京津冀及周邊城市群空氣質量與經濟發展規模的關聯性分析

張翠芝 安海崗 劉沅靈

【摘 ?要】論文運用空氣質量指數（AQI）灰色關聯分析法，分析京津冀及其周邊城市空氣質量與經濟發展規模的關聯性，旨在對空氣質量與不同城市間經濟規模因素的關聯性進行分析。結果顯示，除河北省空氣質量與第一、二產業生產總值關聯性較強外，北京市、山西省、山東省、河南省空氣質量均與第一產業生產總值關聯性較強。通過研究，建議各城市重視從農業上減輕空氣污染，加強對務農人員做好環境保護宣傳，切實做好病蟲害的預防工作，達到用量少見效大的防治效果，同時各城市應加大對工業廢氣的檢測力度并提高空氣凈化治理水平。

【Abstract】This paper analyzes the correlation between air quality and economic development scale of Beijing-Tianjin-Hebei and the surrounding cities by using the grey relation analysis method of air quality index （AQI）， aiming to analyze the correlation between air quality and economic scale factors among different cities. The results show that air quality in Beijing City， Shanxi Province， Shandong Province and Henan Province all have a strong correlation with the gross product of primary industry， except for Hebei Province， where air quality has a strong correlation with the gross product of primary and secondary industries. Through research， it is recommended that cities pay attention to reducing air pollution from agriculture， strengthen environmental protection publicity for farmers， and do a good job in the prevention of plant diseases and insect pests， so as to achieve the control effect of less consumption and greater effectiveness. At the same time， all cities should strengthen the detection of industrial waste gas， and improve the level of air purification and governance.

【關鍵詞】京津冀;空氣質量;灰色關聯;經濟發展

【Keywords】Beijing-Tianjin-Hebei; air quality; grey relation; economic development

【中圖分類號】X22;F124.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2021）07-0051-02

1 引言

隨著京津冀地區經濟的快速發展，環境污染問題逐漸走入大眾視野，受到各界關注。自然環境既可以為社會經濟發展提供物質基礎和現實保障也可以制約社會經濟的發展，同時社會經濟的發展也影響著城市環境污染的治理能力。環境污染中空氣質量問題備受關注，空氣質量受到社會經濟發展規模的影響。

國內外學者多從不同角度探尋空氣質量的變化規律，部分學者基于關聯角度，分析空氣質量與城鄉收入差距之間的關聯[1];還有一些學者采用統計分析和空間分析等方法，針對空氣質量的時空變化特征及其影響因素進行研究[2];在有關經濟發展因素與空氣質量的研究中，一些學者得出空氣質量受到人口遷移、地理位置、經濟發展、城市化水平等社會經濟因素影響的結論[3]。論文主要對京津冀及周邊城市空氣質量與經濟發展規模的關聯性進行分析，采用灰色關聯分析法，分析了京津冀及其周邊地區的經濟指標與空氣質量指數（AQI）值之間的相關性，并對各城市的空氣治理提供了科學建議。

2 研究區域與數據來源

空氣質量指數是根據空氣中的各種有機物成分含量占比將檢測到的空氣污染物濃度簡化為單一概念性的指數表示形式，可直接利用該概念性指數把檢測到的空氣質量優劣程度進行分級計算表示，故論文主要采用AQI來分析城市的空氣質量。論文的研究對象是京津冀及周邊31個城市，分別是北京、天津、石家莊、保定、邯鄲、邢臺、唐山、滄州、廊坊、衡水、秦皇島、張家口、承德、太原、大同、陽泉、晉中、長治、晉城、朔州、忻州、濟南、德州、聊城、鄭州、開封、安陽、焦作、濮陽、鶴壁、新鄉。引用了2015年至2019年間的AQI值日數據，該數據選自空氣質量在線監測平臺。由于空氣質量的延續性，可用前一天的數值和后一天的數值取平均代替缺失的數據。經濟發展數據源于萬德數據庫，根據數據的可獲得性和完整性，將第一、二、三產業生產總值、地區生產總值以及人均GDP等5項指標作為經濟發展規模的影響因素。

3 灰色關聯分析法

灰色關聯分析法，又稱“灰色關聯度”，它是一種用來衡量各個因素之間相互關聯程度的測量方法。該數據分析方法可廣泛應用于測量和判斷整體子系統在未來發展的變化趨勢，確定因變量與自變量之間的數值關系，通過樣本數據對各子系統中因素之間的數值關系進行描述，判斷這些因素之間相互關聯的程度。其具體計算過程包括以下五部分：

①確定參考序列和比較矩陣。

②原始數據無量綱化處理。

本文采用均值化法對原始數據進行無量綱處理，即將各個序列每年的統計值與整條序列的均值作比值。

③計算兩級極大差和極小差。

④計算參考序列和比較序列對應指標的關聯系數。

⑤計算關聯度。

因為關聯系數是參考序列與比較序列在其一時刻的相對差值，它的數值不止一個，不便于進行整體分析，因此利用比較序列與參考序列相對應關聯系數的平均值表示自變量與因變量間的關聯程度。

4 空氣質量與經濟規模因素的關聯性分析

首先，利用Microsoft Excel和SPSS軟件對空氣質量數據和城市經濟發展規模相關數據進行整理，然后結合灰色關聯分析使用Matlab計算出空氣質量與經濟發展規模的關聯度，以此進行關聯分析。

根據分析結果可知，空氣質量與地區生產總值關聯較強的城市有石家莊、保定、滄州、承德、邯鄲、唐山、邢臺;空氣質量與第一產業生產總值關聯極強的城市有石家莊、鶴壁、開封;關聯程度較強的有北京、保定、廊坊、唐山、邢臺、鄭州、安陽、濮陽、新鄉、濟南、太原、長治、大同、朔州、忻州、陽泉、天津、晉中;空氣質量與第二產業關聯較強的城市有保定、滄州、承德、邯鄲、衡水、廊坊、邢臺、張家口、鶴壁、濮陽、德州、大同、天津;空氣質量與第三產業關聯較強的城市有聊城、晉城、天津;空氣質量與人均地區生產總值關聯極強的城市有石家莊;關聯較強的城市有滄州、承德、邯鄲、邢臺、張家口、鶴壁、濮陽、聊城、晉城、天津。

通過以上分析發現，在經濟方面，河北的AQI值與第一、二產業生產總值的關聯性較強，并且受第二產業影響最大。北京市、山西省、山東省、河南省空氣質量均與第一產業生產總值關聯性較強。第一產業主要指以農業為主，河北不僅擁有巨大的糧棉產量，還是重要的漁業產區。山東和河南農業發達，是當之無愧的農業大省。種植業、林業、畜牧業、漁業都屬于山西的八大產業，可見其第一產業占比之大。第一產業對AQI值的影響體現在如下兩方面，一方面是化肥農藥的濫用，長期過量地使用化肥與農藥無疑會對空氣產生巨大污染;另一方面是農業廢棄物污染，如露天秸稈的焚燒，其焚燒中產生的污染顆粒便會引發霧霾。

河北產業結構單一，多為傳統的粗放型產業如采礦業、制造業等。2019年河北粗鋼產量高達2.4億噸，將近占全國總量的四分之一，位居第一。從能源消費量來看，河北省能源消費總量大，遠超全國平均水平。除了工業上污染物高強度的排放外，河北大部分地區位于平原地帶，所處地理位置和氣候條件不利于空氣中污染物的擴散，這也是加重河北空氣污染的重要因素。河北大部分地區冬季寒冷干燥，氣壓低，空氣不易流通，易形成霧霾天氣，因此霧霾天氣出現帶有季節性特點，且冬季較常見。另外，河北人口眾多，冬季居民大部分采用燃煤取暖，且大部分地區是火力發電，向空氣中排放了大量的污染性氣體，加重環境污染。

5 結論與建議

5.1 結論

為探索出空氣質量與經濟發展規模之間的關系，論文以京津冀及周邊的31個城市為例，對其2015—2019年間的經濟指標與AQI數據進行了整理歸納，并采用灰色關聯分析法對各市的4項經濟發展指標與AQI值進行了關聯分析。結果表明，河北省空氣質量與第一、二產業生產總值關聯性較強，北京市、山西省、山東省、河南省空氣質量均與第一產業生產總值關聯性較強。

5.2 建議

論文研究城市大多來自農業大省，環境治理工作必須從底層抓起。政府應對務農人員做好環境保護宣傳，推廣秸稈粉碎或堆腐還田政策，加大秸稈焚燒懲罰力度;農藥污染問題也不容輕視，政府應切實做好病蟲害的預防工作，改進單一的用藥方式，盡可能地達到用藥量小、防治效果好的目的。此外，河北省能源消費結構不合理，政府應制定政策加大對清潔能源的綜合利用，尤其是在冬季采暖季期間。

【參考文獻】

【1】劉聰，李鑫.空氣污染與城鄉收入差距——基于健康視角的檢驗[J].統計與決策，2021（04）：100-103

【2】何振芳，郭慶春，劉加珍，等.河北省大氣污染時空變化特征及其影響因素[J].自然資源學報，2021，36（02）：411-419.

【3】曹廣忠，劉嘉杰，劉濤.空氣質量對中國人口遷移的影響[J].地理研究，2021，40（01）：199-212.