內(nèi)蒙古工業(yè)化水平與環(huán)境污染關(guān)系的實(shí)證研究

1、統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)課程論文：內(nèi)蒙古工業(yè)化水平與環(huán)境污染關(guān)系的實(shí)證研究學(xué)院：統(tǒng)計(jì)與數(shù)學(xué)學(xué)院班級：11統(tǒng)計(jì)姓名：張蕊 112092111 李曉梅112092113 內(nèi)蒙古工業(yè)化水平與環(huán)境污染關(guān)系的實(shí)證研究摘要：本文以前人對內(nèi)蒙古工業(yè)化水平和環(huán)境污染關(guān)系研究的理論成果為基礎(chǔ)，結(jié)合內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)區(qū)情進(jìn)行實(shí)證分析。文章首分析內(nèi)蒙古工業(yè)化水平的現(xiàn)狀；其次，構(gòu)造經(jīng)濟(jì)發(fā)展總指數(shù)，運(yùn)用工業(yè)“三廢”與經(jīng)濟(jì)發(fā)展總指數(shù)分別建立回歸模型找出總體關(guān)系：內(nèi)蒙古工業(yè)發(fā)展水平與工業(yè)廢氣排放量增速、工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量增速呈正向動態(tài)累積影響關(guān)系，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的提高使得工業(yè)環(huán)境加速惡化；U型曲線且一直處于的U型曲線的右半部分，惡化逐漸加速，沒

2、有任何污染下降的征兆，或者說還處于倒U型曲線的左半部分；經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在因素都不同程度地對工業(yè)環(huán)境污染有正向的影響，單純考慮人均GDP與工業(yè)環(huán)境之間的關(guān)系不夠合理；同時(shí)也表明，可以人為干預(yù)來改變其變化趨勢，同時(shí)表明污染下降的轉(zhuǎn)折點(diǎn)不是自動到來的，環(huán)境質(zhì)量的提高將是經(jīng)濟(jì)發(fā)展各方面共同改善的結(jié)果，如果不及時(shí)遏制污染物的排放，污染水平超過了環(huán)境閾值后生態(tài)環(huán)境將很難恢復(fù)。關(guān)鍵詞：工業(yè)化水平 人均GDP 回歸模型 標(biāo)準(zhǔn)化分析 三廢達(dá)標(biāo)及治理一、內(nèi)蒙古工業(yè)化水平研究2.1內(nèi)蒙古自治區(qū)工業(yè)化水平實(shí)證分析 就人均 GDP 而言，由于內(nèi)蒙古地區(qū)生產(chǎn)要素匱乏，產(chǎn)出水平很低。2003年，其人均GDP 只有10039

3、美元，處于前工業(yè)化階段的收入水平。西部大開發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施以后，隨著經(jīng)濟(jì)政策以及財(cái)政政策向西部地區(qū)傾斜，基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，使得內(nèi)蒙古自治區(qū)經(jīng)濟(jì)增長速度不斷提高。在9年間，人均GDP 的年均增長率明顯快于全國增長速度。2004 年，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值超過全國平均水平，達(dá)到工業(yè)化初期階段的收入水平，2007 年達(dá)到工業(yè)化中期階段的收入水平，2010 年內(nèi)蒙古自治區(qū)人均GDP 已相當(dāng)于工業(yè)化后期階段的收入水平。 表1內(nèi)蒙古工業(yè)化進(jìn)程各指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表時(shí)間 人均GDP產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（%）就業(yè)結(jié)構(gòu)（%）指標(biāo)人口城市化率（%）人均GDP（元）匯率人均GDP（美元）第一產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)第一產(chǎn)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)第三產(chǎn)業(yè)2003100

4、398.277121317.640.541.944.754.5915.1730.242004127678.277154317.24141.845.954.5114.9130.582005163718.192199815.145.539.347.253.8215.6430.532006206927.972259613.648.637.948.653.7816.9830.232007267777.604352112.551.835.750.152.6416.9830.382008352636.945507711.75533.351.750.4516.8832.672009402826.831589

5、79.552.53853.448.8416.9234.242010473476.77169949.454.636.155.548.217.4134.392011482006.8270039.653.435.956.249.2318.0135.42綜上所述，在西部大開發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施之初，人均收入極低，處于前工業(yè)化階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市化率、就業(yè)結(jié)構(gòu)方面來說，內(nèi)蒙古基本處于工業(yè)化在前期階段。經(jīng)過了十幾年的快速發(fā)展，到2010 年，就經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)而言，內(nèi)蒙古自治區(qū)的工業(yè)化進(jìn)程已進(jìn)入工業(yè)化后期階段；就城市化水平而言，內(nèi)蒙古自治區(qū)處于工業(yè)化中期階段，從就業(yè)結(jié)構(gòu)角度，內(nèi)蒙古自治區(qū)處于工

6、業(yè)化初期階段。綜合四大工業(yè)化衡量指標(biāo)，內(nèi)蒙古自治區(qū)的工業(yè)化進(jìn)程基本達(dá)到工業(yè)化中期的發(fā)展水平。2.2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)內(nèi)蒙古工業(yè)結(jié)構(gòu)目前已形成六大優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)，即以煤炭、電力、石油、天然氣為主的能源產(chǎn)業(yè)，以鋼鐵、鋁、銅為主的冶金業(yè)，以煤化工、天然氣化工為主的化學(xué)工業(yè)，以重型機(jī)械、大型礦用車為主的裝備制造業(yè)，以乳、肉、絨加工為主的農(nóng)畜產(chǎn)品加工業(yè)，以稀土、生物制藥、信息產(chǎn)業(yè)為主的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。內(nèi)蒙古工業(yè)生產(chǎn)總值占第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值的比重一直在79%以上,2003年以來持續(xù)升高，從79.9%上升到了88.9%；重工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的比重也由1987年的57.5%波動上升至71%，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重趨于重型化。二、內(nèi)蒙

7、古工業(yè)環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀分析3.1內(nèi)蒙古工業(yè)三廢現(xiàn)狀本文研究內(nèi)蒙古的工業(yè)環(huán)境污染程度主要選取三個(gè)指標(biāo)：工業(yè)廢水排放量（FS萬噸）、工業(yè)廢氣排放量(FQ億標(biāo)立方米)和工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量(FW萬噸)。內(nèi)蒙古工業(yè)廢水排放量總體上呈U型波動:1996年到2001年呈下降趨勢，2003年后有波動中逐漸上升的態(tài)勢；工業(yè)廢氣排放量和固體廢物產(chǎn)生量都在2003年以后猛增。與全國橫向比較：2011年，內(nèi)蒙古工業(yè)廢水排放量為39346萬噸，遠(yuǎn)低于全國平均水平；內(nèi)蒙古工業(yè)廢氣排放量為32215億立方米，全國排名位于第八位（從高到低排序）；內(nèi)蒙古工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為24622萬噸。由圖1可以看出，內(nèi)蒙古工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量

8、和廢氣排放量很高，廢水排放量保持得較好。 圖1內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境污染程度走勢圖圖2內(nèi)蒙古工業(yè)廢氣排放結(jié)構(gòu)內(nèi)蒙古工業(yè)廢氣排放量中，以工業(yè)二氧化硫（QS萬噸）、工業(yè)煙塵(QY萬噸)和工業(yè)粉塵(QF萬噸)此三種成分的排放量最為關(guān)鍵，由圖2可知二氧化硫排放量的變化最大，由于其對農(nóng)作物和草場的危害性更大，它的減排量受到很多環(huán)境專家的重視。以2003年為“分水嶺”，三種污染物的排放量由以前的稍微減少到突然上升，尤其是二氧化硫竟然在一年之間翻了一倍，2006年更是達(dá)到了到138萬噸的高峰。近三年三種物質(zhì)排放走勢均趨于平緩，二氧化硫排量仍居高位，粉塵排量降到了20.96萬噸。2011年，內(nèi)蒙古工業(yè)二氧化硫的排放量

9、為125.9萬噸，全國排名第3位，煙塵42.8萬噸，排于第4位；粉塵21萬噸，排于第11位（均為從高到低排序），分別占全國的6.32%，6.39%和3.58%，二氧化硫和煙塵排放量遠(yuǎn)高于全國平均水平。3.2內(nèi)蒙古工業(yè)三廢的達(dá)標(biāo)率及治理情況內(nèi)蒙古工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率在2011已達(dá)到90%，并且達(dá)到全國平均水平86.9%的達(dá)標(biāo)率；工業(yè)固體廢物綜合利用率提高較快，2011年達(dá)到59%，但離全國平均水平65%還相差很遠(yuǎn)。2008年，內(nèi)蒙古工業(yè)廢氣排放量中，二氧化硫排放達(dá)標(biāo)率89.5%；工業(yè)煙塵排放達(dá)標(biāo)率78.72%；工業(yè)粉塵排放達(dá)標(biāo)率92.5%。總之，內(nèi)蒙古工業(yè)三廢達(dá)標(biāo)率都有待提高。圖3內(nèi)蒙工業(yè)廢水排放

10、達(dá)標(biāo)率和固體廢物綜合利用率內(nèi)蒙古工業(yè)污染治理投資額在2006年有顯著提高，以治理廢氣為主，從2005年的14019.5萬元激增到了144638.7萬元，帶動了投資總額的上漲幅度。2011年，內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境治理完成投資額319189.2萬元，投資力度較大，其中69.53%用于廢氣的治理，居全國第四位；21.02%用于治理廢水（18位）；投資額中只有0.24%用于治理固體廢物，居全國第24位，全區(qū)污染治理投資額用于治理三廢總共占比90.8%。 圖4內(nèi)蒙古工業(yè)污染治理投資狀況（萬元）內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境污染治理投資占GDP比例總體來看都是比較低的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能有效控制環(huán)境污染,內(nèi)蒙古自治區(qū)要想明顯改善環(huán)境質(zhì)量

11、還必須進(jìn)一步加大環(huán)保投資占GDP的比例。由以上分析可得：近年來，內(nèi)蒙古工業(yè)三廢排放情況并不一致，總體來說情況仍在惡化，工業(yè)環(huán)境污染的威脅正日趨嚴(yán)重。工業(yè)廢水的排放量增加較少但是達(dá)標(biāo)率低，治理投資額處于全國平均水平；工業(yè)廢氣排放量猛增，尤其是二氧化硫高位運(yùn)行，投資額中治理工業(yè)廢氣的比例很高，其綜合利用率一直有所提高但距全國平均水平還差很多，而且治理的投資額占總投資額的比重太小。隨著重工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，內(nèi)蒙古地區(qū)的工業(yè)環(huán)境質(zhì)量不容樂觀。三、主成分方法對內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境狀況進(jìn)行綜合評價(jià)選用2003-2011年的工業(yè)三廢和達(dá)標(biāo)治理類共六項(xiàng)指標(biāo)對內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境狀況進(jìn)行綜合評價(jià)，見表2： 表2 內(nèi)蒙古200

12、3-2011年工業(yè)環(huán)境污染和達(dá)標(biāo)治理類指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)年份工業(yè)廢水排放總量（萬噸）工業(yè)廢氣排放總量（億標(biāo)立方米）工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量（萬噸）工業(yè)固體廢物綜合利用率（%）工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率（%）污染治理項(xiàng)目當(dāng)年完成投資額（萬元）200323567.777960.523647.2432.5163.9427697.90200422847.9513517.534702.1331.4561.1342855.10200524967.4712071.037362.5740.9066.6225678.10200627822.9118415.358170.2044.0077.00177234.80200725020

13、.8418199.6510972.7856.6673.69167487.20200829167.0020189.7910622.0849.3082.60219189.20200928616.2224844.3612108.3252.6085.20178258.10201039535.6927488.3416996.0156.3090.20111799.50201139408.5430604.8623584.1158.0090.40311613.963.1數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（Z-scores法）首先將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化即進(jìn)行無量綱化處理。正指標(biāo)為逆指標(biāo)為 其中，第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，見表3 ：表3內(nèi)

14、蒙古2003-2011年工業(yè)環(huán)境污染和達(dá)標(biāo)治理類指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)廢水排放總量（萬噸）工業(yè)廢氣排放總量（億標(biāo)立方米）工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量（萬噸）工業(yè)固體廢物綜合利用率（%）工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率（%）污染治理項(xiàng)目當(dāng)年完成投資額（萬元）20030.222710.509460.55545-0.42113-0.3153-0.6632520040.50080-0.389440.24861-0.71981-0.40987-0.466692005-0.30791-1.55460-0.52523-0.136270.43324-0.689452006-1.39742-1.81710-0.760140.96

15、7040.709821.276012007-0.32828-1.14682-1.575330.615221.839331.149602008-1.91026-1.46864-1.473321.562281.180901.820092009-1.47597-1.25463-1.236591.236581.045361.765432010-1.56872-1.35795-1.056841.324590.914531.654822011-1.32042-1.02546-1.124871.034820.896211.82351由標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)可得各項(xiàng)指標(biāo)的趨勢圖，便于進(jìn)行下一步分析： 內(nèi)蒙古自治區(qū)工業(yè)三廢

16、排放量上升，對工業(yè)三廢數(shù)據(jù)正向化（標(biāo)準(zhǔn)化）后在表4中都呈現(xiàn)下降趨勢；達(dá)標(biāo)和治理類是正指標(biāo)且都呈上升趨勢。3.2主成分分析方法的適合性檢驗(yàn)在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行主成分分析，首先需檢驗(yàn)該類指標(biāo)是否適合進(jìn)行主成分分析。檢驗(yàn)方法：相關(guān)系數(shù)矩陣并結(jié)合巴特利特球形檢驗(yàn)和KMO檢驗(yàn)。表4 工業(yè)污染及達(dá)標(biāo)治理類指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣表工業(yè)廢水排放總量工業(yè)廢氣排放總量工業(yè)固體廢物長生量工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率工業(yè)固體廢物綜合利用率污染治理項(xiàng)目當(dāng)年完成投資額工業(yè)廢水排放總量10.8820.852-0.653-0.767-0.856工業(yè)廢氣排放總量0.88210.948-0.659-0.898-0.8

17、72相關(guān)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量0.8520.9481-0.674-0.972-0.857關(guān)系工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率-0.653-0.659-0.67410.7610.757工業(yè)固體廢物綜合利用率-0.767-0.898-0.9720.71610.808污染治理項(xiàng)目當(dāng)年完成投資額-0.8560-0.8570.7570.8081工業(yè)廢水排放總量0.0010.020.0050.001工業(yè)廢氣排放總量0000.01900.001Sig.工業(yè)固體廢物長生量0.0010.0190.01600.001工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率0.0200.0160.010.006工業(yè)固體廢物綜合利用率0.0050.0100.010.002

18、污染治理項(xiàng)目當(dāng)年完成投資額0.0010.0010.0060.002 表5主成分分析的適合性檢驗(yàn)Kaiser-Meyer-Olkin Measure of Sampling Adequacy.樣本量測試 KMO0.799Bartletts Test of SphericityApprox.Chi-Square 近似卡方值60.772Df 自由度15Sig.檢驗(yàn)的顯著性概率0.000由表4和表5可以看出：6個(gè)變量之間存在較高的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)的p值都小于顯著性水平0.05；巴特利特球形檢驗(yàn)的p值為0，小于0.05，因此拒絕球型檢驗(yàn)的零假設(shè)（原變量的相關(guān)系數(shù)矩陣是一個(gè)單位陣），認(rèn)為內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境狀

19、況的各指標(biāo)適合作主成分分析；KMO值越接近于1，則所有變量之間的簡單相關(guān)系數(shù)平方和遠(yuǎn)大于偏相關(guān)系數(shù)平方和，因此越適合于作因子分析，根據(jù)Kaiser的觀點(diǎn)，如果KMO的值小于0.5則樣本量不夠充分，則不適宜進(jìn)行因子分析，內(nèi)蒙古環(huán)境狀況研究的統(tǒng)計(jì)量KMO的值約為0.8，表明樣本量充足。3.3主成分分析結(jié)果表6工業(yè)污染及治理指標(biāo)的總方差分解表Total Variance ExplainedInitial EigenvaluesExtraction Sums of Squared LoadingsCompnentTotal%ofCumnlative %Total% of VarianceCumulat

20、ive %Variance15.07484.56384.5635.07484.56384.56320.4477.44592.00830.2824.69796.70540.1252.08898.79350.0621.0399.82360.0110.177100由表6可知，內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境污染狀況的6項(xiàng)指標(biāo)提取了一個(gè)主成分，方差貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到84.56%，即這個(gè)主成分所解釋的方差占總方差的84.56%，已保留了原數(shù)據(jù)中大多數(shù)指標(biāo)的信息。表8工業(yè)污染及治理指標(biāo)的因子載荷矩陣ComponentMatri變量123456Component0.9110.9580.966-0.799-0.939-0.939把

21、因子載荷矩陣中的系數(shù)除以其相應(yīng)的特征根開根后的值得到特征向量，針對原始數(shù)據(jù)用特征向量加權(quán)可得主成分函數(shù)式。最后利用綜合主成分公式：F=0.84563*F1計(jì)算出內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境狀況的綜合指數(shù)：圖5內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境綜合指數(shù)內(nèi)蒙古環(huán)工業(yè)境狀況綜合指數(shù)先正后負(fù)，在2003-2004年為正值且下降速度較慢，2005年后為負(fù)值且下降很快，表明最近幾年內(nèi)蒙古對環(huán)境的治理力度遠(yuǎn)不能與污染程度相匹配，內(nèi)蒙古的環(huán)境質(zhì)量惡化嚴(yán)重。內(nèi)蒙古工業(yè)廢水排放量的變動趨勢與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r有較大差異，內(nèi)蒙古在工業(yè)廢水排放量的監(jiān)管和治理中采取了許多行之有效的措施，工業(yè)廢水排放量近20年來并沒有出現(xiàn)迅猛增加而是反復(fù)波動有增有減，根據(jù)分析

22、表明內(nèi)蒙古工業(yè)廢水排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間不具有因果關(guān)系，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展雖然沒有刺激工業(yè)廢水的增排，但是也沒有使其降低；同時(shí)表明工業(yè)環(huán)境污染的有效遏制并不是靠經(jīng)濟(jì)發(fā)展自發(fā)形成的，而是有效的環(huán)境政策、加大技術(shù)設(shè)備投資等措施嚴(yán)格實(shí)施的結(jié)果。四、結(jié)論本文基于環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的多種理論研究，通過對內(nèi)蒙古工業(yè)化水平與環(huán)境污染現(xiàn)狀分析和對二者關(guān)系的實(shí)證研究得出以下結(jié)論:1.內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)發(fā)展總指數(shù)分析發(fā)現(xiàn)：內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長率與工業(yè)廢氣排放量增速、工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量增速呈正向動態(tài)累積影響關(guān)系，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的提高使得工業(yè)環(huán)境加速惡化；分析結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)廢水排放之間沒有顯著的因果關(guān)系，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展雖然沒有刺激工業(yè)廢水的增排，但是也沒有使其降低，表明工業(yè)環(huán)境污染的有效遏制并不是靠經(jīng)濟(jì)發(fā)展自發(fā)形成的，而是有效的環(huán)境政策、加大技術(shù)設(shè)備投資等措施嚴(yán)格實(shí)施的成果；內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境污染目前還沒有阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這并不能說明工業(yè)污染不嚴(yán)重或者污染還有較大空間，內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也可能是不顧環(huán)境惡化而持續(xù)加速發(fā)展重工業(yè)的結(jié)果，可見內(nèi)蒙古工業(yè)環(huán)境污染狀況是持續(xù)長期并有加速惡化趨勢的。2.在明