基于熵权-模糊层次分析法的校园垃圾分类评价研究

张嘉禾，何 贤，郑楠楠，炊鑫怡，莫跃双，唐 慧

(长春师范大学数学学院，吉林 长春 130032)

0 引言

近年来，我国越来越重视生活垃圾的分类回收。2000年，北京、上海、广州、深圳、杭州、南京、厦门、桂林等 8个城市被确定为生活垃圾分类收集试点城市，由此拉开了我国生活垃圾分类收集试点工作的序幕。2017年住建部根据中央和国务院的部署，发布了《生活垃圾分类实施方案》，明确了先行试点实施生活垃圾强制分类的46个重点城市、主体范围、要求、配套体系建设、组织工作保障等[1]。我国是一个拥有14多亿人口的大国，每天产生的生活垃圾不仅数量多而且成分复杂，造成了极大的环境污染，因此人们在日常生活中进行垃圾分类刻不容缓。

许多学者分析了我国社会经济水平、生活习惯等心理因素对于垃圾分类处理行为的直接影响[2-5]。鲁先锋[6]将影响垃圾分类的因素主要归结为内在和外在两个部分，其中内在影响因素一般可泛指仅在微观心理层面的影响居民整体心理的因素，如居民道德约束、环保生活意识、环保生活态度、环保生产价值等；孙其昂等[7]认为外在因素的强制和诱导、居民内在环境态度与其转化之间的绩效连接关系能否顺利达成，是直接影响社区垃圾资源分类处理绩效的重要关键，居民的内在环境态度转化因素包括其责任以及义务、环境保护意识的具体道德价值感召等。

目前，居民垃圾分类处理的研究成果已经较为丰富，但对校园垃圾分类的研究较少。校园学生数量较大，产生的生活垃圾较多，校园垃圾产生的环境问题也愈发明显。因此，本文研究校园垃圾分类影响因素指标及其权重是有实际意义的。

1 影响校园垃圾分类的指标层次结构模型

将校园垃圾分类影响因素作为总的评价指标，为目标层。主准则层由两个方面构成，即个人和学校。子准则层将影响校园垃圾分类的主要因素作为具体指标。根据需要解决的问题及所要达到目的构建层次结构模型，如表1所示。

表1 校园垃圾分类影响因素层次表

在考虑各底层指标之间相对性和重要性的基础上，通过问卷调查等多种形式进行数据采集，再对校园垃圾分类指标进行两两比较，构造如下优先排序关系矩阵:

(1)

2 熵权-模糊层次分析法的评价指标权重

2.1 模糊层次分析法的评价指标权重

矩阵F=(fij)n×n中元素fij∈[0,1],若fij+fji=1, 则称F为模糊互补矩阵，若fij=fik-fjk+0.5,则称F为模糊一致矩阵，其中，i,j,k=1,2,…,n[8].

(2)

利用(2)式，并结合(1)式，则可以得到模糊一致矩阵R*，

(3)

再由模糊层次分析法的权重ωf公式：

(4)

通过计算可以得到权重ωf=(0.183,0.243,0.213,0.087,0.152,0.121)。

2.2 熵权法的评价指标权重

专家对指标评分等形式进行数据采集，得到16组数据并将其转化为矩阵形式：

(5)

再利用(6)对数据进行归一化处理，

(6)

这里，vij∈[0,1],max(xj) 表示在指标j下的最大值；min(xj)表示在指标j下的最小值。

进一步，由熵权法的权重ω*=(ω1,ω2,…,ωn)公式：

(7)

其中，dj表示第j项指标的熵值，yj表示信息冗余度。利用(5)，并结合(6)和(7), 可以得到熵权法下的权重ω*=(0.164,0.288,0.053,0.155,0.169,0.171)。

2.3 校园垃圾分类评价指标的组合权重

采用组合赋权的形式W=αωf+(1-α)ω*，其中，α为权重线性组合的参数，α∈[0,1]。一般情况下，由于权重线性组合参数α不同，得到的校园垃圾分类指标权重也不同，具体如表2所示。

表2 不同线性组合参数的校园垃圾分类指标权重

3 结论

综上所述，对于不同的参数α，指标的权重会随之动态变化。决策者可依据主观因素确定参数α。当α变化时，W2的数值相对较大且变化较小，表明学生垃圾分类的意识是最重要的因素。基于上述讨论，为使垃圾分类工作在校园顺利开展，提出如下建议：首先，学校可以开设有关垃圾分类的讲座或相关选修课程，并向在校学生免费发放垃圾处理分类知识手册，加大垃圾分类处理的相关理论知识及宣传力度，潜移默化地提高学生垃圾分类的意识。其次，加强校园垃圾分类的监管力度，利用学校官方平台，如微信公众号或学校网站等，开设垃圾分类专题。最后，完善垃圾分类的基础设施，合理增设分类垃圾桶，为学生进行垃圾分类提供便利。