工程项目建筑废弃物综合管理计算实验研究：动态演化机理与政策调控分析

Construction wastes have been one of the integrated resource utilization focuses in the 12th five-year plan. Their poor management will result in significant obstructions to social, economic development and environment control. A top-down method is often adopted in previous research which ignores dynamic evolution and fails to explain in depth how micro-stakeholders' behaviors lead to macro-phenomena. In the context of construction projects, this research will apply computational experiment method from a complex adaptive system perspective which shifts current construction waste management research paradigm. With micro-agent modeling as a pinpoint, the dynamic evolution mechanism of integrated construction waste management in projects is revealed and the macro-phenomena emerge from bottom-up. Thereby, micro and macro levels are well integrated. By developing a multi-agent system, the policy intervention computational experiments will be implemented and quantitatively evaluated to identify effective policies, which breaks the current bottleneck of policy experiment difficulty in construction waste management. Research findings will contribute to the development of waste management theory in construction projects and provide practical values to scientific intervention policy design.

建筑废弃物已成为我国十二五资源综合利用的重点之一，管理不善将会成为困扰我国社会、经济发展和环境治理的重大问题。现有研究多采用"自顶向下"的研究思路，忽视了建筑废弃物管理的动态演化性，无法对微观利益主体如何导致宏观行为作出深刻解释。本研究以工程项目为研究背景，从复杂适应系统的观点出发，运用计算实验方法，突破目前建筑废弃物管理研究领域已有研究范式，从微观主体建模入手，"自底向上"揭示工程项目建筑废弃物综合管理的动态演化机理，让宏观行为自下而上的"涌现"出来，实现宏微观有机结合。通过构建多Agent系统，对政策调控进行虚拟实验，量化调控效果，确立有效调控政策，打破目前建筑废弃物管理政策无法进行实验研究的瓶颈。研究成果有助于丰富和发展工程项目建筑废弃物管理理论，对科学制定调控政策具有实践指导意义。

建筑废弃物已成为我国十二五资源综合利用的重点之一，管理不善将会成为困扰我国社会、经济发展和环境治理的重大问题。现有研究多采用“自顶向下”的研究思路，忽视了建筑废弃物管理的动态演化性，无法对微观利益主体如何导致宏观行为作出深刻解释。本课题首先就当前建筑废弃物管理研究主题和方法进行综述，阐述其不足之处，然后通过对复杂适应系统理论、计划行为理论以及Agent建模仿真技术相关理论介绍，提出将三者结合应用于深圳市建筑废弃物综合管理系统仿真的研究思路，并通过系统分析与调研、多Agent系统建模与实现、动态演化机理及政策调控实验分析，利用Repast Simphony 2.2软件开发平台，采用Java编程技术，创建了深圳市建筑废弃物综合管理人工社会。最后以2012年深圳市新建工程住宅项目为例，基于建筑废弃物综合管理多Agent系统，分析了利益主体之间的交互行为如何推动建筑废弃物综合管理的动态演化以及建筑废弃物源头分类、从量收费和宣传教育三种政策如何影响建筑废弃物综合管理效果的相关问题，并得出如下结论：.（1）建筑废弃物综合管理的动态演化源于利益主体之间交互过程中，减量化设计技术、绿色施工管理理念及相关技术的扩散与传播从而引起废弃物处理过程源头减量化率、非法倾倒率、分类分拣率、循环利用率、回收资源化率、公众填埋率等指标变动。.（2）以深圳市建筑废弃物综合管理系统2012年基本政策为基准，就经济效益而言，单独调整宣传教育策略经济效益最佳，节省约1.79亿元废弃物管理成本；而就环境效益而言，当三种管理策略同时调整时，能源消耗、资源耗竭潜力、二氧化碳排放量及土地占用空间等方面的效益最佳，节省能源消耗约9039.1万kgce，资源消耗潜力下降约4.19e-9，二氧化碳排放量减少约996.98吨，土地占用空间减少约10.1万m3。.本课题研究成果揭示了建筑废弃物综合管理的动态演化机理，丰富和发展了建筑废弃物管理相关理论，为政策调控提供理论依据，有助于提高建筑废弃物宏观调控政策的有效性，减少时间与费用成本。