因子分析城市环境
运用SPSS 对各主要城市的工业废气进行因子分析
(0801班 )
摘要 改革开放以来,中国经济取得了世人为之瞩目的成就,伴随着改革开放的不断深入和工业化的迅速推进,中国城市化的进程开始加速。城市化一方面孕育了城市现代文明,促进了经济、文化和科技的发展,改变了人们的传统生活观念;另一方面由于发展的需要,从环境获取资源的数量越来越多,排放到环境中的气体、液体和固体废弃物也迅猛增加,既造成环境污染,又造成自然资源的破坏和再生能力的下降。如何解决好经济的可持续发展和环境问题的冲突,是一个亟待研究的重要课题。
本文利用因子分析统计方法,对我国各地区的环境污染程度做了定量研究。 关键词 因子分析 环境污染 各主要城市 分析
一,考察原有变量是否适合进行因子分析
考察收集到的原有变量之间是否存在一定的线性关系,是否适合采用因子分析提取因子。这里,借助巴特利特球度检验和KOM 检验方法进行分析。 巴特利特球度检验和KOM 检验
KMO and Bartlett's Test
由此表可知:巴特利特球度检验统计量的观测值为181.550,相应的概率P-值接近0。如果显著性水平α为0.05, 由于概率P-值小于显著性水平α,则应拒绝原假设,认为相关系数矩阵与单位阵有显著差异。同时,KOM 值为0.756, 根据Kaiser 给出的KOM 度量标准可知原有变量适合进行因子分析。
二,提取因子
因子分析的初解释
Communalities
Extraction Principal Analysis.
工业粉尘排放量(吨) 工业二氧化硫去除量(吨) 工业烟尘去除量(吨) 工业粉尘去除量(吨) 废气治理设施数(套) 脱硫设施(套)
废气治理设施本年运行费用(万元)
Method: Component
本次因子提取的总体效果较理想。
T
在此图中,横坐标为因子数目,纵坐标为特征根。可以看到:第一个因子的特征根值
很高,对解释原有贡献最大;第3个因子特征根值都较小,对解释原有变量的贡献很小,已经成为可被忽视的“高山脚下的碎石”,因此,提取2个因子是合适的。
因子载荷矩阵
Component Matrix(a)
由此表可知:9个变量在第一个因子上的载荷都很高,意味着他们与第一个因子的相关程度高,第一个因子很重要;第二个因子与原有变量的相关性均很小,他对原有变量的解释作用不明显。另外,还可以看到:这两个因子的实际含义比较模糊。
三,因子的命名解释
旋转后的因子载荷矩阵
Rotated Component Matrix(a)
工业粉尘去除量(吨) 废气治理设施数(套) 脱硫设施(套)
废气治理设施本年运行费用(万元)
由表可知:二氧化硫排放量、工业烟尘排放量、工业粉尘排放量、工业二氧化硫去除量、工业烟尘去除量、工业粉尘去除量在第1个因子上有较高载荷,第1个因子主要解释了这几个变量,可解释为内部排放量;废气治理设施数、脱硫设施、废气治理设施本年运行费用在第2个因子上有较高载荷,第2个因子主要解释了这几个变量,可解释为治理力度。
因子旋转中的正交矩阵
Component Transformation Matrix
因子协方差矩阵
Component Score Covariance Matrix 可以看出:两因子没有线性相关性,实现了因子分析的设计目标。由旋转后的因子载荷图可知:工业粉尘排放量、脱硫设施比较靠近两个因子坐标轴,表明如果分别用第一个因子刻画工业粉尘去除量,用第二个因子刻画脱硫设施,信息丢失较少,效果较好。但如果用一个因子分别刻画其他变量,则效果不很理想。
旋转后的因子载荷图
四,计算因子得分
因子得分系数矩阵
Component Score Coefficient Matrix
脱硫设施(套)
废气治理设施本年运行费用(万元)
根据因子得分系数矩阵可写出以下因子得分函数:
F1=0.022二氧化硫排放量-0.040工业烟尘排放量-0.204工业粉尘排放量+0.101工业二氧化硫去除量+0.191工业烟尘去除量+0.145工业粉尘去除量+0.239废气治理设施数+0.291脱硫设施+0.257废气治理设施本年运行费用
F2=0.308二氧化硫排放量+0.359工业烟尘排放量+0.505工业粉尘排放量+0.080工业二氧化硫去除量+0.014工业烟尘去除量+0.016工业粉尘去除量-0.038废气治理设施数-0.252脱硫设施-0.075废气治理设施本年运行费用。
由此可见,计算两个因子得分变量的变量值时,工业粉尘排放量和脱硫设施的权重较高,但方向恰好相反,这与因子的实际含义是相吻合的。另外,因子得分的均值为0,标准差为1。正值表示高于平均水平,负值表示低于平均水平。
五,各省市自治区的综合评价
可利用因子得分变量对地区进行对比研究。
可看出,成都、重庆、呼和浩特等地特别突出,污染特别严重,其他地都差不多,相对污染较小,而重庆的第二因子相对较高,说明其治理力度相对较大。
各地区两因子得分变量的散点图
对策和建议
(1)加强环境的综合治理。把环境的综合整治放到突出的位置,加大治理力度,限期搬迁排污量大的工业企业,对老工业项目要从实际出发,结合技术改造,分期分批进行整治,加快治理力度,努力控制和减少污染物的排放,限期整治。
(2)在可持续发展的基础上,政府及有关部门必须坚持先评价,后建设的原则,严格把好建设项目的理想审批关。凡是有污染问题的项目一律不办理其它有关手续。
(3)要进一步加强环境保护的宣传工作,以引起全社会对环境污染的广泛重视。坚持正面宣传为主。总结推广在发展循环经济,可持续发展方面的先进典范,建立严格的奖惩制度, 确保海河改造的顺利进行。
(4)在制定国民经济和社会发展规划时,一定要做好环境保护的总体规划。一定要将环境保护的可持续发展战略作为制定计划的指导思想,贯穿到社会发展当中去,将环境保护纳入产业政策之中,鼓励环保产业发展,加大治理力度使污水实现达标排放。 总结
我们在面临挑战的同时,同样也面临着机遇。未来的五年将是我国变化最大的五年,发展循环经济,使环境得到切实的改善和提高。中华民族的发展史,从某种意义上来说,就是人与自然环境的关系史。我国人民在创造和改造自然环境的过程中,创造了灿烂的文明,也付出了生态恶化,环境污染代价。在经济社会发展与环境之间的矛盾日益突出的情况下,必须调整发展模式,坚持可持续发展,适应建立社会主义市场经济体制的要求,大力推进环境保护的进程,坚定不移的沿着这条路走下去,并在前进过程中,不断总结经验、发现问题、克服困难,我们就一定会给子孙后代留下山川秀丽、碧水蓝天的优美环境,为我国的可持续发展开辟广阔的空间。
参考文献:
[1] 中国国家统计局数据库 2009年主要城市工业废气排放及处理情况.xls [2] 中国知网 http://www.cnki.net/
[3] 张文彤的 《spss11统计分析教程》
[4] 《内蒙古统计》2000年05期 .应用SPSS 软件包对我国环境污染的因子分析 [5] 陈东景. 马安青 因子分析法在水质评价中的应用[期刊论文] -水文2002(03)