内蒙古工业化水平与环境污染关系的实证研究

1、统计学基础课程论文：内蒙古工业化水平与环境污染关系的实证研究学院：统计与数学学院班级：11统计姓名：张蕊 112092111 李晓梅112092113 内蒙古工业化水平与环境污染关系的实证研究摘要：本文以前人对内蒙古工业化水平和环境污染关系研究的理论成果为基础，结合内蒙古经济区情进行实证分析。文章首分析内蒙古工业化水平的现状；其次，构造经济发展总指数，运用工业“三废”与经济发展总指数分别建立回归模型找出总体关系：内蒙古工业发展水平与工业废气排放量增速、工业固体废弃物产生量增速呈正向动态累积影响关系，经济发展速度的提高使得工业环境加速恶化；U型曲线且一直处于的U型曲线的右半部分，恶化逐渐加速，没

2、有任何污染下降的征兆，或者说还处于倒U型曲线的左半部分；经济发展的内在因素都不同程度地对工业环境污染有正向的影响，单纯考虑人均GDP与工业环境之间的关系不够合理；同时也表明，可以人为干预来改变其变化趋势，同时表明污染下降的转折点不是自动到来的，环境质量的提高将是经济发展各方面共同改善的结果，如果不及时遏制污染物的排放，污染水平超过了环境阈值后生态环境将很难恢复。关键词：工业化水平 人均GDP 回归模型 标准化分析 三废达标及治理一、内蒙古工业化水平研究2.1内蒙古自治区工业化水平实证分析 就人均 GDP 而言，由于内蒙古地区生产要素匮乏，产出水平很低。2003年，其人均GDP 只有10039

3、美元，处于前工业化阶段的收入水平。西部大开发战略实施以后，随着经济政策以及财政政策向西部地区倾斜，基础设施不断完善，使得内蒙古自治区经济增长速度不断提高。在9年间，人均GDP 的年均增长率明显快于全国增长速度。2004 年，人均国内生产总值超过全国平均水平，达到工业化初期阶段的收入水平，2007 年达到工业化中期阶段的收入水平，2010 年内蒙古自治区人均GDP 已相当于工业化后期阶段的收入水平。 表1内蒙古工业化进程各指标统计表时间 人均GDP产业结构（%）就业结构（%）指标人口城市化率（%）人均GDP（元）汇率人均GDP（美元）第一产业第二产业第三产业第一产业第二产业第三产业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综上所述，在西部大开发战略实施之初，人均收入极低，处于前工业化阶段的经济发展水平。从产业结构、城市化率、就业结构方面来说，内蒙古基本处于工业化在前期阶段。经过了十几年的快速发展，到2010 年，就经济发展水平和产业结构而言，内蒙古自治区的工业化进程已进入工业化后期阶段；就城市化水平而言，内蒙古自治区处于工业化中期阶段，从就业结构角度，内蒙古自治区处于工

6、业化初期阶段。综合四大工业化衡量指标，内蒙古自治区的工业化进程基本达到工业化中期的发展水平。2.2产业结构内蒙古工业结构目前已形成六大优势特色产业，即以煤炭、电力、石油、天然气为主的能源产业，以钢铁、铝、铜为主的冶金业，以煤化工、天然气化工为主的化学工业，以重型机械、大型矿用车为主的装备制造业，以乳、肉、绒加工为主的农畜产品加工业，以稀土、生物制药、信息产业为主的高新技术产业。内蒙古工业生产总值占第二产业生产总值的比重一直在79%以上,2003年以来持续升高，从79.9%上升到了88.9%；重工业产值占工业总产值的比重也由1987年的57.5%波动上升至71%，产业结构严重趋于重型化。二、内蒙

7、古工业环境质量的现状分析3.1内蒙古工业三废现状本文研究内蒙古的工业环境污染程度主要选取三个指标：工业废水排放量（FS万吨）、工业废气排放量(FQ亿标立方米)和工业固体废物产生量(FW万吨)。内蒙古工业废水排放量总体上呈U型波动:1996年到2001年呈下降趋势，2003年后有波动中逐渐上升的态势；工业废气排放量和固体废物产生量都在2003年以后猛增。与全国横向比较：2011年，内蒙古工业废水排放量为39346万吨，远低于全国平均水平；内蒙古工业废气排放量为32215亿立方米，全国排名位于第八位（从高到低排序）；内蒙古工业固体废物产生量为24622万吨。由图1可以看出，内蒙古工业固体废物产生量

8、和废气排放量很高，废水排放量保持得较好。 图1内蒙古工业环境污染程度走势图图2内蒙古工业废气排放结构内蒙古工业废气排放量中，以工业二氧化硫（QS万吨）、工业烟尘(QY万吨)和工业粉尘(QF万吨)此三种成分的排放量最为关键，由图2可知二氧化硫排放量的变化最大，由于其对农作物和草场的危害性更大，它的减排量受到很多环境专家的重视。以2003年为“分水岭”，三种污染物的排放量由以前的稍微减少到突然上升，尤其是二氧化硫竟然在一年之间翻了一倍，2006年更是达到了到138万吨的高峰。近三年三种物质排放走势均趋于平缓，二氧化硫排量仍居高位，粉尘排量降到了20.96万吨。2011年，内蒙古工业二氧化硫的排放量

9、为125.9万吨，全国排名第3位，烟尘42.8万吨，排于第4位；粉尘21万吨，排于第11位（均为从高到低排序），分别占全国的6.32%，6.39%和3.58%，二氧化硫和烟尘排放量远高于全国平均水平。3.2内蒙古工业三废的达标率及治理情况内蒙古工业废水排放达标率在2011已达到90%，并且达到全国平均水平86.9%的达标率；工业固体废物综合利用率提高较快，2011年达到59%，但离全国平均水平65%还相差很远。2008年，内蒙古工业废气排放量中，二氧化硫排放达标率89.5%；工业烟尘排放达标率78.72%；工业粉尘排放达标率92.5%。总之，内蒙古工业三废达标率都有待提高。图3内蒙工业废水排放

10、达标率和固体废物综合利用率内蒙古工业污染治理投资额在2006年有显著提高，以治理废气为主，从2005年的14019.5万元激增到了144638.7万元，带动了投资总额的上涨幅度。2011年，内蒙古工业环境治理完成投资额319189.2万元，投资力度较大，其中69.53%用于废气的治理，居全国第四位；21.02%用于治理废水（18位）；投资额中只有0.24%用于治理固体废物，居全国第24位，全区污染治理投资额用于治理三废总共占比90.8%。 图4内蒙古工业污染治理投资状况（万元）内蒙古工业环境污染治理投资占GDP比例总体来看都是比较低的，远远不能有效控制环境污染,内蒙古自治区要想明显改善环境质量

11、还必须进一步加大环保投资占GDP的比例。由以上分析可得：近年来，内蒙古工业三废排放情况并不一致，总体来说情况仍在恶化，工业环境污染的威胁正日趋严重。工业废水的排放量增加较少但是达标率低，治理投资额处于全国平均水平；工业废气排放量猛增，尤其是二氧化硫高位运行，投资额中治理工业废气的比例很高，其综合利用率一直有所提高但距全国平均水平还差很多，而且治理的投资额占总投资额的比重太小。随着重工业的进一步发展，内蒙古地区的工业环境质量不容乐观。三、主成分方法对内蒙古工业环境状况进行综合评价选用2003-2011年的工业三废和达标治理类共六项指标对内蒙古工业环境状况进行综合评价，见表2： 表2 内蒙古200

12、3-2011年工业环境污染和达标治理类指标标准化数据年份工业废水排放总量（万吨）工业废气排放总量（亿标立方米）工业固体废物产生量（万吨）工业固体废物综合利用率（%）工业废水排放达标率（%）污染治理项目当年完成投资额（万元）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数据标准化（Z-scores法）首先将数据标准化即进行无量纲化处理。正指标为逆指标为 其中，第j个指标的标准差得到标准化数据，见表3 ：表3内

14、蒙古2003-2011年工业环境污染和达标治理类指标标准化数据数据标准化工业废水排放总量（万吨）工业废气排放总量（亿标立方米）工业固体废物产生量（万吨）工业固体废物综合利用率（%）工业废水排放达标率（%）污染治理项目当年完成投资额（万元）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由标准化数据可得各项指标的趋势图，便于进行下一步分析： 内蒙古自治区工业三废

16、排放量上升，对工业三废数据正向化（标准化）后在表4中都呈现下降趋势；达标和治理类是正指标且都呈上升趋势。3.2主成分分析方法的适合性检验在数据标准化的基础上，利用SPSS统计软件进行主成分分析，首先需检验该类指标是否适合进行主成分分析。检验方法：相关系数矩阵并结合巴特利特球形检验和KMO检验。表4 工业污染及达标治理类指标的相关系数矩阵表工业废水排放总量工业废气排放总量工业固体废物长生量工业废水排放达标率工业固体废物综合利用率污染治理项目当年完成投资额工业废水排放总量10.8820.852-0.653-0.767-0.856工业废气排放总量0.88210.948-0.659-0.898-0.8

17、72相关工业固体废物产生量0.8520.9481-0.674-0.972-0.857关系工业废水排放达标率-0.653-0.659-0.67410.7610.757工业固体废物综合利用率-0.767-0.898-0.9720.71610.808污染治理项目当年完成投资额-0.8560-0.8570.7570.8081工业废水排放总量0.0010.020.0050.001工业废气排放总量0000.01900.001Sig.工业固体废物长生量0.0010.0190.01600.001工业废水排放达标率0.0200.0160.010.006工业固体废物综合利用率0.0050.0100.010.002

18、污染治理项目当年完成投资额0.0010.0010.0060.002 表5主成分分析的适合性检验Kaiser-Meyer-Olkin Measure of Sampling Adequacy.样本量测试 KMO0.799Bartletts Test of SphericityApprox.Chi-Square 近似卡方值60.772Df 自由度15Sig.检验的显著性概率0.000由表4和表5可以看出：6个变量之间存在较高的相关关系，相关系数的p值都小于显著性水平0.05；巴特利特球形检验的p值为0，小于0.05，因此拒绝球型检验的零假设（原变量的相关系数矩阵是一个单位阵），认为内蒙古工业环境状

19、况的各指标适合作主成分分析；KMO值越接近于1，则所有变量之间的简单相关系数平方和远大于偏相关系数平方和，因此越适合于作因子分析，根据Kaiser的观点，如果KMO的值小于0.5则样本量不够充分，则不适宜进行因子分析，内蒙古环境状况研究的统计量KMO的值约为0.8，表明样本量充足。3.3主成分分析结果表6工业污染及治理指标的总方差分解表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，内蒙古工业环境污染状况的6项指标提取了一个主成分，方差贡献率已经达到84.56%，即这个主成分所解释的方差占总方差的84.56%，已保留了原数据中大多数指标的信息。表8工业污染及治理指标的因子载荷矩阵ComponentMatri变量123456Component0.9110.9580.966-0.799-0.939-0.939把

21、因子载荷矩阵中的系数除以其相应的特征根开根后的值得到特征向量，针对原始数据用特征向量加权可得主成分函数式。最后利用综合主成分公式：F=0.84563*F1计算出内蒙古工业环境状况的综合指数：图5内蒙古工业环境综合指数内蒙古环工业境状况综合指数先正后负，在2003-2004年为正值且下降速度较慢，2005年后为负值且下降很快，表明最近几年内蒙古对环境的治理力度远不能与污染程度相匹配，内蒙古的环境质量恶化严重。内蒙古工业废水排放量的变动趋势与经济发展状况有较大差异，内蒙古在工业废水排放量的监管和治理中采取了许多行之有效的措施，工业废水排放量近20年来并没有出现迅猛增加而是反复波动有增有减，根据分析

22、表明内蒙古工业废水排放量与经济发展之间不具有因果关系，即经济发展虽然没有刺激工业废水的增排，但是也没有使其降低；同时表明工业环境污染的有效遏制并不是靠经济发展自发形成的，而是有效的环境政策、加大技术设备投资等措施严格实施的结果。四、结论本文基于环境与经济发展关系的多种理论研究，通过对内蒙古工业化水平与环境污染现状分析和对二者关系的实证研究得出以下结论:1.内蒙古经济发展总指数分析发现：内蒙古经济发展增长率与工业废气排放量增速、工业固体废弃物产生量增速呈正向动态累积影响关系，经济发展速度的提高使得工业环境加速恶化；分析结果表明经济发展与工业废水排放之间没有显著的因果关系，即经济发展虽然没有刺激工业废水的增排，但是也没有使其降低，表明工业环境污染的有效遏制并不是靠经济发展自发形成的，而是有效的环境政策、加大技术设备投资等措施严格实施的成果；内蒙古工业环境污染目前还没有阻碍经济的发展，这并不能说明工业污染不严重或者污染还有较大空间，内蒙古经济的快速发展也可能是不顾环境恶化而持续加速发展重工业的结果，可见内蒙古工业环境污染状况是持续长期并有加速恶化趋势的。2.在明