中国美术学院良渚校区创作物料智能化循环利用方案及相关研究*

吴屹 傅巧玲 郑名宏

一 引言

近年来，中国城镇每年排放近三亿吨的生产和生活垃圾，尽管宏观视角下针对垃圾治理的法律法规不断趋于完善，但面对多样化的社会现实和地区差异，导致微观视角下的垃圾治理的现状相当复杂。在学界针对这一现象主要分为两种态度：一方面，经济学家曼瑟尔·奥尔森[Mancur Olson]在《集体行为的逻辑》著作中提出公共生活中追求个人利益最大化的必要性，1[美]曼瑟尔·奥尔森，《集体行动的逻辑》，陈郁、郭宇峰、李崇新译，生活·读书·新知三联书店、上海人民出版社，2017 年，第52—56 页。以及行为学家马丁·菲什拜因[Martin Fishbein]和伊塞克·阿耶兹[Icek Ajzen]提出“理性行为研究”的理论，2于丹、董大海、刘瑞明、原永丹，《理性行为理论及其拓展研究的现状与展望》，载《心理科学进展》2008 年第5 期，第796—801 页。各国都在此理论上对垃圾分类的行为矫正进行了发展，安东尼奥·马萨鲁托[Antonio Massarutto]发表《义务、爱心还是自利？意大利生活垃圾分类动机的选择实验研究》[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.以及中国学者穆红莉《基于理性行为理论的居民垃圾分类行为影响机制研究》4穆红莉等，《基于理性行为理论的居民垃圾分类行为影响机制研究》，载《区域治理》2022 年第4 期，第93—96 页。等论著中都表达了个体认知对垃圾回收行为存在显著正面影响；另一方面的反对观点的学者，以自由主义经济学家迈克尔·芒格[Michael C. Munger]和荷兰环境经济学家彼得·范贝克林[Pieter van Beukering]等代表则认为：垃圾回收应由专业化的人员统一进行处理才是降低社会成本的方法。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.

尽管两种理论都指向“人”是垃圾治理的核心，然而事实上聚焦于垃圾类别和其产出的环境，将成为垃圾治理的又一独特视角。如在艺术设计教学为主导的校园中，冗余的创作物料是仅次于生活垃圾的主要垃圾类型，也成为艺术校园垃圾治理的重要议题。尤其在数字化和信息化时代背景下，面对中国美术学院良渚校区[以下称“国美（良渚）”]这一特定且复杂的设计实验场域，利用网络与智能终端来建立创作者和管理者的良好关系，构建符合艺术设计职业特质和跨学科交叉教学体系下的创作物料回收装备，并设计出符合校园使用场景的线上线下融合智能装备和服务设计系统。最终以创新设计方式论证，当智能创作物料回收装备符合特定人群的生产和生活时，当代设计学科对激励校园和社区可持续发展活力和促进绿色循环经济发展具有重要的现实示范意义。

二 分析框架和设计思路

（一）全局交叉式分析框架

针对国美（良渚）创作物料智能循环利用和综合治理，需要一个较为系统的场域背景和相关要素分析。本文建立三横四纵的分析框架，对域内信息进行交叉分析（图1）。

图1 中国美术学院良渚校区全局交叉式分析框架

从服务设计的架构逻辑结合半结构式调研和田野调查等方法出发，调研内容包含“人”“事”“物”和“场”四个维度，梳理校园真实环境中的创作物料，及其回收和循环利用过程中各要素的关联性。

“人——创作者和管理者”。创作者由于艺术设计学习具有反复性和实验性，往往需要大量的艺术造物实验和设计经验储备，在此过程中产生大量的冗余物料，以往直接转化为废弃垃圾。管理者包括宿舍管理员、保洁员和垃圾房职员，就校内的创作物料处理和回收的综合治理都表达了积极响应的态度，并期待创作者的共同参与。

“事——教学模式和管理模式”。现行的校园垃圾管理模式，以后勤部门为主体，主要负责日常的校园公共空间卫生打扫。学院师生为辅，院所制改革之后课程节奏相互交叉。两者相互不关联导致创作物料回收管理与再利用的难度加大。

“物——创作物料和治理装备”。创作物料的复杂性表现为横跨了新国标四大垃圾类型，大致分为未被深加工的单一物料和未被加工的现成品物料，以及经过创作者加工后不易回收的物料。现有创作物料回收装备主要由二十八个校内公共垃圾桶、个人垃圾桶和垃圾回收站构成，缺陷表明为：其功能辐射范围小，与创作者行为动线存在部分背离。

“场——居住空间和创作空间”。用户调研结果显示，尽管宿舍日常保洁由学生独立完成并由学生组织和宿舍管理员监督，但创作者的创作时间一天占比为2/3。同时创作空间不仅限于教室，还涉及公共空间和人文空间等。从数据可以看出创作者的流动增加了垃圾治理时空跨度的难度。

通过传播创新、场景创新和产品创新的相关案例，寻求创作物料治理的服务设计策略和应用实践比较。

产品创新案例：米兰理工大学[Politecnico di Milano]进行基于智能垃圾箱的原型，使用混合传感器/图像分类算法准确分类校园内通常产生的垃圾，并自动分离不同的废物。6Longo, Edoardo, et al. “A 5G-Enabled Smart Waste Management System for University Campus.” Sensors, vol. 21(24): 8278,2021.

场景创新案例：苏丹王子大学[Prince Sultan University]利用废弃组织作为骨料替代材料。不同的试验是在绿色和硬化状态下进行的。旨在通过利用不同类型的废弃物制作有用物品来节约资源，达到保护环境的目的。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.

传播创新案例：苏里亚达玛大学[Dirgantara Marsekal Suryadarma University]利用GPS 技术、物联网、Wi-fi 技术以及其他硬件设备，如Arduino 微控制器、超声波传感器等，将数据应用于垃圾预约系统等。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）问题与机会点

美国当代艺术家威廉·拉什杰[William Rathje]、库伦·墨菲[Cullen Murphy]在《垃圾之歌——垃圾的考古学研究》著作中提出：制造垃圾是人类存在的明确标示。9[美]威廉·拉什杰、[美]库伦·墨菲著，《垃圾之歌：垃圾的考古学研究》，周文萍、连恵幸译，中国社会科学出版社，1999 年，第23—52 页。当下碳中和——环境治理、双循环——经济治理，以及数字化——科学治理三者被作为未来垃圾治理的发展方向。现阶段国美（良渚）垃圾回收系统亟需建立能够激发职业特性在垃圾治理中的动力、提高垃圾站智能化水平、丰富垃圾治理场景等复合型智能垃圾治理系统，以达成校内创作物料的循环利用目的。

针对以上目的，我们将问题总结为以下五点：1. 部分创作者缺少环保动力；2. 校园垃圾治理人力资源短缺；3. 创作物料与新国标垃圾分类的关系匹配度较低；4. 校内创作物料数据无法量化分析，辅助治理；5. 创作物料重复利用率较低。

以此可以延伸出的机会点：1. 通过交换和交易的原则增加环保动力和创作物料的循环利用水平；2. 智能化技术辅助管理人员对创作物料进行拆解；3. 利用创作者的职业特性提高垃圾分类水平；4. 利用大数据技术，提高创作物料治理的预测能力；5. 建设线上交易平台，配合线下储存收纳空间，提高创作物料的循环力。

三 创作物料智能循环利用装备

（一）垃圾治理智能服务系统框架

杜伊斯堡市长阿道夫·绍尔兰特[Adolf Sauerland]曾说：“如果一提公益就意味着要增加某些人的负担，显然这不是真正的公益！”国美（良渚）创作物料智能治理系统是以用户需求为中心，强调科技引领，发挥服务设计作用，制定前台交互，中台服务，后台管理的现代化管理系统。联通线下创作物料回收服务站和线上移动创作物料交易平台数据，应用数据算法模型赋能创作物料循环利用（图2）。

图2 中国美术学院良渚校区 垃圾治理服务系统框架

前台由线下创作物料回收服务站和线上移动创作物料垃圾交易平台构成，链接物料回收和再利用的虚拟与现实应用场景，消解时间、地点、人物和事件的限制。通过数字化场景的搭建，为艺术创作者建立可交换和交易的渠道，提升创作物料流转速度，降低冗余购买机会。

中台由数据中台和业务中台构成。数据中台采集用户数据、作品数据、物料数据等，获得用户画像和用户标签，赋能具备机器学习能力的线下智能创作物料回收服务站，扩宽线上移动创作物料交易平台应用范畴，完善垃圾投放的装备和机制。同时，联合校园校内部门，多客户端打通，形成跨部门协同矩阵，打通校园环境治理闭环，创造信息多元化使用场景。

后台作为该系统的管理部门，应由网信办和校园管理处组成，中台根据前台需求进行各模块的自行调整。有利于减少后台的工作压力和决策风险，能够专注于通过中台沉淀的数据台账，建立最优逻辑和行动方案，进一步推动向校园零碳排放的目标稳定前进。

通过不断优化系统的构建，以智能服务系统将人、事、物、场充分联系，强调主体互动、资源互动和事务互动，建立多方主体共同参与和可持续性的智能化垃圾治理系统。

（二）线上·移动创作物料交易平台

将智能手机作为交易平台的主要载体，服务于校内多方主体。在此基础上针对创作者以交易和交换为目的服务方式，提高创作物料循环利用频率设计了下图所示的APP 交互界面，主要包括：物料可视化界面，交易与交流工具以及数据生长与管理工具（图3）。

图3 线上创作物料交易平台（样机）

物料可视化工具。通过艺术专业素养和新垃圾分类国标分类知识，应用智能手机将物品状态进行三维扫描和上传，并填写数量、尺寸及类型等关键信息，在分类页、商品详情页中进行展示，完成循环利用的可视化。

交流与交易工具，在发表界面中置入差时交流技术，以评论和提示方式记录下对物料的需求，以减少交流负担。并在交易界面中记录双方约定的时间和地点（中转站），最终促成交易和交换意愿的高效达成。

数据生长与管理工具。校园管理方可以通过对界面中中台数据的解读和分析，制定更加合理的专用物料回收桶放置和时间安排，以管理者的核心驱动创作者创作物料循环利用行为平权的权威性。

值得注意的是，本文通过APP 应用程序矫正创作者对创作物料循环利用的行为，建立足够黏性的创作物料交易平台，以柔性制度取代传统强制性规章的传播方式，激发用户的主动性。以此做好人与物匹配，构建人物结构；设置事和场的匹配，推动行为进程。推动艺术创作者基于专业特色的垃圾分类和回收的学习，推动垃圾循环利用的积极意识养成。

（三）线下·智能创作物料回收服务站

线下智能垃圾回收服务站作为国美（良渚）创作物料循环利用体系中对创作物料的暂存处和拆分处，交叉利用建筑学、设计学和工程学等学科视角来建设一座兼容性优良的服务站。我们追随良渚校区的建造语言“生活即教育，学院即社区”，以及回应主题“面向未来的创新校园”，来设计智能创作物料回收服务站和服务系统，并突显以下三个特色（图4）。

图4 线下智能创作物料回收中转站（样机）

主动性，服务站预约系统与线上移动创作物料交易平台相结合，创作者可通过二维码进入服务站，确认暂存位置。当创作物料因各种原因长期堆放于服务站中，服务站将根据溯源原则向创作物料提供者联系，并斟询处理办法，以形成创作物料智能回收的逻辑闭环，培养创作者将物料回收再利用成为创作行为一部分的思维。

智能化，服务站内设置多臂自动分类机器人和智能识别系统，能够通过材料识别和智能化拆解有效控制服务站物料的空间利用，约束创作者行为。同时通过中台数据库能够提前判断不同时间段产生的创作物料，对管理者提出预警信息，保证服务站的有效建设。

低碳化，站内通过三棱多边形太阳能板获取能源，以减少动力管道加工所造成的污染。同时本服务站通过铰链结构链接各部件，能够针对不同场域空间和需求进行重新组合和搭配。在材料上使用可收回的透明玻璃，以保证在可视范围内的整洁性和安全性。

四 结果

为了支持本构想的可用性，本装备在SUS 可用性量表的基础上设置了一套问卷，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.分为现有回收装备组（对照组）和智能创作物料回收组。对国美（良渚）的一百位学生和管理者针对创作物料回收装备进行定性和定量的结果分析，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 创作物料回收装备可用性问卷调研

如表中所示，创作者的意向表明他们对创作物料智能回收装备的期待高于现有回收装备，同时智能创作物料智能回收组的得分高于该行业71 的得分。值得一提的是，尽管本装备针对创作物料回收提高了智能化水平，但大多数的用户表明这些功能并不复杂。

五 结论

国美（良渚）创作物料循环利用回收方案在理论方面延伸了服务设计中的战略设计方法，11吴屹等，《从装饰主义到战略设计：产业变革下的战略型设计人才认知与对策刍议》，载《艺术教育》2022年第5期，第172—175页。强调设计以人为本的理念，突显以师生研究、学习和生活为中心的绿色校园服务宗旨，同时以艺术与科技的视角重新寻求当代高校智能垃圾治理的新路径，开拓绿色校园建设方法研究的新领域。在实践方面，进一步搭建了从需求分析到解决方案——线上线下融合的渐进式全局化设计语境引入至当代校园智能垃圾治理策略，延伸了高校特殊场景语境下的垃圾分类治理实践。本文将在未来继续探索更多不同场景下的垃圾治理系统，以建立更加适应艺术高校特色的垃圾综合治理创新体系。