□張 進(jìn)

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院 河北 保定 071000）

基于灰色關(guān)聯(lián)分析法空氣質(zhì)量的影響因素
——以北京市為例

□張 進(jìn)

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院 河北 保定 071000）

論文以灰色理論為基礎(chǔ)，分析討論了北京市2016年～2017年第一季度的空氣質(zhì)量。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法計(jì)算了這兩年第一季度PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3與空氣質(zhì)量的關(guān)聯(lián)度，得到了影響北京市空氣質(zhì)量的主要影響因素是PM10，PM2.5；這對(duì)北京市空氣質(zhì)量相關(guān)政策的制定具有一定的指導(dǎo)意義。

灰色關(guān)聯(lián)分析空氣質(zhì)量；北京市

近年來，大氣污染物的排放量不斷增加，給城市空氣質(zhì)量帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，對(duì)城市空氣質(zhì)量分析研究就十分必要。空氣質(zhì)量受到多種因素的交互影響?？諝猸h(huán)境實(shí)際上是一個(gè)部分信息確定、部分信息不確定的灰色系統(tǒng)，所以本文采用灰色關(guān)聯(lián)分析法，對(duì)北京市空氣質(zhì)量進(jìn)行分析研究。得到了影響北京市空氣質(zhì)量的最主要因素。

1 灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色系統(tǒng)理論提出了對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析的概念?；疑P(guān)聯(lián)分析法是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢(shì)的定量描述和比較的方法。具體步驟如下：

（1）確定參考數(shù)列T0和比較數(shù)列Ti，參考數(shù)列是指反映系統(tǒng)行為特征的數(shù)據(jù)序列,記為T0，記第1時(shí)刻的值為T0(1),第2時(shí)刻的值為T0(2)，…，第k時(shí)刻的值為T0(k)。則參考數(shù)列可表示為T0=(T0(1),T0(2),…，T0(m))。比較數(shù)列是指影響系統(tǒng)行為的因素組成的數(shù)據(jù)序列。記為T1，T2,…，Tk，與T0的表示方法相同：T1=(T1(1),T1(2),…，T1(m))，T2=(T2(1),T2(2),…，T2(m))……Tk=(Tk(1),Tk(2),…，Tk(m))。

（2)由于系統(tǒng)中各因素的物理意義不同，量綱也不一定相同，比較不方便或難以得到正確的結(jié)論。因此采用初值法和均值法對(duì)對(duì)參考數(shù)列T0和比較數(shù)列Ti進(jìn)行無量綱化處理。

（3)求參考數(shù)列T0與比較數(shù)列Ti的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ（k）由下列公式算出：其中ρ為分辨系數(shù)，ρ＞0，通常取 0.5?！?i(k)=|T0(k)-Ti(k)|

由于關(guān)聯(lián)系數(shù)的值較多，信息過于分散，不便于進(jìn)行整體性比較，因此采用平均值法對(duì)其進(jìn)行處理。平均值就是參考數(shù)列與比較數(shù)列的間的關(guān)聯(lián)度ΥTi。

（4)將關(guān)聯(lián)度按大小順序排列起來，若γTw＞γTn,我們就說第w個(gè)因素優(yōu)于第n個(gè)因素。

2 監(jiān)測(cè)和計(jì)算結(jié)論

本文收集了2016年～2017年的1～3月北京市空氣質(zhì)量指數(shù)月統(tǒng)計(jì)歷史數(shù)據(jù)。

按照灰色關(guān)聯(lián)分析原理對(duì)兩年第一季度共6個(gè)月份的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到北京市2016～2017年第一季度的空氣質(zhì)量指數(shù)與各污染因子的關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果。見表所示。

北京各污染因子與空氣質(zhì)量指數(shù)的關(guān)聯(lián)度月統(tǒng)計(jì)表

由上表，將各污染因子對(duì)北京市空氣質(zhì)量的關(guān)聯(lián)度平均值按從大到小的順序進(jìn)行排序，即γA2＞γA1＞γA4＞γA6＞γA3＞γA5。我們得到 2016年-2017年第一季度影響北京市空氣質(zhì)量的最主要影響因素是PM10，PM2.5。

本文利用灰色系統(tǒng)理論中的灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)大氣進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算了這兩年第一季度PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3與空氣質(zhì)量的關(guān)聯(lián)度，不僅考慮了多因子的共同影響，并且不需要人為確定各因子的權(quán)重，因而，即使灰色因子較多，也可以準(zhǔn)確得到結(jié)果，使評(píng)價(jià)具有更好的客觀性?？尚哦雀?，易于推廣使用。對(duì)空氣質(zhì)量相關(guān)政策的制定具有一定的指導(dǎo)意義。

[1]章異平，徐軍亮，趙西平，等.基于灰色關(guān)聯(lián)的洛陽市空氣質(zhì)量影響因素分析[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，33（1）：100～105.

[2]潘琳.基于灰色系統(tǒng)的空氣質(zhì)量變化及影響因子分析[D].天津，天津大學(xué)，2011.

1004-7026（2017）17-0131-01

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10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.17.086

張進(jìn)（1996.4-)，女，漢族，河北承德人，本科生在讀，現(xiàn)就讀于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)。