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基于嶺回歸的城市空氣污染影響因素研究

分類:論文范文 發表時間:2020-09-15 09:20

成人动漫软件   【摘 要】城市空氣污染現已成為全民關注的主要環境議題。基于《中國統計年鑒2012)和中國環境數 據 2011,本 文采用嶺 回歸方 法對全 國 31個主要城 市空 氣污染影響 因素進行研 究。通 過分析 嶺 回歸的結果來研 究 城 市空 氣 污 染影 響 因素 ,其 結論 對 城 市 空 氣污 染 治理 有 一 定的 借鑒 意義。

  【關鍵詞】空氣污染;多重共線性;嶺回歸

  近年來 ,我國在城市化和工業化方面都 取得了 巨大進步,但隨之而來 的環境 問題也 13益嚴重。尤 其是在 2013年我 國許多城市出現 了空氣質量嚴重 超標 的現象 ,讓空氣污染成為公眾關注的主要 環境 問題 。因此 ,探究空氣污染 的影響 因素對于制定 正 確的環境治理對策 、確保城市與環境 的可持續協調 發展和營造 良好 的城 市環境具 有重要 的意義。 目 前 ,我國采用空氣質量指數來對城市空氣質量 進行 評價 ,本文選取了 l6個有關城市空氣污染的相關變 量并采用嶺 回歸的方法 ,對空氣污染問題的主要影 響因素進行研究 。

基于嶺回歸的城市空氣污染影響因素研究

  1 背景介紹

成人动漫软件   空氣 污染是一個較為復雜的現象 ,我 國主要城 市的空氣 污染都受到 了特 定地點 和特定 時 間的影 響 ,綜合環境領域的相關文獻可 以認為這些影響 因 素有三類 。首先最主要的因素是城市 中人為污染物 排放量的大小 ,這其 中包括工業生產排放 ,居 民生活 取暖和車輛尾氣等 ,這些是空氣污染的主要污染源 , 可以直接影響到當地市區的空氣污染程度大小。第 二個因素是季節及氣象 因素 ,在污染源排放量的差 異不大時 ,城市周圍的氣象條件也可 以一定程度上 影響空氣污染程度。一般來說 ,降水少 ,溫度低與濕 度低會使大氣中限制污染源擴散的要素增加 。第三 個因素是指城市發展 和城市密度 ,由于我 國各城市 發展情況差異較大 ,在評價城市空氣污染程度時應 考慮到城市規模大小 因素 。

  2 變量選擇及數據來源

  造成某一城市空氣污染 的因素復雜且繁多 ,對 其進行研究時 ,首先應進行變量的搜集和篩選 ,最終 進入評價體系的變量應同時具備廣泛性 ,綜合性 ,完 備性和可操作性等特點 ,本文對中國31個主要城市 的空氣污染程度進行分析,根據 2011年的環境統計 數據和 2012年的中國統計年鑒 ,并結合環境領域 的 基本特點 ,選取 了三個方面的 16個變量來構建城市 空氣污染程度的評價模型 ,這些變量包括 :(1)城市 污染物排放的相關變量 , 。:工業二氧化 硫排放量 (IS)、X2:工業煙粉塵排放量 (ID)、墨 :工業氮氧化 物排放量 (,O)、 :工業化學需 氧量排放量 (IC)、 :工業氨氮排放量 (Am)、X6:生活二氧化硫排放量 ( )、X7:生活氮氧化物排放量 (LO)、X :生活煙粉 塵排放量(LD)、X9:城市生活污水排放量 (Se)、X 生活化學需氧量排放量 (Lc)。(2)城市規模相關變量 : 人 口總數 (Po)、x2:第二產業 (s,)、X :地 區生產總值(GRP)。(3)城市氣候相關變量 : 年 平均溫度( )、 年平均相對濕度 (H)、X :全年 降水量(|Prc)。因變量為氣象局發布 的空氣 質量指 數 PM2.5。

  3 空氣污 染 影響 因素 的評 價模 型

成人动漫软件   3.1 嶺 回歸的基 本 思路

  多元 回歸模型的矩陣表示 , =Y,利用 OLS估 計 : =(XTX) X Y,若 自變量多重共線 ,導致 l I一0,從而使得 系數 JB:( ) l,,出現不穩定 現象 ,估計結果沒有任何實際意義 ,因此解方案法就 是將一個非負常數 k加到 的主對角線元素上 , 即 (k)=(XX+k1) l,,其 中 ,為單位矩 陣,這 樣的處理使得 l + l一0的概率 比的概率 大大 降低 ,最后用 ( X+肼)一1 I,來進行估計 ,結果 會使 的估計變得穩定許多。所 以,嶺 回歸估計 的 精確程度依賴于 k值 ,我們通過嶺跡 圖和方差膨脹 歸系數變得更穩定 。系數 ()是 k的非線性函數 , 加入 K會使 (k)成為有偏估計 ,但 比 更穩定 ,盧 ()隨 k變化 的軌跡圖即是嶺跡圖。

成人动漫软件   3.2 基 于嶺 回 歸的 變量選擇

  嶺 回歸 的一個 重 要 應 用 是選 擇 變 量 ,選 擇 變量 通 常 的原則是 : (1)剔 除標準化嶺 回歸系數絕對值小且較穩定 的 自變量 (2)剔 除嶺 回歸系數不穩定 、振動趨 于零 的 自 變量 (3)剔 除標準化嶺 回歸系數 很不穩 定的 自變 量 ,剔除個數視剔除后回歸效果而定

  4 數據 處理 及結 果評 價

  4.1 多重 共線性 檢驗

成人动漫软件   變 量之 間 的多重共 線性 是指某 一個 變量 可能 由 其他一個或多個變量解釋 ,也就是說某些變量間可 能不是完全獨立的 ,因此首先計算 16個 自變量之間 因子來確定 k值 ,盡量小 的 k值能使嶺跡圖中的回 的相關系數并得到下表 1:

成人动漫软件   4.2 嶺 回歸 實證 分析 本文使用 R軟件進行嶺 回歸的實現 ,將數據進 行標準化后 ,首先得到 k的取值范 圍在 1至 20之間 時的嶺跡和殘差平方和圖 :見圖 1

  參考文獻:

成人动漫软件   [1] 中華人 民共和 國國家統計局.中國統計年鑒(2012) [M].北京:中國統計出版社,2012.

  [2] 中華人 民共和 國國家統計局,中國環境統計 年報 (2011)[M].北京 :中國統計 出版社 ,2011.

成人动漫软件   [3] 劉永祺,李大鵬,倪長健.重慶市大氣污染特征及其影 響 因素分析[J].四川環境 ,2009(3).

  作者潘晨 曄 ,丁 雪

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