中國美術學院良渚校區創作物料智能化循環利用方案及相關研究*

吳屹 傅巧玲 鄭名宏

一 引言

近年來，中國城鎮每年排放近三億噸的生產和生活垃圾，盡管宏觀視角下針對垃圾治理的法律法規不斷趨于完善，但面對多樣化的社會現實和地區差異，導致微觀視角下的垃圾治理的現狀相當復雜。在學界針對這一現象主要分為兩種態度：一方面，經濟學家曼瑟爾·奧爾森[Mancur Olson]在《集體行為的邏輯》著作中提出公共生活中追求個人利益最大化的必要性，1[美]曼瑟爾·奧爾森，《集體行動的邏輯》，陳郁、郭宇峰、李崇新譯，生活·讀書·新知三聯書店、上海人民出版社，2017 年，第52—56 頁。以及行為學家馬丁·菲什拜因[Martin Fishbein]和伊塞克·阿耶茲[Icek Ajzen]提出“理性行為研究”的理論，2于丹、董大海、劉瑞明、原永丹，《理性行為理論及其拓展研究的現狀與展望》，載《心理科學進展》2008 年第5 期，第796—801 頁。各國都在此理論上對垃圾分類的行為矯正進行了發展，安東尼奧·馬薩魯托[Antonio Massarutto]發表《義務、愛心還是自利？意大利生活垃圾分類動機的選擇實驗研究》[Moral duty, warm glow or self-interest? A choice experiment study on motivations for domestic garbage sorting in Italy]3Massarutto, Antonio, et al. “Moral duty,warm glow or self-interest? A choice experiment study on motivations for domestic garbage sorting in Italy.” Journal of Cleaner Production, vol. 208, 2019, pp. 916-923.以及中國學者穆紅莉《基于理性行為理論的居民垃圾分類行為影響機制研究》4穆紅莉等，《基于理性行為理論的居民垃圾分類行為影響機制研究》，載《區域治理》2022 年第4 期，第93—96 頁。等論著中都表達了個體認知對垃圾回收行為存在顯著正面影響；另一方面的反對觀點的學者，以自由主義經濟學家邁克爾·芒格[Michael C. Munger]和荷蘭環境經濟學家彼得·范貝克林[Pieter van Beukering]等代表則認為：垃圾回收應由專業化的人員統一進行處理才是降低社會成本的方法。5Munger, Michael C. “Self-Interest and Public Interest: The Motivations of Political Actors.” Critical Review, vol. 23, 2011, pp. 339-357. Van Beukering, Pieter J.H. and Jeroen C.J. M. van den Bergh, “Modelling and analysis of international recycling between developed and developing countries.” Resources,Conservation and Recycling, vol. 46, 2006,pp. 1-26.

盡管兩種理論都指向“人”是垃圾治理的核心，然而事實上聚焦于垃圾類別和其產出的環境，將成為垃圾治理的又一獨特視角。如在藝術設計教學為主導的校園中，冗余的創作物料是僅次于生活垃圾的主要垃圾類型，也成為藝術校園垃圾治理的重要議題。尤其在數字化和信息化時代背景下，面對中國美術學院良渚校區[以下稱“國美（良渚）”]這一特定且復雜的設計實驗場域，利用網絡與智能終端來建立創作者和管理者的良好關系，構建符合藝術設計職業特質和跨學科交叉教學體系下的創作物料回收裝備，并設計出符合校園使用場景的線上線下融合智能裝備和服務設計系統。最終以創新設計方式論證，當智能創作物料回收裝備符合特定人群的生產和生活時，當代設計學科對激勵校園和社區可持續發展活力和促進綠色循環經濟發展具有重要的現實示范意義。

二 分析框架和設計思路

（一）全局交叉式分析框架

針對國美（良渚）創作物料智能循環利用和綜合治理，需要一個較為系統的場域背景和相關要素分析。本文建立三橫四縱的分析框架，對域內信息進行交叉分析（圖1）。

圖1 中國美術學院良渚校區全局交叉式分析框架

從服務設計的架構邏輯結合半結構式調研和田野調查等方法出發，調研內容包含“人”“事”“物”和“場”四個維度，梳理校園真實環境中的創作物料，及其回收和循環利用過程中各要素的關聯性。

“人——創作者和管理者”。創作者由于藝術設計學習具有反復性和實驗性，往往需要大量的藝術造物實驗和設計經驗儲備，在此過程中產生大量的冗余物料，以往直接轉化為廢棄垃圾。管理者包括宿舍管理員、保潔員和垃圾房職員，就校內的創作物料處理和回收的綜合治理都表達了積極響應的態度，并期待創作者的共同參與。

“事——教學模式和管理模式”。現行的校園垃圾管理模式，以后勤部門為主體，主要負責日常的校園公共空間衛生打掃。學院師生為輔，院所制改革之后課程節奏相互交叉。兩者相互不關聯導致創作物料回收管理與再利用的難度加大。

“物——創作物料和治理裝備”。創作物料的復雜性表現為橫跨了新國標四大垃圾類型，大致分為未被深加工的單一物料和未被加工的現成品物料，以及經過創作者加工后不易回收的物料。現有創作物料回收裝備主要由二十八個校內公共垃圾桶、個人垃圾桶和垃圾回收站構成，缺陷表明為：其功能輻射范圍小，與創作者行為動線存在部分背離。

“場——居住空間和創作空間”。用戶調研結果顯示，盡管宿舍日常保潔由學生獨立完成并由學生組織和宿舍管理員監督，但創作者的創作時間一天占比為2/3。同時創作空間不僅限于教室，還涉及公共空間和人文空間等。從數據可以看出創作者的流動增加了垃圾治理時空跨度的難度。

通過傳播創新、場景創新和產品創新的相關案例，尋求創作物料治理的服務設計策略和應用實踐比較。

產品創新案例：米蘭理工大學[Politecnico di Milano]進行基于智能垃圾箱的原型，使用混合傳感器/圖像分類算法準確分類校園內通常產生的垃圾，并自動分離不同的廢物。6Longo, Edoardo, et al. “A 5G-Enabled Smart Waste Management System for University Campus.” Sensors, vol. 21(24): 8278,2021.

場景創新案例：蘇丹王子大學[Prince Sultan University]利用廢棄組織作為骨料替代材料。不同的試驗是在綠色和硬化狀態下進行的。旨在通過利用不同類型的廢棄物制作有用物品來節約資源，達到保護環境的目的。7Khahro, Shabir Hussain, et al. “Turning trash into an asset: a case study of prince sultan university campus waste.” E3S Web of Conferences, vol. 167: 06003, 2020.

傳播創新案例：蘇里亞達瑪大學[Dirgantara Marsekal Suryadarma University]利用GPS 技術、物聯網、Wi-fi 技術以及其他硬件設備，如Arduino 微控制器、超聲波傳感器等，將數據應用于垃圾預約系統等。8KN, Nurwijayanti and Rhekaz Eka Adhytyas. “Garbage Bin Monitoring System Based on the Internet of Things at University Dirgantara Marsekal Suryadarma.” International Journal of Education and Management Engineering, vol. 11, no. 2, 2021, pp.1-12.

（二）問題與機會點

美國當代藝術家威廉·拉什杰[William Rathje]、庫倫·墨菲[Cullen Murphy]在《垃圾之歌——垃圾的考古學研究》著作中提出：制造垃圾是人類存在的明確標示。9[美]威廉·拉什杰、[美]庫倫·墨菲著，《垃圾之歌：垃圾的考古學研究》，周文萍、連恵幸譯，中國社會科學出版社，1999 年，第23—52 頁。當下碳中和——環境治理、雙循環——經濟治理，以及數字化——科學治理三者被作為未來垃圾治理的發展方向。現階段國美（良渚）垃圾回收系統亟需建立能夠激發職業特性在垃圾治理中的動力、提高垃圾站智能化水平、豐富垃圾治理場景等復合型智能垃圾治理系統，以達成校內創作物料的循環利用目的。

針對以上目的，我們將問題總結為以下五點：1. 部分創作者缺少環保動力；2. 校園垃圾治理人力資源短缺；3. 創作物料與新國標垃圾分類的關系匹配度較低；4. 校內創作物料數據無法量化分析，輔助治理；5. 創作物料重復利用率較低。

以此可以延伸出的機會點：1. 通過交換和交易的原則增加環保動力和創作物料的循環利用水平；2. 智能化技術輔助管理人員對創作物料進行拆解；3. 利用創作者的職業特性提高垃圾分類水平；4. 利用大數據技術，提高創作物料治理的預測能力；5. 建設線上交易平臺，配合線下儲存收納空間，提高創作物料的循環力。

三 創作物料智能循環利用裝備

（一）垃圾治理智能服務系統框架

杜伊斯堡市長阿道夫·紹爾蘭特[Adolf Sauerland]曾說：“如果一提公益就意味著要增加某些人的負擔，顯然這不是真正的公益！”國美（良渚）創作物料智能治理系統是以用戶需求為中心，強調科技引領，發揮服務設計作用，制定前臺交互，中臺服務，后臺管理的現代化管理系統。聯通線下創作物料回收服務站和線上移動創作物料交易平臺數據，應用數據算法模型賦能創作物料循環利用（圖2）。

圖2 中國美術學院良渚校區 垃圾治理服務系統框架

前臺由線下創作物料回收服務站和線上移動創作物料垃圾交易平臺構成，鏈接物料回收和再利用的虛擬與現實應用場景，消解時間、地點、人物和事件的限制。通過數字化場景的搭建，為藝術創作者建立可交換和交易的渠道，提升創作物料流轉速度，降低冗余購買機會。

中臺由數據中臺和業務中臺構成。數據中臺采集用戶數據、作品數據、物料數據等，獲得用戶畫像和用戶標簽，賦能具備機器學習能力的線下智能創作物料回收服務站，擴寬線上移動創作物料交易平臺應用范疇，完善垃圾投放的裝備和機制。同時，聯合校園校內部門，多客戶端打通，形成跨部門協同矩陣，打通校園環境治理閉環，創造信息多元化使用場景。

后臺作為該系統的管理部門，應由網信辦和校園管理處組成，中臺根據前臺需求進行各模塊的自行調整。有利于減少后臺的工作壓力和決策風險，能夠專注于通過中臺沉淀的數據臺賬，建立最優邏輯和行動方案，進一步推動向校園零碳排放的目標穩定前進。

通過不斷優化系統的構建，以智能服務系統將人、事、物、場充分聯系，強調主體互動、資源互動和事務互動，建立多方主體共同參與和可持續性的智能化垃圾治理系統。

（二）線上·移動創作物料交易平臺

將智能手機作為交易平臺的主要載體，服務于校內多方主體。在此基礎上針對創作者以交易和交換為目的服務方式，提高創作物料循環利用頻率設計了下圖所示的APP 交互界面，主要包括：物料可視化界面，交易與交流工具以及數據生長與管理工具（圖3）。

圖3 線上創作物料交易平臺（樣機）

物料可視化工具。通過藝術專業素養和新垃圾分類國標分類知識，應用智能手機將物品狀態進行三維掃描和上傳，并填寫數量、尺寸及類型等關鍵信息，在分類頁、商品詳情頁中進行展示，完成循環利用的可視化。

交流與交易工具，在發表界面中置入差時交流技術，以評論和提示方式記錄下對物料的需求，以減少交流負擔。并在交易界面中記錄雙方約定的時間和地點（中轉站），最終促成交易和交換意愿的高效達成。

數據生長與管理工具。校園管理方可以通過對界面中中臺數據的解讀和分析，制定更加合理的專用物料回收桶放置和時間安排，以管理者的核心驅動創作者創作物料循環利用行為平權的權威性。

值得注意的是，本文通過APP 應用程序矯正創作者對創作物料循環利用的行為，建立足夠黏性的創作物料交易平臺，以柔性制度取代傳統強制性規章的傳播方式，激發用戶的主動性。以此做好人與物匹配，構建人物結構；設置事和場的匹配，推動行為進程。推動藝術創作者基于專業特色的垃圾分類和回收的學習，推動垃圾循環利用的積極意識養成。

（三）線下·智能創作物料回收服務站

線下智能垃圾回收服務站作為國美（良渚）創作物料循環利用體系中對創作物料的暫存處和拆分處，交叉利用建筑學、設計學和工程學等學科視角來建設一座兼容性優良的服務站。我們追隨良渚校區的建造語言“生活即教育，學院即社區”，以及回應主題“面向未來的創新校園”，來設計智能創作物料回收服務站和服務系統，并突顯以下三個特色（圖4）。

圖4 線下智能創作物料回收中轉站（樣機）

主動性，服務站預約系統與線上移動創作物料交易平臺相結合，創作者可通過二維碼進入服務站，確認暫存位置。當創作物料因各種原因長期堆放于服務站中，服務站將根據溯源原則向創作物料提供者聯系，并斟詢處理辦法，以形成創作物料智能回收的邏輯閉環，培養創作者將物料回收再利用成為創作行為一部分的思維。

智能化，服務站內設置多臂自動分類機器人和智能識別系統，能夠通過材料識別和智能化拆解有效控制服務站物料的空間利用，約束創作者行為。同時通過中臺數據庫能夠提前判斷不同時間段產生的創作物料，對管理者提出預警信息，保證服務站的有效建設。

低碳化，站內通過三棱多邊形太陽能板獲取能源，以減少動力管道加工所造成的污染。同時本服務站通過鉸鏈結構鏈接各部件，能夠針對不同場域空間和需求進行重新組合和搭配。在材料上使用可收回的透明玻璃，以保證在可視范圍內的整潔性和安全性。

四 結果

為了支持本構想的可用性，本裝備在SUS 可用性量表的基礎上設置了一套問卷，10Bangor, Aaron, et al. “Determining what individual SUS scores mean: Adding an adjective rating scale.” Journal of Usability Studies, vol. 4, no. 3, 2009, pp. 114-123.分為現有回收裝備組（對照組）和智能創作物料回收組。對國美（良渚）的一百位學生和管理者針對創作物料回收裝備進行定性和定量的結果分析，其中包含七十位本科生，十五位研究生，五位博士生以及十位管理者（表1）。

表1 創作物料回收裝備可用性問卷調研

如表中所示，創作者的意向表明他們對創作物料智能回收裝備的期待高于現有回收裝備，同時智能創作物料智能回收組的得分高于該行業71 的得分。值得一提的是，盡管本裝備針對創作物料回收提高了智能化水平，但大多數的用戶表明這些功能并不復雜。

五 結論

國美（良渚）創作物料循環利用回收方案在理論方面延伸了服務設計中的戰略設計方法，11吳屹等，《從裝飾主義到戰略設計：產業變革下的戰略型設計人才認知與對策芻議》，載《藝術教育》2022年第5期，第172—175頁。強調設計以人為本的理念，突顯以師生研究、學習和生活為中心的綠色校園服務宗旨，同時以藝術與科技的視角重新尋求當代高校智能垃圾治理的新路徑，開拓綠色校園建設方法研究的新領域。在實踐方面，進一步搭建了從需求分析到解決方案——線上線下融合的漸進式全局化設計語境引入至當代校園智能垃圾治理策略，延伸了高校特殊場景語境下的垃圾分類治理實踐。本文將在未來繼續探索更多不同場景下的垃圾治理系統，以建立更加適應藝術高校特色的垃圾綜合治理創新體系。