空氣質(zhì)量分析

1、湖北工業(yè)大學數(shù)學建模培訓模擬題空氣質(zhì)量分析空氣質(zhì)量分析摘要隨著經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，工業(yè)等發(fā)展迅速，這導致了空氣質(zhì)量的污染?？諝馕廴締栴}越來越受到人們的重視。本文通過對相關數(shù)據(jù)的查閱，整理，作圖比較四個城市的空氣質(zhì)量狀況，并建立模型通過層次分析法以及一致性檢驗對不同年度月度各個城市的質(zhì)量狀況進行排序。最后通過查閱權威機構的數(shù)據(jù)資料等對所作的排序結果進行判定以及做出相應的解釋。針對問題一，先要把缺失的數(shù)據(jù)通過查閱文獻和互聯(lián)網(wǎng)來進行補齊或者刪

2、除，保證數(shù)據(jù)的完整。然后對數(shù)據(jù)進行預處理，通過各種分析剔除誤差較大，獨立的數(shù)據(jù)。建立完整有效的數(shù)據(jù)表格，導入spss軟件后，對數(shù)據(jù)進行標準化處理并進行有效正確的編碼以便后期對數(shù)據(jù)的處理。針對問題二，要分析各城市6年間的空氣質(zhì)量變化趨勢，需要根據(jù)第一問所整理數(shù)據(jù)進行作圖，從所做的圖中觀察分析不同城市的空氣質(zhì)量變化趨勢。根據(jù)圖中的拐點等判斷質(zhì)量是向優(yōu)轉變還是向污染轉變，達到對空氣質(zhì)量的檢測目的。針對問題三，先分別整理各城市的年度數(shù)據(jù)與月度數(shù)

3、據(jù)，假設數(shù)據(jù)真實可靠，而且各指標等級對空氣質(zhì)量的影響因子對于不同城市來說是相同的。然后依次按照污染指數(shù)、首要污染物、空氣質(zhì)量級別、空氣質(zhì)量狀況分別與年份與月份做線性回歸分析，畫出散點圖，得出相關系數(shù)，然后求得空氣質(zhì)量狀況指數(shù)m與n然后比較排序。針對問題四，針對此問題，搜集與各城市空氣質(zhì)量狀況相關的指數(shù)，經(jīng)過查找，與各城市空氣質(zhì)量狀況相關的參數(shù)有各個城市的人口數(shù)量，民用車輛，人均消費指數(shù)，工業(yè)企業(yè)數(shù)量，綠化覆蓋面積，利用相關性分析法分析各

4、個參數(shù)對空氣質(zhì)量狀況的影響。關鍵詞：關鍵詞：空氣質(zhì)量，層次分析法，一致性檢驗，相關性分析法湖北工業(yè)大學數(shù)學建模培訓模擬題1問題重述問題重述1.1問題背景環(huán)境問題是當前世界各國普遍關注的問題之一，是21世紀人類面臨的重大挑戰(zhàn)。在社會的高速發(fā)展中，在人們不斷的創(chuàng)造物質(zhì)財富，精神財富的同時，人們忽略的自己賴以生存的環(huán)境。人們只知道肆意地向大自然索取，卻不知道回報。大自然發(fā)怒了，它開始了向人類的報復。溫室效應，大氣污染，臭氧空洞，森林銳減，酸雨

5、蔓延，土地荒漠化，水質(zhì)污染，生物多樣化和遺傳多樣性減少，氣候現(xiàn)象變化異?！鷳B(tài)破壞和環(huán)境污染不僅給經(jīng)濟發(fā)展和人民生活帶來損失，更嚴重的是危害人民身體健康，并貽害子孫后代，破壞了人類賴以健康持久地生存的基本條件。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)化水平的提高，人類活動對空氣的污染越來越嚴重，尤其是在城市集中了大量的工廠、車輛、人口?？諝赓|(zhì)量因為車輛、船舶、飛機的尾氣、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)排放、居民生活和取暖、垃圾焚燒等的原因，逐漸開始惡化。空氣污染威

6、脅著人類的日常生活，危害人體健康，給人們的工作帶來不便，并影響或危害各種生物的生存，直接或間接地損害設備、建筑物等?？諝庵袠O其微少的污染物，都能對人體健康產(chǎn)生極大的影響，導致各種疾病的發(fā)生，甚至奪去人的生命。從1873～1973年這100年間，全世界已發(fā)生過19起重大空氣污染事件，例如：1930年12月，在比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū)有害氣體和粉塵污染空氣，短短一周內(nèi)就有60多人死亡。1948年10月，美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮(zhèn)煙霧事件。由于空氣

7、污染致使43%的居民急呼吸道疾病。1952年12月，英國倫敦光化學煙霧事件，兩個月內(nèi)死亡人數(shù)高達12000人！1955年以后，日本四日市被硫酸霧籠罩。1964年該市市民哮喘病大發(fā)作，有人因氣喘病而死亡。另一方面，亞洲是世界上發(fā)展相對比較落后的地區(qū)，人口眾多，發(fā)展緩慢，為了加速經(jīng)濟的發(fā)展，各個國家大肆的對自然進行開發(fā)利用，對資源的利用量比較大，但同時對資源的有效利用率不高，對能源廢棄物處理不夠恰當充分，而且對環(huán)境污染給社會，給人類帶來的影

8、響認識不夠清楚充分。這樣不僅損失了好多能源，還給環(huán)境帶來了巨大的污染，尤其是空氣污染。中國城市眾多，但是不同的城市引起空氣污染的污染物種類和污染指數(shù)不同，所以各個城市的污染嚴重程度不同。而且城市空氣污染是多種不同污染物綜合作用的結果。1.2問題的提出當前我國大氣污染狀況十分嚴重，城市大氣環(huán)境中總懸浮顆粒物濃度普遍超標，二氧化硫污染一直在較高水平，機動車尾氣污染物排放總量迅速增加，空氣污染問題已經(jīng)引起了全社會的廣泛關注。附件里給出了大同，