京津冀及周邊城市群空氣質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的關(guān)聯(lián)性分析

張翠芝 安海崗 劉沅靈

【摘 ?要】論文運(yùn)用空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）灰色關(guān)聯(lián)分析法，分析京津冀及其周邊城市空氣質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的關(guān)聯(lián)性，旨在對(duì)空氣質(zhì)量與不同城市間經(jīng)濟(jì)規(guī)模因素的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，除河北省空氣質(zhì)量與第一、二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)外，北京市、山西省、山東省、河南省空氣質(zhì)量均與第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。通過(guò)研究，建議各城市重視從農(nóng)業(yè)上減輕空氣污染，加強(qiáng)對(duì)務(wù)農(nóng)人員做好環(huán)境保護(hù)宣傳，切實(shí)做好病蟲害的預(yù)防工作，達(dá)到用量少見(jiàn)效大的防治效果，同時(shí)各城市應(yīng)加大對(duì)工業(yè)廢氣的檢測(cè)力度并提高空氣凈化治理水平。

【Abstract】This paper analyzes the correlation between air quality and economic development scale of Beijing-Tianjin-Hebei and the surrounding cities by using the grey relation analysis method of air quality index （AQI）， aiming to analyze the correlation between air quality and economic scale factors among different cities. The results show that air quality in Beijing City， Shanxi Province， Shandong Province and Henan Province all have a strong correlation with the gross product of primary industry， except for Hebei Province， where air quality has a strong correlation with the gross product of primary and secondary industries. Through research， it is recommended that cities pay attention to reducing air pollution from agriculture， strengthen environmental protection publicity for farmers， and do a good job in the prevention of plant diseases and insect pests， so as to achieve the control effect of less consumption and greater effectiveness. At the same time， all cities should strengthen the detection of industrial waste gas， and improve the level of air purification and governance.

【關(guān)鍵詞】京津冀;空氣質(zhì)量;灰色關(guān)聯(lián);經(jīng)濟(jì)發(fā)展

【Keywords】Beijing-Tianjin-Hebei; air quality; grey relation; economic development

【中圖分類號(hào)】X22;F124.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2021）07-0051-02

1 引言

隨著京津冀地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題逐漸走入大眾視野，受到各界關(guān)注。自然環(huán)境既可以為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)保障也可以制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也影響著城市環(huán)境污染的治理能力。環(huán)境污染中空氣質(zhì)量問(wèn)題備受關(guān)注，空氣質(zhì)量受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的影響。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者多從不同角度探尋空氣質(zhì)量的變化規(guī)律，部分學(xué)者基于關(guān)聯(lián)角度，分析空氣質(zhì)量與城鄉(xiāng)收入差距之間的關(guān)聯(lián)[1];還有一些學(xué)者采用統(tǒng)計(jì)分析和空間分析等方法，針對(duì)空氣質(zhì)量的時(shí)空變化特征及其影響因素進(jìn)行研究[2];在有關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素與空氣質(zhì)量的研究中，一些學(xué)者得出空氣質(zhì)量受到人口遷移、地理位置、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化水平等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素影響的結(jié)論[3]。論文主要對(duì)京津冀及周邊城市空氣質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法，分析了京津冀及其周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）值之間的相關(guān)性，并對(duì)各城市的空氣治理提供了科學(xué)建議。

2 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來(lái)源

空氣質(zhì)量指數(shù)是根據(jù)空氣中的各種有機(jī)物成分含量占比將檢測(cè)到的空氣污染物濃度簡(jiǎn)化為單一概念性的指數(shù)表示形式，可直接利用該概念性指數(shù)把檢測(cè)到的空氣質(zhì)量?jī)?yōu)劣程度進(jìn)行分級(jí)計(jì)算表示，故論文主要采用AQI來(lái)分析城市的空氣質(zhì)量。論文的研究對(duì)象是京津冀及周邊31個(gè)城市，分別是北京、天津、石家莊、保定、邯鄲、邢臺(tái)、唐山、滄州、廊坊、衡水、秦皇島、張家口、承德、太原、大同、陽(yáng)泉、晉中、長(zhǎng)治、晉城、朔州、忻州、濟(jì)南、德州、聊城、鄭州、開(kāi)封、安陽(yáng)、焦作、濮陽(yáng)、鶴壁、新鄉(xiāng)。引用了2015年至2019年間的AQI值日數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)選自空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)。由于空氣質(zhì)量的延續(xù)性，可用前一天的數(shù)值和后一天的數(shù)值取平均代替缺失的數(shù)據(jù)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)源于萬(wàn)德數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性和完整性，將第一、二、三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、地區(qū)生產(chǎn)總值以及人均GDP等5項(xiàng)指標(biāo)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的影響因素。

3 灰色關(guān)聯(lián)分析法

灰色關(guān)聯(lián)分析法，又稱“灰色關(guān)聯(lián)度”，它是一種用來(lái)衡量各個(gè)因素之間相互關(guān)聯(lián)程度的測(cè)量方法。該數(shù)據(jù)分析方法可廣泛應(yīng)用于測(cè)量和判斷整體子系統(tǒng)在未來(lái)發(fā)展的變化趨勢(shì)，確定因變量與自變量之間的數(shù)值關(guān)系，通過(guò)樣本數(shù)據(jù)對(duì)各子系統(tǒng)中因素之間的數(shù)值關(guān)系進(jìn)行描述，判斷這些因素之間相互關(guān)聯(lián)的程度。其具體計(jì)算過(guò)程包括以下五部分：

①確定參考序列和比較矩陣。

②原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理。

本文采用均值化法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱處理，即將各個(gè)序列每年的統(tǒng)計(jì)值與整條序列的均值作比值。

③計(jì)算兩級(jí)極大差和極小差。

④計(jì)算參考序列和比較序列對(duì)應(yīng)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)。

⑤計(jì)算關(guān)聯(lián)度。

因?yàn)殛P(guān)聯(lián)系數(shù)是參考序列與比較序列在其一時(shí)刻的相對(duì)差值，它的數(shù)值不止一個(gè)，不便于進(jìn)行整體分析，因此利用比較序列與參考序列相對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均值表示自變量與因變量間的關(guān)聯(lián)程度。

4 空氣質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)規(guī)模因素的關(guān)聯(lián)性分析

首先，利用Microsoft Excel和SPSS軟件對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，然后結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)分析使用Matlab計(jì)算出空氣質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的關(guān)聯(lián)度，以此進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。

根據(jù)分析結(jié)果可知，空氣質(zhì)量與地區(qū)生產(chǎn)總值關(guān)聯(lián)較強(qiáng)的城市有石家莊、保定、滄州、承德、邯鄲、唐山、邢臺(tái);空氣質(zhì)量與第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值關(guān)聯(lián)極強(qiáng)的城市有石家莊、鶴壁、開(kāi)封;關(guān)聯(lián)程度較強(qiáng)的有北京、保定、廊坊、唐山、邢臺(tái)、鄭州、安陽(yáng)、濮陽(yáng)、新鄉(xiāng)、濟(jì)南、太原、長(zhǎng)治、大同、朔州、忻州、陽(yáng)泉、天津、晉中;空氣質(zhì)量與第二產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)較強(qiáng)的城市有保定、滄州、承德、邯鄲、衡水、廊坊、邢臺(tái)、張家口、鶴壁、濮陽(yáng)、德州、大同、天津;空氣質(zhì)量與第三產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)較強(qiáng)的城市有聊城、晉城、天津;空氣質(zhì)量與人均地區(qū)生產(chǎn)總值關(guān)聯(lián)極強(qiáng)的城市有石家莊;關(guān)聯(lián)較強(qiáng)的城市有滄州、承德、邯鄲、邢臺(tái)、張家口、鶴壁、濮陽(yáng)、聊城、晉城、天津。

通過(guò)以上分析發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)方面，河北的AQI值與第一、二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，并且受第二產(chǎn)業(yè)影響最大。北京市、山西省、山東省、河南省空氣質(zhì)量均與第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。第一產(chǎn)業(yè)主要指以農(nóng)業(yè)為主，河北不僅擁有巨大的糧棉產(chǎn)量，還是重要的漁業(yè)產(chǎn)區(qū)。山東和河南農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，是當(dāng)之無(wú)愧的農(nóng)業(yè)大省。種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)都屬于山西的八大產(chǎn)業(yè)，可見(jiàn)其第一產(chǎn)業(yè)占比之大。第一產(chǎn)業(yè)對(duì)AQI值的影響體現(xiàn)在如下兩方面，一方面是化肥農(nóng)藥的濫用，長(zhǎng)期過(guò)量地使用化肥與農(nóng)藥無(wú)疑會(huì)對(duì)空氣產(chǎn)生巨大污染;另一方面是農(nóng)業(yè)廢棄物污染，如露天秸稈的焚燒，其焚燒中產(chǎn)生的污染顆粒便會(huì)引發(fā)霧霾。

河北產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，多為傳統(tǒng)的粗放型產(chǎn)業(yè)如采礦業(yè)、制造業(yè)等。2019年河北粗鋼產(chǎn)量高達(dá)2.4億噸，將近占全國(guó)總量的四分之一，位居第一。從能源消費(fèi)量來(lái)看，河北省能源消費(fèi)總量大，遠(yuǎn)超全國(guó)平均水平。除了工業(yè)上污染物高強(qiáng)度的排放外，河北大部分地區(qū)位于平原地帶，所處地理位置和氣候條件不利于空氣中污染物的擴(kuò)散，這也是加重河北空氣污染的重要因素。河北大部分地區(qū)冬季寒冷干燥，氣壓低，空氣不易流通，易形成霧霾天氣，因此霧霾天氣出現(xiàn)帶有季節(jié)性特點(diǎn)，且冬季較常見(jiàn)。另外，河北人口眾多，冬季居民大部分采用燃煤取暖，且大部分地區(qū)是火力發(fā)電，向空氣中排放了大量的污染性氣體，加重環(huán)境污染。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

為探索出空氣質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模之間的關(guān)系，論文以京津冀及周邊的31個(gè)城市為例，對(duì)其2015—2019年間的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與AQI數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理歸納，并采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)各市的4項(xiàng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)與AQI值進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明，河北省空氣質(zhì)量與第一、二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，北京市、山西省、山東省、河南省空氣質(zhì)量均與第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。

5.2 建議

論文研究城市大多來(lái)自農(nóng)業(yè)大省，環(huán)境治理工作必須從底層抓起。政府應(yīng)對(duì)務(wù)農(nóng)人員做好環(huán)境保護(hù)宣傳，推廣秸稈粉碎或堆腐還田政策，加大秸稈焚燒懲罰力度;農(nóng)藥污染問(wèn)題也不容輕視，政府應(yīng)切實(shí)做好病蟲害的預(yù)防工作，改進(jìn)單一的用藥方式，盡可能地達(dá)到用藥量小、防治效果好的目的。此外，河北省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理，政府應(yīng)制定政策加大對(duì)清潔能源的綜合利用，尤其是在冬季采暖季期間。

【參考文獻(xiàn)】

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