一种基于DEMATEL的垃圾分类行为影响因素的实证分析方法

一种基于dematel的垃圾分类行为影响因素的实证分析方法
技术领域
1.本发明涉及垃圾分类行为影响因素分析领域，尤其涉及一种定量、系统的分析农村居民生活垃圾分类行为影响因素的实证分析方法。


背景技术：

2.现如今农村居民生活垃圾产生量急剧增长，而且有毒有害物质占比不断增加，由简单的厨余、果品垃圾、草木灰等可降解的垃圾向废旧电池、塑料制品、建筑垃圾等不可降解垃圾转变，呈批量化、复杂化、有害化的趋势发展，加之农村居民生态环保意识薄弱，不能及时、有效的对自己所产生的生活垃圾进行分类处理，导致农村环境污染问题更加日益紧迫；目前，农村居民生活垃圾处置不当已成为农村环境的主要污染源之一，作为垃圾产生的重要微观主体，分析、了解农村居民垃圾处理行为的影响因素已成为缓解垃圾污染问题的根本落脚点。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明的目的是提供一种定量、系统的分析农村居民生活垃圾分类行为影响因素的实证分析方法。
4.技术方案：本发明所述方法包括如下步骤：
5.(1)了解相关研究，选取影响农村居民生活垃圾分类处理的因素，建立一级指标与二级指标；
6.(2)邀请相关领域的专家组成评定群体，对影响因素间的相互影响程度进行打分；
7.(3)使用三角模糊处理，将专家评定值进行量化，得到直接影响矩阵；
8.(4)根据量化后所得的直接影响矩阵，通过dematel方法对影响因素进行分析，得到因素之间的影响强度，最终得到标准影响矩阵和综合影响矩阵；
9.(5)根据直接影响矩阵、标准影响矩阵和综合影响矩阵得到各影响因素间的影响度与被影响度，再计算每个要素的原因度与中心度，确定要素间的因果关系以及各个影响因素的重要程度，最终得出结论。
10.进一步地，步骤(1)中所述一级指标包括：政府因素、村域因素和个人因素；政府因素二级指标包括：政策法规监管、基础设施供给、资金投入和环保宣传教育；村域因素二级指标包括：村域地理位置、村域经济发展水平、村域规范与互动以及村域互惠；个人因素二级指标包括：年龄、性别、健康状况、受教育程度、环保意识和行为习惯。
11.进一步地，所述步骤(3)具体包括：
12.(3.1)根据wang(1995)和chen(2000)制定的专家评定使用的语言变量问卷将专家的评定值进行转化；
13.(3.2)将每个专家评定值转化成三角模糊数，假设第k个专家i因素对j因素影响程度的评定值表示为其中，m为z的隶属度为1时的取值，1和r
分别为下界和上界；在1、r以外完全不属于模糊数z；n表示待确定专家的个数；
14.(3.3)三角模糊数标准化处理，将每位专家的三角模糊数按照下列式(1)、式(2)和式(3)进行计算，降低专家间较大的主观差异，
[0015][0016][0017][0018]
其中，
△
＝r-l，1≤k≤n；l表示1指标的实际最小值，r表示r指标的实际最大值，u表示标准化之后的评价指标值；
[0019]
(3.4)计算左右标准值，标准化后的模糊数按照下列式(4)和式(5)进行转化，
[0020][0021][0022]
其中，分别表示左标准值和右标准值；
[0023]
(3.5)计算总的标准化值，
[0024][0025]
(3.6)根据式(7)得到第k个专家给出的因素ai对因素aj量化的影响值，
[0026][0027]
(3.7)根据式(8)计算k个专家i因素对j因素量化影响值，完成整个模糊数据的量化过程，
[0028][0029]
得到直接影响矩阵a＝[a
ij
]，矩阵a中的元素用a
ij
表示。
[0030]
进一步地，所述步骤(4)具体包括：
[0031]
(4.1)根据式(9)和式(10)，计算标准化影响矩阵d和总关系矩阵t，其中，i为单位矩阵，
[0032][0033]
t＝d(i-d)-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0034]
(4.2)根据式(11)和式(12)计算t矩阵各行(ri)之和与各列(cj)之和，
[0035][0036][0037]
其中，ri表示i因素对系统中其他所有因素直接或间接影响程度之和，称为影响度(d)；cj表示j因素受到系统中其他所有因素直接或间接影响程度之和，称为被影响度(r)；t
ij
表示关系矩阵t中的元素；ri+ci表示i因素在系统中的重要程度，称为中心度(d+r)，r
i-ci称为原因度(d-r)，当r
i-ci＞o时，i因素称为原因因素，当r
i-ci＜0时，i因素称为结果因素。
[0038]
有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：本发明对农村居民生活垃圾分类处理行为深入剖析，识别现状、对主要影响因素进行定量的、系统的分析，对各影响因素之间的因果关系进行分析，确定各影响因素在农村居民生活垃圾分类处理中的地位，有利于探究合理有效的农村环境治理对策，在节约治理成本及各种社会资源的情况下，从根本上治理农村垃圾污染问题。
[0039]
附图发明
[0040]
图1为本发明的流程图；
[0041]
图2为垃圾分类行为影响因素模型图。
具体实施方式
[0042]
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
[0043]
如图1所示，本发明包括如下步骤：
[0044]
(1)综述国内外相关研究，从中选取影响农村居民生活垃圾分类处理的因素，建立一级指标与二级指标，一级指标包括“政府因素，村域因素和个人因素”；其中政府因素包括政府法规监管、基础设施供给、资金投入和环保宣传教育四个二级指标；村域因素包括村域地理位置、村域经济发展水平、村域规范与互动以及村域互惠四个二级指标；个人因素包括年龄、性别、健康状况、受教育程度、环保意识和行为习惯六个二级指标，研究指标与代码的对应关系如表1，垃圾分类行为影响因素模型图如图2所示。
[0045]
表1研究指标与代码
[0046]
[0047][0048]
(2)邀请国内相关领域的专家组成专家评定群体，对14个影响因素间的相互影响程度进行打分。
[0049]
(3)使用三角模糊数量化专家主观判断，将专家评定值进行量化，得到直接影响矩阵，语言变量和模糊数的转换关系如表2：
[0050]
表2语言变量和模糊数的转换关系
[0051]
语言变量相对应的三元模糊数no没有影响(no influence)(0，0.1，0.3)vl影响很小(very low influence)(0.1，0.3，0.5)l影响不大(low influence)(0.3，0.5，0.7)h影响较大(high influence)(0.5，0.7，0.9)vh影响很大(very highinfluence)(0.7，0.9，1.0)
[0052]
量化方法如下：
[0053]
(3.1)根据wang(1995)和chen(2000)制定的专家评定使用的语言变量问卷将专家的评定值进行转化；
[0054]
(3.2)将每个专家评定值转化成三角模糊数，假设第k个专家i因素对j因素影响程度的评定值表示为其中，m为z的隶属度为1时的取值，1和r分别为下界和上界；在l、r以外完全不属于模糊数z；n表示待确定专家的个数；
[0055]
(3.3)三角模糊数标准化处理，将每位专家的三角模糊数按照下列式(1)、式(2)和式(3)进行计算，降低专家间较大的主观差异，
[0056][0057][0058][0059]
其中，
△
＝r-l，1≤k≤n；l表示1指标的实际最小值，r表示r指标的实际最大值，u表示标准化之后的评价指标值；
[0060]
(3.4)计算左右标准值，标准化后的模糊数按照下列式(4)和式(5)进行转化，
[0061][0062][0063]
其中，分别表示左标准值和右标准值；
[0064]
(3.5)计算总的标准化值，
[0065][0066]
(3.6)根据式(7)得到第k个专家给出的因素ai对因素aj量化的影响值，
[0067][0068]
(3.7)根据式(8)计算k个专家i因素对j因素量化影响值，完成整个模糊数据的量化过程，
[0069][0070]
得到直接影响矩阵a＝[a
ij
]，矩阵a中的元素用a
ij
表示，如表3所示。
[0071]
表3农村居民生活垃圾行为影响因素的直接影响矩阵a
[0072][0073][0074]
(4)根据量化后所得的直接影响矩阵，通过dematel方法对影响因素进行分析，得到因素之间的影响强度，获得标准影响矩阵、综合影响矩阵，具体包括如下步骤：
[0075]
(4.1)使用matlab10.0计算标准化影响矩阵d(见表4)和总关系矩阵t(见表5)，根据式(9)和式(10)，计算标准化影响矩阵d和总关系矩阵t，其中，i为单位矩阵，
[0076][0077]
t＝d(i-d)-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0078]
(4.2)根据式(11)和式(12)计算t矩阵各行(ri)之和与各列(cj)之和，
[0079][0080][0081]
其中，ri表示i因素对系统中其他所有因素直接或间接影响程度之和，称为影响度(d)；cj表示j因素受到系统中其他所有因素直接或间接影响程度之和，称为被影响度(r)；t
ij
表示关系矩阵t中的元素；ri+ci表示i因素在系统中的重要程度，称为中心度(d+r)，r
i-ci称为原因度(d-r)，当r
i-ci＞o时，i因素称为原因因素，当r
i-ci＜0时，i因素称为结果因素，农村居民生活垃圾行为影响因素的d、r、d+r、d-r的求解值见表6。
[0082]
表4影响农村居民生活垃圾行为影响因素的标准影响矩阵d
[0083][0084][0085]
表5影响农村居民生活垃圾行为因素的综合影响矩阵t
[0086][0087][0088]
表6农村居民生活垃圾行为影响因素的d、r、d+r、d-r的求解值
[0089][0090]
(5)根据直接影响矩阵、标准影响矩阵、综合影响矩阵等得到各影响因素对其他因素的影响度与被影响度，计算每个要素的原因度与中心度，从而确定要素间的因果关系以及各个影响因素的重要程度，得出结论如下：
[0091]
c1(政策法规监管)、c3(资金投入)、c5(村域地理位置)、c6(村域经济发展水平)、c9(年龄)、c10(性别)、c12(受教育程度)属于原因因素；
[0092]
c2(基础设施供给)、c4(环保宣传教育)、c7(村域规范与互动)、c8(村域互惠)c11(健康状况)、c13(环保意识)、c14(行为习惯)属于结果因素；
[0093]
其中c6(村域经济发展水平)和c9(年龄)具有第一位(7.122)和第二位(7.068)的影响度，同时具有第六位(4.133)和第十三位(1.136)的被影响度，说明c6和c9具有较强的主动性，
[0094]
c3(6.904)和c12(6.410)具有第三位和第四位的影响度，同时具有第七位(3.944)和第八位(3.861)的被影响度，说明c3和c12具有较强的主动性；
[0095]
c5具有第五位(3.971)的影响度和第十二位(2.484)的被影响度，说明该因素具有较强的主动性；
[0096]
c14(行为习惯)和c8(村域互惠)具有第六位(3.869)和第七位(4.249)的影响度，同时具有第五位(4.180)和第三位(4.249)的被影响度，说明c14和c8在系统中具有强烈的主动性和被动性，既影响系统中其他因素，又易受系统中其他因素影响；
[0097]
c4(环保宣传教育)具有第一位(4.467)的被影响度和第十二位(3.151)的被影响度，说明该因素具有强烈的被动性；
[0098]
c13(环保意识)具有第十四位(3.096)的影响度和第二位(4.369)的被影响度，说明该因素具有强烈的被动性；
[0099]
c1(政策法规监管)、c2(基础设施供给)、c10(性别)、c11(健康状况)分别具有第十一位、第九位、第十四位、第十位的被影响度和第八位、第九位、第十三位、第十一位的影响度，这四个因素的影响度和被影响度均较小，说明这四个因素在系统中与其他因素的关系较小；
[0100]
c9(年龄)、c6(村域经济发展水平)、c3(资金投入)的原因度位列前三位，是系统中较重要的原因因素。c6(村域经济发展水平)、c3(资金投入)、c12(受教育程度、)c14(行为习惯)、c9(年龄)的中心度位于前五位，该五项属于系统中比较关键的因素，年龄会对此五项因素产生影响。由于c4(环保宣传教育)原因度仅为-1.316，排名最低，其他因素最容易影响该因素。