垃圾分類收費制度下我國生活垃圾分類處理模型

【摘 要】為了進一步推進社會經濟綠色發展，我們對城市生活垃圾分類處理全過程的總成本以及社會總成本效益模型進行動態監測及科學計算并對遠期成本效益進行預測分析，從而設計成本分析的優選模型。將全國城市根據GDP和人口分為一、二、三線城市，從各線城市中根據地理位置、發達程度選取若干代表城市，進行分類研究垃圾處理最優模式。從全國范圍切割至具體城市，具體城市分類從而反映全國范圍內生活垃圾處理現狀。為了提高居民垃圾分類回收意識、提升城市自我管理能力，我國許多城市開始實行生活垃圾收費制度，追蹤垃圾的生產分解過程，分為企業、居民、社會三大環節，根據收費制度標準的不同考查人均垃圾產生量的變化，以增加單位價格產生影響（<0.2），確定合適的收費制度。

【關鍵詞】垃圾處理；社會總成本；收費制度；多元回歸

中圖分類號： X799.3 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）32-0001-006

【Abstract】In order to further promote green economic and social development of urban living garbage classification we deal with the whole process of the total cost and total cost effective model for dynamic monitoring and scientific computing and to forecast the long-term cost-effectiveness analysis， and design optimization model of cost analysis. The city according to the GDP and population can be divided into one， two， three line city， from wire according to the geographical location in the city， developed to select several representative cities， the optimal model to classify the garbage disposal. From nationwide cutting to specific cities， specific cities are classified to reflect the national garbage disposal status. In order to improve the residents" awareness of garbage classification recycling， improve the self management ability of the city and many cities in China began to implement the living garbage charge system， tracking garbage production process， divided into enterprises and residents， the social three link， according to standard of different charging system examines the change of the garbage output per capita， an effect to increase the unit price （< 0.2）， to determine the appropriate fee system.

【Key words】Garbage disposal； Total social cost； Charging system； Multiple regression

1 研究背景

隨著2017年3月18日《生活垃圾分類制度實施方案》的發布，標志著中國垃圾分類制度建設開始進入了一個全新階段，垃圾分類已成為推進社會經濟綠色發展、提升城市管理和服務水平、優化人居環境的重要舉措。為了保證這一目標能夠順利實現，我們必須對城市生活垃圾進行分類處理（包括但不限于分類投放、分類收集、分類運輸、分類處理）的全過程總成本進行科學計算及動態監測?？茖W計算垃圾處理總成本的能力，將直接反映城市管理、社會治理水平的高低，雖然各方面2017年3月22日中國人民大學國家發展與戰略研究院公布的《北京市城市生活垃圾焚燒社會成本評估報告》有一些不同的意見和觀點，但對于生活垃圾處理社會總成本（應包括直接的業務、經濟技術成本以及間接的當下和遠期社會成本）的分析估算，還是有一定的社會意義的。

由于近些年城市常住人口規模的增長和居民生活水平的提高，城市生活垃圾處理問題的問題變得日漸棘手，人們的生活品質的需求逐漸增大，但是生活垃圾分類處理方法以及舉措仍處于相當滯后的狀態。而對城市生活垃圾成本的合理測算以及模型估計未來趨勢也標志著一個城市管理與服務水平的提高，因此對生活垃圾處理的總成本的分析估算是一項重要的實踐探索。

本文依次提出以下問題：建立我國城市生活垃圾處理社會總成本模型；利用較為完善的生活垃圾處理模式對我國各線城市進行估算，選取最優模式并向政府提出合理建議；建立垃圾處理分類收費制度的減量化模型，并構建合理的收費制度

2 模型假設

假設一：本文所搜集獲取的數據真實可靠。（來源于國土資源局等）

假設二：我國現行垃圾收集方式均為混合收集。（未進行分類）

假設三：城市垃圾總清運量主要受居民生活水平以及城市常住人口影響。

假設四：綜合考慮GDP和人口因素，可以將全國分為一、二、三線城市。

假設五：每類城市的投資費用、通貨膨脹率、單位運輸成本、環境污染成本近似相同。

假設六：全國各級政府對于垃圾處理相關企業的稅收減免以及飛灰處理等補貼政策相近。

假設七：不同垃圾處理模式的占地面積設施投資費用、填埋密度等固有處理費用與城市類型無關，全國統一。

假設八：對于公眾，垃圾焚燒產生的有害物質對人體損傷程度相似。

假設九：全國垃圾各類占比相同。

3 符號說明

4 模型的建立

4.1 基于垃圾處理生命周期的社會總成本模型

生命周期成本[1]（ Life Cycle Cost，簡稱LCC ）管理從固定資產的長期經濟效益出發，在滿足可靠性的基礎上，追求項目從決策建設、運行直至報廢的全過程中發生的總成本最低。因此，將LCC理論引入城市垃圾處理進行成本管理分析，對項目的建設與運營方案選取有良好的指導作用。

基于現實生活中的垃圾處理方式，構造出生活垃圾處理生命周期的全過程分為三個方面：投放收集、運輸和完全處置。每個過程中都包含多個成本，難以直接進行成本核算，故我們可以對各個過程中的成本進行進一步細分，將各單項成本劃分歸類為直接成本和間接成本，進而得出生活垃圾處理社會總成本?；诶幚砩芷诔杀镜纳鐣偝杀窘Y構圖如下：

圖1 城市生活垃圾處理的社會總成本

4.1.1 各單項成本分析模型

（1）土地成本

（2）設施成本

（3）投放收集成本

其中，Nt為投放收集系統第t年的凈費用；Pt為投放收集系統第年的效益；At為投放收集系統等t年的固定總投資費用；Bt為投放收集系統第t年的總運轉費用。

（4）運輸成本

（5）處理成本

（6）管理運行成本

（7）公眾健康成本

查閱文獻后采取人力資本法計算公眾健康成本[10]。健康成本主要由三部分組成—早逝引起的健康代價損失、疾病治療費用和停工誤工損失。

其中；Cv1為過早死亡損失，Cv1=年均工資·元-1×因污染物造成的死亡人數·人-1×平均剩余壽命·a-1人-1；為Cv2疾病治療費用，Cv2=就診人數×人均治療費用；Cv3為工作日損失費用，Cv3=住院病例×每位患者住院天數×日均收入。

根據《中國衛生統計年鑒》[11]計算得不同處理方式下呼吸系統疾病的死亡率、門診率和住院率的增值見表1。人體健康損失參數見表2。根據表2預測影響距離，按照深圳市平均人口密度計算受影響范圍內人口數，得出可以由生活垃圾處理對人體健康的損失。

（8）環境污染成本

（9）政府補貼成本

（10）稅收減免成本

根據國務院關于稅務管理條例以及國家稅務總局稅務具體實施辦法細則規定和新頒布的環保法，國家對于垃圾處理企業實施疊加的稅收減免優惠政策，相對于其他的日用化工品生產企業等，給予適當的企業經營補貼。具體辦法細則包括增值稅減免、營業稅減免、企業所得稅等減免[14]、以及小規模納稅企業減免等：

另外，在計算未來生活垃圾處理總成本時，要考慮到可變成本的變化：土地增值和貼現率，垃圾處理成本、運輸成本、管理成本等折現率。

4.2 城市生活垃圾分類制度建設優化模型的建立

4.2.1 建模思路

基于以上模型的分析，我國目前的垃圾處理方式亟須改變，生活垃圾分類制度建設勢在必行。通過分別對各線城市進行遠期成本效益以及最低成本分析，構建針對不同類型城市生活垃圾分類制度的最優模式?；诖朔治?，我們利用非線性規劃的思想進行優化模型的建立。

4.2.2 設計變量

在對生活垃圾分類處理上有多種選擇方式（包括焚燒、填埋和生物處理），處理方式的選擇與遠期成本效益和垃圾處理成本息息相關。

總垃圾產生量為d（t），對垃圾進行焚燒、填埋和生物處理的垃圾量占總垃圾產生量的權重分別為：w1、w2、w3。

4.2.3 目標函數

4.2.5 模型建立

基于上述分析，代入相關數據，得出城市生活垃圾分類制度建設的優選模型如下：

4.3 基于多元回歸的城市生活垃圾產生量的預測模型建立

由于垃圾產生量的大小對城市生活垃圾處理的社會總成本有影響，故先建立生活垃圾產生量的預測模型。

《中國統計年鑒》[15]、《城市建設統計年報》[16]等權威性的統計資料中，對環境衛生狀況進行統計時，一般只列出城市生活垃圾清運量，一般認為清運量就是產生量。因此本文將以全國城市生活垃圾清運量的統計數據為基礎，分析研究城市生活垃圾產生量的變化。

因此主要基于城市的人口和GDP對垃圾清運量進行擬合預測

4.4 垃圾處理收費制度建設的減量化效果模型

基于現實生活中垃圾的產生和去向，構建出生活垃圾產生分解的過程分為三個方面：企業生產、家庭分類回收、社會回收處理。

4.4.1 各環節垃圾產生量分析模型

（1）企業生產

該環節中企業的生產用料、包裝等方面的選擇，直接影響家庭消費后的初始垃圾量。垃圾處理收費制度的建立，迫使居民選擇垃圾率小的生活商品，對市場結構造成影響。根據供需關系，利用如下公式計算出企業生產商品垃圾率：

（2）家庭分類回收

其中：β為居民垃圾回收率，βmax為垃圾收費增量，為垃圾回收率極限值。

（3）社會回收

垃圾處理收費制度實施后，可回收廢品總量下降，除去可回收廢品的社會回收率可視為定值，與垃圾收費增量無明顯關系

查《中國垃圾收集和轉運市場分析—中商情報網可知》，γ=21.97，其中γ為社會回收率。

4.4.2 模型建立

基于前文對生活垃圾各環節產生量模型的分析以及對垃圾生產總量的進一步分析，建立垃圾處理收費制度建設減量化模型如下：X=b.α.（1-β）.（1-γ）

其中：X為人均每月垃圾產生量（kg），b為人均每月消耗必需品（kg），α為商品垃圾率，β為垃圾回收率，γ為社會回收率。

5 模型的求解

5.1 人口，GDP，垃圾預測求解

5.2 垃圾處理社會總成本模型求解

根據不同城市未來的垃圾處理量的預測以及其值的計算結果，求出不同城市在三種模式下分別對應的社會總成本計算結果如下以上海，青島，銀川作為三類城市的代表，垃圾處理量的預測結果如下所示，同時發現其他的城市處理量基本吻合于本類城市模型：

5.3 垃圾處理收費制度減量化效果的估算

5.3.1 垃圾減少量的估算

基于上述減量化模型對各環節垃圾產生量的分析模型，可得到：（1）商品垃圾率α、垃圾回收率β與垃圾收費增量Δp的關系，如圖所示；（2）人均每月垃圾產生量X與垃圾收費增量Δp的關系，如圖所示。

由圖5計算可知，當垃圾收費增量=0時，增加單位價格，人均每月垃圾產生量減少，效果顯著。

5.3.2 科學合理的收費制度及科學性分析

城市生活垃圾主要來源：廚余垃圾、廢舊物品（舊報紙、舊衣物）、外包裝（塑料瓶、玻璃瓶、易拉罐）。城市生活垃圾的組成結構受人均收入、生活習慣等方面的影響，而生活垃圾成分決定了垃圾回收與減量的上升空間與經濟價值。表6為我國生活垃圾占比排序表。

上述數據表明我國具有很強的垃圾分類回收與減量的潛力，故我國實行垃圾處理收費制度有利于顯著減少我國人均垃圾產量，對推進社會經濟綠色發展、提升城市管理和服務水平、提高垃圾服務資金效率、節約成本、優化人居環境十分有效。

居民垃圾分類回收的成本可分為兩類：時間成本和心理成本。為提高居民垃圾分類回收意識、提升城市自我管理能力，垃圾處理收費制度是有效的途徑。心理成本則隨居民收人的增加而減小，我國人均收入差距較大，居民心理預期相差較大，比起固定收費，按量收費的方法能夠將心理成本降至最低?？紤]到居民幸福度問題，收費單價不易過高，即居民付出的垃圾成本與垃圾顯著減少后帶來的環境舒適度必須達到一個平衡。

6 總結

（1）在城市生活垃圾社會總成本分析模型建立中，將廣泛用于生產過程中的生命周期成本理論引入生活垃圾處理過程，更加全面具體地描述了整個生活垃圾處理的全過程，進而能夠更加詳盡準確進行社會總成本的核算，模型也具有更強的實用性。

（2）在對未來的生活垃圾處理社會總成本發展趨勢的估算中，以城市生活垃圾量為切入點，發現垃圾產生量與社會經濟生活的指標具有很大相關度，進行線性回歸分析后，便能根據各項選取指標對城市生活垃圾量進行預測，再進一步對社會總成本進行預測，結果更具說服力?；陬A測結果對各項成本比例的變化趨勢分析中，先分析出社會總成本的變化趨勢，再對社會總成本中的直接成本和間接成本分別分析，最后列出各單項成本比例的變化趨勢，對不同模式的發展趨勢有更加直觀的認識。

（3）在對生活垃圾分類制度的優選模式設計中，由于土地資源、環境保護等方面因素，對垃圾進行分類收集后的處理方式受到限制，在此引入了非線性規劃的優選模型。在滿足土地、環境、設施等約束條件下，設計出遠期成本效益達到最優的處理模式，通過比較分析發現出設計模式的優越性，進而根據分析結果提出的決策建議更有針對性，也更具可行性。

（4）在對垃圾處理收費制度減量化效果模型中，考慮的因素太少，例如收費后國家對垃圾分類回收的宣傳成本等未納入考慮，使得模型較簡單，但從結果上普遍遵從實際現象。

（5）在構建科學合理的收費制度時，雖給出了模型，但由于各個城市人均收入的不同，未能找出適合于每個城市的收費函數。

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