◇朱曉杰

鄭州市建筑垃圾產(chǎn)量分析與預(yù)測實證分析

◇朱曉杰

摘要：本文利用時間序列預(yù)測法，參照建筑行業(yè)工程預(yù)算垃圾產(chǎn)生系數(shù)，對鄭州市建筑垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行了分析預(yù)測，結(jié)果顯示，工程槽土類是建筑垃圾主要組成部分，其次為拆除垃圾和裝修垃圾，新建垃圾產(chǎn)生量較小，比重較低。

關(guān)鍵詞：鄭州市；建筑垃圾；預(yù)測

目前，鄭州市建筑垃圾的產(chǎn)生量已經(jīng)占城市垃圾總量的40%左右，建筑垃圾的大量產(chǎn)生不僅對自然環(huán)境造成嚴(yán)重影響，也加劇了土地和資源的緊張，引起社會各界的高度關(guān)注。建立成熟高效的建筑垃圾回收系統(tǒng)成為鄭州市建設(shè)管理部門面臨的緊迫任務(wù)。為了制訂科學(xué)合理的管理方法和建設(shè)配套的資源化處理設(shè)施，必須準(zhǔn)確把握其產(chǎn)生量。為此，本文采用ARIMA模型分析法，對未來幾年鄭州市建筑垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行分析預(yù)測，為城市垃圾處理設(shè)施規(guī)劃建設(shè)提供參考。

一、分析方法和數(shù)據(jù)來源

（一）ARIMA模型分析法

ARIMA預(yù)測模型是一種比較成熟的短期預(yù)測模型，只適用于平穩(wěn)時間序列。但在實際應(yīng)用中，許多時間序列不是平穩(wěn)序列，因此不能直接用ARIMA（p，q）進(jìn)行建模，必須對時間序列進(jìn)行差分處理，在經(jīng)過d次差分轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)時間序列后，才可以采用ARIMA（p，d，q）模型擬合數(shù)據(jù)過程。ARIMA（p，d，q）模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，Xt代表響應(yīng)序列，t代表時間；Φ1（B）表示自回歸算子，B是后移算子，V=1-B；θ（B）表示滑動平均算子，p，d，q分別表示自回歸階數(shù)、差分節(jié)數(shù)和移動平均階數(shù)。

（二）數(shù)據(jù)來源

根據(jù)建筑垃圾的分類，建筑垃圾由新建垃圾、裝修垃圾、拆除垃圾及工程槽土等組成，新建垃圾、裝修垃圾和工程槽土與竣工面積密切相關(guān)，而拆除垃圾與拆除面積直接相關(guān)，由于建筑垃圾的產(chǎn)生量無法直接得到，因此可以轉(zhuǎn)化為拆除面積和施工面積的預(yù)測，并根據(jù)相應(yīng)的垃圾產(chǎn)生系數(shù)，計算建筑垃圾產(chǎn)生數(shù)量。

二、鄭州市建筑竣工和拆除面積預(yù)測

（一）模型識別

根據(jù)對2003～2014年鄭州市建筑竣工面積的數(shù)據(jù)分析，可以看出，鄭州市建筑竣工面積沒有呈現(xiàn)出明顯的趨勢性變化，不需要進(jìn)行差分處理，因此d=0。利用最小信息準(zhǔn)則（AIC）對模型的最佳階數(shù)進(jìn)行判斷，根據(jù)自相關(guān)圖和偏自相關(guān)圖可以看出，均呈現(xiàn)出明顯的拖尾現(xiàn)象，故適用于ARIMA模型，初步選定模型為ARIMA（3，0，3）。

單位：萬平方米

表1　鄭州市建筑竣工面積

圖1　竣工面積序列自相關(guān)和偏自相關(guān)圖

（二）模型適應(yīng)性檢驗

模型的適應(yīng)性檢驗就是對殘差序列進(jìn)行檢驗，看殘差序列是否為白噪聲序列，如果是則通過檢驗，模型可用來進(jìn)行預(yù)測分析，如果不是則模型需要進(jìn)一步改進(jìn)。下面我們根據(jù)AIC圖和PACF圖進(jìn)行驗證，如圖2所示，殘差序列為白噪聲序列，模型ARIMA（3，0，3）可以用來進(jìn)行預(yù)測分析。

圖2　殘差序列的自相關(guān)和偏自相關(guān)圖

（三）結(jié)果預(yù)測

利用IMA（3，0，3）對鄭州市建筑竣工面積進(jìn)行預(yù)測，可得2015～2020年鄭州市建筑竣工面積預(yù)測數(shù)據(jù)如表2。

表2　鄭州市建筑竣工面積預(yù)測值　單位：萬平方米

由于拆除面積歷史數(shù)據(jù)缺失，我們一般參照工程預(yù)算中2003～2020年鄭州市建筑拆除面積如表3。常用的竣工面積和拆除面積的比例6∶1進(jìn)行估算，得出

表3　鄭州市建筑拆除面積　單位：萬平方米

三、鄭州市建筑垃圾產(chǎn)生量預(yù)測

在掌握了鄭州市建筑面積和拆除面積之后，根據(jù)相應(yīng)的垃圾產(chǎn)生系數(shù)，計算垃圾產(chǎn)生量。

拆除垃圾=拆除面積×單位面積拆除系數(shù)

裝修垃圾=裝修面積×單位面積裝修系數(shù)

（裝修面積=建筑面積×10%）

新建剩余垃圾=建筑面積×單位面積新建剩余垃圾產(chǎn)生系數(shù)

工程槽土=建筑面積×單位面積工程槽土產(chǎn)生系數(shù)

相應(yīng)垃圾產(chǎn)生系數(shù)，參照建筑行業(yè)工程預(yù)算平均系數(shù)，拆除系數(shù)為1.1，裝修系數(shù)為0.1，工程槽土系數(shù)為4.3，新建垃圾產(chǎn)生系數(shù)為0.07。根據(jù)建筑垃圾產(chǎn)生系數(shù)計算不同類型建筑垃圾產(chǎn)量如表4。

表4　鄭州市建筑垃圾產(chǎn)生量　單位：萬噸

從表4可以看出，工程槽土是建筑垃圾的主要成分，占80%，絕大部分可以進(jìn)行回收利用，加大資源的利用率。其次是裝修垃圾和拆除垃圾，這兩部分雖然比重不高，但是成分復(fù)雜，污染較大，應(yīng)加大治理力度。新建垃圾比重較小，成分單一，污染較小。

參考文獻(xiàn)：

[1]張紅玉，楊飛華.基于ARIMA模型的北京市朝陽區(qū)建筑垃圾產(chǎn)量分析與預(yù)測[J].環(huán)境工程，2014（32）.

[2]王桂琴，張紅玉.灰色模型在北京市建筑垃圾產(chǎn)生量預(yù)測中的應(yīng)用[J].環(huán)境工程，2013（02）.

[3]左浩坤，付雙立.歷史數(shù)據(jù)缺失下的建筑垃圾產(chǎn)量預(yù)測[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2012（05）.

[4]王淑華，魏勇.北京市建筑垃圾產(chǎn)生量預(yù)測及處置設(shè)施建設(shè)分布研究[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2013（09）.

（作者單位：河南信息統(tǒng)計職業(yè)學(xué)院）