浏览次
随着城市居民生活水平的提高,城市化进程的加剧,城市生活垃圾产量呈现爆炸式增长的态势。目前城市生活垃圾问题已经成为污染环境、影响社会可持续性发展的重大问题。据相关统计,我国城市生活垃圾年产生量约1.5亿t,并以每年8%~10%的速度增长。但我国的生活垃圾处理水平较低,85%的生活垃圾进行垃圾填埋处理,全国至少2/3的城市处在垃圾填埋场的包围之中。
城市生活垃圾产量是城市环境规划的一个重要参数,科学合理地预测生活垃圾产量对建设相应的生活垃圾配套处理工程具有重要的意义。如果对城市垃圾产量估计过高,相应的垃圾填埋库容设计必然增大,就会导致财力物力的巨大浪费;如果对城市垃圾产量估计过低,就会导致城市垃圾处理量不能适应实际情况的需要,在设计使用年限未到时就被迫关闭。可见,对城市未来垃圾产量进行预测就显得尤为重要。
城市生活垃圾产量预测的模型有多种,主要有多元线性回归模型、类比法、系统动力学模型、神经网络算法,这些模型在计算和精度上各有优点,在实际工作中也得到了广泛应用。笔者选用灰色预测GM(1,1)模型,对南京市生活垃圾清运量进行预测,旨在为南京市的生活垃圾处理工程的建设和城市规划提供依据。
1灰色GM(1,1)预测模型
在求解微分方程时,构造累加数据矩阵B和常数向量Y。
在采用模型进行预测时,需对模型精度进行检验。通常采用残差检验、后差检验的检验方法。当精度达到要求时,可以使用模型预测;若未能达到精度要求,需对模型进行残差修正以提高预测精度。其中,要求残差δ(k)<10.00%,后差检验方法如下:
预测公式的精度检验通过表1查出,如果P和C都在范围内,就可以使用该模型进行预测。
2南京市生活垃圾清运量预测
2.1数据来源根据建设部颁布的行业标准《城市生活垃圾产量计算与预测方法》(CJ/T106-1999),预测基数选取时“必须以预测年相邻年度开始连续上溯6~8年的垃圾产量为基数”。该研究在对南京市生活垃圾产量预测中,预测所用的基础数据取用2001~2007年南京市生活垃圾清运量,分别为113.00、147.00、152.00、166.00、169.00、162.00、161.00Mt。预测年限为2008~2015年。
表1精度检验等级
2.2模型确立及精度检验
根据灰色预测模型建模步骤,对选取的基础数据进行处理,得出南京市生活垃圾清运量预测模型:

在得出的预测模型的基础上,对模型的精度用残差法和后差法进行检验。由表2可以看出,预测值与实际值之间波动较小,在-3.38~5.16,满足残差δ(k)<10.00%的要求。利用公式(6)~(9),计算得出P=1.00>0.95,C=0.327<0.350,检验等级高达一级,可见该模型精度较高,不需要做残差修正,符合预测要求,可以用来预测南京市未来生活垃圾的清运量。
2.3生活垃圾清运量预测
利用确立的灰色GM(1,1)模型,对南京市生活垃圾清运量进行计算。由表3可知,未来短期内,南京市生活垃圾清运量增长相对平稳。到2015年,南京市生活垃圾清运量将达到188.48Mt,整个“十二五”期间,生活垃圾清运总量达747.36Mt。
3结论与建议
(1)利用灰色GM(1,1)模型,可以用于南京市生活垃圾清运量的预测。
(2)通过建立灰色预测模型,对南京市生活垃圾清运量进行了预测,计算得出了南京市2008~2015年生活垃圾清运量,预计“十二五”期间南京市生活垃圾清运总量可达747.36Mt。这为南京未来城市的规划以及相应生活垃圾配套处理工程的建设,提供了必要的基础资料。
(3)南京政府应提高城市居民的环保意识,减少生活垃圾产生量,同时应加强生活垃圾处理工程的建设,改进垃圾处理技术,实现生活垃圾的减量化、无害化、资源化。
表3南京市生活垃圾清运量预测值