鄭州市空氣質(zhì)量影響因素研究
——基于灰色關(guān)聯(lián)分析

劉忠廣

（河南工程學(xué)院，鄭州451191）

鄭州市空氣質(zhì)量影響因素研究
——基于灰色關(guān)聯(lián)分析

劉忠廣

（河南工程學(xué)院，鄭州451191）

隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)生存環(huán)境的要求也越來(lái)越高。隨著鄭州經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鄭州的空氣質(zhì)量卻不盡如人意。定量研究鄭州市空氣質(zhì)量與影響因素之間的關(guān)聯(lián)度，對(duì)于改善鄭州空氣質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展有一定的參考價(jià)值。利用灰色關(guān)聯(lián)分析，得到以下結(jié)論：鄭州市污染物排放對(duì)優(yōu)良天數(shù)的影響最大；城市發(fā)展建設(shè)對(duì)優(yōu)良天數(shù)的影響較大；經(jīng)濟(jì)發(fā)展與鄭州天氣優(yōu)良天數(shù)的關(guān)聯(lián)度小于污染物排放和城市建設(shè)的關(guān)聯(lián)度。

空氣質(zhì)量；城市發(fā)展；灰色關(guān)聯(lián)分析

鄭州航空港區(qū)是中國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)，鄭州也是中國(guó)（河南）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)的主要組成部分之一。同時(shí)，鄭州是中國(guó)中部地區(qū)重要的中心城市、中原經(jīng)濟(jì)區(qū)核心城市。然而，隨著鄭州經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鄭州的空氣質(zhì)量卻不盡如人意，從環(huán)保部發(fā)布的74個(gè)城市空氣質(zhì)量狀況看，鄭州市多次位列空氣質(zhì)量最差榜單，這也成為制約鄭州經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的因素之一。對(duì)于城市的空氣質(zhì)量有許多影響因素，定量研究鄭州市空氣質(zhì)量與影響因素之間的關(guān)聯(lián)度，對(duì)于改善鄭州空氣質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展有一定的參考價(jià)值。

一、研究方法及步驟

灰色關(guān)聯(lián)分析是灰色系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是一種系統(tǒng)分析方法。灰色關(guān)聯(lián)分析是對(duì)系統(tǒng)變化發(fā)展態(tài)勢(shì)的定量描述和比較的方法。灰色關(guān)聯(lián)分析的目的就是尋求系統(tǒng)中各因素間的主要關(guān)系、找出影響目標(biāo)值的主要因素，從而掌握事物的主要特征。灰色關(guān)聯(lián)分析方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)樣本量的多少和樣本有無(wú)規(guī)律都同樣適用，而且計(jì)算量小，應(yīng)用十分方便。灰色關(guān)聯(lián)分析是定量地比較或描述系統(tǒng)之間或系統(tǒng)中各因素之間在發(fā)展過(guò)程中隨時(shí)間而相對(duì)變化的情況，即分析時(shí)間序列曲線的幾何形態(tài)，用它們變化的大小、方向與速度等的接近程度來(lái)衡量它們之間關(guān)聯(lián)性的大小。如果兩比較序列的變化態(tài)勢(shì)基本一致或相似，其同步變化程度較高，即可以認(rèn)為兩者關(guān)聯(lián)程度較大，反之，兩者關(guān)聯(lián)程度較小。

（一）確定分析序列

在對(duì)所研究問(wèn)題定性分析的基礎(chǔ)上，確定一個(gè)因變量因素和多個(gè)自變量因素，設(shè)因變量數(shù)據(jù)構(gòu)成參考序列，各自變量數(shù)據(jù)構(gòu)成比較序列(i=1，2，…n)，n+1個(gè)數(shù)據(jù)序列形成如下矩陣：

（二）對(duì)變量序列進(jìn)行無(wú)量綱化處理

一般情況下，原始變量序列具有不同的量綱，很難進(jìn)行直接比較，為了保證分析結(jié)果的可靠性，需要對(duì)變量序列進(jìn)行無(wú)量綱化。常用的無(wú)量綱化方法有初值化變換、均值化變換的標(biāo)準(zhǔn)化變換等。無(wú)量化后各因素序列形成如下矩陣：

（三）求差序列、最大差和最小差

計(jì)算參考序列與其他各列對(duì)應(yīng)期的絕對(duì)差值，形成如下絕對(duì)差值矩陣：

最大差和最小差為絕對(duì)差值矩陣中的最大數(shù)和最小數(shù)：

（四）計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

對(duì)絕對(duì)值矩陣中數(shù)據(jù)作如下變換：

從而得到關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣：

（五）計(jì)算關(guān)聯(lián)度

（六）依關(guān)聯(lián)度排序

將各比較序列與參考序列的關(guān)聯(lián)度從大到小排序，關(guān)聯(lián)度越大，說(shuō)明比較序列與參考序列變化的態(tài)勢(shì)一致。

二、實(shí)證分析

（一）指標(biāo)選取

根據(jù)已有的研究，選取了以下因素來(lái)分析對(duì)鄭州空氣質(zhì)量的影響：人均GDP、建成區(qū)面積、人均公共綠地、綠化覆蓋率、工業(yè)增加值、固定資產(chǎn)投資、房屋施工面積、民用機(jī)動(dòng)車擁有量、工業(yè)固定廢物產(chǎn)生量、廢水排放量、二氧化硫排放量、煙（粉）塵排放量等13個(gè)指標(biāo)，選取2006-2014年各指標(biāo)值建立比較數(shù)列。2007-2015年各年的優(yōu)良天數(shù)（按API標(biāo)準(zhǔn)）建立參考數(shù)列X0。具體指標(biāo)體系見(jiàn)表1。原始數(shù)據(jù)（見(jiàn)表2）來(lái)源于2007-2015年鄭州國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公告。

表1 空氣質(zhì)量影響因素指標(biāo)體系

表2 鄭州市空氣質(zhì)量指標(biāo)原始數(shù)據(jù)

（二）計(jì)算結(jié)果

按照灰色關(guān)聯(lián)分析的步聚首先對(duì)表2的數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱處理，求絕對(duì)差序列，再計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)，因?yàn)殛P(guān)聯(lián)系數(shù)是比較數(shù)列與參考數(shù)列在各個(gè)時(shí)刻的關(guān)聯(lián)程度值，所以它的數(shù)值不止一個(gè)，而信息過(guò)于分散不便于進(jìn)行整體性比較，所以需要將各個(gè)時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)集中為一個(gè)值，即求其平均值，作為比較數(shù)列與參考數(shù)列間關(guān)聯(lián)程度的數(shù)量表示。各個(gè)時(shí)刻關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均值稱為關(guān)聯(lián)度。三個(gè)一級(jí)指標(biāo)和十三個(gè)二級(jí)指標(biāo)與空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)的關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果如表3。

表3 關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果

三、結(jié)論與建議

從表3的結(jié)果可以看出：第一，鄭州市污染物排放對(duì)優(yōu)良天數(shù)的影響最大，綜合關(guān)聯(lián)度0.8938，分指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度也都在0.8以上。所以，鄭州需采取強(qiáng)力措施加大治理力度，特別是要控制二氧化硫的排放。第二，城市發(fā)展建設(shè)對(duì)優(yōu)良天數(shù)的影響較大，綜合關(guān)聯(lián)度在0.8380。其中建成區(qū)面積、人均公共綠地、綠化覆蓋率的關(guān)聯(lián)度都在0.9以上，與鄭州天氣優(yōu)良天數(shù)關(guān)聯(lián)度很高。所以，鄭州一方面可以拉大城市框架，使各種資源在區(qū)域內(nèi)得到擴(kuò)散。另一方面，要繼續(xù)加大植樹(shù)造林，擴(kuò)大綠地面積，增加綠地覆蓋率。這都有助改善鄭州市空氣質(zhì)量。第三，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與鄭州天氣優(yōu)良天數(shù)的關(guān)聯(lián)度為0.7294，小于污染物排放和城市建設(shè)的關(guān)聯(lián)度。說(shuō)明在政府部門對(duì)環(huán)境保護(hù)的行政干預(yù)及強(qiáng)力治理下，取得了一定的效果。但是關(guān)聯(lián)度也不算太小，所以政府部門的行政治理不能放松，尚需進(jìn)一步加強(qiáng)。

[1]劉志勇.經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、新型城鎮(zhèn)化與空氣質(zhì)量關(guān)系研究[J].調(diào)研世界，2016(9).

[2]黃亞林.武漢城市圈城市化發(fā)展與環(huán)境空氣質(zhì)量關(guān)系探討[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2015(12).

[3]蔡怡靜.城市空氣質(zhì)量影響因素的實(shí)證分析[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2015(2).

[4]彭云飛.經(jīng)濟(jì)管理中常用數(shù)量方法[M].北京：經(jīng)濟(jì)管理出版社，2011(5).

［責(zé)任編輯：蘭欣卉］

F062.5

A

1005-913X（2017）09-0123-02

2017-07-19

劉忠廣(1972-)，男，河南延津人，副教授，碩士，研究方向：區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。