基于因子分析法的上海市环境保护状况研究

褚义景

[摘 要]本文运用因子分析法，对上海市2011～2015年的环境状况进行评价，并测算了上海市近五年来的环境友好度综合得分，得分显示上海市环境保护状况相对良好，环保水平持续提高。从而得出上海市环保工作有待改善的地方，并且得到上海市环境保护成功的经验和结论，从而为我国环境保护提供借鉴。

[关键词]因子分析；初始因子荷载；环境友好度

[中图分类号]F592.7 [文献标识码]A

1 引言

上海市作为中国经济最发达的城市之一，经济、贸易等都走在了其他城市的前面。上个世纪30～40年代，上海就是远东著名的国际化大都市，吸引了国内外众多的企业前来投资，为上海的发展奠定了良好的基础。我国对外开放之后，上海的经济更是得到了飞速发展。上海很快成为了全国重要的经济中心，为中国的经济建设和发展做出了表率和榜样。近年来，上海借着国内经济政策，加大了对外开放力度，也步入了快速发展时期。尤其是上海市被国家批准开放浦东新区，经济高速发展，定位成为国际经济、金融、贸易、航运四个中心的国际化大都市。

随着经济的飞速发展，也给城市环境造成很多危害，摆在眼前的最急迫的是如何平衡环境保护和经济发展。经济发展要“以人为本”，发展经济也不能忽视环境保护，环境也是城市发展的基础。发展生态经济首先是要改善环境，让人们在优美的环境中享受现代化的生活。城市环境不仅包括工业污染治理，居民区环境保护，还包括环卫基础设施建设、垃圾处理、噪声污染、空气污染、水污染等的治理。

因而，要在保证经济快速发展的基础上，尽量减少对环境的污染，走节约，高效的经济发展之路，必须对上海市的环保现状有清醒的认识，才能找出经济发展的新路子，建立环境友好型社会。

2 模型简介

因子分析是为了避免信息重叠，简化收集工作，以最少的信息丢失，将原始变量缩减为少数几个综合变量。从而使得到的因子具有较强的解释性的统计方法。

2.1 因子分析必要性检验

本文主要是通過KMO检验来确定是否需要进行因子分析。KMO统计量用来衡量变量之间的简单相关系数与偏相关系数，其公式如下：

（1）

模型中，pij是变量i与j之间的偏相关系数，rij是变量i与j之间的简单相关系数。由（1）式可以得出，当所有变量间的偏相关系数平方和远小于简单相关系数平方和时，KMO值就越接近于1。故可以根据KMO值判断：当KMO值越接近于1时，越适合做因子分析。其度量标准为：0.5以下时：不适合，为0.6时：不太适合；为0.7时：一般；为0.8时：适合；超过0.9以上时：非常适合。

2.2 因子荷载矩阵

要求因子荷载矩阵，第一步必须用主成分分析法计算相关系数矩阵的特征根和与其对应的特征向量。第二步再取前m个特征值使得λi≥1，根据这m个特征值所对应的特征向量求得因子荷载矩阵。

（1）数据标准化。

（2）简单相关系数矩阵R。

（3）求R的特征值λi（i=1，2，…，p）及其对应的特征向量μi（i=1，2，…，p）。

（4）取p個特征值中的前m个，求因子荷载矩阵A，其公式如下：

（2）

2.3 计算因子得分

将初始变量经过线性组合后，求出最终的因子值，然后按公式（3）进行计算：

（3）

2.4 计算综合得分

通过因子分析，将各个因子变量的方差贡献率作为权数，计算出综合分值表达式（4）如下：

（4）

3 指标系统

影响环境友好度的因素有很多，主要包括废水﹑废气和废渣等的排放水平，绿化水平，生态环境等几个方面。依据这些因素，本文选取工业废水排放达标率（Xi1），工业二氧化硫去除率 （Xi2），工业烟尘去除率（Xi3），工业粉尘去除率（Xi4），工业固体废物综合利用率（Xi5），“三废”综合利用产品产值（Xi6），建成区绿化覆盖率（Xi7），污染治理投资占地区生产总值的比例（Xi8）这八个指标进行衡量。上海市2003-2007年环境友好度指标体系见表1

4 上海市环保状况的因子分析

利用SPSS软件，可得到因子荷载矩阵如表2：

由表4可以看出，上海市环保状况从整体上看呈现逐年改善的趋势，只是2012到2013年略有下降，随后稳步上升。

5 结论

观察上海环境，上海市环境保护工作紧密结合可持续发展战略，坚持污染防治与生态保护并重的方针，围绕工业布局调整和产业结构，全面切实贯彻清洁生产、达标排放、以新带老、区域削减等原则，有效地控制了污染物排放总量，在可持续发展下，确保了上海环境质量没有恶化，同时在局部地区还有所改善。

通过对上海市近五年来的环保状况分析，以及对其环境友好度的测算，得出如下结论。

（1）影响因素上看。由初始因子荷载矩阵（如表5）可以得出，影响最大的因素（即荷载最高的得分）为Xi1，表明上海市工业废水排放达标率逐年提高，对于上海市环境的逐年改善，环境友好度的逐年提高起到最为关键的作用，是上海市环保工作成效最为明显的地方之一。自2012年12月开展以来上海市污水治理工作，得到了各部门的高度重视，经过全市上下的共同努力，各区县政府、环保局和各相关职能部门积极响应与参与，取得了显著成效。

（2）建成区绿化覆盖率”。城市绿化覆盖率是城市园林绿地总面积占城市用地总面积的百分比。上海市将“绿色小区”，“绿色世博”，“绿色机关”，“绿色学校”作为建设目标，同时加快城市新区建设力度，结合城乡环境整治，不断改善城乡环境面貌，扎实推进城市绿化和农村植树造林，着力营造绿色宜居环境，加快绿色通道、绿色家园等绿色工程建设，城乡居住环境不断优化，经济高速可持续发展，同时城市绿化覆盖率逐年提高。

（3）“污染治理投资占GDP的比重”影响较为明显。上海连续多年环保投入占当年GDP的比例稳定在3%以上。由于不断加大投资力度，优化了城市功能布局。在中心城区结合功能改造，大力推进污染企业关停并转，同时大力推进了环境基础设施建设，完善了环保管理体系；加快了清洁能源替代，积极推动城市能源结构调整。

[参考文献]

[1] 赵忠利.浅谈城市环保中存在的问题对策[J].黑龙江科技信息，2008（30）.

[2] 袁志发，周静芋.多元统计分析[M].北京：科学出版社.