基于消费与使用模型的成都市废弃电器电子产品产生量预测研究

刘恒博　雍　毅　尹朝阳

(四川省环境保护科学研究院，成都　610041)



基于消费与使用模型的成都市废弃电器电子产品产生量预测研究

刘恒博雍毅尹朝阳

(四川省环境保护科学研究院，成都610041)

【摘要】以废弃电器电子产品产生量为主要测算对象，根据电器电子产品平均寿命、城镇及农村居民家庭平均每百户年末电器电子产品拥有量等参数和数据，采用消费与使用模型预测了2015～2024年成都市主要废弃电器电子产品的产生量。结果表明：成都市主要废弃电器电子产品产生量在未来十年间将呈持续增长趋势，到2024年，废弃洗衣机、冰箱、电视机、空调、电脑、热水器和移动电话将较2015年分别增长19.75%、19.68%、20.45%、74.89%、56.63%、27.73%和19.14%。针对成都市废弃电器电子产品产生量变化趋势和处理行业现状等提出了建议。

【关键词】废弃电器电子产品；成都市；消费与使用模型；预测

广义的废弃电器电子产品(电子废弃物)包括了所有品类的依靠电流或电磁场进行工作的以及产生、转换与测量电流或电磁场的废弃设备[1]。随着经济和科技的快速发展，中国逐渐进入电器电子产品淘汰、更新的高峰期。据测算[2]，2011年我国各类主要废弃电器电子产品产生总量约为3.44×108台，到2020年将达到6.8×108台，年均增长率7.9%。

成都电子工业发达，“ 一五”时期即为国家选定的重点建设的电子工业基地之一[3]。近些年来，随着成都市经济快速发展，人民生活水平迅速提高，电器电子产品消费正处于快速增长的时期，电子废弃物处理问题也越来越受到政府和公众的关注。

由于废弃电器电子产品兼具环境危害性和可资源再生利用性双重特点，准确掌握和合理预测废弃电器电子产品产生量的动态变化规律十分重要，将为废弃电器电子产品的管理及污染防治措施的规划提供可靠依据。

1研究方法及数据来源

1.1研究方法

现有废弃电器电子产品产生量估算方法较多，大致可归纳为13种[1]，每种方法均基于一系列不同假设制定，其中比较常用的方法有：市场供给模型(The Market Supply Method)、市场供给A模型(The Market Supply A Method)、斯坦福模型(The Stanford Method.)、卡内基梅隆模型(The Carnegie Mellon Method)、时间梯度模型(The Time Step Method)、消费与使用模型(Consumption and Use Method)和饱和市场模型(The ICER Method)。各估算方法因其设计思路不同，各自具有不同的数据和参数需求，其中主要的包括：电器电子产品销售量、社会保有量、平均寿命、历史废弃物数据等。由于缺乏比较权威的电器电子产品销售数据，所以使用市场供给模型、斯坦福模型等模型进行预测难度较大，并且成都市作为西部地区重要的中心城市，外来人口增长速度较快，社会保有量数据比市场销售数据更能准确反映成都市电器电子产品数量实际增长情况，故本研究采用消费与使用模型来预测成都市主要废弃电器电子产品的产生量。

消费与使用模型又叫“估算”模型(The Estimate Method)，主要依据电器电子产品社会保有量和平均寿命对废弃物产生量进行估算。消费与使用模型较其它电子废弃物预测方法更为简便易用，并且该方法对保有量较大的电器电子产品具有普遍适用性，能为废弃电器电子产品的有效管理提供科学的数据支持。Simon Wilkinson等基于该方法估算了爱尔兰1991～2005年主要废弃电器电子产品的产生量[4]。宋旭和周世俊采用该方法估算了2003～2015年河南省6种电子废弃物的产生量[5]。何开伦等利用该方法估算了重庆市2013～2020年主要电子废弃物的产生量[6]。廖程浩和张永波还对比了消费与使用模型、市场供给模型和时间梯度模型对废旧手机产生量的测算结果差异[7]。

消费与使用模型的估算公式为：

其中，Qx为第X年度某种废弃电器电子产品的产生量；Hu为该种电器电子产品当年的城镇居民家庭平均每百户拥有量；Nu为城镇居民总户数；Hr为该种电器电子产品当年的农村居民家庭平均每百户拥有量；Nr为农村居民总户数；n为该类产品的平均寿命。

1.2基础数据与参数

(1)电器电子产品平均寿命。电器电子设备寿命定义较多，大致可分为三类：技术寿命(Technical life)、使用寿命(Service life)和替换寿命(Replacement life)[4]，本研究从废弃电器电子产品管理的角度出发，采用电器电子产品的使用寿命作为其寿命进行测算，其数据主要来自于国内外相关研究[2，4，8]及目前市场上各类知名品牌电器电子产品的使用手册，主要电器电子产品使用寿命如表1所示。考虑到随着我国家庭消费能力的增强和科学技术的革新，居民对部分电器电子产品更新速度将越来越快，再结合我国居民的消费习惯，本研究在预测时对电脑、电视机等产品采用较短的使用寿命作为平均值进行测算，热水器、冰箱等产品则采用较长的使用寿命作为平均值进行测算。主要电器电子产品平均使用寿命见表1。

表1　主要电器电子产品使用寿命统计表

(2)成都市电器电子产品保有量。根据成都市历年的统计年鉴[9]，得到成都市2003～2014年城镇居民家庭平均每百户年末耐用消费品拥有量及农村居民家庭平均每百户年末耐用品拥有量数据，再结合历年全市年末户籍总户数和当年城镇化率数据，即可得到2003～2014年成都市主要电器电子产品保有量，见表2。

表2　成都市近年来主要电器电子产品保有量　万台

1.3电器电子产品未来保有量分析

决定成都市某类电器电子产品未来保有量的因素主要有两方面：一是该类电器电子产品的普及情况，即成都市农村和城镇家庭平均每百户该类电器电子产品的拥有量；二是人口变动情况，即成都市的户籍总户数和城镇化率变化情况。

从历年的统计数据中可以看到，城镇居民和农村居民家庭电器电子产品的平均每百户拥有量，开始都逐年上升，直到一定数量后基本保持不变，达到饱和，可以预见未来若干年内，只要一般居民家庭生活方式不发生革命性变化，这些基本电器电子产品的平均每百户拥有量不会发生大的变化。因此，本研究在预测时，对于拥有量已达到饱和的电器电子产品，取近年来平均每百户拥有量的中位数进行计算；对于尚未达到饱和的产品(主要包括农村、城镇居民家庭的空调和农村居民家庭的电脑和热水器)，其饱和拥有量参考已达到饱和的城镇居民家庭或北京、上海等发达地区的居民家庭平均每百户电器电子产品拥有量，再结合各自的增长特点进行预测。

家庭是人类社会的基本单元，居民个人消费往往是以家庭消费的方式进行的，家庭规模、家庭构成、家庭消费习惯等因素都会对居民电器电子产品的消费产生深刻的影响。自计划生育政策实行以来，我国人口自然增长率从1978年的12%持续下降到2010年的4.79%，家庭规模则由1978年的4.7人/户逐渐缩减至2010年的3.2人/户，家庭户数的增长速度在2003年就超过人口规模的增长速度，且速度差距还在不断扩大[10]。家庭规模逐渐缩小导致家庭户数增多，对一般电器电子产品的社会保有量具有重要影响。此外，随着成都市的城镇化发展，进入城市的农民在收入水平、生活空间和消费环境等方面将会发生巨大变化，电器电子产品的需求也会比转移前更强烈。相关研究表明，我国城镇化发展对居民消费增长具有比较显著的促进作用，对消费增长的拉动效应也比较强[11]。

国内用于家庭户数和城镇化率预测的模型方法较多[10，12]，本研究预测年限较短，采用在历史统计资料的基础上建立回归分析方程的方法进行简单估算。根据拟合结果，各回归方程的拟合程度较好，可决系数R2均大于0.99。

综上计算方法，成都市各类电器电子产品未来十年的保有量估算结果如表3所示。

表3　成都市未来十年主要电器电子产品保有量　万台

2预测结果与讨论

2.1预测结果

根据以上电器电子产品的未来保有量以及平均使用寿命数据，由“消费与使用模型”计算得到2015～2024年成都市主要废弃电器电子产品的产生量，结果如表4、图1所示。

表4　成都市主要废弃电器电子产品产生量预测结果　万台

图1　成都市主要废弃电器电子产品产生量未来变化趋势

2.2讨论

从表4和图1中可以看出，成都市7类主要废弃电器电子产品产生量均呈逐年上升趋势，到2024年，废洗衣机、冰箱、电视机、空调、电脑、热水器、移动电话产生量将分别达到56.37、56.27、102.84、93.43、112.92、69.95和440.62万台，较2015年分别增长了19.75%、19.68%、20.45%、74.89%、56.63%、27.73%和19.14%。

从预测结果可以看出，经过多年发展，成都市已逐步进入电子废弃物产生量增长的稳定期。普及率较高的电脑、冰箱、电视机和移动电话的废弃量增速呈逐年放缓趋势；废热水器产生量的增速在2018年达到最大，而后逐年增速减少；而空调与电脑的废弃量则一直呈加速增长状态。

废弃物产生量增长速度较快的产品主要有空调和电脑，其原因是主要是空调和电脑进入中国家庭(尤其是农村家庭)较晚，但随着人民生活水平的提高，空调和电脑也逐渐成为每家每户不可缺少的产品之一。尽管移动电话进入中国家庭也较晚，但近年来普及迅速，目前拥有量已基本达到饱和，并且移动电话还具有更换周期较短的特点，因此未来废弃物产生量变化不大。

3建议

(1)鉴于当前成都市尚无电子废弃物产生量的权威统计数据，仅能通过与国内外相关研究和报道的估算结果进行比较，来判断预测结果是否合理，未来可通过电子废弃物的实际产生量对预测模型进行修正，从而使该方法的预测结果更加准确。

(2)政府应进一步加大对现有处理企业的扶持力度，鼓励企业积极引入先进的电子废弃物处理技术，并在合理估算预测区域电子废弃物产生量的基础上，完善相关规划，新建一批处理不同种类电子废弃物的项目。

(3)尽管电子废弃物的产生量逐年增加，但目前成都市电子废弃物的回收方式仍以个人分散回收为主，合理合法回收的废物相较于全市年淘汰总量来说依然有很大差距，“回收难”仍是废弃电器电子产品处理企业发展的最大阻碍。根据已公布的资料[13]，截至2014年，成都市取得废弃电器电子产品处理资格的企业共两家，两家持证企业2014年共拆解废电视机2318468台，废洗衣机74263台，废空调4108套，废冰箱73864台，废电脑228837套，除开废电视机外，其余家电远未达到设计要求。因此，成都市应尽快建立规范、高效的废弃电器电子产品回收体系，积极探索新型的回收方式，例如可建立实体回收站与互联网回收站相结合的多元化回收体系。

参考文献：

[1]李博，杨建新，吕彬，宋小龙.废弃电器电子产品产生量估算：方法综述与选择策略[J].生态学报，2015，(35)24：2-7.

[2]张伟，蒋洪强，王金南，卢亚灵.我国主要电子废弃物产生量预测及特征分析[J].环境科学与技术，2013，(36)6：195-199.

[3]丁任重，李仕明.盘活成都东郊电子工业老区资源构建成都电子工业的战略支点——成都东郊电子工业企业改革的调查[J].电子科技大学学报(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.基于专家“估计”模型的河南省电子废弃物量化分析[J].河南科学，2007，25(3)：487-490.

[6]何开伦，程创业，孙会龙，李 伟.基于”估计”模型的重庆市主要电子废弃物产生量预测研究[J].绿色科技，2015，3：227-229.

[7]廖程浩，张永波.废旧手机产生量测算方法比较研究[J].生态经济，2012，(3)：124-126.

[8]张谷微，周思立，聂琳琳.热水器超限“服役”藏隐患[N].中国安全生产报，2008-12-27(007).

[9]成都市统计局.成都统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2003-2014.

[10]王月菊，陈文江，李勇进，王娜.人口、户数和家庭规模变动对资源消耗的影响分析——基于IPAT等式和结构分解分析模型[J].生态经济，2015，(6)31：23-27.

[11]胡日东，苏梽芳.中国城镇化发展与居民消费增长关系的动态分析——基于VAR模型的实证研究[J].上海经济研究，2007，(5)：58-65.

[12]姜照华，张捷.城镇化率模型构建与预测研究[J].改革与开放，2011，(2)：129-130.

[13]成都市环境保护局.2014年成都市固体废物污染环境防治信息发布内容[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

中图分类号：X21

文献标识码：A

文章编号：1673-288X(2016)02-0135-04

作者简介：刘恒博，助理工程师，硕士研究生毕业，主要研究方向为固体废物处理技术

资助项目：四川省固体废物污染防治技术研究及绩效评估

引用文献格式：刘恒博等.基于消费与使用模型的成都市废弃电器电子产品产生量预测研究[J].环境与可持续发展，2016，41(2)：135-138.