基于因子分析的各省市環(huán)境綜合水平研究

摘?要：對2017年31個省市的綜合反映水資源污染程度和空氣污染程度的8個因素進行實證研究，建立因子模型，綜合分析且對比全國各省市的環(huán)境綜合水平，由綜合得分排名得出我國環(huán)境綜合水平差別懸殊;具體表現(xiàn)為廣東省、河北省環(huán)境綜合水平較差，西藏自治區(qū)、海南省環(huán)境綜合水平較好;提出在環(huán)境治理的過程中要全面控制好水資源和空氣質(zhì)量水平。

關(guān)鍵詞：因子分析?環(huán)境水平?綜合評價指標(biāo)

自習(xí)近平總書記在黨的十九大提出“綠水青山就是金山銀山”的理念之后，環(huán)境問題成為了當(dāng)前首要的國家大事，堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境成為一項基本國策。本文選取能綜合反映空氣質(zhì)量水平以及水資源質(zhì)量水平的變量，構(gòu)建了含有8個變量的指標(biāo)體系，對2017年全國31個省市的廢水排放量（x1）、廢水中需氧量排放量（x2）、廢水中氨氮排放量（x3）、空氣中SO2排放量（x4）、空氣中氨氮化物排放量（x5）、空氣中煙粉塵排放量（x6）、一般工業(yè)廢物產(chǎn)生量（x7）、生活垃圾清運量（x8）進行數(shù)據(jù)研究。（文中所有數(shù)據(jù)均來自2017年中國統(tǒng)計年鑒）

一、指標(biāo)相關(guān)性分析

進行因子分析的前提條件是各個解釋變量之間具有較高的相關(guān)性，這樣才能從原始變量中提取少數(shù)幾個公共因子來解釋原有變量的信息，達到降維和簡化的效果。為避免不同的變量之間因為量綱不同而造成結(jié)果誤差，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入spss軟件進行標(biāo)準(zhǔn)化，運用KMO統(tǒng)計量和Bartlett的球形度檢驗變量之間的相關(guān)程度。得到KMO=0.795，Bartlett檢驗p值=0.000，表明，所選擇的解釋變量適合做因子分析。

二、因子模型的建立

三、因子模型的求解與結(jié)果分析

由數(shù)據(jù)的相關(guān)性矩陣出發(fā)，采用主成分分析的方法按照特征根大于1的原則，提取公共因子，得到因子載荷矩陣，并采用正交旋轉(zhuǎn)法進行因子旋轉(zhuǎn)，使得各原始變量在提取的公共因子上的得分更加趨于0或1，使因子命名更加明確。由SPSS軟件得到表1、表2結(jié)果如下：

由表1可知，提取出了2個公共因子，累計方差貢獻率達到了90.611%，即由提取出來的公共因子所解釋的方差部分占據(jù)了原始解釋變量方差的90.611%，說明公共因子能較好的代表原解釋變量的信息。為了明確公共因子在各解釋變量上的占比權(quán)重，更好地解釋公共因子，并為其命名，對提取出來的兩個公共因子利用最大方差法進行因子正交旋轉(zhuǎn)，得到表2。

由表2可知，公共因子F1在變量X1，X2，X3，和X8的載荷值較大，公共因子F1在變量X7，X6，X4以及X5上的載荷值較大。而F1中的4個因素可以綜合反應(yīng)水資源污染程度，因為環(huán)境中水資源質(zhì)量會受污水排放量的破壞，一般廢水中含氧量以及氨氮排放量會對水資源造成惡劣的影響，導(dǎo)致環(huán)境水平下降，而一般產(chǎn)生的城市生活垃圾廢物通過下水道直接排放，對地下水造成影響，降低了環(huán)境水平。F2中的4個因素主要反映了空氣污染程度，大量的SO2，氨氮化物，以及煙粉塵的排放會導(dǎo)致空氣質(zhì)量水平下降，對環(huán)境造成污染，而一般的工業(yè)生產(chǎn)，都會向空氣排放大量的此類污染氣體，導(dǎo)致環(huán)境水平大幅度下降。因此，影響環(huán)境綜合水平的因素主要分為兩大類，即水資源污染程度和空氣污染程度。

最后建立綜合評價模型，由各個因子的方差貢獻率ai（i=1，2）計算各省市的綜合得分

將得分前五和后五的省份展示如下，得到表3：

基于對公共因子的合理解釋，結(jié)合各省市在兩個因子上的得分和綜合得分可以分析和評價全國各省市的綜合環(huán)境水平。在反映水資源污染程度的因子F1上，首當(dāng)其沖的省份為：廣東省、江蘇省。其中廣東省得分3.45307，江蘇省得分1.92929，遠高于其他省份。這表明，廣東省和江蘇省水資源污染十分嚴(yán)重，水資源環(huán)境急需改善。其他大部分省市的得分聚集在-1到1之間，說明全國各省份水資源污染程度相當(dāng)且較為嚴(yán)峻。在代表空氣污染程度的因子F2上，得分最高的前五個省分別為河北省、山東省、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和遼寧省;得分較低的有上海，北京，西藏等地。上海、北京屬于金融和政治中心，主要以金融業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)為主，西藏則屬于偏遠地區(qū)，工業(yè)欠發(fā)達，因而工業(yè)污染廢氣排放量少，空氣質(zhì)量水平較好。

綜合得分表明得分前四的省份分別為廣東省、山東省、江蘇省、河北省，且遠遠高于其他省份。廣東省、江蘇省屬于水質(zhì)污染嚴(yán)重的省份，但空氣質(zhì)量水平良好。如果能夠合理整改污水排放，其環(huán)境綜合水平有大幅提升的空間;以重工業(yè)為主的河北省，工業(yè)排放的污染氣體使得空氣受到嚴(yán)重污染，環(huán)境綜合水平較差，空氣治理刻不容緩;而山東省水資源和空氣污染程度都較嚴(yán)重，只有嚴(yán)格控制好水資源和空氣質(zhì)量水平才能有較好的環(huán)境質(zhì)量。綜合得分最低也意味著環(huán)境綜合水平最優(yōu)的五個省份分別為：西藏自治區(qū)、海南省、天津市、青海省、北京市。北京市的環(huán)境治理是全國環(huán)境保護的標(biāo)桿環(huán)境綜合水平較高;天津市和海南省擁有著優(yōu)越的地理位置和治理能力，環(huán)境保護取得了高質(zhì)量成果;青海省和西藏自治區(qū)因為地處偏遠，原生態(tài)的自然環(huán)境得到了良好的保護，綜合環(huán)境水平非常高。

上述分析表明，一個區(qū)域的環(huán)境綜合水平與水資源污染程度和空氣污染程度密不可分。國家現(xiàn)在越來越注重環(huán)境保護與環(huán)境治理，頒布了一系列措施并加大投資力度。近年來全國各地綠化面積增多，排污排廢都得到控制并研究出新型技術(shù)實行污水處理和廢氣凈化，在很多程度上控制了污染擴大的趨勢，環(huán)境綜合水平得到改善。我國許多因為經(jīng)濟發(fā)展而使環(huán)境遭到破壞的省份急需加大力度進行環(huán)境治理。“綠水青山就是金山銀山”，在當(dāng)代經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時，加強環(huán)境治理加強環(huán)境保護也必不可少。

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（胡銳玲，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院）