基于LDA主題模型的北京生活垃圾管理政策特征研究

李曉非，胡海月

（北京信息科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100000）

0 引言

北京市作為一座擁有2000 萬人口的國際性大都市，其生活垃圾管理水平是關(guān)系居民生活質(zhì)量和城市可持續(xù)發(fā)展的重要因素。北京市生活垃圾管理已經(jīng)進(jìn)行近70 年的時間，在北京市委、市政府和全體居民的共同努力下，北京生活垃圾管理工作取得較大的成績，但依然存在居民參與程度低、部門協(xié)調(diào)機(jī)制不完善、分類回收體系配套性不足等問題，與城市生活垃圾的管理目標(biāo)間仍具有一定的差距。如何提升北京市生活垃圾管理效果已經(jīng)成為北京相關(guān)管理部門和學(xué)者們普遍關(guān)注的問題。

李穎等依據(jù)IPCC 法和生活垃圾焚燒企業(yè)溫室氣體排放核算方法，對“十五”至“十三五”期間北京市不同生活垃圾處理設(shè)施的碳排放、能耗等進(jìn)行了測算。蔣曉燕等通過多元線性回歸模型、灰色系統(tǒng)模型GM 和BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對北京城市塑料垃圾年產(chǎn)量進(jìn)行了模擬預(yù)測。王瀠萱從“兩網(wǎng)融合”的視角，就北京市垃圾分類政策實(shí)施的可行性路徑進(jìn)行了探討。2020 年5 月1 日，新版《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》正式實(shí)施后，王鵬開展了涉及11 個區(qū)，19 139人次的北京市民垃圾分類意識與行為的現(xiàn)狀調(diào)研，通過調(diào)研的結(jié)果從居民教育、精細(xì)化管理、科技支撐等方面對北京生活垃圾分類管理提出建設(shè)性的意見。王鋒等通過調(diào)查問卷和實(shí)證分析的手段對填埋場周邊民眾的焦慮情緒、風(fēng)險認(rèn)知和鄰避態(tài)度進(jìn)行了分析，并提出政府應(yīng)運(yùn)用經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償、媒體溝通、心理輔導(dǎo)等多種方法防治鄰避沖突的發(fā)生。

北京市作為我國較早施行垃圾分類政策的城市之一，相關(guān)管理部門制定了大量的生活垃圾管理政策，在政策數(shù)量和覆蓋面上均居于全國各省市前列。現(xiàn)有關(guān)北京生活垃圾管理的研究主要集中在理論模型和實(shí)地調(diào)研上，缺乏對北京市生活垃圾管理政策本身內(nèi)在邏輯特征的系統(tǒng)性梳理。本文以北京市歷年來相關(guān)部門頒布的生活垃圾管理政策文件為語料，通過LDA 模型對政策文本進(jìn)行建模分析，確定不同階段北京生活垃圾分類制度主題，分析其動態(tài)演進(jìn)特征，并對北京市未來生活垃圾管理的政策制定提出建議。

1 研究設(shè)計(jì)

政策文本的特點(diǎn)是單個文本較長、語義完整且術(shù)語較多，LDA 模型通過建立主題和詞之間的概率分布實(shí)現(xiàn)對詞義的聚類整理，從而發(fā)現(xiàn)政策的特征以及變化的規(guī)律，該方法已經(jīng)在政策文本研究領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。

整體研究設(shè)計(jì)如圖1 所示，通過北大法寶網(wǎng)和政府網(wǎng)站獲取北京市生活垃圾管理的相關(guān)政策文本并對文本進(jìn)行預(yù)處理后，采用LDA 主題模型進(jìn)行主題聚類和主題演化分析。

圖1 研究設(shè)計(jì)圖

2 數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理

本文政策文本分析的范圍包括北京市人民代表大會常委會、北京市政府和區(qū)政府以及北京市屬委辦局等單位頒布的條例、辦法、通知、通告、方案等。數(shù)據(jù)來源北大法寶法律信息網(wǎng)和北京各相關(guān)部門網(wǎng)站公布的信息。

在初步收集數(shù)據(jù)后，依據(jù)以下兩個原則對數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩選：①剔除“重復(fù)信息”。下級單位轉(zhuǎn)發(fā)上級單位的文件時僅保留一個文件；②剔除“缺失信息”，如在文本中“垃圾分類”“垃圾”等個別字段，并未進(jìn)一步描述，則對該信息進(jìn)行剔除。最終得到觀測值共計(jì)81 篇。將81 篇文件按年份進(jìn)行整理，形成各年份的文獻(xiàn)信息文件，并將文件格式轉(zhuǎn)換為CSV 格式，以便后續(xù)處理，最終形成LDA 模型的語料來源。

利用Jieba 庫作為中文文本分析的分詞工具進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，全文檔分詞效果如圖2 所示。分詞結(jié)果表明：北京市生活垃圾治理政策主題涵蓋收集運(yùn)輸、餐廚垃圾、處理設(shè)施、回收利用、政府檢查監(jiān)督等多個維度。

圖2 全文檔分詞效果

3 政策文本分析

3.1 主題特征分析

采用LDA 主題模型類下的Log_Perplexity 方法，利用Python 軟件對模型下的困惑度進(jìn)行計(jì)算，最終確定最優(yōu)主題數(shù)目。當(dāng)主題數(shù)設(shè)為20 時困惑度值最小，因此最優(yōu)主題數(shù)目為20，其主題特征可視化情況如圖3 所示，20 個主題以及主題下排名靠前的10個關(guān)鍵詞如表1 所示。

表1 20 個主題及前10 個關(guān)鍵詞

圖3 LDAvis 可視化

3.2 主題合并

在所獲得的20 個主題中，部分主題的關(guān)鍵詞重復(fù)度較高，因此根據(jù)LDAvis 可視化圖中各個主題氣泡的重疊程度以及各主題中關(guān)鍵詞的實(shí)際情況，對20 個主題進(jìn)行合并。如Topic 8、Topic 6 中的“減量”與“節(jié)能”等關(guān)鍵詞均屬于與節(jié)能減排相關(guān)的主題，并且LDAvis圖所示兩個主題氣泡重疊度很高，形成了明顯的嵌套關(guān)系，因此合并為同一主題。對20 個主題進(jìn)行整理后，最終形成 8 個主題，根據(jù)其關(guān)鍵詞涵蓋的范圍將各個主題分別命名為：垃圾處理設(shè)施建設(shè)、節(jié)能減排、餐廚垃圾規(guī)范、垃圾收集與運(yùn)輸、垃圾分類宣傳教育、垃圾收費(fèi)、資源回收利用、政府考評監(jiān)督。8 個主題對應(yīng)的前10 個關(guān)鍵詞如表2 所示。

表2 8 個政策主題及關(guān)鍵詞

3.3 主題演化分析

由于北京市生活垃圾管理政策的文本數(shù)量較少，且在歷年中的政策的發(fā)布數(shù)量極不均勻（如圖4所示），無法以每個年度頒布政策語料為對象進(jìn)行分析。因此，本文對每一個主題下的語料進(jìn)行時間區(qū)間劃分，將主題涉及文本數(shù)作為主題強(qiáng)度的測量指標(biāo)，分析政策演化規(guī)律。

圖4 北京市歷年生活垃圾管理政策發(fā)布數(shù)量

2011 年北京市人大常委會制定《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》，是全中國第一部生活垃圾管理方面的地方性法規(guī)，這標(biāo)志著北京市的生活垃圾管理立法高度和政策實(shí)施力度上都上升到新的層面。因此，以2011年為節(jié)點(diǎn)將北京市生活垃圾治理的階段劃分為垃圾分類推廣實(shí)行階段（1997—2010 年）、垃圾分類立法治理階段（2011—2021）兩個階段，《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》頒布前后北京市生活垃圾管理政策主題對比情況如圖5 所示。

圖5 《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》頒布前后各主題相關(guān)政策文本數(shù)量變化

政策主題詞的對比分析結(jié)果表明，北京市生活垃圾管理政策主題演化呈現(xiàn)出以下規(guī)律：

第一，政策重點(diǎn)由生活垃圾治理向綜合利用轉(zhuǎn)變。2011 年前，政策關(guān)注點(diǎn)在于政府考評監(jiān)督、垃圾收費(fèi)、垃圾收集運(yùn)輸三方面。這一時期北京市生活垃圾管理的重點(diǎn)在于規(guī)范生活垃圾相關(guān)主體的收集與運(yùn)輸行為，本著“垃圾生產(chǎn)者付費(fèi)”原則征收垃圾處理費(fèi)用，并且通過垃圾處理設(shè)施建設(shè)為生活垃圾治理提供保障。2011 年后，政策的重點(diǎn)在于通過生活垃圾“產(chǎn)生—處理—回收利用”全過程監(jiān)督、生活垃圾分類教育與強(qiáng)制要求等措施逐步實(shí)現(xiàn)生活垃圾的綜合利用，將其作為節(jié)能減排管理中的重要一環(huán)。

第二，政府考評監(jiān)督力度不斷加強(qiáng)。北京市相關(guān)的部門出臺一系列政策對生活垃圾處理設(shè)施配備、分類處理、收集轉(zhuǎn)運(yùn)等進(jìn)行全過程監(jiān)督，通過檢查和評比的方式對各區(qū)和市級運(yùn)營單位進(jìn)行考評，對考評優(yōu)秀者進(jìn)行獎勵，對于考評效果較差者進(jìn)行約談并要求其進(jìn)行整改。隨著《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》的修訂，政府的監(jiān)督主體逐漸下沉，由區(qū)、縣、社區(qū)向單位和個人延伸。

第三，餐廚垃圾治理一直是生活垃圾治理的核心問題。由于中餐加工方式和居民飲食習(xí)慣的影響，我國的餐廚垃圾在生活垃圾中占有非常大的比例。居民家庭餐廚垃圾主要以菜葉、菜根、菜梗等餐前垃圾為主，餐飲企業(yè)和學(xué)校食堂以剩菜、剩飯等餐后垃圾為主。我國的餐廚垃圾具有明顯的“三高”特征，即含水量高、含鹽量高、含油量高，收集、運(yùn)輸以及綜合處理的難度較大，因此，餐廚垃圾治理在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)都將是城市生活垃圾治理政策關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。

4 對策建議

利用Python、LDA 模型等文本分析工具，對北京市生活垃圾管理的政策演化規(guī)律進(jìn)行分析，根據(jù)分析的結(jié)果提出如下建議：

第一，發(fā)揮政府主導(dǎo)作用，正向激勵與負(fù)向懲罰相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)各主體“生活垃圾共同治理”的局面。城市生活垃圾治理涉及政府、居民、企事業(yè)單位、社區(qū)、垃圾清運(yùn)/回收/處理企業(yè)等多個主體，政府擁有的財(cái)政經(jīng)費(fèi)以及處罰權(quán)決定了其在城市生活垃圾治理中的主導(dǎo)地位。政府應(yīng)發(fā)揮在整個生活垃圾治理體系中的主導(dǎo)作用，采用正向激勵和負(fù)向懲罰的方式，充分調(diào)動各主體生活垃圾治理的積極性。

第二，推進(jìn)生活垃圾資源化，提升生活垃圾利用效率。國務(wù)院《2030 年前碳達(dá)峰行動方案》中將大力推進(jìn)生活垃圾減量化資源化作為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的重要任務(wù)，并給出2025 年生活垃圾資源化利用比例提升至60%左右、2030 生活垃圾資源化利用比例提升至65%的發(fā)展目標(biāo)。北京市相關(guān)管理部門應(yīng)以此為依據(jù)，在以往生活垃圾管理政策的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步制定生活垃圾資源化的促進(jìn)措施，發(fā)揮生活垃圾在焚燒發(fā)電、有機(jī)堆肥、原料再生等方面的作用。

第三，完善垃圾收費(fèi)制度，促進(jìn)城市居民履行生活垃圾產(chǎn)生主體分類義務(wù)。城市居民是生活垃圾的主要產(chǎn)生者，其垃圾分類行為決定生活垃圾分類回收、收集、處理最終效果。目前相關(guān)管理部門主要采用宣傳引導(dǎo)以及監(jiān)控罰款的方式對其垃圾分類行為進(jìn)行規(guī)范。北京市相關(guān)管理部門應(yīng)根據(jù)城市居民的居住特點(diǎn)，在有條件的社區(qū)實(shí)施針對單個居民家庭的垃圾分類“隨袋征收”制度，帶動居民切實(shí)履行其生活垃圾產(chǎn)生主體分類義務(wù)，從而逐漸培養(yǎng)居民生活垃圾分類的習(xí)慣。

第四，轉(zhuǎn)換垃圾處理設(shè)施建設(shè)重點(diǎn)，發(fā)揮末端處理的重要作用，進(jìn)一步促進(jìn)生活垃圾資源化。隨之城市生活垃圾管理重心由應(yīng)對“垃圾圍城”向綜合利用轉(zhuǎn)變，北京市相關(guān)管理部門也應(yīng)制定相應(yīng)的政策推進(jìn)生活垃圾末端處理和綜合利用設(shè)施的建設(shè)與應(yīng)用，如對末端處理和綜合利用設(shè)備的生產(chǎn)、銷售、安裝企業(yè)以及從事生活垃圾末端處理和綜合利用的企業(yè)予以更多的稅收優(yōu)惠以及政府補(bǔ)貼等。