基于多元線性回歸模型的塑料垃圾水平預(yù)測

趙玲君

摘要：本文針對塑料垃圾產(chǎn)量水平進行了預(yù)測，首先分析塑料垃圾產(chǎn)量的影響因素，之后建立多元線性回歸模型，結(jié)合數(shù)據(jù)研究各個影響因素對塑料垃圾產(chǎn)量的影響，并對模型進行檢驗，最終應(yīng)用在城市塑料垃圾水平的預(yù)測中，從而更好的制定減塑政策。

關(guān)鍵詞：多元線性回歸模型;塑料垃圾產(chǎn)量

一、塑料垃圾產(chǎn)量影響因素分析

塑料垃圾產(chǎn)量的影響因素通常歸結(jié)為：社會因素和個體因素。

社會因素，主要包括社會行為準則、法律規(guī)章制度、社會道德規(guī)范、塑料替代品的普及等。主要是通過制定法律規(guī)章制度對人們的行為加以約束，法律法規(guī)實施是否嚴格，是否具體，居民是否具有高尚的品德素質(zhì)，是一種外部性的、間接性的影響因素。

個體因素，主要指城市居民本身的生活以及行為習(xí)慣、受教育程度、文化素質(zhì)等。通常受教育程度高，文化素質(zhì)高，履行社會行為規(guī)范和法律法規(guī)的意識就會提高，生活不良行為習(xí)慣就會改變，保護環(huán)境的意識提高，不亂扔垃圾、減少塑料包裝袋的使用、垃圾分類回收這些行為習(xí)慣會逐漸養(yǎng)成。

二、多元線性回歸模型的建立

回歸分析是研究因變量和自變量之間數(shù)量變化規(guī)律，進而確定一個或幾個自變量的變化對因變量的影響程度。在現(xiàn)實生活中，一個被解釋變量往往受到多個因素影響，僅利用一元線性回歸模型已經(jīng)不能反映各變量之間的真實關(guān)系，應(yīng)借助多元線性回歸模型進行量化分析二多元回歸分析是揭示塑料垃圾產(chǎn)生量的影響因素與塑料垃圾產(chǎn)生量之間的數(shù)量關(guān)系。[1]

多元線性回歸模型是描述因變量y與自變量和誤差項之間的相關(guān)關(guān)系，它的一般形式為：

其中，是模型的參數(shù)，為誤差項，反映了除與y線性關(guān)系外的隨機因素對y的影響，為了估計參數(shù)的需要，古典線性回歸模型總是假設(shè)服從均值為零、方差是常數(shù)、獨立的正態(tài)分布兩兩，即-。根據(jù)數(shù)據(jù)建立多元線性回歸模型之后，仍需進行下列檢驗。

（1）回歸方程的擬合優(yōu)度檢驗

多重判定系數(shù)R2（R2=回歸平方和/總平方和=SSR/SST）是度量多元回歸方程擬合程度的統(tǒng)計量，R2越接近于1表示擬合程度越好。

（2）模型整體線性關(guān)系顯著性檢驗

首先提出假設(shè)：

計算統(tǒng)計量：

K為分子自由度且等于自變量個數(shù)，n-k-1為分母自由度且為樣本的個數(shù)。在給定的顯著水平a之下，查F分布表得F值，若F>Fμ，則拒絕原假設(shè)，認為回歸方程整體顯著，F(xiàn)<Fμ，則不拒絕原假設(shè)，回歸方程整體不顯著。

（3）模型參數(shù)顯著性檢驗

模型參數(shù)顯著性檢驗主要是判斷每一個變量對于回歸模型是否必要。同樣先提出假設(shè)：

計算統(tǒng)計量：

在顯著水平α下，查t分布表tα/2的值，若t>tα/2，則拒絕原假設(shè)，認為回歸系數(shù)對方程的影響是顯著的，否則，說明該參數(shù)顯著為零，該自變量對模型影響不重要。

三、模型的應(yīng)用

根據(jù)上圖，中國東南沿海地區(qū)塑料垃圾問題較為明顯，結(jié)合對塑料垃圾產(chǎn)量影響因素進行的分析以及數(shù)據(jù)的可獲得性和完整性、在參考其他文獻的基礎(chǔ)上，本文以較為典型的上海市為例，選取常住人口、一次性塑料的來源和用途、替代塑料的有效性、對居民生活的影響程度、政策對減少塑料的有效性五項指標作為塑料垃圾產(chǎn)量的影響因素。

以一次性塑料垃圾產(chǎn)量為因變量（Y），人口（x1）、一次性塑料的來源和用途（x2）、替代塑料的有效性（x3）、對居民生活的影響程度（x4）、政策對減少塑料的有效性（x5）作為自變量。首先對上述指標進行量化。

其次對數(shù)據(jù)進行標準化：通過min-max標準化（Min-maxnormalization），對原始數(shù)據(jù)進行線性變換，使結(jié)果落到[0，1]區(qū)間，轉(zhuǎn)換公式如下：

再其次，建立多元線性回歸模型：

最后利用SPSS統(tǒng)計軟件進行多元線性回歸分析，得到回歸公式。

經(jīng)建模計算得出，在降低塑料垃圾產(chǎn)量的可行措施中，有效性最高的依次是加大國家對一次性塑料的限制水平，提高居民生活中一次性塑料的重復(fù)利用率和回收率。

在考慮地區(qū)因素時，可以得出結(jié)論，對于政策執(zhí)行相對不到位、塑料替代投入少的國家和地區(qū)，應(yīng)加大對居民的管控，限制一次性塑料制品的使用，提高塑料產(chǎn)品的重復(fù)使用率和回收率，這一定程度會加大對居民生活的影響程度，特別在雜項商品服務(wù)方面。對居民環(huán)保意識較強、塑料替代性大的國家和地區(qū)，例如歐美等地，垃圾產(chǎn)量和環(huán)境已達到較好平衡，居民生活水平不會受到很大的影響。綜上，只要采取可行的措施，完全可以減少塑料垃圾以達到環(huán)境安全水平。

參考文獻：

[1] 李蔓.聚乙烯塑料生產(chǎn)和廢聚乙烯塑料資源化技術(shù)生命周期評價[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2008.