再生水回用行為引導(dǎo)政策作用效果仿真

丁超 付漢良 何玉麒 王振華 吳思美 王萌萌

摘要：再生水回用對(duì)于增加水資源供給、緩解水環(huán)境污染具有重要意義，然而公眾對(duì)于再生水回用的排斥卻制約著再生水回用的推廣。針對(duì)這一問(wèn)題，本研究將再生水回用行為引導(dǎo)政策作為研究對(duì)象。選取衡量個(gè)體與群體之間相互影響關(guān)系的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建指標(biāo)，作為不同個(gè)體交互規(guī)則的設(shè)計(jì)依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)構(gòu)建Agent-basedModel（ABM）模型對(duì)不同政策的作用效果進(jìn)行仿真模擬。首先，在西北干旱地區(qū)開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查，并基于獲取的一手?jǐn)?shù)據(jù)，訓(xùn)練個(gè)體決策的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。通過(guò)將該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型嵌入ABM模型，來(lái)實(shí)現(xiàn)仿真模擬過(guò)程中的個(gè)體自主決策。研究發(fā)現(xiàn)：①示范引導(dǎo)型政策對(duì)各類(lèi)再生水回用行為均具有良好的作用效果。②環(huán)保動(dòng)機(jī)激發(fā)型政策和知識(shí)普及型政策的作用效果，會(huì)分別隨著再生水回用行為人體接觸程度的提高而增強(qiáng)和減弱。對(duì)接觸程度高的再生水回用行為，環(huán)保動(dòng)機(jī)激發(fā)型政策能起到較強(qiáng)的影響效果。③知識(shí)普及型政策對(duì)于人體接觸程度低的再生水回用行為影響效果較好，但對(duì)于接觸程度高的再生水回用行為甚至出現(xiàn)負(fù)向影響。根據(jù)研究結(jié)論提出以下政策建議：在制定再生水回用推廣政策時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意區(qū)分不同再生水回用行為的類(lèi)型，選擇適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)政策。由于示范引導(dǎo)政策對(duì)于各類(lèi)型再生水回用行為均有較好的引導(dǎo)效果，應(yīng)加強(qiáng)再生水回用示范工程建設(shè)。對(duì)于高人體接觸程度的再生水回用類(lèi)別，應(yīng)當(dāng)注重對(duì)其環(huán)保屬性的宣傳，激發(fā)公眾的環(huán)保動(dòng)機(jī)。對(duì)于低人體接觸程度的再生水回用類(lèi)別，則應(yīng)當(dāng)注重通過(guò)加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)的普及，來(lái)打消公眾的疑慮。

關(guān)鍵詞：再生水回用;公眾接受;行為引導(dǎo)政策;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);Agent-basedModel

中圖分類(lèi)號(hào)X-4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1002-2104（2021）03-0161-10DOI：10.12062/cpre.20200631

淡水資源僅占全世界水資源總量的2.5%，且諸如冰川融雪、地下水及地表徑流等可直接為人類(lèi)利用的水資源又僅占淡水資源總量的1%[1]，因此，淡水資源總量極其有限。近年來(lái)，因人類(lèi)活動(dòng)而造成的大規(guī)模水環(huán)境污染更是加劇了全球范圍內(nèi)水資源的緊缺。比如，供養(yǎng)了全世界1/15人口的長(zhǎng)江，如今卻有20%的水源構(gòu)成是污水[2]。水資源緊缺和水環(huán)境污染已成為當(dāng)前全人類(lèi)面臨的共同挑戰(zhàn)[3]，而采用替代水源則是解決這一問(wèn)題的有效辦法之一。再生水作為替代水源的一種，其生產(chǎn)過(guò)程相較于海水淡化等其他替代水源更加節(jié)能。同時(shí)，其生產(chǎn)過(guò)程可以處理大量污水，還能減少對(duì)水環(huán)境的污染物排放[4]?；谶@些優(yōu)勢(shì)，再生水回用已得到世界各國(guó)的重視。

如今，污水處理技術(shù)已能生產(chǎn)出滿足任何水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的再生水，其已不再是制約再生水回用推廣的最大障礙[5]，取而代之的則是公眾對(duì)再生水回用的排斥[6-7]。公眾往往會(huì)因再生水是“由廁所而來(lái)的水（ToilettoTap）”產(chǎn)生厭惡感，進(jìn)而不接受再生水回用[8]。這一現(xiàn)象早在1970年代就被學(xué)者發(fā)現(xiàn)，描述為公眾對(duì)再生水回用不潔的厭惡[9]。在隨后的研究中，惡心因素被證實(shí)對(duì)再生水回用的公眾排斥行為具有極強(qiáng)的預(yù)測(cè)效果[10-11]。對(duì)再生水回用的厭惡還會(huì)抵消其對(duì)環(huán)境保護(hù)的積極作用，甚至即使有權(quán)威科學(xué)家為再生水的品質(zhì)背書(shū)，也無(wú)法改變公眾對(duì)于再生水回用的排斥[12]。這也導(dǎo)致了相對(duì)于諸如雨水再利用、海水淡化等其他種類(lèi)的替代水資源，再生水回用更容易遭到公眾的排斥[13]。因此，對(duì)于再生水回用的推廣而言，有針對(duì)性的制定政策來(lái)引導(dǎo)公眾參與再生水回用，意義重大且勢(shì)在必行。

智能體模型（Agents-basedmodel，ABM）作為一種政策模擬工具，能通過(guò)模擬多個(gè)Agents的同時(shí)行動(dòng)和相互作用以再現(xiàn)和預(yù)測(cè)復(fù)雜現(xiàn)象。整個(gè)模擬過(guò)程從低層次（微觀）到高層次（宏觀）逐步涌現(xiàn)，系統(tǒng)在多Agents的相互作用下可模擬出如真實(shí)世界般的復(fù)雜性。通過(guò)ABM捕捉關(guān)于不同類(lèi)型干預(yù)策略前后的系統(tǒng)均衡狀態(tài)，就可以觀察并預(yù)測(cè)其作用效果。因?yàn)锳BM的這些優(yōu)勢(shì)，眾多學(xué)者在諸如用水行為干預(yù)策略[14]、環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策模擬[15-16]及建筑工人不安全行為預(yù)防策略[17]等方面開(kāi)展了卓有成效的研究。因此，本研究采用ABM對(duì)再生水回用行為干預(yù)政策的作用效果進(jìn)行模擬，以期為再生水回用公眾引導(dǎo)政策的制定提供科學(xué)依據(jù)。

1研究假設(shè)的提出與研究框架的構(gòu)建

1.1研究假設(shè)

由于再生水自身的特點(diǎn)，造成公眾對(duì)于不同再生水回用行為的接受程度大相徑庭。在Hurlimann和Dolnicar[18]的研究當(dāng)中，通過(guò)比較9個(gè)國(guó)家公眾對(duì)于不同再生水回用行為的接受程度數(shù)據(jù)，指出再生水回用的接受程度隨其與人體接觸程度的提高而降低。因此，為更詳盡的研究不同行為引導(dǎo)政策的作用效果，本研究參照Fu等[19]的研究選取較為常見(jiàn)的9種用途，按照人類(lèi)使用再生水的接觸程度將再生水回用行為（Recycledwaterreusebehavior，RWB）劃分為四類(lèi)（表1）。

在此基礎(chǔ)上，本研究選取示范引導(dǎo)型政策（DemonstrationGuidingPolicy，DGP）、知識(shí)普及型政策（KnowledgePopularizationPolicy，KPP）和環(huán)保動(dòng)機(jī)激發(fā)型政策（EnvironmentalMotivationStimulatingPolicy，EMP）作為研究對(duì)象。由此提出以下假設(shè)：

假設(shè)1：DGP對(duì)于各種再生水回用行為均具有最好的引導(dǎo)效果。早在1974年Baumann等[20]的研究中就指出，“提高居民對(duì)于再生水接受意愿最有效的辦法，就是在一處吸引人的設(shè)施中使用再生水，并邀請(qǐng)居民參觀它、聞它、圍繞著它野營(yíng)、釣魚(yú)甚至在水里游泳”。也就是說(shuō)，DGP其實(shí)就是給大家營(yíng)造再生水回用的環(huán)境，提高再生水回用設(shè)施的普及程度，讓大家有機(jī)會(huì)接觸再生水，從而影響其使用意愿。因此，為驗(yàn)證其是否具有最好的引導(dǎo)效果，故此提出假設(shè)1。

假設(shè)2：KPP的作用效果會(huì)隨著再生水回用行為人體接觸程度的降低而提高。由于對(duì)再生水回用缺乏了解，人們?nèi)菀紫萑雽?duì)再生水消極、錯(cuò)誤的認(rèn)知，甚至先入為主的認(rèn)為使用再生水是不安全的[21]。因此，通過(guò)提高公眾對(duì)于再生水回用知識(shí)的了解程度，使公眾正確認(rèn)識(shí)再生水，會(huì)對(duì)低接觸程度的再生水回用行為起到良好的促進(jìn)作用。但是，隨著公眾對(duì)再生水回用知識(shí)了解的越多，對(duì)高接觸程度的再生水回用行為反而會(huì)起到一定抑制作用。故此提出假設(shè)2。

假設(shè)3：EMP的作用效果會(huì)隨著再生水回用行為人體接觸程度的升高而提高。由于再生水回用所具備的環(huán)保行為屬性，公眾在進(jìn)行再生水回用行為決策時(shí)，并不完全出于自身利益進(jìn)行權(quán)衡，而會(huì)在一定程度上受保護(hù)環(huán)境、造福社會(huì)的利他動(dòng)機(jī)驅(qū)使。因此，通過(guò)有效的激發(fā)公眾保護(hù)環(huán)境的動(dòng)機(jī)，無(wú)疑對(duì)提高公眾對(duì)于再生水回用的接受程度具有重要意義。而對(duì)公眾使用顧慮最大的高人體接觸程度的再生水回用行為，這一影響效果則有可能會(huì)更為明顯。故此提出假設(shè)3。

1.2研究步驟

第一步：首先對(duì)中國(guó)西北干旱地區(qū)6個(gè)典型城市進(jìn)行“再生水回用行為引導(dǎo)政策作用效果”的問(wèn)卷調(diào)研，收集“居民不同再生水回用行為引導(dǎo)政策的感知情況”“居民對(duì)不同接觸程度的再生水回用行為接受情況”“關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建（relevantself-construction）”等個(gè)體數(shù)據(jù)（圖1第一步）。

第二步：利用所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步構(gòu)建并訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetwork，ANN），在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上選擇了反向傳播的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BackPropagationNeuralNetwork，BPNN），構(gòu)建“個(gè)體受外界影響（引導(dǎo)政策）而進(jìn)行不同行為決策”的BPNN模型（圖1第二步）。

第三步：利用Netlogo6.1.0構(gòu)建ABM，以DGP、KPP、EMP為每一個(gè)Agent的基本屬性，并作為輸入數(shù)據(jù)進(jìn)入BPNN，以BPNN的輸出結(jié)果作為每個(gè)Agent的決策結(jié)果。以關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建建立交互規(guī)則，最終收集數(shù)據(jù)并觀察結(jié)果（圖1第三步）。該方法的研究步驟如圖1所示。

2數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究在2019年1月1日—4月30日間，選取中國(guó)干旱缺水的新疆、青海、內(nèi)蒙、甘肅、寧夏、陜西6個(gè)省份當(dāng)中的典型城市烏魯木齊、西寧、包頭、蘭州、銀川及西安作為調(diào)研地點(diǎn)。采用線上及線下相結(jié)合的方式發(fā)放問(wèn)卷，剔除無(wú)效問(wèn)卷，每個(gè)城市400份[22]有效問(wèn)卷，獲滿為止，獲取了2400份有效問(wèn)卷，樣本情況介紹見(jiàn)表2。被調(diào)查對(duì)象的男女比例、年齡段分布、民族構(gòu)成等都與西北地區(qū)情況較類(lèi)似，符合隨機(jī)抽樣的特征。

2.2研究方法

2.2.1問(wèn)卷設(shè)計(jì)及檢驗(yàn)

本次調(diào)研所采用的問(wèn)卷分為4個(gè)部分。第一部分，包含調(diào)研參與人的社會(huì)人口學(xué)指標(biāo)，包括年齡、性別、學(xué)歷、民族等。第二部分，包含調(diào)研參與人對(duì)于不同再生水回用用途的接受程度。共有4個(gè)問(wèn)題以測(cè)度公眾對(duì)4種不同接觸程度的再生水回用行為的接受程度。第三部分，根據(jù)不同政策的作用原理，分別選取再生水回用設(shè)施普及程度、公眾對(duì)再生水回用知識(shí)的了解程度以及對(duì)保護(hù)水環(huán)境的動(dòng)機(jī)作為DGP、KPP以及EMP的作用效果測(cè)量指標(biāo)。第四部分，將衡量個(gè)體與群體之間相互影響關(guān)系的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建指標(biāo)的強(qiáng)度作為制定小世界網(wǎng)絡(luò)中Agents之間交互準(zhǔn)則的依據(jù)。并借鑒文獻(xiàn)等[23-28]的研究，對(duì)關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)，在問(wèn)卷發(fā)放前，課題組邀請(qǐng)了相關(guān)人員和專(zhuān)家進(jìn)行了試做，確保相關(guān)題項(xiàng)語(yǔ)意清晰，沒(méi)有歧義，并進(jìn)行了小幅修正。

2.2.2個(gè)體行為決策的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)

在模擬個(gè)體決策的過(guò)程中，我們面臨這樣的難題，即個(gè)體決策行為難以進(jìn)行量化表達(dá)。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)研結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，不同引導(dǎo)政策與不同接觸程度的再生水回用行為具有較強(qiáng)相關(guān)性，即引導(dǎo)政策對(duì)個(gè)體作用強(qiáng)度的改變，也會(huì)引起個(gè)體回用行為的改變，但是目前改變的程度并沒(méi)有明確的數(shù)學(xué)表達(dá)。因此，我們利用調(diào)研問(wèn)卷所獲得的數(shù)據(jù)構(gòu)建BPNN，通過(guò)BPNN對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模式匹配，建立一個(gè)受政策驅(qū)動(dòng)的個(gè)體再生水回用行為決策的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，由此來(lái)解決每一個(gè)個(gè)體決策行為的量化問(wèn)題。

BPNN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。BPNN模型的輸入和輸出設(shè)置情況見(jiàn)表3。

由于線性回歸的標(biāo)簽y和模型輸出都為連續(xù)的實(shí)數(shù)值，因此在模型中，損失函數(shù)選擇平方損失函數(shù)（QuadraticLossFunction）ζ來(lái)衡量真實(shí)標(biāo)簽和預(yù)測(cè)標(biāo)簽之間的差異。

ζ（y，f（x，θ））=（y-f（x，θ））22（1）

其中，f（x，θ）為假設(shè)空間中的模型結(jié)果，是預(yù)測(cè)值;θ為一組可學(xué)習(xí)參數(shù)（包含權(quán)重和偏置）;x為輸入;y為對(duì)應(yīng)輸入的真實(shí)結(jié)果。

模型選擇經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)最小化準(zhǔn)則進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練集D上的經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)定義為：

R（w）=12∑Nn=1（y（n）-f（x（n），θ））2（2）

其中，N為樣本數(shù)量;y（n）為真實(shí)值;f（x（n），θ）為預(yù)測(cè)值。

評(píng)價(jià)指標(biāo)選取準(zhǔn)確率（accuracy）進(jìn)行觀測(cè)：

ACC=1N∑Nn=1I（y（n）=（（n）），（3）

其中，N為樣本數(shù)量;I為指示函數(shù);y（n）為真實(shí)值;（n）為預(yù)測(cè)值。

通過(guò)對(duì)不同學(xué)習(xí)率（LearningRate）下?lián)p失函數(shù)（Loss）收斂情況的比較，選擇了性能相對(duì)較好的0.1為學(xué)習(xí)率的默認(rèn)設(shè)置。將調(diào)研收集的數(shù)據(jù)整理并制作數(shù)據(jù)集，采用留出法（Hold-out）隨機(jī)劃分80%為訓(xùn)練集D，另20%為測(cè)試集T。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，BPNN模型的損失函數(shù)及預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率見(jiàn)圖3，準(zhǔn)確率基本在70%左右。測(cè)試集的結(jié)果稍好于訓(xùn)練集，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)擬合（over-fitting）的現(xiàn)象。對(duì)于調(diào)研數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，預(yù)測(cè)結(jié)果基本可以接受。

2.2.3ABM模型構(gòu)建

（1）實(shí)驗(yàn)思路。概括地說(shuō)，該模型模擬了這樣一個(gè)小世界：在這個(gè)世界中，每一個(gè)Agent即代表一個(gè)能夠獨(dú)立決策的個(gè)體，每個(gè)Agent對(duì)再生水的使用決策受到兩種因素影響。首先，不同引導(dǎo)政策會(huì)對(duì)Agent的決策直接產(chǎn)生影響;同時(shí)，Agents之間存在“關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建”效果，會(huì)相互影響。通過(guò)不斷循環(huán)，在不同的影響環(huán)境下，每一個(gè)Agent的再生水回用行為選擇都在變化。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)改變每一項(xiàng)引導(dǎo)政策的作用力度，每一個(gè)Agent都會(huì)做出自己的行為決策，最終形成穩(wěn)定的輸出，通過(guò)匯集每一個(gè)Agent的再生水回用行為決策的結(jié)果，就能夠觀察到不同引導(dǎo)政策的宏觀作用效果。本實(shí)驗(yàn)的個(gè)體行為決策邏輯見(jiàn)圖4。

（2）Agent屬性初始設(shè)置。關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建。根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，每位被調(diào)查者都具備強(qiáng)弱不同的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建，本研究設(shè)定其為Agent的自然屬性，用SNi表示。對(duì)問(wèn)卷數(shù)據(jù)的SN和KPP、DGP、EMP數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果為不相關(guān)。因此，系統(tǒng)中Agent的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建屬性采取模型初始化時(shí)隨機(jī)賦值，賦值范圍為[1，5]，表示Agent的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建由弱到強(qiáng)。“1”表示最弱，受其他主體影響的概率最小，“5”表示最強(qiáng)，最易受其他主體的影響。

引導(dǎo)政策的初始接受程度。每個(gè)Agent有三個(gè)決策認(rèn)知屬性，即KPPi、DGPi及EMPi。這三個(gè)屬性初始化時(shí)按照調(diào)研數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的頻率隨機(jī)賦值，公式如下：

{KPPi，DGPi，EMPi}=random[1，2，3，4，5]（4）

（3）交互規(guī)則。模擬世界是一個(gè)由101×101地塊（patches）組成的“城鎮(zhèn)”網(wǎng)格，Agents數(shù)量為1089。交互準(zhǔn)則的設(shè)計(jì)依據(jù)如下：①Agent是模擬城市居民，因此每一個(gè)Agent都能夠進(jìn)行移動(dòng)并進(jìn)行交互。②根據(jù)城市居民日常生活的活動(dòng)情況，大部分Agent都在一定范圍內(nèi)活動(dòng)。

每一個(gè)Agent通過(guò)社會(huì)網(wǎng)的交流和溝通完成交互，設(shè)置所有的Agent位于一個(gè)正方形的社會(huì)網(wǎng)格上，視野參數(shù)（Slightlimit，SL）為1，每個(gè)網(wǎng)格的鄰域邊長(zhǎng)為3，位于中心的Agent只受到鄰域邊長(zhǎng)3以?xún)?nèi)的其他Agent的影響。見(jiàn)圖5（b），每一個(gè)彩色框即為Agent的視野，每一個(gè)Agent在如圖5（a）所示的黑色框中活動(dòng)，只有當(dāng)其他Agent處于自己的視野內(nèi)，雙方才能夠進(jìn)行交互。即圖5（b）中，Agent1不能與其他任何Agent交互，Agent2能與Agent3交互，Agent3能與Agent2和Agent4交互，Agent4只能和Agent3交互。

每個(gè)Agent對(duì)其他Agent的影響大小由自己以及對(duì)方的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建強(qiáng)弱決定。在圖5的交互過(guò)程中，每個(gè)Agent將自己的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建值與周邊Agent比較，如果對(duì)方的數(shù)值強(qiáng)于該Agent，該Agent則根據(jù)差值大小決定其再生水回用行為調(diào)整概率的大小，差值越大則調(diào)整概

率越大。交互影響的公式如下：

RWBi=RWBi+（RWBj-RWBi）×

（SNj-SNi）/4，SNj>SNi（5）

RWBj=RWBj+（RWBi-RWBj）×

（SNi-SNj+5）/4，SNj>SNi（6）

其中，RWBi為當(dāng)前Agent的再生水回用行為意愿;RWBj為當(dāng)前Agent視野內(nèi)可交互Agent的再生水回用行為意愿;SNi為當(dāng)前Agent的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建;SNj為當(dāng)前Agent視野內(nèi)可交互Agent的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建。

3結(jié)果分析

為準(zhǔn)確模擬不同政策對(duì)再生水回用行為的影響作用，本研究在保持其余政策施加強(qiáng)度為0的情況下，每次提高某一政策施加強(qiáng)度0.01，并在小世界網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定后，記錄全體Agent的再生水回用行為接受意愿平均值數(shù)據(jù)。在圖6及圖7中，橫軸均為不施加其余兩種政策（即其余兩種政策改變量為0）時(shí)，政策的施加強(qiáng)度?？v軸代表Agents對(duì)于再生水回用行為接受意愿的平均值變化量，當(dāng)x軸的政策施加強(qiáng)度為0時(shí)，y軸對(duì)應(yīng)接受意愿均值變化量為0。

3.1不同類(lèi)型再生水回用行為的適配引導(dǎo)政策

為了確定不同類(lèi)型再生水回用行為的適配引導(dǎo)政策，本研究在將9種再生水回用行為依照人體接觸程度的高低劃分為4大類(lèi)的基礎(chǔ)上，分別模擬了在不同政策干預(yù)強(qiáng)度下，各個(gè)Agent對(duì)于不同類(lèi)型再生水回用行為接受意愿的變化程度如圖6所示。

除RWB1外，DGP對(duì)于其余三類(lèi)再生水回用行為作用效果均最強(qiáng)。如圖6（b）至圖6（d）所示，DGP改變?cè)斐葾gent對(duì)于RWB2、RWB3和RWB4的接受意愿（Acceptance，ACC）均值變化量均高于其余兩種政策類(lèi)型，這一結(jié)論與假設(shè)1相一致。然而，對(duì)于接觸程度最低的再生水回用行為RWB1，DGP的作用效果卻弱于KPP，與假設(shè)1不符。造成這一現(xiàn)象的原因，一則是由于KPP對(duì)于RWB1的作用效果本身較強(qiáng);另外亦可能因?yàn)镽WB1所對(duì)應(yīng)的幾種再生水回用用途為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的用途，因公眾接觸較多而在一定程度上造成對(duì)該類(lèi)用途的心理脫敏，并進(jìn)一步導(dǎo)致以營(yíng)造再生水回用氛圍來(lái)實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)效果的作用效果的弱化。

對(duì)于RWB3和RWB4所對(duì)應(yīng)接觸程度較高的再生水回用行為，EMP能起到較強(qiáng)的影響效果。在以往的眾多研究當(dāng)中已經(jīng)證實(shí)，在決定是否接受接觸程度較低的再生水回用用途時(shí)，再生水價(jià)格、使用是否方便等客觀因素會(huì)起到重要作用。而對(duì)于高接觸程度的再生水回用用途而言，對(duì)其安全性的顧慮及“惡心”則成為了決定性因素。因此，對(duì)于高接觸程度的再生水回用行為而言，保護(hù)環(huán)境的動(dòng)機(jī)則對(duì)其接受決定至關(guān)重要。所以，EMP對(duì)于接觸程度較低的再生水回用行為，作用效果最弱（圖6（a）），對(duì)接觸程度較高的再生水回用行為卻起到較為良好的作用效果（圖6（d））。

KPP對(duì)于RWB1影響效果最好，但對(duì)于RWB4甚至出現(xiàn)負(fù)向影響。由圖6（a）可見(jiàn)KPP對(duì)于RWB1的作用效果明顯強(qiáng)于其他兩類(lèi)政策。而隨著再生水回用行為與人體接觸程度的提高，KPP對(duì)于RWB2的作用效果開(kāi)始被DGP反超，但仍高于EMP。但對(duì)于接觸程度最高的RWB3和RWB4，KPP的作用效果為所有政策中最弱，對(duì)于RWB4甚至產(chǎn)生了負(fù)向影響效果。這也說(shuō)明了應(yīng)用KPP時(shí)要更加注意作用對(duì)象，對(duì)于一些人體接觸程度較高的再生水回用用途，KPP不但可能起不到預(yù)期效果，甚至?xí)a(chǎn)生反向作用而加劇公眾對(duì)于再生水回用工程的排斥。

3.2人體接觸程度對(duì)政策作用效果的影響

為了探究再生水回用行為的人體接觸程度對(duì)于政策作用效果的影響，及更為清晰的反應(yīng)不同政策究竟對(duì)于何種再生水回用行為具有最好的作用效果。本研究將不同政策對(duì)于再生水回用接受意愿的影響作用分別作圖（圖7），結(jié)果分析如下。

DGP的作用效果與不同再生水回用行為的人體接觸程度間沒(méi)有明顯聯(lián)系。由圖7（a）可見(jiàn)，DGP對(duì)于四類(lèi)不同人體接觸程度的再生水回用行為，除對(duì)于RWB1影響效果略低外，對(duì)其余三種類(lèi)型再生水回用行為的引導(dǎo)效果較為接近，并出現(xiàn)影響效果交替領(lǐng)先的現(xiàn)象。同時(shí)，通過(guò)對(duì)比可見(jiàn)DGP的總體作用效果較EMP及KPP更強(qiáng)。由此可見(jiàn)，DGP對(duì)于各類(lèi)型再生水回用行為均具有較為良好的引導(dǎo)效果，同時(shí)該作用效果受不同再生水回用行為的人體接觸程度影響較小。

EMP對(duì)不同再生水回用行為的作用效果隨人體接觸程度的提高而增強(qiáng)。由圖7（b）可以明顯看出，EMP的作用效果隨再生水回用行為人體接觸程度的上升而提高，這一結(jié)論與假設(shè)2相符。表明當(dāng)再生水回用行為的人體接觸程度較高時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇EMP作為推廣政策，強(qiáng)調(diào)再生水回用對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重要意義，激發(fā)公眾保護(hù)環(huán)境的熱情，引導(dǎo)公眾主動(dòng)參與再生水回用去減輕自身行為對(duì)自然環(huán)境所造成的不利影響。

KPP對(duì)不同再生水回用行為的作用效果隨人體接觸程度的提高而減弱。由圖7（c）可見(jiàn)，KPP對(duì)于人體接觸程度最低的RWB1具有最好的引導(dǎo)效果。同時(shí)，KPP的作用效果隨著再生水回用行為人體接觸程度的提高而降低，甚至對(duì)接觸程度最高的RWB4產(chǎn)生負(fù)向作用。由此可見(jiàn)，當(dāng)再生水回用用途的人體接觸程度較低時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用KPP，提高公眾對(duì)于再生水回用的了解程度，打消其對(duì)于再生水回用的疑慮。而當(dāng)再生水回用人體接觸程度較高時(shí)，則需謹(jǐn)慎采用KPP，避免適得其反。

4結(jié)論及政策建議

4.1結(jié)論

將關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建作為交互準(zhǔn)則的設(shè)計(jì)依據(jù)，構(gòu)建小世界網(wǎng)絡(luò)。本研究借鑒心理學(xué)領(lǐng)域關(guān)于自我構(gòu)建（self-construal）的相關(guān)研究成果，選取其中代表個(gè)體與群體之間相互影響關(guān)系的關(guān)聯(lián)型自我構(gòu)建，率先將其作為Agent間交互準(zhǔn)則的設(shè)計(jì)依據(jù)，引入到ABM建模當(dāng)中，構(gòu)建了關(guān)于再生水公眾接受行為的小世界網(wǎng)絡(luò)。該準(zhǔn)則的引入，為模擬Agent間的相互影響行為提供了理論依據(jù)，同時(shí)為后續(xù)相關(guān)研究提供有效借鑒。

DGP對(duì)于各類(lèi)型再生水回用行為均具有良好的引導(dǎo)效果。通過(guò)對(duì)DGP作用效果進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)該類(lèi)型政策的作用效果受不同再生水回用行為人體接觸程度的影響較小，同時(shí)對(duì)于各種類(lèi)型的再生水回用行為均具有良好的作用效果。這也佐證了各地均將建設(shè)再生水回用示范工程作為推廣再生水回用重要手段的科學(xué)性，同時(shí)也與Rozin等[27]關(guān)于“消除公眾對(duì)于再生水排斥的最好辦法，就是讓公眾去使用再生水”的觀點(diǎn)相一致。

EMP適用于高人體接觸程度的再生水回用行為。本研究通過(guò)對(duì)比EMP對(duì)于不同人體接觸程度再生水回用行為的作用效果，發(fā)現(xiàn)其作用效果隨不同再生水回用行為人體接觸程度的提高而增強(qiáng)的規(guī)律。啟示人們，對(duì)于推廣難度最大，也是公眾使用顧慮最多的高接觸程度的再生水回用用途，促使公眾選擇是否接受該用途的重要原因之一便是其發(fā)自?xún)?nèi)心的保護(hù)生態(tài)環(huán)境的動(dòng)機(jī)。對(duì)于此類(lèi)用途，有效強(qiáng)化參與再生水回用與環(huán)境保護(hù)之間的聯(lián)系，激發(fā)公眾的環(huán)保動(dòng)機(jī)或許是最為有效的辦法之一。

KPP適用于低人體接觸程度的再生水回用行為。本研究通過(guò)仿真結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了KPP對(duì)于不同類(lèi)型再生水回用行為的接受意愿隨其人體接觸程度的升高而減弱的規(guī)律。啟示人們，在實(shí)施此類(lèi)政策時(shí)，要慎重選擇使用場(chǎng)景。當(dāng)推廣再生水回用行為為低人體接觸程度時(shí)，通過(guò)普及再生水回用知識(shí)能打消公眾對(duì)于再生水回用的顧慮，大大提高其對(duì)于再生水回用的接受意愿。而對(duì)于人體接觸程度較高的再生水回用行為，盲目的普及相關(guān)知識(shí)或許起不到預(yù)想效果，甚至適得其反[28]。

4.2建議

在制定再生水回用推廣政策時(shí)，要考慮回用類(lèi)型間的區(qū)別。由于再生水的特殊性，當(dāng)將再生水回用于不同用途時(shí)，這些用途與人體接觸程度之間的顯著區(qū)別會(huì)影響公眾對(duì)其不同類(lèi)型相關(guān)信息的關(guān)注程度。與之對(duì)應(yīng)，不同再生水回用行為，適合的推廣方式也會(huì)有所區(qū)別。因此，在制定再生水回用推廣政策時(shí)，應(yīng)充分考慮到回用類(lèi)型間的區(qū)別，選取適合的推廣策略，避免因政策選型失誤導(dǎo)致再生水回用公眾排斥事件的發(fā)生。

大力建設(shè)再生水回用示范工程，營(yíng)造再生水回用氛圍。本研究已證明，DGP對(duì)各種回用類(lèi)型均具有良好的作用效果。通過(guò)大力建設(shè)再生水回用示范工程，為公眾提供更多親身參與再生水回用的機(jī)會(huì)。同時(shí)，對(duì)已有再生水回用設(shè)施進(jìn)行明確標(biāo)識(shí)，進(jìn)而在全社會(huì)營(yíng)造再生水回用氛圍。這將有利于降低公眾對(duì)于再生水回用的陌生感，培養(yǎng)公眾使用再生水的習(xí)慣，提高公眾對(duì)于再生水回用的接受程度。

配合使用EMP和KPP。這兩種政策在適用對(duì)象上有著很好的互補(bǔ)。對(duì)于高人體接觸程度的再生水回用用途，應(yīng)優(yōu)先采用EMP，強(qiáng)調(diào)再生水回用對(duì)于含蓄水源、保護(hù)環(huán)境的重要作用，努力營(yíng)造再生水回用綠色、環(huán)保的積極形象;給再生水回用貼上環(huán)保標(biāo)簽，激發(fā)公眾環(huán)境保護(hù)動(dòng)機(jī)，讓公眾覺(jué)得使用再生水是一件高尚的事情。對(duì)于人體接觸程度較低的再生水回用用途，則應(yīng)在回用地點(diǎn)周邊設(shè)置內(nèi)容詳盡的信息公示牌，同時(shí)配合宣傳再生水回用相關(guān)知識(shí)，提高公眾對(duì)于再生水回用的了解程度，形成對(duì)再生水回用安全可靠的印象

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Intelligentsimulationofbehavioralguidingpolicyonrecycledwaterreuse

DINGChao1FUHanliang2HEYuqi2WANGZhenhua1WUSimei3WANGMengmeng2

（1.SchoolofCivilEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，BaotouInnerMongolia014010，China;2.SchoolofManagement，XianUniversityofArchitectureandTechnology，XianShaanxi710055，China;3.SchoolofCivilEngineering，XianUniversityofArchitectureandTechnology，XianShaanxi710055，China）

AbstractThereuseofrecycledwaterisofgreatsignificanceforincreasingthesupplyofwaterresourcesandalleviatingthepollutionofthewaterenvironment.However，thepublicsrejectionofrecycledwaterhasnegativeinfluencesonthepromotionofrecycledwaterreuse.Inordertosolvethisproblem，thisstudytookthebehaviorguidingpolicyofrecycledwaterreuseastheresearchobject.Therelatedself-constructionindex，whichmeasurestheinteractionbetweenindividualsandgroups，wasselectedasthedesignbasisofdifferentindividualinteractionrules.Onthisbasis，theagent-basedmodel（ABM）wasconstructedtosimulatetheeffectofdifferentpolicies.Firstly，aquestionnairesurveywascarriedoutinthearidareaofNorthwestChina，andtheartificialneuralnetworkmodelofindividualdecision-makingwastrainedonthebasisofthefirst-handdataobtained.ByembeddingtheneuralnetworkmodelintotheABMmodel，theindividualsdecision-makinginthesimulationprocesswasrealized.Theresultsshowedthat：①Thedemonstrationguidingpolicyhadagoodeffectonallkindsofrecycledwaterreusebehaviors.②Atthesametime，theeffectofenvironmentalmotivationstimulatingpolicyandknowledgepopularizationpolicycouldbeenhancedorweakenedwiththeincreaseofhumancontactdegreeofrecycledwaterreusebehavior.Theenvironmentalmotivationstimulatingpolicyhadasubstantialimpactontherecycledwaterreuseswithahighcontactdegree.③Theknowledgepopularizationpolicyhadagoodeffectonthereusebehaviorofrecycledwaterwithlowhumancontact，butitevenharmedthereusebehaviorofrecycledwaterwithhighcontact.Accordingtotheresearchconclusion，thefollowingpolicyrecommendationsareputforward：Whenapromotionpolicyofrecycledwaterreuseismade，attentionshouldbepaidtodistinguishingdifferenttypesofrecycledwaterreusebehaviorandappropriateguidingpoliciesshouldbechosen.Asthedemonstrationguidingpolicyhasanexcellentguidingeffectonalltypesofrecycledwaterreusebehaviors，itisnecessarytostrengthentheconstructionofthedemonstrationprojectofrecycledwaterreuse.Forthecategoryofrecycledwaterreusewithhighhumancontact，attentionshouldbepaidtothepublicityofitsenvironmentalprotectionattributetostimulatethepublismotivationforenvironmentalprotection.Asforthecategoryofrecycledwaterwithalowhumancontactdegree，attentionshouldbepaidtothedispellingofthepublicsmisgivingsbystrengtheningthepopularizationofrelevantknowledge.

Keywordsrecycledwaterreuse;publicacceptance;behavioralguidingpolicy;backpropagationneuralnetwork;agent-basedmodel

（責(zé)任編輯：于杰）