基于综合评价法的垃圾分类系统
基于综合评价法的垃圾分类系统
孙瑞霜，王永昭
【摘要】随着城市化水平的不断提升，由人口集中而带来的垃圾问题逐渐引起重视。以安阳市为例，虽然在各个小区设置垃圾分类回收点，但是依然需要大量管理人员把居民的生活垃圾手动分类。为了减少资源浪费，我推出了一款基于层次分析法的垃圾分类系统。居民可以通过文字检索垃圾或者直接使用拍照识别垃圾，得知该垃圾属于何种类型，从而将垃圾进行正确地分类，减少环境污染。
【关键词】综合评价法；垃圾分类；系统实现；
1概述
在科技快速发展的今天，许多大城市开始建设智能垃圾回收站。虽然这样做可以在一定程度上提高垃圾的回收率，但是在垃圾的收集环节依然存在很多的问题。例如居民垃圾分类意识薄弱，而且不懂得垃圾的种类，便将多种生活垃圾未经分类直接丢入垃圾桶内等。所以我决定深入基层，深入群众，面向使用智能手机的全体大众。为人们学习垃圾分类知识提供一个方便的平台。该微信小程序所要实现的目标就是通过强大的微信小程序给城市居民和环卫工人带来便利，通过手机可以在微信小程序上查询垃圾处理状况，同时用户还可使直接使用拍照识别功能，从而得知如何正确处理垃圾。除此之外，我还预计该项目将减少人力与管理费用；提高垃圾信息准确度；改进城市垃圾处理水平；建立高效的垃圾处理程序，提高垃圾信息处理速度。
2项目可行性分析
略
3系统功能实现
3.1综合评价法
综合评价法是对被评价对象所进行的客观、公正、合理的全面评价。通常的综合评价法的问题都是有若干个同类的被评价对象（或系统），每个被评价对象往往都涉及到多个属性。其中综合评价法共包含被评价对象、评价指标、权重指数、评价模型和评价者五个构成要素，最主要的是评价指标、权重系数和评价模型。综合评价法的特点是在评价过程不是按照逐个指标顺次完成的，而是通过一些特殊方法将多个指标的评价同时完成的；在综合评价过程中，一般要根据指标的重要性进行加权处理；评价结果不再是具有具体含义的统计指标，而是以指数或分值表示参评单位“综合状况”的排序。综合评价法的目的是根据系统的属性判断确定这些系统的运行（或发展）状况，哪个优，哪个劣，即按优劣对各个评价对象进行排序或分类。总的来说，该方法是对多属性（或多指标）的综合评价方法。
3.1.1构建评价指标体系
综合评价法总共分为三个步骤，分别为构建评价指标体系、评价指标的规范化处理及确定评价指标权重。首先要介绍的是构建评价指标体系。指标是评价系统的参量，该系统的指标有4个，分别是可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾。评价对象可分为4个等级1、2、3、4，分别表示18岁以下用户、18-35岁用户、35-60岁用户、60岁以上用户。评价指标体系就是由众多评价指标组成的指标体系。在构建评价指标体系时要注意两点：首先是查阅相关资料，筛选出合理的指标体系；其次是指标不要太直白，要让指标显示的更为高端。对于如何筛选评价指标，这里有五种方法，分别为专家调研法、最小均方差法、极大极小离差法、条件广义差极小法、极大不相关法。这里选取的方法为最小均方差法。
首先将4个评价对象分别记为
S1,S2,S3,S4
每个对象有4个指标，其观测值分别为
=. (1)
由公式
. (2)
=. (3)
可以得到：
第1项指标的平均值和方差分别为2.5,1.118；
第2项指标的平均值和方差分别为3,1.871；
第3项指标的平均值和方差分别为2.5,1.118；
第4项指标的平均值和方差分别为3.25,1.479；
求出的最小均方差为1.118；
因为1.118不趋近于0，所以无需删除任何指标。
3.1.2评价指标规范化处理
一般情况下，在综合评价指标中，各指标可能属于不同类型、不同单位、不同数量级，从而使得各指标之间存在着不可公度性，给综合评价带来了诸多不便。为了尽可能地反映实际情况，消除由于各项指标间的这些差别，避免出现不合理的评价结果，就需要对评价指标进行一定的规范化处理，其中规范化处理的方式有三种，分别为一致化、定性指标定量化、无量钢化。这里采用一致性处理方式对中间型指标进行规范化处理，全部转换为极大型指标。
由公式
. (4)
其中m和M分别为指标x的可能取值的最大值和最小值。
可以将4个指标进行规范化处理，全部转化为极大型指标，结果为
1.0000,0.6667,1.3333,4.0000
3.1.3评价指标权重系数的确定
在综合评价指标中，要想得到科学、公正、合理的评价结果，就必须考虑各项指标对总目标实现的重要程度，即评价指标的权重系数，它反映了某项指标在综合评价中的价值系数。指标权重系数的确定方法分为三类，分别为主观赋值法、客观赋值法、综合集成赋权法。这里采取的是主观赋权法中的相对比较法。
首先将所有的评价指标分别按行和列排列，构成一个正方形数表
=. (5)
根据三级比例标度
=. (6)
对任意两个指标的相对关系进行分析，并将值记入表中相应的位置得到
=. (7)
将各个指标评分值按行求和，得到各个指标的评分总和分别为
2.5,1.5,2.5,1.5
最后做归一化处理，求得指标的权重系数分别为
0.3125,0.1875,0.3125,0.1875
3.1.4构建综合评价模型
综合评价模型就是将同一评价对象不同方面的多个指标综合在一起，得到一个整体性评价指标值。综合评价模型的类型有三种，分别是简单加权综合模型、逼近理想解法、秩和比法。这里选取的是逼近理想解法，该方法基于归一后的原始数据矩阵，找出有限方案中的最优方案和最劣(分别用最优向量和最劣向量表示)，然后分别计算诸评价对象与最优方案和最劣方案间的距离，获得各评价对象与最优方案的相对接近程度，以此作为评价优劣的依据。
首先构造出评价矩阵
=. (8)
接着由=*构造出加权规范矩阵
=. (9)
因为指标为极大型指标，所以确定正理想值和负理想值时应采用公式
=max(1≤i≤4),=(1≤i≤4). (10)
计算出
=1.25，=0.1875.
利用公式
. (11)
. (12)
计算各评价对象到正理想值和负理想值的距离可得
=1.125，=0.3125
之后利用公式
=(i=1,2,3,4). (13)
计算各评价对象对理想值的接近程度分别为
0.1875,0.3125,0.6250,0.8725
根据相对距离度（i=1,2,3,4）对各评价对象进行排序，排序结果如下
0.1875,0.3125,0.6250,0.8725
越大，表示距离正理想值越近，则效果越佳，由此可得评价指标4最优。
4系统功能实现
略
5总结与建议
5.1个人总结
经过市场的调查和分析后，我认识到了该系统的重要性，之后开始着手去做这个项目。最后也达到了我的预期效果，实现了文字检索、拍照搜索垃圾种类的功能。本程序开发的主要目的是方便人民群众进行垃圾识别，学习垃圾分类知识，相比现有的垃圾分类小程序，该系统使用起来简洁方便，大幅度节省了人力、物力的使用。我相信，有了这个小程序之后，人们可以正确的进行垃圾分类，一定可以减轻环卫工人的负担，也能够提高城市分类处理的能力。
5.2提出建议
虽然它识别垃圾种类的功能已经实现了，但是在技术上存在的一定的缺陷，那就是端口的实现，希望可以通过网上搜索，尝试一下云开发技术，它是云端一体化的后端云服务。前端用的是微信的官方语言，wxml、wxss以及js，也是我们专业需要掌握的知识。
后期建议系统做出一定的改进，实现扫描识别的功能，跳过拍照功能，使得扫描垃圾就可以实现检索垃圾种类的功能。
参考文献
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