基于Stata的科技創(chuàng)新對生態(tài)環(huán)境保護的影響研究

閆允政　劉祥偉

【摘? 要】科技創(chuàng)新是影響生態(tài)環(huán)境保護的重要因素。論文以安徽省為研究對象，選取2010-2019年的安徽省科技創(chuàng)新與生態(tài)指標相關(guān)數(shù)據(jù)，運用Stata15.1軟件，對數(shù)據(jù)進行描述性分析、回歸分析、因子分析等，從而對科技創(chuàng)新與生態(tài)環(huán)境保護情況進行多元統(tǒng)計與評價。結(jié)果表明，科技創(chuàng)新與綠化面積、水資源總量等要素之間具有較強的相關(guān)性，二者如何協(xié)調(diào)發(fā)展，成為今后重點關(guān)注的問題。

【關(guān)鍵詞】科技創(chuàng)新;環(huán)境保護;數(shù)據(jù)分析;Stata

【中圖分類號】X321【文獻標志碼】A【文章編號】1673-1069（2022）05-0102-03

1 引言

2018年5月18日至19日，全國生態(tài)環(huán)境保護大會召開，習近平總書記在會上強調(diào)，要加大力度推進生態(tài)文明建設(shè)、解決生態(tài)環(huán)境問題，堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)，推動我國生態(tài)文明建設(shè)邁上新臺階。全國生態(tài)環(huán)境保護大會確立了習近平生態(tài)文明思想，為生態(tài)環(huán)境保護工作指明了方向，也對生態(tài)環(huán)境科技發(fā)展提出了新的要求。2019年5月28日，習近平總書記在兩院院士大會開幕會上發(fā)表重要講話強調(diào)，“要堅持科技創(chuàng)新和制度創(chuàng)新‘雙輪驅(qū)動，以問題為導(dǎo)向，以需求為牽引，在實踐載體、制度安排、政策保障、環(huán)境營造上下功夫”。

國家的發(fā)展離不開科學技術(shù)的進步，歷史經(jīng)驗也表明科技創(chuàng)新總是能夠深刻改變世界發(fā)展格局，深刻影響國家地位。但科學技術(shù)在帶給我們便捷、舒適的同時，也對環(huán)境造成了一系列的破壞，如汽車尾氣對大氣的污染、現(xiàn)代化工廠對水資源和森林資源的污染等。但是仔細思考，環(huán)境保護也是科技發(fā)展的一部分，也可以說是目的之一，如果只顧發(fā)展沒有環(huán)境保護的方略，發(fā)展后的效果不堪設(shè)想。在環(huán)境保護上，如果能夠合理應(yīng)用科學技術(shù)加強保護力度，將會起到事半功倍的效果。如今，科學技術(shù)在環(huán)境保護的應(yīng)用上已經(jīng)屢見不鮮了，各個行業(yè)、各個領(lǐng)域都可見其身影，其效果是十分顯著的。

2021年，我國宣布進入全新的“十四五”時期，提出了生態(tài)環(huán)境保護工作的主線、原則以及工作的重點方向。我們需要根據(jù)當前國家與社會環(huán)境的具體情況，將科技創(chuàng)新與生態(tài)環(huán)境保護相結(jié)合，完善制度建設(shè)，同時考慮發(fā)展條件及未來趨勢，及時做出調(diào)整，明確其重要性，對以后發(fā)展的重點方向與研究任務(wù)有著清晰的認知，在更高水平上加快科技創(chuàng)新，保護生態(tài)環(huán)境。

本文就查閱來自2010-2019年安徽統(tǒng)計年鑒中相關(guān)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)分析軟件Stata，建立線性模型，找到科技創(chuàng)新與綠化覆蓋面積、水資源總量等影響因子之間的關(guān)系，研究相互作用程度，分析發(fā)展趨勢，并對此提出相關(guān)建議與對策。

2 研究過程

研究數(shù)據(jù)來源于安徽省《統(tǒng)計年鑒》（2010-2020年），參考往年學者發(fā)表的主題相關(guān)研究論文，在科技創(chuàng)新方面選取R&D研究機構(gòu)數(shù)、R&D經(jīng)費支出以及有效發(fā)明專利數(shù)作為討論因素（R&D為research and development，指科學研究與試驗發(fā)展），生態(tài)環(huán)境保護方面選取綠化覆蓋面積、水資源總量以及工業(yè)廢水排放量為討論因素。

2.1 數(shù)據(jù)描述性分析

Stata中進行數(shù)據(jù)描述性分析的方法有很多種，可以使用summarize、codebook等命令，得到變量數(shù)據(jù)的概要統(tǒng)計指標，主要包括最值、均值、峰度系數(shù)以及偏度系數(shù)等，通過描述結(jié)果顯示的這些指標，能夠?qū)ρ芯糠治龅臄?shù)據(jù)有整體把握，為后續(xù)的深層次分析作好充足準備。在Stata軟件命令框中，手動輸入指令“summarize 變量，detail”，就能顯示出已有數(shù)據(jù)的描述性分析結(jié)果，也可以在上方工具欄中選擇“統(tǒng)計”→“匯總，圖表和假設(shè)檢驗”→“摘要和描述性統(tǒng)計”→“摘要統(tǒng)計”，然后在對話框中對變量進行創(chuàng)建編輯。由于文章內(nèi)容有限，在此以有效發(fā)明專利數(shù)為例進行說明，在Command命令框中輸入命令

“summarize 有效發(fā)明專利數(shù)，detail”，得出圖1所示的結(jié)果。

由圖1可以看出，在有效發(fā)明專利數(shù)數(shù)據(jù)中，它的百分位數(shù)（即圖中顯示的percentiles）的第一個四分位數(shù)，也就是25%，對應(yīng)的是11 986，第二個百分位數(shù)（50%）是31 376.5。4個最小值分別為6 210、7 659、11 986、17 923;4個最大值分別為52 618、61 670、73 097、82 524;均值為（Mean）為37 644;標準差（Std.Dev）為28 134.81;偏度（Skewness）為0.359 657 6，為正偏態(tài);峰度（Kurtosis）為1.655 601。通過數(shù)值的大小以及我們對數(shù)據(jù)的分析，能夠觀察到有效發(fā)明專利數(shù)的所有數(shù)據(jù)中，都沒有特殊值和異常值，數(shù)據(jù)之間的量綱差距也處于一定范圍內(nèi)。

2.2 相關(guān)分析

使用Correlate命令或者pwcorr命令等都可以觀測研究對象之間存在的或大或小的相關(guān)性，然后根據(jù)相關(guān)系數(shù)再去對模型進行大概的估計和評測。在本次的研究分析中，在Stata軟件的命令框中輸入“pwcorr”，這樣就能夠得到R&D研究機構(gòu)數(shù)、R&D經(jīng)費支出、有效發(fā)明專利數(shù)、綠化覆蓋面積等多個變量之間的皮爾森系數(shù)，分析結(jié)果如圖2所示。

由圖2能夠觀察到，年份與R&D研究機構(gòu)數(shù)相關(guān)系數(shù)為0.992 5，與R&D經(jīng)費支出之間的相關(guān)系數(shù)為0.990 6，與有效發(fā)明專利數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.982 3;R&D研究機構(gòu)數(shù)與有效發(fā)明專利數(shù)的系數(shù)為0.982 5，R&D經(jīng)費支出與有效發(fā)明專利數(shù)的系數(shù)為0.980 0，這表明年份、R&D研究機構(gòu)數(shù)、R&D經(jīng)費支出與有效發(fā)明專利數(shù)之間都存在著很強的關(guān)系，具有一定的聯(lián)系：隨著年份的增加，研究機構(gòu)數(shù)和研究經(jīng)費不斷擴大，有效發(fā)明專利數(shù)也隨之增多。但年份與綠化覆蓋面積之間的系數(shù)為-0.481 5，為負相關(guān)，年份與水資源總量之間的系數(shù)為0.058 8，與工業(yè)廢水之間的系數(shù)為-0.871 0，可見隨著年份的增加，綠化覆蓋面積和水資源總量并沒有與之增大，反而工業(yè)廢水排放逐年增多。

2.3 回歸分析

本文以有效發(fā)明專利數(shù)（L）為因變量，以R&D研究機構(gòu)數(shù)（Y）、R&D經(jīng)費支出（T）、綠化覆蓋面積（Q）、水資源總量（S）、工業(yè)廢水排放量（P）等為自變量，建立分析模型，進一步研究科技創(chuàng)新與環(huán)境保護之間的關(guān)系。線性模型如下：

L=V+a×Y+b×T+c×Q+d×S+e×P

在此模型方程中，a、b、c、d、e是回歸系數(shù)，V為隨機誤差項?；谇拔挠嬎愠龅南嚓P(guān)性結(jié)果，本文選取OLS回歸模型對要素進行定量描述，在Command命令框中運行命令“reg? L Y T Q S P”，計算結(jié)果如圖3所示。

根據(jù)回歸結(jié)果，可得回歸模型的方程為：

L=2 623.581-1.168 504×Y+0.013 131 9×T+0.005 726 6×Q+13.759 2×S-0.469 037 3×P

從圖3結(jié)果可知，R&D研究機構(gòu)數(shù)對應(yīng)的t值為-0.22，伴隨概率P₁=0.839，R&D經(jīng)費支出的t值為2.46，伴隨概率P₂=0.070，綠化覆蓋面積的t值為1.18，伴隨概率為0.303;擬合度R²=0.995 2，Adjusted R²=0.989 3，模型整體擬合水平較高。除此之外，從圖中右上方區(qū)域可觀察到F統(tǒng)計量為167.03，伴隨概率P₃≈0.000 1，這也意味著模型整體線性關(guān)系成立，表現(xiàn)出了該模型的回歸分析結(jié)果比較滿意。

2.4 異方差檢驗

回歸后，對模型進行White檢驗，根據(jù)檢測的結(jié)果來判斷方程是否存在異方差。在命令框中輸入命令“estat imtest， white”，得到分析結(jié)果（見圖4）。結(jié)果顯示：White檢驗的P值為0.350 5，大于0.05，所以不存在異方差，因此不再需要用標準差進行回歸。

2.5 因子分析

論文用主成分分析法進行因子分析（見圖5）。從結(jié)果可知，6個因子中有2個因子特征根大于1，并且LR檢驗的卡方值為84.63，P值為0.000 0，模型顯著。第一個因子的特征值（Eigenvalue）為3.991 37，方差貢獻率（Pro-portion）為66.52%;第二個因子特征值為1.229 01，方差貢獻率為20.48%。前5個因子的累計方差貢獻率為99.96%，意為解釋了原始數(shù)據(jù)的99.9%的信息。

3 結(jié)論與建議

本文利用2010-2019年的安徽省科技創(chuàng)新與生態(tài)指標相關(guān)面板數(shù)據(jù)，運用Stata15.1軟件，對數(shù)據(jù)進行回歸分析和因子分析等，找出科技創(chuàng)新與綠化覆蓋面積、水資源總量等影響因子之間的關(guān)系，得出以下結(jié)論：

隨著年份增加，科學研究與試驗發(fā)展機構(gòu)與研究人數(shù)逐年增多，有效發(fā)明專利數(shù)也隨之增加，影響較顯著;水資源總量隨著科技發(fā)展卻上下起伏較大，變化不均勻，綠化覆蓋面積雖然逐年遞增但近幾年已經(jīng)平穩(wěn)，工業(yè)廢水排放量卻大幅增加。由此可見，科技發(fā)展對生態(tài)環(huán)境保護存在一定溢出效應(yīng)，發(fā)展科技創(chuàng)新對生態(tài)環(huán)境保護有利有弊，二者相互影響、相互作用。

根據(jù)科技創(chuàng)新發(fā)展要求以及生態(tài)環(huán)境保護的需要，在未來的發(fā)展與建設(shè)中，應(yīng)當著重于以下幾個方面：

第一，重視城市生態(tài)學理論的探索，特別是不同規(guī)模城市和地區(qū)的結(jié)構(gòu)與功能的研究;第二，大力開展科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，建設(shè)一個面向全社會的科技成果轉(zhuǎn)化平臺，以此來促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提升解決生態(tài)環(huán)境問題的實際能力;第三，發(fā)展生態(tài)環(huán)境保護、建設(shè)適用科學技術(shù)體系，促進現(xiàn)有技術(shù)的生態(tài)化;第四，增強環(huán)境問題成因機理，以及時空和內(nèi)在演變規(guī)律等前沿基礎(chǔ)研究，提升科學認知，并提高生態(tài)修復(fù)等關(guān)鍵核心技術(shù)的自主研發(fā)能力，提升技術(shù)裝備水平和精準治污能力，同時開展區(qū)域全過程污染控制和生態(tài)保護修復(fù)的技術(shù)集成與應(yīng)用示范的研究，需將各種技術(shù)綜合運用到一個區(qū)域中，提升系統(tǒng)治理和保護水平;第五，建立相應(yīng)的政策、法令和獎懲制度，促進生態(tài)環(huán)境保護和科技發(fā)展。

在科技創(chuàng)新和生態(tài)環(huán)境保護方面，我們還有很長的路要走，我們必須要牢牢把握住這重要的歷史機遇，全面提升環(huán)境科技創(chuàng)新能力，努力實現(xiàn)環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化。相信通過努力，國家和社會會更加美好繁榮。

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