基于城市供水安全情況的統(tǒng)計分析

趙子華

【摘 要】本文采用中國2012年分地區(qū)城市供水情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)，首先對地區(qū)全年供水量進(jìn)行了簡單相關(guān)分析，以及對全年總供水量對生活用水和生產(chǎn)用水進(jìn)行了偏相關(guān)分析；接著利用影響供水安全的變量對地區(qū)總供水量進(jìn)行多元線性回歸，獲知我國城市全年供水總量與生活用水、生產(chǎn)用水有顯著相關(guān)關(guān)系；最后利用因子分析對各地區(qū)進(jìn)行評價，通過計算綜合得分對各地區(qū)進(jìn)行排名，其中廣東，江西，廣西供水情況最優(yōu)，海南、湖北、湖南、浙江次之。

【關(guān)鍵詞】全年總供水量；相關(guān)分析；回歸分析；因子分析

一、研究背景及目的

水是生命之源，城市供水安全問題不容忽視。中國是一個水資源短缺的國家，人均水資源占有量遠(yuǎn)低于世界平均水平。只有能夠適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展特性的、合理的、可持續(xù)的并且可以被實踐的水資源供水規(guī)劃才能保證我們以及我們的后代能夠享用地球上有限的水資源。城市供水是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是建設(shè)一個政治穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)繁榮、科技發(fā)達(dá)、生活富裕的現(xiàn)代化城市的基本條件。此外，城市供水直接關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)和群眾生活的需要，它與城市經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的各要素，形成一種不可須臾分離的關(guān)系，是反映城市發(fā)展水平的重要標(biāo)志?；诖?，對我國各城市的供水能力分析不論是對于促進(jìn)我國城市本身又好又快地發(fā)展，還是對于緩解我國水資源短缺問題、促進(jìn)飲水安全和節(jié)水工作都具有重要意義。

二、指標(biāo)說明

評價城市供水安全的因素應(yīng)該包括該城市的供水總量、居民生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、人均用水量和供水管道長度等重要因素，所以本文采用的數(shù)據(jù)指標(biāo)包括：地區(qū)、年末供水綜合生產(chǎn)能力、年末供水管道長度、全年供水總量、生活用水、生產(chǎn)用水、用水人口和人均日生活用水量，本研究采用的數(shù)據(jù)均來自于《2013年中國統(tǒng)計年鑒》。

三、實證分析

（一）相關(guān)分析

（1）全年供水總量的簡單相關(guān)分析

對“全年供水總量”的兩個組成部分：“生活用水”、“生產(chǎn)用水”進(jìn)行簡單相關(guān)分析；易見只有“生活用水”和“生產(chǎn)用水”之間具有很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系并且在0.01的顯著性水平上顯著。

（2）生活用水與生產(chǎn)用水的偏相關(guān)分析

在控制“全年供水總量”的前提下，對“生活用水”、“生產(chǎn)用水”進(jìn)行偏相關(guān)分析；從分析結(jié)果可以看出，在控制“全年供水總量”的前提下，構(gòu)成“全年供水總量”的2個組成部分中，“生活用水”和“生產(chǎn)用水”的相關(guān)關(guān)系依然顯著。但相關(guān)系數(shù)卻變成了負(fù)值，這是由于總供水量是一定。

（3）用水人口與人均日生活用水量的偏相關(guān)分析

在控制“年末供水綜合生產(chǎn)能力”的前提下，對“用水人口”和“人均日生活用水量”進(jìn)行偏相關(guān)分析；可見在控制“年末總?cè)丝谀昴┕┧C合生產(chǎn)能力”的前提下，“人均生活用水量”和“用水人口”之間的相關(guān)關(guān)系不顯著。

（4）年末供水綜合生產(chǎn)能力、年末供水管道長度與全年供水總量的相關(guān)分析

對“年末供水綜合生產(chǎn)能力”、“年末供水管道長度”、“全年供水總量”這三個變量進(jìn)行簡單相關(guān)分析?？梢?，“年末供水生產(chǎn)綜合生產(chǎn)能力”與“年末供水管道長度”正相關(guān)而且這種相關(guān)關(guān)系十分顯著；“年末供水生產(chǎn)綜合生產(chǎn)能力”與“全年供水總量”之間也存在顯著的相關(guān)關(guān)系；“年末供水管道長度”與“全年供水總量”之間的相關(guān)關(guān)系不顯著。

（二）回歸分析

對于回歸分析，以“全年供水總量”為被解釋變量，“年末供水綜合生產(chǎn)能力”、“年末供水管道長度”、“生活用水”、“生產(chǎn)用水”、“用水人口”、“人均日生活用水量”等為解釋變量，進(jìn)行多元線性回歸，得到的結(jié)果如下：

全年供水總量=生活用水*1.464+生產(chǎn)用水*0.950

常量的t統(tǒng)計量的對應(yīng)P值大于0.05，即常系數(shù)不是顯著非零的，舍去，此外最終模型的擬合優(yōu)度較好，修正后可決系數(shù)近乎1；模型中除了常量外，各自變量系數(shù)的顯著性p值都小于0.05，回歸方程的線性關(guān)系顯著。

因此，經(jīng)過以上多元線性回歸分析，可以發(fā)現(xiàn)我國城市全年供水總量與生活用水，生產(chǎn)用水有顯著關(guān)系，與其他變量之間的關(guān)系并不顯著。

（三）因子分析

（1）KMO和Bartlett的檢驗，KMO的取值為0.797，表明數(shù)據(jù)適合做因子分析。Bartlett檢驗的Sig.值為0.000，說明數(shù)據(jù)來自正態(tài)總體，變量共同度都在90%以上，適合進(jìn)一步分析。

（2）解釋總方差，由表1可以看出，“初始特征值”一欄顯示只有第一個特征值大于1，但是若只提取特征值大于1的，對總體解釋只達(dá)到83.875%所以我們再提取一個，此時公共因子對原始數(shù)據(jù)的解釋達(dá)到了96.336%，選取前兩個因子已足夠替代原來的變量。

（3）變量命名

第一因子上包括年末供水綜合生產(chǎn)能力、年末供水管道長度、全年供水總量、生活用水、生產(chǎn)用水、用水人口，可命名為存量因子；第二因子包括人均日生活用水量，可命名為流量因子。

（4）成分得分系數(shù)矩陣

由成分得分系數(shù)矩陣，可知F1（存量因子）=0.184*年末供水綜合生產(chǎn)能力+0.176*年末供水管道長度+0.166*全年供水總量+0.135*生活用水+0.206*生產(chǎn)用水+0.223*用水人口-0.216*人均日生活用水量

F2可以類似求出。

（四）后續(xù)分析

當(dāng)我們獲得了各城市在兩個公因子的得分后，就可以利用因子得分進(jìn)行分類和排序。我們可以利用計算變量和排序來進(jìn)行各城市的供水安全得分計算和排序。

綜合得分=0.47193*FAC1_1+0.29158*FAC2_1+0.07716*FAC3_1，其中FAC1_1、FAC2_1和FAC3_1是在做因子分析時提取的公因子保存變量，前面的系數(shù)是各個公因子的方差貢獻(xiàn)率。根據(jù)計算的“綜合得分”表，可以看出，廣東、江蘇、廣西是供水安全最有保障的城市，海南、湖北、湖南、浙江的綜合得分介于100～150之間，供水安全次之，而新疆，寧夏，重慶，河南，內(nèi)蒙古等城市的綜合得分為負(fù)值，說明這些城市的供水能力較差。

（五）研究結(jié)論

經(jīng)過以上研究，我們可以對我國城市供水安全問題有一個比較全面的了解，這對于我國城市以后的發(fā)展有重要的借鑒和指導(dǎo)意義。比如根據(jù)回歸分析部分可知，我國城市居民用水量在總用水量中占了很大的比重，這與我國眾多的人口基數(shù)是分不開的，工業(yè)用水所占比重次之。

本文利用多種統(tǒng)計方法對各地區(qū)進(jìn)行了統(tǒng)計分析，加入偏相關(guān)分析，有利于控制其他變量的影響，接著利用逐步回歸對各種指標(biāo)進(jìn)行篩選，最后利用因子分析對經(jīng)濟(jì)綜合指標(biāo)進(jìn)行了降維處理，大大降低共線性問題，并利用因子綜合得分對各地區(qū)進(jìn)行排序。

【參考文獻(xiàn)】

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