2011—2020年北京市生活垃圾产生量预测分析

陈 芳，赵 岩，张晨光，何 亮，章夏夏

（1.北京环卫集团环境研究发展有限公司，北京 100101；2.北京市海淀区市政市容管理委员会，北京 100195）

1 北京市生活垃圾产生量现状

表1列出了2002—2010年北京市18个区县的生活垃圾产生量。可以看出，2002—2008年北京市生活垃圾产生量呈逐年递增趋势，到2009年，北京市生活垃圾产生量开始有逐渐回落的趋势。分析原因，与北京市垃圾综合管理工作日趋完善及全社会对垃圾分类、垃圾减量重要性日益重视有关。

2 预测概况

2.1 预测区域及年份

根据北京市“十一五”环卫专业规划，目前北京市生活垃圾管理工作已实现全覆盖。因此本次生活垃圾产生量预测区域包括北京市18个区县的生活垃圾产生量。

由于影响垃圾产生量的可变因素很多，一般不做10 a以上的长期预测。本次预测的时间跨度为2011—2020年。

2.2 预测方法

由于影响生活垃圾产生量的因素较多且变化复杂，结合北京市生活垃圾产生量的现状和已有的数据，本次预测将结合数学预测法（多元线性回归分析）和借鉴相似城市数据（类比分析）2种方式进行综合预测。

3 多元线性回归分析法

3.1 影响因素的拟定

多元线性回归分析主要考虑影响垃圾产生量的内在因素，这些因素可以归纳为人口、社会经济发展水平和居民生活水平3个方面，本研究先拟定以下10个影响因素，最终根据各影响因素与生活垃圾产生量的线性相关系数确定多元线性回归方程的影响因子。

初步拟定影响因素：①人口状况影响因素，包括常住人口数量和旅游人口数量；②社会经济发展水平影响因素，包括地区生产总值、社会消费品零售值、供热供暖面积、城市人口比例和道路清扫保洁面积；③居民生活消费水平影响因素，包括人均消费支出、人均家庭总收入和人均可支配收入。2002—2010年北京市以上10项指标的变化情况见表1。

3.2 各影响因素相关系数的计算及影响因素的确定

通过Excel软件，计算各影响因素与生活垃圾产生量的相关系数，见表2。可以看出，除常住人口、旅游人口、社会消费品零售值外，其他影响因素与生活垃圾产生量的相关系数>r7，0.002=0.875，说明这7个影响因素与垃圾产生量有较好的线性相关性，可作为多元线性回归分析的影响因素。

3.3 模型的建立及检验

3.3.1 模型的建立

通过表1的数据，运用Excel软件，求得多元线性回归方程为：

式中：y为北京市生活垃圾产生量的预测值，y1为地区生产总值，y2为全市集中供热面积，y3为城市人口比例，y4为道路清扫面积，y5为人均消费支出，y6为人均家庭总收入，y7为人均可支配收入。

表1 2002—2010年北京市生活垃圾产生量及其他10项指标情况

表2 垃圾产生量与各种影响因素的线性相关系数

3.3.2 模型的检验

将2002—2010年这9组数据分别代入公式（1），求得的回归值y′与实际值y基本吻合（误差在±4%以内），见表3。故可以用公式（1）预测未来10 a北京市生活垃圾产生量。

表3 实际垃圾产生量与回归值 万t

3.4 北京市生活垃圾产生量预测

3.4.1 垃圾产生量影响因素的预测

本次生活垃圾产生量影响因素的预测从数据相关性高的角度考虑，拟采用直线拟合和指数拟合2种方式。

将2002—2010年这9个年份以1～9代替，设为x。则可得2011年的x=10，其他年份依此类推。通过Excel软件计算出7个影响因素的指数拟合和直线拟合的公式和相关指数R2，结果见表4。R2越接近1，表明拟合效果越好。因此，地区生产总值、人均消费支出、人均家庭总收入、人均可支配收入选用指数拟合法进行预测，全市集中供暖面积、城市人口比例、道路清扫面积选用直线拟合法进行预测。

表4 各个影响因素的拟合公式及相关指数

3.4.2 垃圾产生量预测

在对生活垃圾产生量的主要影响因素yi作出预测的基础上，利用公式（1）对北京市未来10 a垃圾产生量进行预测，得出2011—2020年垃圾产生量分别为 712、723、727、721、705、676、633、574、496、397 万 t。

4 类比分析法

多元线性回归分析只考虑了影响垃圾产生量的内在因素，实际上，影响垃圾产生量的因素还包括社会因素和人为因素，而这些因素对垃圾产生量的影响只能通过定性分析。为此，本研究在采用多元线性回归法对垃圾产生量进行预测的基础上，同时采用类比法进行补充分析。

在进行类比分析时，选取香港作为比较对象，这是因为：①香港居民的生活习惯和消费方式与北京居民相似；②香港是一个国际化大都市，社会经济发达，人民生活水平较高，在其社会发展进程中已经历了目前北京市所处的发展阶段。

表 5反映了 2002—2006年香港与 2011—2020年北京社会经济发展状况。可以看出，2011—2020年北京市的社会经济发展水平接近香港21世纪初的水平。因此，可以参照香港当时生活垃圾产生量的变化情况来预测北京今后几年的垃圾产生量。

表5 北京、香港社会经济发展状况

表6反映了不同时期北京、香港人均生活垃圾日产生量的变化情况。可以看出，2002—2006年香港人均城市生活垃圾日产生量呈缓慢下降趋势。考虑到近年来北京社会经济发展和人均垃圾产生量的变化状况，预测今后几年北京市人均垃圾日产生量的变化将与香港2002—2006年相似。根据2010年北京市人均生活垃圾日产生量为0.89 kg/（人·d）和香港2002—2006年人均垃圾日产生量的变化规律，预测2011—2020年北京市人均垃圾日产生量，并结合北京市常住人口数量的变化情况，对2011—2020年北京市人均生活垃圾日产生量进行预测，结果见表7。

表6 北京、香港人均生活垃圾日产生量kg/（人·d）

5 北京市生活垃圾产生量预测结果

多元线性回归分析法考虑了影响垃圾产生量的内在因素，类比法则分析了影响垃圾产生量的社会因素和人为因素，为使预测工作尽可能合理，本研究对影响生活垃圾产生量的各种因素加以综合考虑，为此，将2种方法的预测结果进行加权平均，考虑到北京市垃圾分类效应日趋显现，因此社会因素和人为因素的影响比内因的影响效应日趋增大，在加权平均过程中，多元回归权重考虑为40%，类比法权重为60%，得到2011—2020年北京市垃圾产生量的最终预测结果（表8）。

表7 2011—2020年北京生活垃圾产生量预测结果（类比法）

表8 2011—2020年北京市生活垃圾产生量预测结果 万t