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济南市生活垃圾预测问题 摘要 ： 随着人们生活水平的不断提高，生活垃圾问题已经越来越严重，如何有效的收运垃圾？就显得尤为重要了。问题一是一个预测问题，这里以济南市的相关数据为例。首先，运用灰色关联度分析方法，通过Matlab求出各项影响因素与生活垃圾产量之间的关联度，得出各项关联度分别是：0.6974,0.7810，0.8403，0.7554,0.7670，通过比较知道GDP与生活垃圾产量间的关联度最小，所以在接下来的模型中就不考虑这项因素了。其次，建立多元线性回归模型，通过Excel求出各项系数而得出预测方程，得到垃圾预测产量（见表三）。最后，从模型的准确性和实用性出发，计算了相对误差及其各项因素与时间的关系。 关键词 ：预测灰色模型 灰色关联度分析 1 问题重述：城市是以人口为主体的有机体,城市的发展是衡量一个国家现代化程度的指标 。随着济南市民生活水平的提高，活动范围越来越大，由此产生的生活垃圾对环境和人类的生存带来了极度的危险。目前世界各国的城市数量和垃圾产量都处于不断增长之中。中国自改革开放以来,城市数目和人口有了很大增长,人民生活水平也有了很大提高,因此作为城市公害的生活垃圾产量也有了很大增长 。据统计中国现有670座大城市,城市生活垃圾年产量以7%～9%的速度增长,中国近2 /3的城市陷入垃圾包围之中 。城市生活垃圾侵占了大量土地,影响城市景观,对土地资源造成破坏;垃圾处理过程中产生大量污染物污染水体和大气,威胁人们健康,成为严重的社会问题 垃圾问题如此严重，城市生活垃圾的处理又是环境保护与治理的重中之重，因此，垃圾的处理与清运更应该被重视。城市生活垃圾的收集与清运是一项大工程，因此进行处理之前应该对生活垃圾产量进行科学的预测。2 问题分析及基本假设2.1：问题分析 2.1.1 背景分析 随着我国城市经济发展和人口的增加，城市生活垃圾产生量在迅速增加。尤其是近20年间，我国城市数量及城市居住人口显著增加，城市规模和范围不断扩大，促使城市垃圾产量不断增长。近年来，城市垃圾的年增长速度达到5%-9%。济南是工业城市,随着经济的快速增长,城市居民生活水平有了较大的提高,城市生活垃圾的产生量也在同步增长，因此本文选取济南市作为研究对象。2.1.2 生活垃圾年产量预测问题分析 第一步，根据附表所给的数据，以年份为横坐标，济南市生活垃圾年产量为纵坐标。如图所示：图2.1.1济南市生活垃圾总量表 从图 2.1-1可以看出城市垃圾年产量具有以下特征:单调递增,并且非负,变化率不均匀,符合灰色理论的建模条件。因此本文采用灰色模型进行预测未来几年垃圾总产量。第二步，考虑到城市生活垃圾产量的变化受到多种因素的制约或影响。其影响因素包括地理位置、人口、经济发展水平（生产总值）、居民收入以及消费水平、居民家庭能源结构等等。一般情况下，这些影响因素难以分清主次，需进行多因素分析。根据附表数据分析，纵坐标为年份，横坐标为污染物。如图所示：图2.1.2济南市市区生活垃圾成分从图2.1.2可以看出，各类污染物都存在增长趋势，并且非负,变化率不均匀，也符合灰色理论的建模条件。2.2 基本假设假设一：城市生活垃圾年产量与城市生活垃圾统计相等。假设二：城市生活垃圾产量仅受城市总人口、地区生产总值、人均年消费性支出 和城市人均可支配收入的影响。假设三：预测数据允许有5%的相对误差。 3 符号数据Xo 母序列 生活垃圾产量无量纲的处理后的序列 垃圾产量原始数据 垃圾产量累加数据 垃圾产量预测数据（灰色预测模型） 发展灰度 内生控制灰度 y 垃圾产量预测模型Xi 子序列 影响因素无量纲的处理后的序列S 各年增长量YJW_i 有机物类污染物WJW_i 无机物类污染物FP_i 废物类污染物K 每个影响因素B 所有两点之间两点矩阵4 模