浙江省经济增长与环境问题的灰色关联分析

李佐卿，蒋慧云

(浙江师范大学 地理与环境科学学院，浙江 金华 321004)

改革开放以来，浙江省经济得到了快速发展，经济结构发生了巨大变化，3 大产业构成由1978年的38.1∶43.3∶18.6 转变为2011年的4.9∶51.3∶43.8。浙江省已由过去农牧业占较大比重的经济结构发展为现在制造业和服务业两翼齐飞的经济结构。但是随着制造业的不断发展，环境问题也日益严重。作者采用邓聚龙教授提出的灰色关联分析模型［1］，对2001-2010年浙江省经济增长与环境问题进行灰色关联分析，以期为制定经济环境政策提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

研究分析所用原始数据均来自2001-2010年《浙江统计年鉴》。

选取浙江省2001-2010年的国内生产总值GDP 作为经济增长指标，记为参考序列X0。环境问题指标一般由水环境、大气环境和固体废物3 大指标构成，选取其中7个权重较大的指标作为比较序列Xi(i=1，2，…，7)，分别为废水排放总量(X1)、工业废气排放量 (X2)、生产工艺废气排放量 (X3)、二氧化硫排放量 (X4)、工业固体废物产生量 (X5)、烟尘排放量 (X6)、工业粉尘排放量 (X7)。浙江省2001-2010年经济增长与环境问题相应指标见表1。

1.2 方法

灰色关联分析是灰色系统理论中针对经典统计学回归分析的某些局限性而提出的一种定量描述因素间发展态势的相似或相异程度的量化比较方法［2］。灰色关联分析与数理统计方法相比，具有以下特点:需要的样本数据少，不需要数据服从某一特定的统计规律，不需要知道其概率分布函数［3］。灰色关联分析方法的基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密，在系统发展过程中二者曲线越接近，相应序列之间的关联度就越大，反之就越小［4］。

表1 浙江省2001-2010年经济增长与环境问题的灰色关联指标

确定参考数列和比较数列。设X0={X0(k)| k=1，2，3…，n}为参考数列(母数列)，X0(k)表示待评价样本的第k 项评价因子的初值化值，即各个监测值为参考数列;Xi={Xi(k) | k=1，2，3，…，n}，(i=1，2，…，m)为比较数列 (子数列)，Xi(k)表示评价标准的第i 级第k 项评价因子的无量纲化值。

原始数据初值化。由于各个指标的量级不同，首先必须对原始数据进行初值化处理［5］，方法为用参考序列和比较序列的各个时段的数据去除每个序列中的第1个数据，公式为:

求绝对差。求比较序列和参考序列中第k个指标X0与Xi的差的绝对值，公式为:

求关联系数。比较数列的所有指标对应于参考数列的所有指标的关联系数，公式为:

式中:ξi(k)为第k个指标Xi(k)与X0(k)的关联系数;Δi(k)为绝对差;ζ 为分辨系数，取0～1，该研究取0.5;minmin Δi(k)为两级最小差，maxmax Δi(k)为两级最大差。

计算关联度。关联系数个数很多，信息过于分散，不便于评价所有n个评价因子的整个关联程度，有必要将各个评价因子的关联系数ξi(k)集中为一个值。这个值就是关联度，一般用算术平均值，其表达式为:

根据关联度大小进行排序。γi的值越大，表示母序列X0(k)与子序列Xi(k)的相关程度高，反之，关联度程度低。最后根据关联度最大原则，对结果做出综合评价。

2 结果与分析

2.1 数据处理

根据公式 (1)对表1 中浙江省2001-2010年经济增长与环境问题原始数据进行初值化处理，结果见表2。

2.2 绝对差及关联系数

将参考数列逐个与比较数列进行组合，应用公式 (2)求出绝对差Δi(k)(表3)。

根据表3 数据，应用公式 (3)求出关联系数ξi(k)(表4)。

表2 浙江省2001-2010年环境污染指标与经济增长指标的初值化值

表3 浙江省2001-2010年环境污染指标与经济增长指标的绝对差

表4 浙江省2001-2010年环境污染指标与经济增长指标的关联系数

2.3 关联度

根据表4 数据，应用公式 (4)求出关联度γi。结果γ3(0.682 0) ＞γ5(0.676 6) ＞γ2(0.619 6) ＞γ4(0.565 8) ＞γ1(0.536 6) ＞γ6(0.439 2) ＞γ7(0.400 3)，即生产工艺废气排放量＞工业固体废物产生量＞工业废气排放量＞二氧化硫排放量＞废水排放总量＞烟尘排放量＞工业粉尘排放量。

3 小结与讨论

按照0 ＜γ ＜0.35 为弱关联，0.35 ＜γ ＜0.65为中关联，0.65 ＜γ ＜1.00 为强关联的标准［6］，环境污染中的工业废气排放量、二氧化硫排放量、废水排放总量、烟尘排放量和工业粉尘排放量5 项指标与经济增长指标呈现中度关联，而生产工艺废气排放量、工业固体废物产生量2 项指标呈强关联，其中关联度最高的生产工艺废气排放量指标高达0.682 0，最低的工业粉尘排放量指标为0.400 3，也达到了中度关联，说明环境污染与经济增长的关系密切，经济增长是以一定程度的环境污染为代价的。

造成这种结果的原因是，浙江省在近10年的发展过程中经济结构仍然是以加工制造业为主，主要为化学纤维、皮革、纺织、工艺品、服装等劳动密集型产业。加之浙江省中小企业数量庞大，截止2005年底，全省有各类中小企业30.4 万家，占总企业数的99.6%。这些小企业的生产技术相对落后，从而导致了生产过程中产生的工艺废气和固体废物等的污染问题严重，所以这些指标的关联度较高。

以环境和资源为代价来换取经济增长的发展方式是不可持续的。应树立绿色的生产观念，积极倡导中小企业进行生产设备的升级改造，引入新的生产工艺，减少生产过程的废弃物排放，保证以最小的环境代价来发展经济。同时应进一步发展服务业，充分发挥服务业环境影响小的优势，通过提高服务业在国民经济中的比重，实现经济与环境的协同发展。

［1］邓聚龙.灰色系统基本方法［M］.武汉:华中理工大学出版社，1987:31-33.

［2］李小平，谷新波，司瑶冰.呼和浩特市大气污染物浓度与气象要素的灰色关联分析［J］.内蒙古师范大学学报:自然科学汉文版，2009 (38):107-111.

［3］黄翠萍，胡小玲.广西农村金融发展与农村经济增长实证分析:基于灰色关联分析法［J］.现代商贸工业，2009(17):110-111.

［4］刘思峰，郭天榜，党耀国.灰色系统理论及其应用［M］.北京:中国科学技术出版社，1999:116-120.

［5］张庆杰.城市综合环境质量评价方法:二级灰色聚类法［J］.环境保护，1994 (4):18-19.

［6］沈永跃.河南省经济增长和教育发展的灰色关联度分析［J］.技术经济，2009 (7):105-108.