基于多維標(biāo)度法的各省環(huán)境污染和治理情況的研究

張靜 劉琨

摘 要 本文介紹了多維標(biāo)度方法的原理，通過收集影響各省份環(huán)境污染和環(huán)境治理指標(biāo)的數(shù)據(jù)，分析了2013-2017年這五年的數(shù)據(jù)，通過橫向和縱向分析每一年我國(guó)各省的環(huán)境污染和治理情況，得到各地區(qū)相似和不同之處，為我國(guó)各省制定環(huán)境治理方案提供參考。

關(guān)鍵詞 多維標(biāo)度法 SPSS軟件 距離模型圖 環(huán)境污染問題

中圖分類號(hào)：F424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 前言

在我們的實(shí)際生活中常常會(huì)遇到這樣一個(gè)問題，假如我們給你若干城市的名字，你可以很容易在地圖上測(cè)量出這些城市之間的相對(duì)距離。反過來，假如我們知道了若干個(gè)城市之間的距離，我們是否可以推斷出各個(gè)城市之間的相對(duì)位置。本文所要介紹的多維標(biāo)度（Multidimensional Scaling）就是用來解決這樣的問題的一種方法。多維標(biāo)度法起源于心理測(cè)度學(xué)，用于理解人們判斷的相似性。Torgerson拓展了Richardson及Klingberg等人在三、四十年代的研究，具有突破性地提出了多維標(biāo)度法，后經(jīng)Shepard和Kruskal等人進(jìn)一步加以發(fā)展完善。多維標(biāo)度法現(xiàn)在已經(jīng)成為一種廣泛用于心理學(xué)、市場(chǎng)調(diào)查、社會(huì)學(xué)、物理學(xué)、政治科學(xué)及生物學(xué)等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析方法。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題越來越突顯，所以，我們要重視環(huán)境問題，政府和國(guó)家也相應(yīng)出臺(tái)了政策來緩解和改善環(huán)境問題。本文主要針對(duì)各省的污染情況，研究各省污染情況的相似程度，由此來判斷出哪些省份環(huán)境污染情況較為接近，研究他們之間的相似和不同之處。

1 多維標(biāo)度法基本原理

多維標(biāo)度法解決的問題是：當(dāng)個(gè)對(duì)象（object）中各對(duì)對(duì)象之間的相似性（或距離）給定時(shí)，確定這些對(duì)象在低維空間中的表示，并使其盡可能與原先的相似性（或距離）“大體匹配”，使得由降維所引起的任何變形達(dá)到最小。多維空間中排列的每一個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)對(duì)象，因此點(diǎn)間的距離與對(duì)象間的相似性高度相關(guān)。也就是說，兩個(gè)相似的對(duì)象由多維空間中兩個(gè)距離相近的點(diǎn)表示，而兩個(gè)不相似的對(duì)象則由多維空間兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的點(diǎn)表示。多維空間通常為二維或三維的歐氏空間，但也可以是非歐氏三維以上空間。

2 多維標(biāo)度法的應(yīng)用

2.1數(shù)據(jù)預(yù)處理

本文是通過在國(guó)家數(shù)據(jù)官網(wǎng)上搜集我國(guó)各省和直轄市總共31個(gè)地區(qū)2013-2017年這五年的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是從網(wǎng)上搜集得到，通過研究這31個(gè)省和直轄市的環(huán)境污染和治理的情況的指標(biāo)，本文選取了36個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析，這36個(gè)指標(biāo)分別為：

廢水排放總量（萬噸）;林業(yè)用地面積（萬公頃）;造林總面積（千公頃）;森林面積（萬公頃）;生活垃圾清運(yùn)量（萬噸）;生活垃圾無害化處理率（%）;無害化處理廠數(shù)（座）;煙（粉）塵排放量（噸）;氮氧化物排放量（噸）;二氧化硫排放量（噸）;汞排放量（千克）;鉛排放量（千克）;揮發(fā)酚排放量（噸）;石油類排放量（噸）;總磷排放量（萬噸）;總氮排放量（萬噸）;氨氮排放量（萬噸）;總鉻排放量（千克）;鎘排放量（千克）;砷排放量（千克）;六價(jià)鉻排放量（千克）;生活垃圾衛(wèi)生填埋無害化處理廠數(shù)（座）;生活垃圾焚燒無害化處理廠數(shù)（座）;生活垃圾無害化處理能力（噸日）;生活垃圾衛(wèi)生填埋無害化處理能力（噸日）;生活垃圾焚燒無害化處理能力（噸日）;突發(fā)環(huán)境事件次數(shù)（次）;一般環(huán)境事件（次）;工業(yè)污染治理完成投資（萬元）;治理廢水項(xiàng)目完成投資（萬元）;治理廢氣項(xiàng)目完成投資（萬元）;治理固體廢物項(xiàng)目完成投資（萬元）;治理噪聲項(xiàng)目完成投資（萬元）;治理其他項(xiàng)目完成投資（萬元）;自然保護(hù)區(qū)個(gè)數(shù)（個(gè)）;化學(xué)需氧量排放量（萬噸）。

注：本文中SPSS軟件計(jì)算時(shí)，采用的是平方歐氏距離。

2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到2013-2017這五年各省距離模型圖。

2.3 結(jié)果分析

從圖1距離模型圖中可以看出，西藏自治區(qū)為一類，西藏自治區(qū)位于中國(guó)的西南邊疆，青藏高原的西南部，那里自然環(huán)境優(yōu)美，環(huán)境污染較小，環(huán)境治理能力較強(qiáng)。福建省、浙江省、北京市為一類，這三個(gè)地區(qū)是較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，在發(fā)展時(shí)沒有注重對(duì)環(huán)境的治理，在發(fā)達(dá)之后對(duì)環(huán)境治理投入的資金加大，對(duì)環(huán)境污染治理的力度加大;山東省、陜西省、山西省、江蘇省等剩下的地區(qū)為一類，剩下的這些地區(qū)屬于正在發(fā)展的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)處于發(fā)展中，對(duì)于環(huán)境污染方面已經(jīng)開始重視。

3 總結(jié)

本文研究了2013-2017年近五年我國(guó)各省環(huán)境污染和治理的情況，從圖中得到我國(guó)各個(gè)地區(qū)對(duì)于環(huán)境問題都很重視，為我國(guó)的發(fā)展做貢獻(xiàn)。

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