破解垃圾分類難題，智能分類如何實現(xiàn)最優(yōu)解？

原標(biāo)題：破解垃圾分類難題，智能分類如何實現(xiàn)最優(yōu)解？

如果看過郝景芳獲得雨果獎的《北京折疊》，你一定會對小說中“第三空間”的設(shè)定印象深刻。

在一個按照48小時進行循環(huán)折疊的城市系統(tǒng)中，第一空間享有完整的24小時時間，而第二、第三空間共享翻轉(zhuǎn)后的24小時，只不過第三空間只能分到從深夜到黎明僅有的8個小時。這8小時是數(shù)千萬底層勞動者用來工作，也就是處理一、二空間所產(chǎn)生的廢棄垃圾的，工作之余的一點時間用來抓緊進食、娛樂，然后再進入長達40個小時的休眠。

小說中，除了空間折疊所隱喻的階層分化問題之外，更隱蔽地指向了現(xiàn)代城市的生存困境，那就是被大多數(shù)人視而不見但又重要無比的城市第二套排污系統(tǒng)——城市垃圾處理。

現(xiàn)在這一問題已經(jīng)作為“一頭闖入房間里大象”，執(zhí)政者與城市居民再也不能假裝“看不見”而把問題繼續(xù)拖延下去。

去年7月1日，上海市的《生活垃圾管理條例》正式施行之后，標(biāo)志著垃圾分類進入了全民“強制時代”；而今年5月1日，北京市新修訂的《北京市生活垃圾管理條例》實施，并在十天后就開始新政實施后對一家超市開出9000元的第一張罰單，帶有懲戒性的處罰開始執(zhí)行。

今年兩會期間，已經(jīng)有代表提案，建議為垃圾分類制定全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，并出臺垃圾分類基本法，讓垃圾分類的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)清楚、明白，讓垃圾分類相關(guān)主體有法可依。甚至有更激進的代表提議，從全國層面立法，讓垃圾分類成為居民法定義務(wù)，當(dāng)然也同時要求全國各地都要形成“全行業(yè)、全領(lǐng)域、全過程”的垃圾分類管理體系。

全國性垃圾分類立法的緊迫性確實應(yīng)該提上議事日程，但是考慮到我國其實已經(jīng)從很多年前、很多次地在各個重點城市都已經(jīng)大力推行過垃圾分類而最終都走向失敗的結(jié)果來看，倉促立法也很難保證垃圾分類會立刻收到顯著成效。

垃圾分類是一項系統(tǒng)性的社會工程，涉及到城市管理、處理技術(shù)、制度立法乃至生活方式等方方面面，單一要素的變化都依賴其他要素的配合。因此，垃圾分類的問題似乎成為一道多項變量構(gòu)成的方程組一樣。

我們注意到，隨著政府加大城市治理投入以及技術(shù)力量的介入，在近兩年的垃圾分類的解決方案中，人工智能技術(shù)的智能分類識別、智能分揀技術(shù)的引入，成為很多人們試圖破解垃圾分類難題的新方案。

那么，這些垃圾分類的智能化方案在投入使用中存在哪些難題？又該如何發(fā)揮真正的智能分類、分揀的作用？智能垃圾分類是否就是解決這一復(fù)雜方程組的最優(yōu)解？

理想與現(xiàn)實的落差：垃圾分類的現(xiàn)實困境

在我們考察城市垃圾分類的現(xiàn)實問題前，可以參考一個理想化的范本——日本。這樣我們不僅可以清晰地看到垃圾分類的整個流程環(huán)節(jié)，也能在對比中看到我們哪些地方存在著難以克服的難題。

在垃圾處理上，與大多數(shù)國家選擇的專業(yè)化路徑不同，日本選擇了一條全民參與的路徑。

日本日常生活垃圾處理的分類、運輸和處理環(huán)節(jié)，涉及到政府、企業(yè)、民眾、社區(qū)團體和學(xué)校教育多方參與者，并在這三個環(huán)節(jié)中發(fā)揮進行不同分工和配合。

政府是垃圾分類體系的構(gòu)建者。其職能包括制定法規(guī)政策、提供資金預(yù)算和基礎(chǔ)設(shè)施，進行監(jiān)管和處理。最為細致的就在于對垃圾的分類標(biāo)準(zhǔn)、包裝、收集和運輸時間做了詳細的規(guī)定。在執(zhí)行層面也能嚴格按照規(guī)定執(zhí)行，并對違反者給予嚴厲的處理。

企業(yè)是分類垃圾的運輸和處理者。其職能包括垃圾處理技術(shù)研發(fā)、設(shè)備管理與運營、環(huán)保意識普及、廢棄物運輸和處理等角色。技術(shù)研發(fā)上，焚燒、生物降解、可再生材料等技術(shù)都屬于世界領(lǐng)先水平。垃圾處理上，不同類型的垃圾由專門的企業(yè)負責(zé)，比如有專門處理易拉罐類企業(yè)進行回收再利用；有專門處理可燃性垃圾用于燃燒發(fā)電；有專門處理有機廢物用于環(huán)保肥料；以及專門處理有害垃圾、大型垃圾分揀的企業(yè)。

社區(qū)團體是垃圾分類體系的樞紐。在日本這種被稱為居民自治會的團體出現(xiàn)在上世紀90年代初，代表本地社區(qū)居民的利益，行使類似于我國居委會的職責(zé)。在垃圾分類上，主要起到自下而上代表居民利益，開展與政府和企業(yè)的對話；宣傳和落實垃圾分類政策；協(xié)調(diào)居民和垃圾回收與處理企業(yè)之間的合作關(guān)系。

民眾是這個垃圾分類體系的執(zhí)行者和受益人。外出垃圾基本帶回家處理，居家產(chǎn)生的垃圾按照標(biāo)準(zhǔn)嚴格認真分類和按時投放，等待回收。國民教育是這一體系建設(shè)的保證。從幼兒園起，日本小孩子就要開始接受實行垃圾分類和資源回收的教育。

正是這樣日復(fù)一日嚴格繁瑣的學(xué)習(xí)過程，才保證了日本人良好的環(huán)保素質(zhì)，從而最終推動日本將垃圾分類回收的事業(yè)做到了極致。

顯然，日本的垃圾分類體系，除了在回收處理環(huán)節(jié)應(yīng)用了大量先進技術(shù)，其實在分類環(huán)節(jié)完全沒有使用任何“智能”的方法，僅僅依靠嚴格的規(guī)范和民眾高度的自覺，來保證這個體系的有效運轉(zhuǎn)。

但作為后起之秀的消費大國，中國想要實現(xiàn)這種全民參與的路徑，仍然存在著種種現(xiàn)實的阻礙。

一是消費文化處在低級階段。我們目前正處于消費主義的擴張階段，鼓勵消費品的快速消耗，鼓勵繁復(fù)包裝，鼓勵攀比和快速更新?lián)Q代，其代價就必然是資源過度消耗和垃圾產(chǎn)量暴增。

二是社會心理尚未成熟。一方面是對新消費品趨之若鶩而對消費后的廢棄物“避之不及”，對垃圾的去向缺乏關(guān)注和責(zé)任心；另一方面是將垃圾分類與“地位低下”和“不干不凈”聯(lián)系起來，無法培養(yǎng)正常的垃圾處理的“平常心”。

三是垃圾分類體系的落地細節(jié)不到位。推行垃圾分類的市政部門、回收企業(yè)和參與垃圾分類的居民互不信任。前者認為居民的垃圾分類不到位，為后端處理增加二次分揀的難度；后者認為垃圾分類沒必要，因為經(jīng)常看到分好的垃圾還是被收到一輛車里混裝運走，辛苦分類沒有任何效果。

四是垃圾分類低效和無序。與日本的舉國推行的體系不同，我國的各方主體都只是各自完成自己的任務(wù)。與仔細分類耗時耗力相比，普通居民只需將廢棄垃圾混裝入桶就算完成任務(wù)，一些回收人員再從垃圾箱里對可回收物品進行初次篩檢，垃圾清運部門只需將垃圾集中運走，最終在垃圾處理中心，進行低效的二次篩查，再集中焚燒、填埋。

那么，面對我國在垃圾分類上的現(xiàn)實問題，現(xiàn)有的垃圾分類的智能化解決方案到底能夠解決哪些問題，我們?nèi)匀灰却蛏蠁柼枴?/p>

靠譜的和無效的：那些智能垃圾分類初體驗

盡管AI的機器視覺和圖像識別技術(shù)早已可以應(yīng)用到垃圾分類這個場景中，但如果不是去年上海開始強制推行“史上最嚴格的垃圾分類政策”，這些智能應(yīng)用卻并不會“理所當(dāng)然”的出現(xiàn)在我們的日常生活里。畢竟，這一問題在我們的各種民生問題里似乎還排不上什么位置。

而當(dāng)嚴格的垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)真的擺在我們每個人面前的時候，辨識生活中的各種物品成為人們首要面對的挑戰(zhàn)。而人們自然而然想到的就是有哪些方法可以快速識別生活垃圾，幫助我們有效分類。

在垃圾識別環(huán)節(jié)，最先上線也最容易實現(xiàn)的就是垃圾分類識別APP。在上海新政出臺前，BAT三家巨頭就率先在各自的平臺上線了各類分類小程序，包括像微信小程序“查垃圾大戰(zhàn)”、百度的“百度AI垃圾分類”、支付寶的“垃圾分類指南”。

其中，拍照識別、AR識別、VR分類游戲能夠給剛剛學(xué)習(xí)垃圾分類的用戶提供新鮮有趣的體驗和切實有效的幫助。但是，這一些應(yīng)用仍然只是起到一本垃圾分類手冊的作用，而且識別物體很多只能局限于籠統(tǒng)的大物件分類，而無法做到同一個物品的不同部位的拆分。

這類分類識別程序需要結(jié)合更多的知識圖譜與物品細節(jié)識別的技術(shù)，將垃圾分類的細節(jié)做好，才能更好滿足未來越來越嚴格的分類要求。

智能垃圾分類投放裝置是更為復(fù)雜的一種解決方案。進入這一領(lǐng)域的主要是一些創(chuàng)業(yè)型的環(huán)?？萍脊?，主要解決思路就是通過對傳統(tǒng)分類垃圾箱的改造，加入視覺、傳感器等智能識別系統(tǒng)，來識別人們投放的垃圾。

比如，國外的一個AI垃圾分類系統(tǒng)Oscar，可以通過AI攝像頭和顯示屏，識別人們手中的物品，并告訴你如何正確投放。

國內(nèi)大量的垃圾回收裝置都幾乎采用同樣類似的思路，但是這些裝置都要面對很多現(xiàn)實難題，比如居民的垃圾一般都是混裝，現(xiàn)場進行拆分投放的效率很低，前期嘗鮮試用可能可以，但長期堅持時間成本過高。同樣，經(jīng)過混裝處理的垃圾很容易出現(xiàn)交叉污染的現(xiàn)象，導(dǎo)致AI系統(tǒng)不能很好的正確識別，最終也可能會導(dǎo)致系統(tǒng)失效，而增加人工分揀的成本。

根據(jù)國內(nèi)一家機構(gòu)統(tǒng)計，我國從2010年陸續(xù)推行了大大小小將近上千種“智能垃圾分類”方案，大部分項目都已處在“虎頭蛇尾”的爛尾狀態(tài)，根本原因還在于設(shè)備研發(fā)、運維成本高，分類存儲、運輸也要花費大量成本，最終這些項目大多就在前端分類不充分、中后端垃圾清運“一鍋端”的矛盾中不了了之。

智能垃圾分揀設(shè)備可能是其中更為有效的一種AI解決方案。這種設(shè)備更多布置在垃圾處理的終端環(huán)節(jié)，通過機器人系統(tǒng)進行可回收物品和其他垃圾的高效分揀。

根據(jù)這一思路，國內(nèi)外已經(jīng)有不少可行的分揀設(shè)備投入使用。比如，美國一家光學(xué)分類設(shè)備商生產(chǎn)的Max-AI系統(tǒng)，采用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和視覺系統(tǒng)，以與人的方式類似的方式查看和識別物體。但可以以超出人類的分揀速度完成對各類可回收材料的快速分選。

還有像芬蘭ZenRobotics公司推出的建筑垃圾分類機器人ZRR，只需要2個機器人4只機械臂，每天連續(xù)24小時工作，可以處理2000噸建筑垃圾，相當(dāng)于48個工人的工作量?，F(xiàn)在國內(nèi)的一些研究機構(gòu)和企業(yè)也在積極開發(fā)此類智能分揀機器人。

我們知道，在垃圾處理的終端環(huán)節(jié)，工作環(huán)境差、工作單調(diào)重復(fù)而強度又大，這類分揀機器人將是解決可回收資源分揀和物品分類的最好方式。但是要想提高最終垃圾分揀的效率，前期垃圾源頭的粗顆粒分類仍然需要保證，至少要避免廚余垃圾對可回收垃圾的污染。

目前，智能垃圾分類系統(tǒng)仍然處于整個垃圾處理系統(tǒng)的輔助環(huán)節(jié)，其應(yīng)用和推廣還有很多場景限制和成本困境。智能垃圾系統(tǒng)如果要發(fā)揮作用，根本上離不開整個系統(tǒng)的整體優(yōu)化提升。相比較那些只是局部解決問題或者淺嘗輒止的解決方案，我們其實更應(yīng)該從系統(tǒng)性的角度嘗試在垃圾分類系統(tǒng)上更好發(fā)揮智能垃圾分類的作用。

引入系統(tǒng)工程，為智能分類尋求最優(yōu)解

我在一篇文章里看到一種“純技術(shù)流”解決方案，其思路就是只需通過一種“高科技”垃圾回收裝置，無需人類分揀，只要將任何垃圾扔進去都可以在內(nèi)部實現(xiàn)自動的分揀、回收和利用，一舉解決居民個人的垃圾分類的壓力、道德負擔(dān)和高效回收問題。

但這種想法要么是對于技術(shù)的能力太過天真，要么就是對于生活真相過于無知。只要一包混合著瓶罐紙張、廚余廢液、有害物品的垃圾就能將這套分類裝置給輕松毀掉。

因此，在我國的垃圾分類的根本解決思路上，我們?nèi)匀徽J為這個問題的根本仍然是一個制度優(yōu)化問題，而非一個技術(shù)方案問題。無論再智能的解決方案也必須需要像上面日本的垃圾分類系統(tǒng)所顯示的，各個責(zé)任主體都要履行其相應(yīng)的責(zé)任。

據(jù)了解，我國每年產(chǎn)生近10億噸垃圾，其中建設(shè)垃圾約為5億噸，生活垃圾約為4億噸。而生活垃圾中，還有1億噸作用是廚余垃圾。這類包裹著油、鹽、水分三大“毒素”的有機垃圾成為我國尤為嚴重的一類垃圾類型，也就是上海市特別強調(diào)的“濕垃圾”類型，成為垃圾場細菌滋生、臭氣熏天的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

可以說，如果廚余垃圾混入垃圾分類的終端，那么有效的垃圾分類基本前功盡棄。所以，在分類前端，將廚余垃圾有效分離，單獨處置才有可能為后端分類提供保障。

在垃圾分類的前端，無論是家庭還是公司、餐飲等服務(wù)業(yè)機構(gòu)，更應(yīng)該建立更為智能化的垃圾分類和回收應(yīng)用，通過專屬可標(biāo)記、可溯源的垃圾袋和可重復(fù)利用的垃圾桶，在初始源頭就做好廚余垃圾和其他垃圾的分類，并且根據(jù)智能應(yīng)用來進行分時、分物品的投放，以及大件、電器等物品預(yù)約上門回收。相應(yīng)的社區(qū)和垃圾處理機構(gòu)也要通過這一系統(tǒng)做好配套的回收服務(wù)，保證廚余垃圾能夠統(tǒng)一清收，其他垃圾分時、分類回收。

在社區(qū)以及城市公共場合，可以逐步取消垃圾桶和這類“智能回收裝置”，鼓勵城市居民和消費者自備垃圾袋，將日常產(chǎn)生的廢棄物帶回家處理。同時，鼓勵商業(yè)場所、超市取消傳統(tǒng)垃圾箱，設(shè)置專業(yè)分類垃圾箱，來為居民提供像有害電子設(shè)備等廢物的回收渠道。

另外，嚴格獎懲措施，對公共場合亂扔垃圾者做出處罰，這筆資金用于獎勵支持回家分類的居民和機構(gòu)。在廢物丟棄環(huán)節(jié)，讓人本身這個智能體發(fā)揮主動性。

在終端處理環(huán)節(jié)，而處理工廠中會根據(jù)帶標(biāo)記的垃圾袋的識別和二次分揀，來核驗前端分類的成果，并給予及時的反饋和警告；而在垃圾處理的最終端流水線上，則可以采用更多使用智能分揀設(shè)備來替換掉低效的人工分揀，再交予下游專業(yè)化的公司進行分好類的可再生資源的精細化處理。

結(jié)語：千頭萬緒，從最困難的開始

一般來說，在呼吁垃圾分類的文章里，都會以“從現(xiàn)在開始，從我做起”來收尾。但事實上，個人的點滴改變實在是太容易被整個體系的力量給消解掉。一時的熱情是無法改善整個系統(tǒng)的面貌。只需一輛混裝垃圾的清運車輛就可以輕易澆滅任何一個人的分類熱情。

垃圾分類始終是一個系統(tǒng)化的社會工程，從制度立法、全員監(jiān)管、嚴格執(zhí)行與公民參與，哪一個環(huán)節(jié)都必須補齊。而我們也看到智能化的解決方案也不能簡簡單單只是局部環(huán)節(jié)的修修補補，而應(yīng)該是優(yōu)先搭建一整套系統(tǒng)化的智能解決方案，從垃圾產(chǎn)生的源頭分類，到最終端的核驗和分揀，才能保證這個體系能夠更為有效和持續(xù)的運營。

回到《北京折疊》的一個細節(jié)，作者預(yù)設(shè)了一個比較悲觀的反烏托邦設(shè)定。主角老刀在偷聽第一空間人們的談話中得知，其實科學(xué)家早已發(fā)現(xiàn)一種可以有效降解垃圾的超級液體，也就能高效處理他們產(chǎn)生的垃圾物質(zhì)。但是為了考慮數(shù)以千萬計的第三空間居民的生存，就沒有使用這種終極方案，而是依然采用最原始的辦法讓這些低收入人群來人工處理垃圾，以換取生活所需。

當(dāng)然，我們可以理解這是作者對階層高度分化以及技術(shù)替代人類勞動的一種隱憂。但我們其實也可以反過來思考這個問題。

在一個分工越來越細、生活越來越精細化的商品經(jīng)濟中，垃圾分類的人人參與，是否可以成為一種縮小社會階層分化的一種體驗。畢竟，垃圾分類面前，人人平等。

而在智能化世界加速到來的今天，我們給自己增加像垃圾分類這類的“麻煩”，其實可能成為一件有益于身心、保持人性的事情。這可能也是日本這種高度發(fā)達社會把垃圾分類從一件“麻煩事”變成一件樂此不疲的生活習(xí)慣的原因吧。

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