基于DEMATEL-TISM的城市居民生活垃圾分类行为影响因素研究

侯艳辉，庄如洁

(山东科技大学 经济管理学院，山东 青岛 266590)

一、引言

随着经济社会的不断发展和居民消费水平的持续提高，我国城市生活垃圾产生量迅速增长，环境隐患日益突出，“垃圾围城”已经严重制约了新型城镇化的发展进程。目前城市生活垃圾处理方式仍以填埋和焚烧为主，这既不能满足垃圾处理量的要求，同时又产生了新的生态环境污染问题。因此，破解“垃圾围城”的根本出路在于建立分类投放、分类收运、分类处理的垃圾处理体系，真正有效降低生活垃圾排放量，促进垃圾剩余价值实现。[1]其中，垃圾的源头分类投放则是垃圾减量化、资源化和无害化的前置条件和关键所在，它不仅可以提高垃圾的回收利用率，而且可以降低中间垃圾分类收运的成本和末端垃圾分类处理的难度。[2]

早在2000年，我国的垃圾分类工作就已启动，由最初的8个试点城市，到26个示范城市(区)，再到46个城市，垃圾分类工作由点及面逐步推进。但相关的跟踪调查和统计结果显示，试点城市垃圾分类的效果参差不齐，分类知晓率、投放准确率、资源利用率的“三低”问题普遍存在。事实上，垃圾分类是“一个复杂的系统和过程”，垃圾分类体系和机制的建立受到多种因素的影响，这些因素既有宏观层面的，也有微观层面的；既有经济范畴的，也有人文领域的；既有技术方面的，也有制度方面的。因此，梳理城市居民生活垃圾分类的影响因素，剖析因素之间的相关关系，理清这一复杂系统的驱动机制，抓住那些根本的、直接的因素，对于我国城市生活垃圾分类政策的制定和实施具有重要的现实意义和研究价值。

本文内容安排如下，在现有研究的基础上整合影响城市居民垃圾分类行为的各类因素，判断影响因素在系统中的重要程度，进一步建立影响因素的层次结构模型，按属性进行分类，将城市居民生活垃圾分类影响因素之间的作用机制清晰化，并根据研究结果有针对性地提出提升城市居民生活垃圾分类效率和效益的政策建议。

二、文献综述

国内外学者采用量化实证研究的方法，基于计划行为理论、行为预测理论等理论框架，从社会、习惯、教育、环境、设备设施等维度研究各因素对居民垃圾分类意愿和行为的影响关系和作用机理。Thi Thu Phuong Nguyen等利用多元回归分析法研究了影响越南首都河内居民家庭垃圾分类意愿的影响因素，得出信任、个人道德规范、感知困难和互惠对居民垃圾分类行为具有重要影响。[3]韩红云等通过实证研究证实了以社会网络、社会规范和社会信任为要素的社会资本对居民垃圾分类行为的促进作用。[4]张爽等就政府的收费行为与居民的垃圾分类行为进行演化博弈分析，提出科学合理的垃圾收费政策可以有效促进居民的垃圾分类行为。[5]Bo Fan等构建了城市家庭生活垃圾分类行为的动机意向行为理论模型，对上海和新加坡的居民垃圾分类行为展开研究，利用结构方程模型验证了环境因素和习惯因素对居民垃圾分类行为具有显著影响。[6]Bin Zhang等通过计划行为理论和NAM(Norm Activation Model)模型探讨了参与意愿与垃圾分类行为之间的关系，认为行为意向是预测居民垃圾分类行为的重要因素。[7]同样，Xiaoguang Liu等通过层次回归验证了其所构建的公共教育与居民垃圾分类意愿之间的关系模型，得出公共教育对居民垃圾分类意愿具有正向影响，其中，态度、主观规范和感知行为控制对分类意愿起调节作用。[8]孟晓燕等建立了城市居民生活垃圾处理行为结构方程模型，指出居民垃圾分类行为受4个主观因素7个外部因素影响，[9]且外部环境影响较大，公共宣传教育和回收设施便利性为前两位影响因素。问锦尚等在湖北、四川和浙江等五省展开调研，通过主成分分析、回归分析对包含态度、主观规范和知觉行为控制在内的八个影响城市居民生活垃圾分类的因素进行了分析，得出社区因素、道德责任相较于其他因素影响作用更为显著[10]。

通过文献梳理不难发现，目前针对垃圾分类影响因素的研究主要是定量化的实证研究，以单因素回归分析或者借助结构方程模型进行多因素的路径分析为主，对于各影响因素的多节层次关系和结构属性研究甚少。因此本文通过文献分析法对城市生活垃圾分类影响因素进行梳理，采用定量与定性相结合的DEMATEL-TISM方法，将城市居民垃圾分类视为由影响因素构成的复杂系统，深入分析系统内各因素之间的作用机制及各因素在系统中的重要性程度，并引入MICMAC分析，将影响因素按照属性进行分类，为各级政府制定生活垃圾分类政策和制度提供依据和参考。

三、居民生活垃圾分类行为影响因素的识别

为了筛选出本文所需要的影响因素，本文采用文献研究法和专家咨询法对城市居民生活垃圾分类行为影响因素进行了识别。具体方式为：

1.通过中国知网、Web of Science对相关文献进行检索，对检索到的文献进行筛选并对研究结果进行总结、归纳与整合，形成初级影响因素表，其中包含15个影响因素。

2.为了保证本研究所选取影响因素的科学性，选取5位城市管理部门、环保部门的专家并向其发放调查问卷。问卷结果反馈表明，应将态度因素并入参与意愿因素中，将制度政策因素并入经济激励、宣传教育因素中。

基于文献参考与专家咨询，最终确定出13个城市居民生活垃圾分类行为影响因素，各因素的分类及其含义如表1所示。

四、研究方法

(一)DEMATEL模型分析

1.确定影响因素并建立直接影响矩阵

确定影响因素集合F={Fi|i=1,2,…,n}。根据专家打分，确定影响因素之间直接关系的强弱程度，生成直接关系矩阵X(X=[xij]n*n，i,j=1,2,…,n)，其中，xij表示因素Fi对因素Fj的影响程度，若i=j则xij=0。

表1 城市居民生活垃圾分类影响因素及释义

2.计算规范化影响矩阵及综合影响矩阵

对直接影响矩阵进行规范化处理，得到规范化影响矩阵G，计算方法如式(1)所示：

(1)

在规范化影响矩阵G的基础上进一步表达因素间的间接关系，由式(2)生成综合影响矩阵T：

(2)

其中，I为单位矩阵，i,j=1,2,…,n。

3.计算中心度与原因度

由式(3)(4)(5)(6)可以求出影响因素的以下属性指标：①影响度Pi，表示因素i对其他因素的影响程度；②被影响度Di，表示因素i受其他因素的影响程度；③中心度Ci，表示因素i的重要性程度；④原因度Ri，其中，若原因度Ri>0，则因素i为原因因素，数值大小表示对其他因素产生影响的相对程度；若原因度Ri<0，则因素i为结果因素，数值大小表示受其他因素影响的相对程度。

(3)

(4)

Ci=Pi+Di(i,j=1,2,…,n)，

(5)

Ri=Pi-Di(i,j=1,2,…,n)。

(6)

(二)ISM模型分析

1.计算整体影响矩阵并精简化处理得到可达矩阵

根据式(7)得到整体影响矩阵

F=I+T=[fij]n*n，

(7)

其中，单位阵I表示因素对自身的影响，i,j=1,2,…,n。

通过引入阈值λ对整体影响矩阵F进行精简化处理，去除影响程度较小因素，突出重要的因素，从而得到可达矩阵M(M=[mij]n*n，i,j=1,2,…,n)。其中，若fij≥λ，则mij=1；反之，mij=0。

2.层次化处理和有向图的构建

根据式(8)(9)求出前因因素A(Fi)与可达集R(Fi)，并计算两者之间的交集K(Fi)，当R(Fi)=K(Fi)时，Fi为最高层因素，去除最高层，重复此操作直到所有因素被划除。

A(Fi)={Fj|Fj∈F,mij=1}(i,j=1,2,…,n)，

(8)

R(Fi)={Fj||Fj∈F,mji=1}(i,j=1,2,…,n)。

(9)

根据层次化处理与可达矩阵，得到各影响因素间的层次结构模型。

(三)MICMAC分析

本文以周德群[11]集成DEMATEL-ISM方法时提出的由DEMATEL方法分析得出的整体影响矩阵，可以得到ISM方法中的可达矩阵为依据，引入MICMAC分析。MICMAC由ISM方法中的可达矩阵得出，目的是对因素的驱动性和依赖性进行评价，进一步分析影响因素的类别，明确因素的位置和作用。根据式(10)(11)得到各影响因素的驱动性qi和依赖性yi，根据qi和yi将影响因素分为四类：自主因素、依赖因素、联系因素和独立因素。

(10)

(11)

(四)解释矩阵与DEMATEL-TISM综合模型分析

TISM(Total-ISM)相较于ISM的特点就是可以解释不同影响因素之间的联系，并在解释矩阵及结构模型中予以表现，因此，TISM克服了ISM中对有向图链接的解释不充分且可以被随意解释的局限性[12]。因此，本文以Manjunatheshwara K J等人[13]提出的TISM方法为依据，在此基础上进一步引入解释矩阵，通过咨询专家意见，对有向图中的链接进行解释。根据解释矩阵，结合有向图及影响因素的中心度和原因度，建立DEMATEL-TISM模型。

五、实证分析

为研究城市居民生活垃圾分类行为影响因素之间的结构层次关系及各因素的属性，本文综合运用DEMATEL-TISM集成方法进行多属性决策。通过DEMATEL方法得出城市居民生活垃圾分类影响因素的属性及其相对重要性，以DEMATEL得出的整体影响矩阵为基础进一步引入阈值，得到ISM的可达矩阵，建立ISM模型；进一步引入MICMAC分析，对影响因素进行分类，对ISM分析进行补充；最后，引入解释矩阵，建立DEMATEL-TISM综合模型，综合分析影响因素。

(一)DEMATEL结果及解析

针对前文确定的城市居民生活垃圾分类的影响因素，采用专家咨询法，确定各影响因素之间的直接关系，进而建立直接影响矩阵。

本文采用三点量表(0表示“无影响”，1表示“弱影响”，2表示“强影响”)，要求受访者对13项影响因素之间的直接影响关系进行打分。通过向14位经管学科高级职称教师、在读博士生和10位城市管理部门、环保部门的专家现场发放问卷进行数据收集，共收到24份有效问卷，回收率和有效率均为100%。将收集的问卷数据进行平均并进行四舍五入处理，得到各因素的直接影响矩阵。根据式(1)(2)求得规范化影响矩阵G和综合影响矩阵T。由式(5)(6)计算得到居民生活垃圾分类行为影响因素的中心度Ci和原因度Ri，建立中心度—原因度分析图，如图1所示。

从结果可以看出：

1.中心度中参与意愿F2、环境价值观F3、价值感知F4为前三位影响因素，这些因素与其他因素的关联程度大，对提升居民垃圾分类行为作用最显著。中心度排序中七个主观因素排名为前七位，可见主观因素较环境因素对分类行为的促进作用明显。

2.原因因素中排名靠前的有宣传教育F10和经济激励F8，这些因素对其他因素影响大，受其他因素影响小，可以间接影响且从根本上促进城市居民的垃圾分类行为。

3.结果因素中参与意愿F2和习惯F5排名靠前，这些因素受其他因素影响大，对其他因素影响小，可直接提升居民的垃圾分类水平。

4.关键性影响因素为：工作类型F1、价值感知F4和宣传教育F10，对城市居民生活垃圾分类具有关键性作用。

图1 DEMATEL中心度—原因度分析图

(二)ISM结果及解析

由式(7)得到整体影响矩阵F，通过咨询专家意见，选取阈值λ为0.17，进而得到可达矩阵M。根据式(8)(9)得出影响城市居民生活垃圾分类影响因素的前因集A(Fi)和可达集R(Fi)，并对影响因素进行层次划分。根据层次化处理与M建立有向图，如图2所示。

1.第一层为表层因素。共有两个因素：参与意愿F2与习惯F5。较低的层次位于有向图的顶部，受到其他因素的影响大，即对城市居民生活垃圾分类行具有直接影响。

2.第二、三、四层为过渡因素。第二层有四个因素分别为价值感知F4、知觉行为控制F6、经济激励F8和非正式回收系统F11；第三层的因素有四个，分别为环境价值观F3、道德责任F7、基础设施便利性F9和社会资本F13；第四层因素有工作类型F1和社会文化F12。过渡性因素不但影响着表层因素，同时也受到本质因素的影响，即对城市居民生活垃圾分类行为影响因素的作用路径起着传导、调节作用。

3.第五层因素为本质因素。只有一个因素为宣传教育F10。较高的层次位于有向图的底部，可以通过影响过渡因素间接影响表层因素，即对城市居民生活垃圾分类行为具有根本性作用。

图2 城市居民生活垃圾分类影响因素有向图

(三)MICMAC结果及解析

根据式(10)(11)绘制城市居民生活垃圾分类行为影响因素的驱动性—依赖性分类图，如图3所示。根据实际的驱动性qi与依赖性yi值，将城市居民生活垃圾分类行为影响因素分为四类：联动因素、独立因素、自主因素和依赖因素。

图3 驱动性—依赖性分析图

1.联动因素包括：环境价值观F3和价值感知F4，这些因素具有较强的驱动性和依赖性，本质上是不稳定的，在改善城市居民生活垃圾分类行为时要重视对这类因素的把控。

2.独立因素包括：工作类型F1、道德责任F7、宣传教育F10、社会文化F12和社会资本F13，这些因素位于有向图的底层和中下层，受其他因素的影响较弱，但对其他因素的影响较强，应将这些因素作为改善城市居民生活垃圾分类行为的重点因素。

3.自主因素包括：经济激励F8、基础设施便利性F9和非正式回收系统F11，这些因素的驱动性和依赖性均较弱，与其他因素的联系较小，易于掌控。因此，应将这些因素作为改善城市居民生活垃圾分类行为的首要因素予以考虑。

4.依赖因素包括：工作意愿F2、习惯F5和知觉行为控制F6，这些因素对其他因素的影响力较弱，但受其他因素的强烈影响，位于有向图的顶层和中上层，是改善城市居民生活垃圾分类行为的主要表现形式。

(四)DEMATEL-TISM综合模型解析

本研究的解释矩阵如表2所示。根据有向图并结合解释矩阵得到城市居民生活垃圾分类影响因素的DEMATEL-TISM模型，进一步综合解释城市居民生活垃圾分类行为影响因素之间的相互关系。DEMATEL-TISM模型如图4所示。

表2 城市居民生活垃圾分类影响因素解释矩阵

1.宣传教育F10是提升城市居民生活垃圾分类的决定性影响因素，其位于结构模型的底层，为原因因素，驱动性最高，原因度最高，为关键性本质因素。其通过E19直接对第四层因素工作类型F1产生影响，并进而影响更低层次的因素。

2.工作类型F1位于结构模型的第四层为原因因素，且为关键性影响因素，驱动性仅次于宣传教育F10，通过E1、E2和E3直接影响着环境价值观F3、道德责任F7和社会资本F13，应该予以重点考虑。

3.同样，根据图4属于原因因素的还有经济激励F8、基础设施便利性F9和社会文化F12。这些因素位于中间的过渡层，依赖性低，不受其他因素的影响。有针对性地对原因因素进行引导，不仅可以增加因素本身的作用，而且通过正向促进该因素的直接影响因素，还可以调节上下两层因素的作用关系，对提升居民垃圾分类行为效果显著。例如：位于第四层的社会文化F12作为原因因素不受其他因素影响，对社会文化进行合理引导可以通过E26、E26分别对环境价值观F3、道德责任F7产生影响。

4.参与意愿F2和习惯F5是位于结构模型顶层的表层因素，可直接促进城市居民垃圾分类行为。属于结果因素，是各种因素综合作用的结果，中心度分别为第一和第四位，依赖性高。要提升居民垃圾分类的参与意愿和垃圾分类和投放的习惯，决策者应综合考虑各种影响因素。例如，通过宣传教育F10，使居民了解、熟悉关于垃圾分类的相关知识，提升生活垃圾分类的效率，节省分类的时间、精力(E20)，从而提升居民垃圾分类的参与意愿F2。通过经济激励F8，引导居民合理投放垃圾(E17)，进而养成垃圾分类的习惯F5。

5.同样，图4表明属于结果因素的还有环境价值观F3、价值感知F4、知觉行为控制F6、道德责任F7、非正式回收系统F11和社会资本F13。这些因素位于结构模型的第二、三层，属于过渡性因素，决策者同样不能忽略这些因素的作用。例如，价值感知F4属于关键性因素，中心度为第三位，属于联动因素。其过渡性作用可以体现在通过E13和E6调节道德责任F7与参与意愿F2，或者是通过E13和E9调节道德责任F7与习惯F5间的关系。

图4 城市居民生活垃圾分类影响因素DEMATEL-TISM模型

六、结论与建议

本文在构建城市居民生活垃圾分类行为影响因素体系的基础上，将集成DEMATEL-TISM方法应用到城市居民生活垃圾分类行为分析中。本文共识别出13个影响因素，并将其进一步分为7个主观因素和6个环境因素。在对影响因素进行DEMATEL分析、ISM分析和MICMAC分析的基础上，根据DEMATEL-TISM综合模型，对城市居民生活垃圾分类影响因素体系的因果影响关系、层次结构关系、驱动依赖关系进行了整体性梳理和研究，得出如下结论及建议。

1.宣传教育原因度最高，为本质性、关键性因素。这进一步证实了前期学者提出的宣传教育是提升居民垃圾分类行为最显著的影响因素这一观点。因此，应将宣传教育作为决策者进行决策的根本性因素，充分利用新媒体及各种方式开展广泛的宣传教育活动，这可以通过提升居民的自主组织与自主治理意愿，促进居民成为社区志愿者，树立主人翁意识，进而促进居民的生活垃圾分类行为。

2.经济激励、基础设施便利性和非正式回收系统位于中间过渡层，依赖性低，易于掌控，应优先予以考虑。基于此，在经济激励方面应按照城市的发展程度以及居民的年龄、收入等制定科学合理的激励措施，正向激励与负向激励并存，防止经济激励的溢出效应；在基础设施便利性方面，根据人口密度，交通路线等科学合理地进行基础设施建设。不仅要考虑垃圾的成分，提升分类设施便利性，也要确保回收设施的便利性，防止混合回收，打击居民分类积极性；在非正式回收系统方面应制定相应政策完善非正式回收体系，促进非正式回收系统的规模化，使其在垃圾分类系统中起促进作用。

3.参与意愿和习惯为表层因素，是改善居民垃圾分类行为的主要表现形式，直接影响作用最显著。表层因素受其他因素影响，是多种因素综合作用的结果，且可以作为反映其他因素作用效果的标准。因此，不仅可以通过提升居民道德责任感，进而提升居民对分类行为的预期与信心等途径提升居民垃圾分类的参与意愿，促进垃圾分类习惯的养成，还可将其作为检验宣传教育、社会文化等其他因素作用效果的标准。

4.工作类型为关键性因素，驱动性仅次于宣传教育，应予以重点考虑。已有学者提出运用自主组织和自主治理作为解决垃圾分类集体困境的方法，就自主组织和自主治理指出小区管委会和志愿者工作具有举足轻重的作用，但目前这种形式并未在全国范围内得到普遍推广[14]。因此，应大力倡导居民自觉加入志愿者团队，协调社区工作人员以及从事相关环保工作的专家带头开展垃圾分类工作，促进居民形成利他的环境价值观和强大的环保责任感，推动提倡人人环保的社会氛围形成。