中国省会城市大气质量分析.docVIP

节能减排 摘要 目前，我国是世界上人口最多的国家，养活如此多的人口，经济的强大是前提。随着经济的快速发展，生态环境日益恶化。可持续发展越来越成为人们的心声，实施节能减排，能有效的减少污染，保护生态环境，极大的改善人们的生活环境。 问题一:首先，根据附件所给空气质量指数计算公式及在中国统计年鉴所查得的数据利用matlab进行编程求出31个省会城市的空气质量指数并按平均值的大小进行排序，其中各省会排名占前三位的分别是海口、拉萨、南宁，空气质量指数的平均值分别是38.50、53.31、58.25；排名最后三名分别是乌鲁木齐、北京、兰州，空气质量指数平均值分别是91.44、94.13、103.88，反映出空气质量的好坏与人口多少、经济发展水平有密切关系。其次，建立灰色预测模型预测2012各省会城市空气质量，并据此进行比较分析。 问题二：2007年我国实施节能减排，故要想得到预期数据，需要利用2007年以前的数据进行预测。建立时间序列模型，利用spss求解，预测结果显示，2007-2010期间污染物质量浓度总体呈上升趋势，其中可吸入颗粒的浓度上升幅度较大，二氧化硫略有上升，二氧化氮基本没有变化，总体污染程度有所加重。 问题三：首先，根据题中节能减排的说明，2007年后主要污染物排放总量将会减少10%。对查到的数据进行处理，利用灰色预测模型求解。然后，对比节能减排前后的变化，实施节能减排，大大减少了污染物的排放，有效的改善了空气质量。 问题四：选取北京等五座城市作为代表，建立灰色预测模型，利用2003-2006年的数据预测出2007-2010年各城市的空气质量指数。通过主成分分析法确定污染物的权重，然后分别将每年的预测值和实际值代入评价体系得到各自的空气质量综合指数，绘图比较，发现总体趋势和全国预测的趋势是一致的。如果不采取节能减排，空气质量综合指数Q呈上升趋势，说明大气环境可能进一步恶化；而根据对2007-2010年实际数据的分析结果，发现其Q值不仅在减小或是稳定在一个较小的值附近，与预测数据的差值是一年比一年大，说明节能减排的效果是越来越明显。 问题五：根据问题一至问题四得到的结论，从经济发展、能源利用率等方面提出合理化建议。 关键词：空气质量指数 灰色预测模型 时间序列模型 主成分分析法 布朗指数 一、 问题重述 环境保护是重大民生问题，随着社会对环境保护的日益重视，人们越来越重视环境的改善，工业革命以来，世界各国尤其是西方国家经济的飞速发展是以大量消耗能源资源为代价的，并且造成了生态环境的日益恶化。 节约能源资源，保护生态环境，已成为世界人民的广泛共识。我国从2007年8月起，中央财政开始实施节能减排工作，既是对人类社会发展规律认识的不断深化，也是积极应对全球气候变化的迫切需要。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。根据这两个指标，如中国GDP年均增长一成，五年内就需要节能六亿吨标准煤，减排二氧化硫六百二十多万吨、化学需氧量五百七十多万吨。 试根据我国近年污染物总量减排和大气环境相关数据，并结合经济发展情况，根据附录中的数据，结合你们收集到的相关资料，建立数学模型，完成以下问题： 1、建立模型对全国各省会城市的大气环境质量做出定量的综合评价，并对2012年各地区大气的污染状况进行分析比较。 2、假如不采取节能减排，依照过去几年的主要统计数据，对我国大气环境的发展趋势做出预测分析。 3、建立模型分析讨论节能减排对大气环境质量改善所起作用。 4、建立模型对节能减排实施前后各省会城市大气环境质量改善情况进行科学分析。 5、对下一步实施节能减排提出建议。 二、 问题分析 问题一：本问题由两部分组成，对于第一部分，需要收集2003年到2010年各省会城市大气污染物的质量浓度数据，再依据《中华人民共和国环境保护标准HJ633-2012环境空气质量指数技术规定（试行）》计算出各省会城市的各个年份的空气质量指数，对全国各省会城市的大气环境质量做出定量的综合评价；对于第二部分，利用第一部分的计算结果建立灰色预测模型对2012年各城市空气质量指数进行预测，之后再进行分析比较。 问题二：要求在不采取节能减排的情况下依照过去几年的主要统计数据，对我国大气环境的发展趋势做出预测分析。2007年我国实施节能减排，建立时间序列模型，利用2007年以前的数据进行预测，对所得数据进行合理分析。 问题三：要求分析讨论节能减排对大气环境质量改善所起作用。从两个方面着手。首先，根据题中节能减排的说明，2007年后主要污染物排放总量将会减少10%。对查到的数据进行处理，利用灰色预测模型求解，对趋势做出预测。然后，对比实施节能减排前后的变化，对所得数据进行合理分析。