基于因子分析和聚類分析的安徽省環(huán)境保護(hù)評價(jià)研究

張雨萌

摘要：根據(jù)安徽省工業(yè)的廢水排放總量、二氧化硫排放量、煙塵排放量、固體廢物利用率以及煙塵去除量5個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，運(yùn)用因子分析和聚類分析，評價(jià)安徽省16個(gè)地級市的環(huán)境保護(hù)，并將城市分成4個(gè)不同類別，第1類別包括淮南、銅陵和蕪湖，第2類別包括合肥和馬鞍山，第3類別包括宿州、六安和黃山，第4類別包括池州、宣城、安慶，還有滁州、淮北、蚌埠、亳州和阜陽，然后對各類別城市污染程度和控制進(jìn)行分析。最后，分別為每類別城市的環(huán)境保護(hù)提出應(yīng)對措施和建議。

關(guān)鍵詞：安徽省;環(huán)境保護(hù)評價(jià);因子分析;聚類分析

中圖分類號：F2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.05.008

安徽省“十三五”規(guī)劃明確表示，全省到2020年，污染物的排放強(qiáng)度和排放總量要持續(xù)降低，有效控制住環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步完善環(huán)境治理體系。各市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、污染排放和污染控制等諸多方面均存在差異，要因地制宜制定相應(yīng)的措施。選取2016年安徽省16市的相關(guān)數(shù)據(jù)，用因子分析和聚類分析法了解各市環(huán)保方面的問題，提出相應(yīng)建議。

1理論分析和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1.1因子分析

因子分析是將一些非常復(fù)雜的變量重組為幾個(gè)新的無關(guān)復(fù)合因子的過程。公因子就是每一組變量所代表的一個(gè)基本結(jié)構(gòu)。計(jì)算指標(biāo)提取公因子然后建立分析模型，計(jì)算因子得分、綜合得分，進(jìn)行分析、評價(jià)和排名。

1.2聚類分析

聚類分析是將多個(gè)指標(biāo)的樣本進(jìn)行分類，確定各個(gè)指標(biāo)之間的相關(guān)性，然后將這些指標(biāo)整理成大小類群。采用聚類分析中一種常用的層次聚類分析法，將一定數(shù)量的指標(biāo)各自先看成一類，根據(jù)各指標(biāo)的平方歐氏距離，合并最近的各類指標(biāo)，直到所有的指標(biāo)合并為一類。

1.3數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

選取各地級市工業(yè)的廢水、二氧化硫和煙塵排放量，工業(yè)的固體廢物利用率、煙塵去除量5個(gè)指標(biāo)，記x1、x2、x3、x4、x5，數(shù)據(jù)均來源《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒2016》。

在分析前必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。一是正向化，對環(huán)境保護(hù)來說x1、x2、x3指標(biāo)越小越好，而x4、x5指標(biāo)越大越好，因此必須同趨勢化。二是無量綱化，為了去除各個(gè)指標(biāo)不同的量綱和單位帶來的不可通度性，將各指標(biāo)作無量綱化處理。

2結(jié)果與分析

2.1因子分析

2.1.1適宜性檢驗(yàn)

在SPSS中，經(jīng)KMO檢驗(yàn)和Bartletts球形檢驗(yàn)測定檢驗(yàn)偏相關(guān)性，以確定樣品是否適合于因子分析。結(jié)果顯示，數(shù)據(jù)KMO檢驗(yàn)為0.779大于0.600，Bartletts球形檢驗(yàn)卡方值為0.001小于0.050，做因子分析適合。

2.1.2累積方差貢獻(xiàn)

主成分法獲取初始因子，因子旋轉(zhuǎn)后累計(jì)貢獻(xiàn)率大于等于85%、特征值大于1的提取主成分，最后提取兩個(gè)主因子，解釋了總變異的76.847%，基本全面地體現(xiàn)了所有信息。

2.1.5因子分析結(jié)果

根據(jù)F1、F2和F，把處理后的數(shù)據(jù)代入上式，得到各類得分，進(jìn)行排序后如表1。根據(jù)F1的分?jǐn)?shù)和排名，污染強(qiáng)度排名與GDP相當(dāng)，最為嚴(yán)重的是淮南、馬鞍山、合肥和蕪湖，其次是銅陵、淮北、滁州和宿州，安慶、宣城、阜陽、六安、蚌埠、池州、亳州和黃山相對污染強(qiáng)度較小。根據(jù)F2的分?jǐn)?shù)和排名，污染控制情況相對較好的是阜陽、亳州、蚌埠、安慶和滁州，其次是合肥、池州、宣城、淮北和銅陵，還有馬鞍山、蕪湖、淮南、六安、黃山和宿州。根據(jù)F的分?jǐn)?shù)和排名，池州以及亳阜蚌地區(qū)、環(huán)境保護(hù)狀況相對較好，然后是黃山、安慶、宣城、六安和滁州，其次為淮北、銅陵、宿州、合肥、蕪湖、馬鞍山和淮南。

2.2聚類分析

標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的聚類分析。先后針對污染的強(qiáng)度、控制以及綜合的情況進(jìn)行3次聚類，有助于剖析各市狀況。

2.2.1污染強(qiáng)度聚類分析

根據(jù)x1、x2、x3 3個(gè)指標(biāo)對16個(gè)市污染強(qiáng)度進(jìn)行聚類，可以將16市分為3個(gè)類別。

第1類：包括淮南，結(jié)合表1，污染強(qiáng)度排第1位，定義為強(qiáng)污染類。

第2類：包括馬鞍山、合肥，定義為中污染類。

第3類：包括淮北、蕪湖、滁州、宿州、銅陵、黃山、宣城、安慶、池州、六安、蚌埠、亳州以及阜陽，為低污染類。

2.2.2污染控制聚類分析

根據(jù)x4、x5指標(biāo)對16個(gè)市污染控制情況進(jìn)行聚類，可以將16個(gè)市分為3大類別。

第1類：包括蚌埠、亳州、池州、阜陽、安慶、滁州、淮北、宣城以及合肥，結(jié)合表1，污染控制情況較好。

第2類：包括蕪湖、淮南、馬鞍山、銅陵，這4個(gè)市污染控制情況一般。

第3類：包括黃山、六安、宿州，這3個(gè)市污染控制情況較差。

2.2.3綜合情況聚類分析

根據(jù)5個(gè)指標(biāo)對16個(gè)市進(jìn)行聚類，按照綜合情況，分為4類。

第1類：淮南、銅陵、蕪湖，根究之前結(jié)果可以看出，這3個(gè)市的污染強(qiáng)度較大，污染控制一般。

第2類：馬鞍山、合肥，污染強(qiáng)度較大，污染控制也較好。

第3類：宿州、六安、黃山，污染強(qiáng)度較小，但控制情況較差。

第4類：池州、宣城、滁州、安慶和皖北4市淮北、蚌埠、亳州和阜陽，污染強(qiáng)度較小，控制情況也較好。

3建議

依據(jù)分析結(jié)果，從污染治理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面分別對各類城市提出建議：

（1）淮南、銅陵和蕪湖在環(huán)境保護(hù)方面的情況并不太樂觀，應(yīng)該在減少污染物排放和加強(qiáng)環(huán)境治理方面多下功夫，在環(huán)境方面加大投資和建設(shè)力度，著力改善生態(tài)環(huán)境。

（2）馬鞍山和合肥污染排放強(qiáng)度大，污染控制做得也較好。重點(diǎn)要降低污染強(qiáng)度，加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，重視污染低、消耗低的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，降低污染物排放量。

（3）宿州、六安和黃山污染強(qiáng)度較小，但控制情況也較差，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、污染物排放量增加，如果不及時(shí)管理，將會(huì)影響環(huán)境質(zhì)量和發(fā)展水平，應(yīng)該加大力度保護(hù)環(huán)境，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做準(zhǔn)備。

（4）池州、宣城、滁州、安慶，還有皖北的亳蚌阜及淮北地區(qū)。污染的強(qiáng)度較小，控制情況也較好，發(fā)展壓力相對來說較小，但也應(yīng)注重高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)也不能減少污染治理力度。

參考文獻(xiàn)

[1]葉宗裕.關(guān)于多指標(biāo)綜合評價(jià)中指標(biāo)正向化和無量綱化方法的選擇[J].浙江統(tǒng)計(jì)，2003，（4）：24-25.

[2]徐一萍.基于因子分析和聚類分析的我國R&D投入水平研究[J].科技與經(jīng)濟(jì)，2011，24（1）：75-79.