黃山市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

盧維學(xué)

【摘 要】城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量不僅影響著城市生態(tài)功能的穩(wěn)定，而且還影響著城市的可持續(xù)發(fā)展?！笆濉卑l(fā)展規(guī)劃期間是安徽省推動(dòng)生態(tài)省建設(shè)、提升生態(tài)文明重要時(shí)期。國(guó)民也更加注重生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。本文利用主成分分析方法對(duì)黃山市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，有效地構(gòu)建了黃山市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)環(huán)境治理與改善給出合理建議。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；主成分分析；綜合評(píng)價(jià)

0 引言

黃山市是一座美麗的旅游城市，屬于亞熱帶、濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，一般溫和多雨，四季分明，環(huán)境適宜。近年來(lái)，環(huán)境破壞現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度逐漸加大，也取得突出成績(jī)。葉亞平等[1]對(duì)中國(guó)省域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行了研究，得出了省域生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系由環(huán)境質(zhì)量背景、人類對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響、人類對(duì)生態(tài)環(huán)境的適宜度需求組成，并分別提出相應(yīng)的指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法。孫東琪等[2]利用層次分析法對(duì)中國(guó)及其31個(gè)省市區(qū)、三大經(jīng)濟(jì)帶的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，分析了其生態(tài)環(huán)境的變化態(tài)勢(shì)。目前大多數(shù)都是針對(duì)我國(guó)以及省域生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的研究，而針對(duì)于地方市級(jí)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)研究甚少。本文利用主成分分析方法對(duì)黃山市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，有效地構(gòu)建了黃山市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)環(huán)境治理與改善給出合理建議。

1 理論基礎(chǔ)

假設(shè)n個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象有n個(gè)p維向量，構(gòu)成n×p階的數(shù)據(jù)矩陣X：

通過(guò)主成分分析法[3]可以得到的新變量為N1，N2，…，Nm（m≤p），該線性組合表示為：

2 黃山市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

2.1 指標(biāo)選擇與數(shù)據(jù)處理

分別選取自然環(huán)境指標(biāo)：人均可用水資源量（X1）、人均耕地面積（X2）、C02排放強(qiáng)度（X3）、SO2排放強(qiáng)度（X4）、生活污水處理率（X5）、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率（X6）、工業(yè)廢物利用率（X7）、人均公共綠地面積（X8）、居住綠化的覆蓋率（X9）。同時(shí)，選取黃山市2006年到2016年指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，同時(shí)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2.2 實(shí)證分析

2.2.1 適應(yīng)性檢驗(yàn)

對(duì)于多層次、多指標(biāo)城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在進(jìn)行主成分分析，首先進(jìn)行適應(yīng)性檢驗(yàn)，如：巴特萊特球形檢驗(yàn)、KMO檢驗(yàn)[4]。結(jié)果如下表1所示：

由表1可知，KMO值為0.873，說(shuō)明該指標(biāo)數(shù)據(jù)可以做主成分分析。Bartlett球形測(cè)試結(jié)果伴隨著概率為0.000，小于0.05，因此拒絕Bartlett球形測(cè)試，這被認(rèn)為是非常合適的主成分分析。

2.2.2 計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣R

初步判定各個(gè)指標(biāo)之間的相關(guān)程度。結(jié)果見(jiàn)表2：

（3）計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣R的特征值λi、方差貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率，確定主成分個(gè)數(shù)。

由表3可知，主成分N1、N2、N3的累計(jì)貢獻(xiàn)率為88.5%，說(shuō)明這三個(gè)主成分足夠反映生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)體系絕大部分信息。因此利用N1、N2、N3對(duì)黃山市自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（4）計(jì)算所選擇的主成分所對(duì)應(yīng)的特征向量，寫(xiě)出主成分表達(dá)式。

（5）計(jì)算生態(tài)環(huán)境指數(shù)。

計(jì)算生態(tài)環(huán)境指數(shù)過(guò)程中，賦予每一個(gè)主成分不同的權(quán)值，則令指數(shù)計(jì)算模型為：I=w1×N1+w2×N2+w3×N3，運(yùn)用熵權(quán)法對(duì)各主成分賦權(quán)，w1，w2，w3分別為N1、N2、N3的權(quán)重。結(jié)果如表4。

表4計(jì)算得到的生態(tài)環(huán)境指數(shù)存在正、負(fù)的情況。這僅代表生態(tài)環(huán)境某一年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量所處的相對(duì)位置既某一年的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況與近幾年來(lái)的平均水平的位置關(guān)系，以平均水平作為零點(diǎn)，零點(diǎn)以上越遠(yuǎn)，則相對(duì)應(yīng)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越好；零點(diǎn)以下越遠(yuǎn)，則相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越差。

3 結(jié)論

在構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，從多個(gè)指標(biāo)建立生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，由以上的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：黃山市的生態(tài)環(huán)境從2006年到2015年總體評(píng)價(jià)正處于良性發(fā)展趨勢(shì)，處于生態(tài)市建設(shè)的發(fā)展階段，各個(gè)指數(shù)值保持緩慢增長(zhǎng)，這說(shuō)明黃山市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量已經(jīng)處于較好的水平發(fā)展?fàn)顩r良好。

【參考文獻(xiàn)】

[1]葉亞平，劉魯君.中國(guó)省域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].環(huán)境科學(xué)研究，2000（3）：33-36.

[2]孫東琪等.中國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化態(tài)勢(shì)及空間分異分析[J].地理學(xué)報(bào)，2012（12）：1599-1610.

[3]張文霖.主成分分析在SPSS中的操作應(yīng)用[J].市場(chǎng)研究，2005，（12）：31-34.

[4]李小勝，陳珍珍.如何正確應(yīng)用SPSS軟件做主成分分析[J].統(tǒng)計(jì)研究，2010，27（8）：105-108.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]