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环境污染的因子分析
尹延明
摘要:改革开放以来,我国经济发展迅速,取得了举世瞩目的伟大成就。但在经济快速发
展的同时,也带来了一些负面效应,如环境污染。本文采用因子分析法对全国25个省的环境
污染进行了分析、评价,并运用SPSSl7.0统计软件对数据进行了计算、处理。通过分析表
明我国目前环境污染较为严重,本文通过分析、评价可以为我国的环境污染防治提供一定的
理论基础。
关键词：因子分析;环境污染;
因子分析产生于20世纪初期,当时由心理学家在实际研究中提出的。因子分析是多元统计
分析的一种,将多个实测变量转变为少数几个线性不相关的综合指标,从而简化数据处理,
提示出多个变量间的因果关系。线性综合指标往往是不能直接观测到的。但它更能反映事物
的本质,因此在环境科学领域因子分析应用广泛。本文就全国25个省的生活污水排放量、生
活污水中化学需氧量排放量、生活二氧化硫排放量、生活烟尘排放量、工业固体废物排放量、
工业废气排放总量、工业废水排放量等7个环境污染指标之间的关系,分析了全国各地区环
境污染的特征,为各地区环境污染治理提供了理论依据。
1、因子分析原理
因子分析从变量的相关矩阵出发将一个m维的随机向量X分解成低于m个且有代表性的公
因子和一个特殊的m维向量,使其公因子数取得最佳的个数,从而使对m维随机向量的研
究转化成对较少个数的公因子的研究。设有n个样本,m个指标构成样本空间X
X=(xij)n*mi=1,2,,n;j=1,2,...,m
因子分析过程一般经过以下步骤:
(1)原始数据的标准化,标准化的公式为X’ij=(Xij-Xj)/j,其中Xij为第i个样本
的第j个指标值,而Xj和j分别为j指标的均值和标准差。标准化的目的在于消除不同
变量的量纲的影响,而且标准化转化不会改变变量的相关系数。
(2)计算标准化数据的相关系数阵,并求出相关系数矩阵的特征值和特征向量。
(3)进行正交变换,使用方差最大法。其目的是使因子载荷两极分化,而且旋转后的因子
仍然正交。随后确定因子个数,计算因子得分,进行统计分析。
一、评价指标体系的建立
根据环境污染的判断指标，我们共选了生活污水排放量、生活污水中化学需氧量排放量、生
活二氧化硫排放量、生活烟尘排放量、工业固体废物排放量、工业废气排放总量、工业废水
排放量等7个环境污染指标进行分析，具体评价指标见表1
表1评价指标一览表
序指标名称及单位代码
号
1生活污水排放量
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2生活污水中化学需氧量排
放量
3生活二氧化硫排放量
4生活烟尘排放量
5工业固体废物排放量
6工业废气排放总量
7工业废水排放量
二、原始数据的选择
根据中国统计年鉴2010年我国各省、自治区和直辖市的生活污水排放量、生活污水中化学需
氧量排放量、生活二氧化硫排放量、生活烟尘排放量、工业固体废物排放量、工业废气排放
总量、工业废水排放量等7个环境污染指标。具体数据见附件
三、评价方法及过程
运用SPSS统计软件进行分析。
先对7个指标的原始数据进行标准化处理,并得到各指标间的相关系数矩阵，见表2所示。
表2相关矩阵
生活污水中生活二氧化工业固体废工业废气排
生活污水排化学需氧量硫排放量生活烟尘排物排放量(万放总量(亿标工业废水排
放量(万吨)排放量(吨)(吨)