优化非正式回收向正式回收的转型：一种用于城市废弃物管理的多目标决策支持框架

《Sustainability》：Optimizing the Informal-to-Formal Recycling Transition: A Multi-Objective Decision-Support Framework for Urban Waste Governance

　　

abstract

摘要

非正式的废物回收行业为发展中国家约0.2%的城市人口提供了生计，然而其正规化进程在经济发展过程中引发了社会福利、环境绩效和财政可持续性之间的权衡。本研究将非正式向正式回收的转型视为一个具有三个目标的问题：最小化剩余的非正式废物回收者数量（作为退出或替代的指标，而非整合成功的衡量标准）、最大化回收率以及最小化政府支出。我们使用NSGA-II和SPEA2算法在一个经过校准的模型上解决这个问题，该模型的参数与中国公开记录的市政废物管理基准具有数量级一致性的特征，这是一种方向性的合理性检验，而非正式的参数拟合；每种算法运行30次。SPEA2算法得到的超体积略高于NSGA-II（0.733 vs. 0.714；双侧Mann–Whitney U等级检验）。这两种算法都在大约50代内收敛于这个可处理的双变量问题上。无约束的随机搜索方法仍然具有很高的竞争力，这强调了这种低维度前沿的易接近性。决策空间包含两个政策杠杆：正规化目标和执行强度E；补贴维度被排除在外，因为它仅作为成本影响财政目标，而不产生收益。所有财政数值均以抽象模型中的货币单位表示。一次性敏感性分析确定了正规化收益系数，该系数具有最高的超体积变异系数（CV = 13.2%），指出了在该模型中进行实证估计工作的关键点。在繁荣、衰退和转型条件下的情景模拟以不同的方式改变了帕累托前沿。双目标分析表明，这三个目标在很大程度上是独立的，因为在完整的三目标空间中，只有少数双目标解决方案受到严格支配；没有确立定量隐性成本惩罚。一种代表性的折中策略, 在较低的财政成本下实现了44.5%的回收率以及近乎完全的正规化。因此，该框架为发展中国家的城市废物治理提供了一个透明、可复制的决策支持工具，明确了模型所实现的各种权衡。