基于消費(fèi)與使用模型的成都市廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量預(yù)測研究

劉恒博　雍　毅　尹朝陽

(四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，成都　610041)

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基于消費(fèi)與使用模型的成都市廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量預(yù)測研究

劉恒博雍毅尹朝陽

(四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，成都610041)

【摘要】以廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量為主要測算對象，根據(jù)電器電子產(chǎn)品平均壽命、城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民家庭平均每百戶年末電器電子產(chǎn)品擁有量等參數(shù)和數(shù)據(jù)，采用消費(fèi)與使用模型預(yù)測了2015～2024年成都市主要廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量。結(jié)果表明：成都市主要廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量在未來十年間將呈持續(xù)增長趨勢，到2024年，廢棄洗衣機(jī)、冰箱、電視機(jī)、空調(diào)、電腦、熱水器和移動電話將較2015年分別增長19.75%、19.68%、20.45%、74.89%、56.63%、27.73%和19.14%。針對成都市廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量變化趨勢和處理行業(yè)現(xiàn)狀等提出了建議。

【關(guān)鍵詞】廢棄電器電子產(chǎn)品；成都市；消費(fèi)與使用模型；預(yù)測

廣義的廢棄電器電子產(chǎn)品(電子廢棄物)包括了所有品類的依靠電流或電磁場進(jìn)行工作的以及產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換與測量電流或電磁場的廢棄設(shè)備[1]。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，中國逐漸進(jìn)入電器電子產(chǎn)品淘汰、更新的高峰期。據(jù)測算[2]，2011年我國各類主要廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生總量約為3.44×108臺，到2020年將達(dá)到6.8×108臺，年均增長率7.9%。

成都電子工業(yè)發(fā)達(dá)，“ 一五”時期即為國家選定的重點(diǎn)建設(shè)的電子工業(yè)基地之一[3]。近些年來，隨著成都市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平迅速提高，電器電子產(chǎn)品消費(fèi)正處于快速增長的時期，電子廢棄物處理問題也越來越受到政府和公眾的關(guān)注。

由于廢棄電器電子產(chǎn)品兼具環(huán)境危害性和可資源再生利用性雙重特點(diǎn)，準(zhǔn)確掌握和合理預(yù)測廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量的動態(tài)變化規(guī)律十分重要，將為廢棄電器電子產(chǎn)品的管理及污染防治措施的規(guī)劃提供可靠依據(jù)。

1研究方法及數(shù)據(jù)來源

1.1研究方法

現(xiàn)有廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量估算方法較多，大致可歸納為13種[1]，每種方法均基于一系列不同假設(shè)制定，其中比較常用的方法有：市場供給模型(The Market Supply Method)、市場供給A模型(The Market Supply A Method)、斯坦福模型(The Stanford Method.)、卡內(nèi)基梅隆模型(The Carnegie Mellon Method)、時間梯度模型(The Time Step Method)、消費(fèi)與使用模型(Consumption and Use Method)和飽和市場模型(The ICER Method)。各估算方法因其設(shè)計(jì)思路不同，各自具有不同的數(shù)據(jù)和參數(shù)需求，其中主要的包括：電器電子產(chǎn)品銷售量、社會保有量、平均壽命、歷史廢棄物數(shù)據(jù)等。由于缺乏比較權(quán)威的電器電子產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)，所以使用市場供給模型、斯坦福模型等模型進(jìn)行預(yù)測難度較大，并且成都市作為西部地區(qū)重要的中心城市，外來人口增長速度較快，社會保有量數(shù)據(jù)比市場銷售數(shù)據(jù)更能準(zhǔn)確反映成都市電器電子產(chǎn)品數(shù)量實(shí)際增長情況，故本研究采用消費(fèi)與使用模型來預(yù)測成都市主要廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量。

消費(fèi)與使用模型又叫“估算”模型(The Estimate Method)，主要依據(jù)電器電子產(chǎn)品社會保有量和平均壽命對廢棄物產(chǎn)生量進(jìn)行估算。消費(fèi)與使用模型較其它電子廢棄物預(yù)測方法更為簡便易用，并且該方法對保有量較大的電器電子產(chǎn)品具有普遍適用性，能為廢棄電器電子產(chǎn)品的有效管理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。Simon Wilkinson等基于該方法估算了愛爾蘭1991～2005年主要廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量[4]。宋旭和周世俊采用該方法估算了2003～2015年河南省6種電子廢棄物的產(chǎn)生量[5]。何開倫等利用該方法估算了重慶市2013～2020年主要電子廢棄物的產(chǎn)生量[6]。廖程浩和張永波還對比了消費(fèi)與使用模型、市場供給模型和時間梯度模型對廢舊手機(jī)產(chǎn)生量的測算結(jié)果差異[7]。

消費(fèi)與使用模型的估算公式為：

其中，Qx為第X年度某種廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量；Hu為該種電器電子產(chǎn)品當(dāng)年的城鎮(zhèn)居民家庭平均每百戶擁有量；Nu為城鎮(zhèn)居民總戶數(shù)；Hr為該種電器電子產(chǎn)品當(dāng)年的農(nóng)村居民家庭平均每百戶擁有量；Nr為農(nóng)村居民總戶數(shù)；n為該類產(chǎn)品的平均壽命。

1.2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與參數(shù)

(1)電器電子產(chǎn)品平均壽命。電器電子設(shè)備壽命定義較多，大致可分為三類：技術(shù)壽命(Technical life)、使用壽命(Service life)和替換壽命(Replacement life)[4]，本研究從廢棄電器電子產(chǎn)品管理的角度出發(fā)，采用電器電子產(chǎn)品的使用壽命作為其壽命進(jìn)行測算，其數(shù)據(jù)主要來自于國內(nèi)外相關(guān)研究[2，4，8]及目前市場上各類知名品牌電器電子產(chǎn)品的使用手冊，主要電器電子產(chǎn)品使用壽命如表1所示。考慮到隨著我國家庭消費(fèi)能力的增強(qiáng)和科學(xué)技術(shù)的革新，居民對部分電器電子產(chǎn)品更新速度將越來越快，再結(jié)合我國居民的消費(fèi)習(xí)慣，本研究在預(yù)測時對電腦、電視機(jī)等產(chǎn)品采用較短的使用壽命作為平均值進(jìn)行測算，熱水器、冰箱等產(chǎn)品則采用較長的使用壽命作為平均值進(jìn)行測算。主要電器電子產(chǎn)品平均使用壽命見表1。

表1　主要電器電子產(chǎn)品使用壽命統(tǒng)計(jì)表

(2)成都市電器電子產(chǎn)品保有量。根據(jù)成都市歷年的統(tǒng)計(jì)年鑒[9]，得到成都市2003～2014年城鎮(zhèn)居民家庭平均每百戶年末耐用消費(fèi)品擁有量及農(nóng)村居民家庭平均每百戶年末耐用品擁有量數(shù)據(jù)，再結(jié)合歷年全市年末戶籍總戶數(shù)和當(dāng)年城鎮(zhèn)化率數(shù)據(jù)，即可得到2003～2014年成都市主要電器電子產(chǎn)品保有量，見表2。

表2　成都市近年來主要電器電子產(chǎn)品保有量　萬臺

1.3電器電子產(chǎn)品未來保有量分析

決定成都市某類電器電子產(chǎn)品未來保有量的因素主要有兩方面：一是該類電器電子產(chǎn)品的普及情況，即成都市農(nóng)村和城鎮(zhèn)家庭平均每百戶該類電器電子產(chǎn)品的擁有量；二是人口變動情況，即成都市的戶籍總戶數(shù)和城鎮(zhèn)化率變化情況。

從歷年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看到，城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民家庭電器電子產(chǎn)品的平均每百戶擁有量，開始都逐年上升，直到一定數(shù)量后基本保持不變，達(dá)到飽和，可以預(yù)見未來若干年內(nèi)，只要一般居民家庭生活方式不發(fā)生革命性變化，這些基本電器電子產(chǎn)品的平均每百戶擁有量不會發(fā)生大的變化。因此，本研究在預(yù)測時，對于擁有量已達(dá)到飽和的電器電子產(chǎn)品，取近年來平均每百戶擁有量的中位數(shù)進(jìn)行計(jì)算；對于尚未達(dá)到飽和的產(chǎn)品(主要包括農(nóng)村、城鎮(zhèn)居民家庭的空調(diào)和農(nóng)村居民家庭的電腦和熱水器)，其飽和擁有量參考已達(dá)到飽和的城鎮(zhèn)居民家庭或北京、上海等發(fā)達(dá)地區(qū)的居民家庭平均每百戶電器電子產(chǎn)品擁有量，再結(jié)合各自的增長特點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測。

家庭是人類社會的基本單元，居民個人消費(fèi)往往是以家庭消費(fèi)的方式進(jìn)行的，家庭規(guī)模、家庭構(gòu)成、家庭消費(fèi)習(xí)慣等因素都會對居民電器電子產(chǎn)品的消費(fèi)產(chǎn)生深刻的影響。自計(jì)劃生育政策實(shí)行以來，我國人口自然增長率從1978年的12%持續(xù)下降到2010年的4.79%，家庭規(guī)模則由1978年的4.7人/戶逐漸縮減至2010年的3.2人/戶，家庭戶數(shù)的增長速度在2003年就超過人口規(guī)模的增長速度，且速度差距還在不斷擴(kuò)大[10]。家庭規(guī)模逐漸縮小導(dǎo)致家庭戶數(shù)增多，對一般電器電子產(chǎn)品的社會保有量具有重要影響。此外，隨著成都市的城鎮(zhèn)化發(fā)展，進(jìn)入城市的農(nóng)民在收入水平、生活空間和消費(fèi)環(huán)境等方面將會發(fā)生巨大變化，電器電子產(chǎn)品的需求也會比轉(zhuǎn)移前更強(qiáng)烈。相關(guān)研究表明，我國城鎮(zhèn)化發(fā)展對居民消費(fèi)增長具有比較顯著的促進(jìn)作用，對消費(fèi)增長的拉動效應(yīng)也比較強(qiáng)[11]。

國內(nèi)用于家庭戶數(shù)和城鎮(zhèn)化率預(yù)測的模型方法較多[10，12]，本研究預(yù)測年限較短，采用在歷史統(tǒng)計(jì)資料的基礎(chǔ)上建立回歸分析方程的方法進(jìn)行簡單估算。根據(jù)擬合結(jié)果，各回歸方程的擬合程度較好，可決系數(shù)R2均大于0.99。

綜上計(jì)算方法，成都市各類電器電子產(chǎn)品未來十年的保有量估算結(jié)果如表3所示。

表3　成都市未來十年主要電器電子產(chǎn)品保有量　萬臺

2預(yù)測結(jié)果與討論

2.1預(yù)測結(jié)果

根據(jù)以上電器電子產(chǎn)品的未來保有量以及平均使用壽命數(shù)據(jù)，由“消費(fèi)與使用模型”計(jì)算得到2015～2024年成都市主要廢棄電器電子產(chǎn)品的產(chǎn)生量，結(jié)果如表4、圖1所示。

表4　成都市主要廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量預(yù)測結(jié)果　萬臺

圖1　成都市主要廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量未來變化趨勢

2.2討論

從表4和圖1中可以看出，成都市7類主要廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量均呈逐年上升趨勢，到2024年，廢洗衣機(jī)、冰箱、電視機(jī)、空調(diào)、電腦、熱水器、移動電話產(chǎn)生量將分別達(dá)到56.37、56.27、102.84、93.43、112.92、69.95和440.62萬臺，較2015年分別增長了19.75%、19.68%、20.45%、74.89%、56.63%、27.73%和19.14%。

從預(yù)測結(jié)果可以看出，經(jīng)過多年發(fā)展，成都市已逐步進(jìn)入電子廢棄物產(chǎn)生量增長的穩(wěn)定期。普及率較高的電腦、冰箱、電視機(jī)和移動電話的廢棄量增速呈逐年放緩趨勢；廢熱水器產(chǎn)生量的增速在2018年達(dá)到最大，而后逐年增速減少；而空調(diào)與電腦的廢棄量則一直呈加速增長狀態(tài)。

廢棄物產(chǎn)生量增長速度較快的產(chǎn)品主要有空調(diào)和電腦，其原因是主要是空調(diào)和電腦進(jìn)入中國家庭(尤其是農(nóng)村家庭)較晚，但隨著人民生活水平的提高，空調(diào)和電腦也逐漸成為每家每戶不可缺少的產(chǎn)品之一。盡管移動電話進(jìn)入中國家庭也較晚，但近年來普及迅速，目前擁有量已基本達(dá)到飽和，并且移動電話還具有更換周期較短的特點(diǎn)，因此未來廢棄物產(chǎn)生量變化不大。

3建議

(1)鑒于當(dāng)前成都市尚無電子廢棄物產(chǎn)生量的權(quán)威統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，僅能通過與國內(nèi)外相關(guān)研究和報道的估算結(jié)果進(jìn)行比較，來判斷預(yù)測結(jié)果是否合理，未來可通過電子廢棄物的實(shí)際產(chǎn)生量對預(yù)測模型進(jìn)行修正，從而使該方法的預(yù)測結(jié)果更加準(zhǔn)確。

(2)政府應(yīng)進(jìn)一步加大對現(xiàn)有處理企業(yè)的扶持力度，鼓勵企業(yè)積極引入先進(jìn)的電子廢棄物處理技術(shù)，并在合理估算預(yù)測區(qū)域電子廢棄物產(chǎn)生量的基礎(chǔ)上，完善相關(guān)規(guī)劃，新建一批處理不同種類電子廢棄物的項(xiàng)目。

(3)盡管電子廢棄物的產(chǎn)生量逐年增加，但目前成都市電子廢棄物的回收方式仍以個人分散回收為主，合理合法回收的廢物相較于全市年淘汰總量來說依然有很大差距，“回收難”仍是廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)發(fā)展的最大阻礙。根據(jù)已公布的資料[13]，截至2014年，成都市取得廢棄電器電子產(chǎn)品處理資格的企業(yè)共兩家，兩家持證企業(yè)2014年共拆解廢電視機(jī)2318468臺，廢洗衣機(jī)74263臺，廢空調(diào)4108套，廢冰箱73864臺，廢電腦228837套，除開廢電視機(jī)外，其余家電遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此，成都市應(yīng)盡快建立規(guī)范、高效的廢棄電器電子產(chǎn)品回收體系，積極探索新型的回收方式，例如可建立實(shí)體回收站與互聯(lián)網(wǎng)回收站相結(jié)合的多元化回收體系。

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Study on Quantities Forecasting of Waste Electrical and Electronic Equipments Generation in Chengdu Based on the Consumption and Use Method

LIU HengboYONG YiYIN Zhaoyang

(Sichuan Academy of Environmental Sciences，Chengdu 610041)

Abstract：Quantities of waste electrical and electronic equipments (WEEE)generated during 2015～2024 were estimated based on the “Consumption and Use” Method which requires data and parameters such as average lifetime of electrical and electronic equipments (EEE)，average quantities of EEE possessed by every 100 households，etc. According to the result，estimated WEEE arisings from washing machines，refrigerators，televisions，air conditioners，computers，water heater and mobile phones will increase stably during the next decade(grow by 19.75%、19.68%、20.45%、74.89%、56.63%、27.73% and 19.14%，respectively). Suggestions were made on the basis of the variation trend of WEEE arisings and the status quo of WEEE disposal industry of Chengdu.

Keywords：waste electrical and electronic equipment；Chengdu；consumption and use method；forecast

中圖分類號：X21

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)02-0135-04

作者簡介：劉恒博，助理工程師，碩士研究生畢業(yè)，主要研究方向?yàn)楣腆w廢物處理技術(shù)

資助項(xiàng)目：四川省固體廢物污染防治技術(shù)研究及績效評估

引用文獻(xiàn)格式：劉恒博等.基于消費(fèi)與使用模型的成都市廢棄電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生量預(yù)測研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(2)：135-138.