浙江省經濟增長與環境問題的灰色關聯分析

李佐卿，蔣慧云

(浙江師范大學 地理與環境科學學院，浙江 金華 321004)

改革開放以來，浙江省經濟得到了快速發展，經濟結構發生了巨大變化，3 大產業構成由1978年的38.1∶43.3∶18.6 轉變為2011年的4.9∶51.3∶43.8。浙江省已由過去農牧業占較大比重的經濟結構發展為現在制造業和服務業兩翼齊飛的經濟結構。但是隨著制造業的不斷發展，環境問題也日益嚴重。作者采用鄧聚龍教授提出的灰色關聯分析模型［1］，對2001-2010年浙江省經濟增長與環境問題進行灰色關聯分析，以期為制定經濟環境政策提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

研究分析所用原始數據均來自2001-2010年《浙江統計年鑒》。

選取浙江省2001-2010年的國內生產總值GDP 作為經濟增長指標，記為參考序列X0。環境問題指標一般由水環境、大氣環境和固體廢物3 大指標構成，選取其中7個權重較大的指標作為比較序列Xi(i=1，2，…，7)，分別為廢水排放總量(X1)、工業廢氣排放量 (X2)、生產工藝廢氣排放量 (X3)、二氧化硫排放量 (X4)、工業固體廢物產生量 (X5)、煙塵排放量 (X6)、工業粉塵排放量 (X7)。浙江省2001-2010年經濟增長與環境問題相應指標見表1。

1.2 方法

灰色關聯分析是灰色系統理論中針對經典統計學回歸分析的某些局限性而提出的一種定量描述因素間發展態勢的相似或相異程度的量化比較方法［2］。灰色關聯分析與數理統計方法相比，具有以下特點:需要的樣本數據少，不需要數據服從某一特定的統計規律，不需要知道其概率分布函數［3］。灰色關聯分析方法的基本思想是根據序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯系是否緊密，在系統發展過程中二者曲線越接近，相應序列之間的關聯度就越大，反之就越小［4］。

表1 浙江省2001-2010年經濟增長與環境問題的灰色關聯指標

確定參考數列和比較數列。設X0={X0(k)| k=1，2，3…，n}為參考數列(母數列)，X0(k)表示待評價樣本的第k 項評價因子的初值化值，即各個監測值為參考數列;Xi={Xi(k) | k=1，2，3，…，n}，(i=1，2，…，m)為比較數列 (子數列)，Xi(k)表示評價標準的第i 級第k 項評價因子的無量綱化值。

原始數據初值化。由于各個指標的量級不同，首先必須對原始數據進行初值化處理［5］，方法為用參考序列和比較序列的各個時段的數據去除每個序列中的第1個數據，公式為:

求絕對差。求比較序列和參考序列中第k個指標X0與Xi的差的絕對值，公式為:

求關聯系數。比較數列的所有指標對應于參考數列的所有指標的關聯系數，公式為:

式中:ξi(k)為第k個指標Xi(k)與X0(k)的關聯系數;Δi(k)為絕對差;ζ 為分辨系數，取0～1，該研究取0.5;minmin Δi(k)為兩級最小差，maxmax Δi(k)為兩級最大差。

計算關聯度。關聯系數個數很多，信息過于分散，不便于評價所有n個評價因子的整個關聯程度，有必要將各個評價因子的關聯系數ξi(k)集中為一個值。這個值就是關聯度，一般用算術平均值，其表達式為:

根據關聯度大小進行排序。γi的值越大，表示母序列X0(k)與子序列Xi(k)的相關程度高，反之，關聯度程度低。最后根據關聯度最大原則，對結果做出綜合評價。

2 結果與分析

2.1 數據處理

根據公式 (1)對表1 中浙江省2001-2010年經濟增長與環境問題原始數據進行初值化處理，結果見表2。

2.2 絕對差及關聯系數

將參考數列逐個與比較數列進行組合，應用公式 (2)求出絕對差Δi(k)(表3)。

根據表3 數據，應用公式 (3)求出關聯系數ξi(k)(表4)。

表2 浙江省2001-2010年環境污染指標與經濟增長指標的初值化值

表3 浙江省2001-2010年環境污染指標與經濟增長指標的絕對差

表4 浙江省2001-2010年環境污染指標與經濟增長指標的關聯系數

2.3 關聯度

根據表4 數據，應用公式 (4)求出關聯度γi。結果γ3(0.682 0) ＞γ5(0.676 6) ＞γ2(0.619 6) ＞γ4(0.565 8) ＞γ1(0.536 6) ＞γ6(0.439 2) ＞γ7(0.400 3)，即生產工藝廢氣排放量＞工業固體廢物產生量＞工業廢氣排放量＞二氧化硫排放量＞廢水排放總量＞煙塵排放量＞工業粉塵排放量。

3 小結與討論

按照0 ＜γ ＜0.35 為弱關聯，0.35 ＜γ ＜0.65為中關聯，0.65 ＜γ ＜1.00 為強關聯的標準［6］，環境污染中的工業廢氣排放量、二氧化硫排放量、廢水排放總量、煙塵排放量和工業粉塵排放量5 項指標與經濟增長指標呈現中度關聯，而生產工藝廢氣排放量、工業固體廢物產生量2 項指標呈強關聯，其中關聯度最高的生產工藝廢氣排放量指標高達0.682 0，最低的工業粉塵排放量指標為0.400 3，也達到了中度關聯，說明環境污染與經濟增長的關系密切，經濟增長是以一定程度的環境污染為代價的。

造成這種結果的原因是，浙江省在近10年的發展過程中經濟結構仍然是以加工制造業為主，主要為化學纖維、皮革、紡織、工藝品、服裝等勞動密集型產業。加之浙江省中小企業數量龐大，截止2005年底，全省有各類中小企業30.4 萬家，占總企業數的99.6%。這些小企業的生產技術相對落后，從而導致了生產過程中產生的工藝廢氣和固體廢物等的污染問題嚴重，所以這些指標的關聯度較高。

以環境和資源為代價來換取經濟增長的發展方式是不可持續的。應樹立綠色的生產觀念，積極倡導中小企業進行生產設備的升級改造，引入新的生產工藝，減少生產過程的廢棄物排放，保證以最小的環境代價來發展經濟。同時應進一步發展服務業，充分發揮服務業環境影響小的優勢，通過提高服務業在國民經濟中的比重，實現經濟與環境的協同發展。

［1］鄧聚龍.灰色系統基本方法［M］.武漢:華中理工大學出版社，1987:31-33.

［2］李小平，谷新波，司瑤冰.呼和浩特市大氣污染物濃度與氣象要素的灰色關聯分析［J］.內蒙古師范大學學報:自然科學漢文版，2009 (38):107-111.

［3］黃翠萍，胡小玲.廣西農村金融發展與農村經濟增長實證分析:基于灰色關聯分析法［J］.現代商貿工業，2009(17):110-111.

［4］劉思峰，郭天榜，黨耀國.灰色系統理論及其應用［M］.北京:中國科學技術出版社，1999:116-120.

［5］張慶杰.城市綜合環境質量評價方法:二級灰色聚類法［J］.環境保護，1994 (4):18-19.

［6］沈永躍.河南省經濟增長和教育發展的灰色關聯度分析［J］.技術經濟，2009 (7):105-108.