论外卖废弃物对环境的长期影响

韩其远

【摘要】随着人类文明逐渐迈入物联网的大门，生活方式有了很大的飞越，手指轻划，不一会儿外卖小哥就会送来热气腾腾的外卖，然而穿梭于大街小巷的一单单外卖在满足人们的口腹之欲时，也在悄无声息之间产生了巨量的垃圾。生活质量水平的提高与对生活环境产生的压力究竟如何才能达成完美的平衡？数学，作为自然规律与人类社会的基本度量衡，自然是用来解决问题的不二选择。

【关键词】物联网  外卖

一、问题分析

问题的重要性分析：我将范围锁定在人为划分的选定地区，其范围是25.4平方千米，外卖配送服务范围为方圆7.9千米的整个区域。每家餐馆每日平均产生垃圾600克左右。

二、模型的基本假设

（1）每套挖掘及填埋机械需购置费用150万元，使用寿命十年。

（2）填埋场预计使用五十年。

（3）根据统计资料得知，现今征地费用为20万元/亩，此前三年地价涨幅为平均10%/年。

（4）机械使用柴油，效率为30%。将一立方土移动一米需做功100KJ，随挖掘深度加大，每增加一米深度，其效率在原有基础上下降10%。

（5）银行贷款年利率为5%。

（6）符号说明。Cin：购买设备的年均成本（万元）;pin：设备价格（万元）;α10│p：3%利率下10期年金价值系数;α50│p：3%利率下50期年金价值系数;cι│p：购买土地的总资金现值（万元）;CE：能源消耗年均成本（万元）;cι：购买土地的年均成本（万元）;n： 每次购买土地的间隔年限（年）;i：50年内购买土地的次数;A：每次购买的土地面积（平方米）;P0：当前土地价格（万元）;r：年存款利率;η：机械效率;h：深度（米）;E：能量耗费（千焦）;H：每年的挖掘深度（米）;S：每年的挖掘面积（平方米）;k：每移动一立方米土所做的功（千焦）;C：年均总成本（万元）。

三、模型的建立与求解

（一）模型的建模与求解

通过将外卖垃圾分为厨余垃圾，可回收垃圾，不可回收垃圾，有害垃圾四类，我们通过爬虫软件将所选定的区域店铺外卖月销量全都统计下来，选取了前几名外卖销量靠前的店铺，分别在相关网站调查，对已得出的数据经行分析：

运用spss软件的主成分分析，得到如下结论：

上述为单独对于不可回收垃圾的主成分分析。不难看出，主要的打包材料和不可回收垃圾对于环境的影响很大。

（二）优化处理方案

垃圾填埋是很重要的垃圾处理方式，专门针对于一些不可回收垃圾，采用填埋的形式进行处理。下面针对垃圾处理方式之一的填埋問题给出优化设计。

（三）模型的建立和求解

（1）成本计算。怎样达到成本最小化是优化的关键，而成本主要由以下几个部分组成：挖掘及填埋设备、土地费用、挖掘过程中的能源的耗费。

假设机器的年平均成本便应该是一个常数：

其中表示机器的价格，10年期的年金现值系数。

对于土地使用成本，我们首先假定平均n年购买一次土地，每一次购买土地的数量为A，并且土地的价格的增长率是固定的，那购买土地的资金的现值就是

对于使用柴油的开支，主要由填埋坑的深度和面积决定。我们要先求出机械效率对深度的函数。

由于深度每增加一米，机械效率减少原来的10%，故

其中变量为每次购买土地间隔年数N，每次购买土地面积A，每年挖掘面积S，挖掘深度H。

根据假设，以将要到来的50年为一个周期进行预算。改变购买土地间隔年数N，即购买次数i，即可计算出年平均成本C，年平均成本C的最小值对应的购地次数即为最佳购地次数。