，2001.

[5]宋旭，周世俊.基于專家“估計”模型的河南省電子廢棄物量化分析[J].河南科學，2007，25(3)：487-490.

[6]何開倫，程創業，孫會龍，李 偉.基于”估計”模型的重慶市主要電子廢棄物產生量預測研究[J].綠色科技，2015，3：227-229.

[7]廖程浩，張永波.廢舊手機產生量測算方法比較研究[J].生態經濟，2012，(3)：124-126.

[8]張谷微，周思立，聶琳琳.熱水器超限“服役”藏隱患[N].中國安全生產報，2008-12-27(007).

[9]成都市統計局.成都統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，2003-2014.

[10]王月菊，陳文江，李勇進，王娜.人口、戶數和家庭規模變動對資源消耗的影響分析——基于IPAT等式和結構分解分析模型[J].生態經濟，2015，(6)31：23-27.

[11]胡日東，蘇梽芳.中國城鎮化發展與居民消費增長關系的動態分析——基于VAR模型的實證研究[J].上海經濟研究，2007，(5)：58-65.

[12]姜照華，張捷.城鎮化率模型構建與預測研究[J].改革與開放，2011，(2)：129-130.

[13]成都市環境保護局.2014年成都市固體廢物污染環境防治信息發布內容[EB/OL](2015-05-27)[2015-06-24].http：//www.cdepb.gov.cn/cdepbws/Web/Template/GovDefaultInfo.aspxcid=927&aid=49246B0E4F0D4C95BE4C6532FCD40000.

Study on Quantities Forecasting of Waste Electrical and Electronic Equipments Generation in Chengdu Based on the Consumption and Use Method

LIU HengboYONG YiYIN Zhaoyang

(Sichuan Academy of Environmental Sciences，Chengdu 610041)

Abstract：Quantities of waste electrical and electronic equipments (WEEE)generated during 2015～2024 were estimated based on the “Consumption and Use” Method which requires data and parameters such as average lifetime of electrical and electronic equipments (EEE)，average quantities of EEE possessed by every 100 households，etc. According to the result，estimated WEEE arisings from washing machines，refrigerators，televisions，air conditioners，computers，water heater and mobile phones will increase stably during the next decade(grow by 19.75%、19.68%、20.45%、74.89%、56.63%、27.73% and 19.14%，respectively). Suggestions were made on the basis of the variation trend of WEEE arisings and the status quo of WEEE disposal industry of Chengdu.

Keywords：waste electrical and electronic equipment；Chengdu；consumption and use method；forecast

中圖分類號：X21

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)02-0135-04

作者簡介：劉恒博，助理工程師，碩士研究生畢業，主要研究方向為固體廢物處理技術

資助項目：四川省固體廢物污染防治技術研究及績效評估

引用文獻格式：劉恒博等.基于消費與使用模型的成都市廢棄電器電子產品產生量預測研究[J].環境與可持續發展，2016，41(2)：135-138.