郑州市建筑垃圾产量分析与预测实证分析

◇朱晓杰

郑州市建筑垃圾产量分析与预测实证分析

◇朱晓杰

摘要：本文利用时间序列预测法，参照建筑行业工程预算垃圾产生系数，对郑州市建筑垃圾产生量进行了分析预测，结果显示，工程槽土类是建筑垃圾主要组成部分，其次为拆除垃圾和装修垃圾，新建垃圾产生量较小，比重较低。

关键词：郑州市；建筑垃圾；预测

目前，郑州市建筑垃圾的产生量已经占城市垃圾总量的40%左右，建筑垃圾的大量产生不仅对自然环境造成严重影响，也加剧了土地和资源的紧张，引起社会各界的高度关注。建立成熟高效的建筑垃圾回收系统成为郑州市建设管理部门面临的紧迫任务。为了制订科学合理的管理方法和建设配套的资源化处理设施，必须准确把握其产生量。为此，本文采用ARIMA模型分析法，对未来几年郑州市建筑垃圾产生量进行分析预测，为城市垃圾处理设施规划建设提供参考。

一、分析方法和数据来源

（一）ARIMA模型分析法

ARIMA预测模型是一种比较成熟的短期预测模型，只适用于平稳时间序列。但在实际应用中，许多时间序列不是平稳序列，因此不能直接用ARIMA（p，q）进行建模，必须对时间序列进行差分处理，在经过d次差分转化为平稳时间序列后，才可以采用ARIMA（p，d，q）模型拟合数据过程。ARIMA（p，d，q）模型的数学表达式为：

其中，Xt代表响应序列，t代表时间；Φ1（B）表示自回归算子，B是后移算子，V=1-B；θ（B）表示滑动平均算子，p，d，q分别表示自回归阶数、差分节数和移动平均阶数。

（二）数据来源

根据建筑垃圾的分类，建筑垃圾由新建垃圾、装修垃圾、拆除垃圾及工程槽土等组成，新建垃圾、装修垃圾和工程槽土与竣工面积密切相关，而拆除垃圾与拆除面积直接相关，由于建筑垃圾的产生量无法直接得到，因此可以转化为拆除面积和施工面积的预测，并根据相应的垃圾产生系数，计算建筑垃圾产生数量。

二、郑州市建筑竣工和拆除面积预测

（一）模型识别

根据对2003～2014年郑州市建筑竣工面积的数据分析，可以看出，郑州市建筑竣工面积没有呈现出明显的趋势性变化，不需要进行差分处理，因此d=0。利用最小信息准则（AIC）对模型的最佳阶数进行判断，根据自相关图和偏自相关图可以看出，均呈现出明显的拖尾现象，故适用于ARIMA模型，初步选定模型为ARIMA（3，0，3）。

单位：万平方米

表1　郑州市建筑竣工面积

图1　竣工面积序列自相关和偏自相关图

（二）模型适应性检验

模型的适应性检验就是对残差序列进行检验，看残差序列是否为白噪声序列，如果是则通过检验，模型可用来进行预测分析，如果不是则模型需要进一步改进。下面我们根据AIC图和PACF图进行验证，如图2所示，残差序列为白噪声序列，模型ARIMA（3，0，3）可以用来进行预测分析。

图2　残差序列的自相关和偏自相关图

（三）结果预测

利用IMA（3，0，3）对郑州市建筑竣工面积进行预测，可得2015～2020年郑州市建筑竣工面积预测数据如表2。

表2　郑州市建筑竣工面积预测值　单位：万平方米

由于拆除面积历史数据缺失，我们一般参照工程预算中2003～2020年郑州市建筑拆除面积如表3。常用的竣工面积和拆除面积的比例6∶1进行估算，得出

表3　郑州市建筑拆除面积　单位：万平方米

三、郑州市建筑垃圾产生量预测

在掌握了郑州市建筑面积和拆除面积之后，根据相应的垃圾产生系数，计算垃圾产生量。

拆除垃圾=拆除面积×单位面积拆除系数

装修垃圾=装修面积×单位面积装修系数

（装修面积=建筑面积×10%）

新建剩余垃圾=建筑面积×单位面积新建剩余垃圾产生系数

工程槽土=建筑面积×单位面积工程槽土产生系数

相应垃圾产生系数，参照建筑行业工程预算平均系数，拆除系数为1.1，装修系数为0.1，工程槽土系数为4.3，新建垃圾产生系数为0.07。根据建筑垃圾产生系数计算不同类型建筑垃圾产量如表4。

表4　郑州市建筑垃圾产生量　单位：万吨

从表4可以看出，工程槽土是建筑垃圾的主要成分，占80%，绝大部分可以进行回收利用，加大资源的利用率。其次是装修垃圾和拆除垃圾，这两部分虽然比重不高，但是成分复杂，污染较大，应加大治理力度。新建垃圾比重较小，成分单一，污染较小。

参考文献：

[1]张红玉，杨飞华.基于ARIMA模型的北京市朝阳区建筑垃圾产量分析与预测[J].环境工程，2014（32）.

[2]王桂琴，张红玉.灰色模型在北京市建筑垃圾产生量预测中的应用[J].环境工程，2013（02）.

[3]左浩坤，付双立.历史数据缺失下的建筑垃圾产量预测[J].环境与可持续发展，2012（05）.

[4]王淑华，魏勇.北京市建筑垃圾产生量预测及处置设施建设分布研究[J].环境卫生工程，2013（09）.

（作者单位：河南信息统计职业学院）