京津冀經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染的實證分析

雷鵬英;周潔;王鵬振;霍永峰

摘 要：經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染總是密不可分的，京津冀地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展也有著密切的聯(lián)系，有著聯(lián)動作用。本文通過主成分和聚類分析方法，對2016年京津冀地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染狀況進行了分析，并根據(jù)分析的結(jié)果提出合理性建議，以促進京津冀地區(qū)經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：主成分分析? 聚類分析? 經(jīng)濟發(fā)展? 環(huán)境污染

中圖分類號：F061.5 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2020）04（a）--02

改革開放以來，我國的經(jīng)濟發(fā)展是比較迅速的，但是經(jīng)濟的增長是粗放式的。工業(yè)企業(yè)數(shù)量在不斷擴大，是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。但工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的同時環(huán)境污染物的排放也是十分嚴重的，京津冀地區(qū)的發(fā)展也是如此，這嚴重阻礙了京津冀地區(qū)經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此研究京津冀經(jīng)濟與環(huán)境污染的關系，具有重要意義。

本文采用了主成分分析、聚類分析法，將2016年京津冀13個城市根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境污染的綜合情況劃分為3個區(qū)位，呈現(xiàn)不同區(qū)位的特征，結(jié)合所給分類的地區(qū)特征及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況提出合理的建議，使京津冀地區(qū)在經(jīng)濟發(fā)展持續(xù)增加的情況下可以保證經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展，促進生態(tài)環(huán)境的和諧，促進京津冀地區(qū)的共同發(fā)展。

1 研究方法

首先，當選取的指標較多時，為更好地反映經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染的關系，需要將多個指標轉(zhuǎn)化為可用主成分代替的較少指標，主成分分析可以很好的表示。其次，將主成分分析得到的得分情況，采用聚類分析，將京津冀的這幾個城市進行分類，并對這些城市的發(fā)展提出發(fā)展性建議。

1.1 主成分分析

主成分分析也稱主分量分析，是將多個指標轉(zhuǎn)化為較少的綜合指標，通過轉(zhuǎn)化生成的綜合指標稱為主成分，且各主成分間為不相關關系。然后通過KMO檢驗分析其合理性，具體步驟：

步驟1： 將原始數(shù)據(jù)標準化。

其中表示第i個指標第j個分區(qū)的原始數(shù)據(jù)和分別為第i個指標的樣本平均值和標準差。

步驟2：。計算相關系數(shù)矩陣。其中。

步驟3：計算對應的特征值與特征向量。

由計算求得每一個特征值λi，從而求得每一個特征向量μ1，μ2，…μn。

步驟4：計算方差貢獻率和累計貢獻率。

步驟5：計算最終要保留的主成分，。

1.2 聚類分析法

本文采用K-Means聚類，K-Means聚類的特點是多次迭代。在聚類過程中，觀測所屬的類會不斷進行自我調(diào)整，最后會形成一個穩(wěn)定的狀態(tài)。

2 數(shù)據(jù)指標

在本文中研究的是京津冀地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境狀況，對于經(jīng)濟狀況采用經(jīng)濟實力、經(jīng)濟活力與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)這三個方面，如表1所示。

而對于環(huán)境污染，由于數(shù)據(jù)整理有限，只采用了工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣和工業(yè)粉塵排放量這幾個指標。這些數(shù)據(jù)都是采用2016年的數(shù)據(jù)，均來自京津冀各個城市的《統(tǒng)計年鑒》《中國城市統(tǒng)計年鑒》。

3 實證分析

3.1 京津冀經(jīng)濟主成分分析及其檢驗

本文通過計算經(jīng)濟發(fā)展原始數(shù)據(jù)的相關矩陣，通過SPSS進行主成分分析得出：提取出3個主成分的累計貢獻率達到90%以上，并且主成分1中固定資產(chǎn)投資總額的系數(shù)要高于公共財政收入和規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值的系數(shù)，所以主成分1中的固定資產(chǎn)投資總額可以用來表示經(jīng)濟實力的指標;主成分2中第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重的系數(shù)要高于第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重的系數(shù)，所以主成分2中的第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重的系數(shù)可以用來表示經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的指標;主成分3中的GDP增速的系數(shù)高于社會消費零售總額和GDP的系數(shù)，所以主成分3中的GDP可以用來表示經(jīng)濟活力的指標。

我們知道在主成分分析中KMO的檢驗值越大表明此主成分分析是合適的，當檢驗值在小于0.5的時候我們不采用這個主成分分析，當大于0.5的時候才會使用這個主成分分析，當大于0.6的時候達到了接受層面。通過KMO檢驗，overall值為0.703達到接受層面，所以這個主成分分析是合適的，即我們可以采用這三個指標來表示經(jīng)濟情況。

3.2 京津冀環(huán)境污染的主成分分析及其檢驗

同樣通過SPSS分析環(huán)境污染原始數(shù)據(jù)的相關矩陣，我們可以發(fā)現(xiàn)所選取的環(huán)境污染的數(shù)據(jù)都是主成分，主成分1、主成分2與主成分3分布代表著我們所選取的關于環(huán)境污染的三個指標，這幾個指標在環(huán)境污染中都占據(jù)著很大的比重，所以這三個指標都對京津冀的環(huán)境污染有很大的關系。

同樣為了使得分析可靠，在這里做KMO檢驗和Bartlett檢驗，因為其overall值為0.568，表明這個主成分分析合適。

根據(jù)上面所提取的主成分，計算了京津冀的經(jīng)濟發(fā)展綜合得分與環(huán)境污染的綜合得分，并將它們進行排名情況，結(jié)果如表2所示。

由表2可以看出，北京、天津、石家莊的經(jīng)濟排名位列前三，但是天津與石家莊的環(huán)境污染排名是靠前的，說明天津與石家莊在發(fā)展經(jīng)濟的同時沒有注重污染物的排放，北京的情況就相對比較好;唐山的環(huán)境污染排名第一與其有豐富的礦產(chǎn)資源有關系，邯鄲、邢臺與承德的經(jīng)濟排名靠后，但是邯鄲地區(qū)的環(huán)境污染排名是靠后的，其他地區(qū)的經(jīng)濟與環(huán)境污染排名都是比較居中的。

4 聚類分析

將上面的得分情況用SPSS軟件進行系統(tǒng)聚類的分析方法，把京津冀這幾個城市分為三類，可以得到以下的分類結(jié)果：

第一類：北京，天津，石家莊;

第二類：秦皇島，張家口，承德，滄州，廊坊，衡水;

第三類：唐山，邢臺，邯鄲，保定。

根據(jù)聚類分析的結(jié)果可以看出，北京、天津、石家莊為一類，這三個城市屬于經(jīng)濟發(fā)展較好，環(huán)境污染比較嚴重的，這與第三類形成了鮮明的對比，第三類中的城市的經(jīng)濟發(fā)展相對不是那么發(fā)達，但是所造成的工業(yè)污染是很嚴重的，這與唐山、邢臺等地的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有很大的關系，這里有豐富的煤炭資源，是重工業(yè)城市基地，其帶來的污染是相當嚴重的，這些城市在發(fā)展經(jīng)濟的同時沒有注重環(huán)境的保護，以犧牲環(huán)境為代價促進本地的經(jīng)濟發(fā)展，這種發(fā)展模式應該及時轉(zhuǎn)變，第二類中的6個城市的經(jīng)濟發(fā)展狀況一般，但是環(huán)境污染狀況不嚴重，這種與當?shù)氐馁Y源、交通等客觀因素有很大的關系。

5 結(jié)論與對策建議

本文通過選取代表經(jīng)濟發(fā)展的8個指標和代表環(huán)境污染的3個指標，通過主成分分析法和聚類分析法，將京津冀的13個城市劃分為三類地區(qū)，并對每個地區(qū)今后的發(fā)展提出有效的發(fā)展性建議。

第一類地區(qū)是經(jīng)濟發(fā)展比較好的地區(qū)。北京在經(jīng)濟發(fā)展的同時注重環(huán)境的保護，這種模式值得提倡，需要繼續(xù)堅持這種友好的發(fā)展的模式，其他在工業(yè)發(fā)展好但是環(huán)境不友好的地區(qū)需要向北京學習。天津、石家莊就要注重這些，在發(fā)展經(jīng)濟的同時，保護好環(huán)境;工業(yè)企業(yè)引進先進的技術(shù)，改善企業(yè)發(fā)展模式，做到經(jīng)濟既發(fā)展了，環(huán)境也是十分友好的，這樣才能夠得到持續(xù)的發(fā)展。

第二類地區(qū)要注重經(jīng)濟的發(fā)展?？梢猿浞掷米约旱牡乩砦恢枚嚅_發(fā)一些新型的產(chǎn)業(yè)，多發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，比如旅游業(yè)、服務業(yè)等，通過新型產(chǎn)業(yè)來刺激就業(yè)、消費等來提升自己的經(jīng)濟實力，同時在提升自己經(jīng)濟實力的過程中也要注重環(huán)境的保護，切不可一味地為了發(fā)展自己的經(jīng)濟而以犧牲環(huán)境為代價。

第三類地區(qū)我們需要在發(fā)展經(jīng)濟的同時注重環(huán)境的保護，轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展模式，第三類地區(qū)的礦產(chǎn)資源豐富，我們在利用自然資源的時候，貫徹執(zhí)行經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展理念，多引入一些無害化的技術(shù)來提高經(jīng)濟的發(fā)展降低環(huán)境的污染，同時可以借鑒國外的政策，政府也應該給予更多的支持，引入高技術(shù)人才與高效率、低污染的技術(shù)與設備，以此來促進這些城市的可持續(xù)發(fā)展;同時也要制定一些嚴標準對于污染排放比較多的企業(yè)令其強制關閉或改進、引進技術(shù)來降低環(huán)境的污染，切不可心慈手軟。

總之，河北省是我國的工業(yè)大省，近幾年經(jīng)濟雖然發(fā)展了，但是環(huán)境污染相當嚴重，要充分重視環(huán)境保護，引進新的技術(shù)，同時研發(fā)綠色排污技術(shù)，以此促進京津冀城市群體協(xié)同發(fā)展。京津冀各個城市要勇于創(chuàng)新，要及時地調(diào)整自己的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，多發(fā)展一些新型的產(chǎn)業(yè)來促進經(jīng)濟的發(fā)展，注重環(huán)境的保護與生態(tài)環(huán)境的建設，這樣才能夠更好地帶動京津冀地區(qū)經(jīng)濟的不斷發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：雷鵬英（1995-），女，漢族，山西平遙人，碩士研究生在讀，河北師范大學商學院。