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1、 山 东 科 技 大 学 经济管理学院硕士研究生课程论文 （注：平时作业） 基于聚类、回归和因子分析的国家经济发展对 生态环境的影响研究 课 程 名 称 统计分析及其软件应用 班 级 硕研2014级 学 生 姓 名 学 号 140720035 基于聚类、回归和因子分析的国家经济发展对 生态环境的影响研究 摘要：近年来，我国的经济得到快速的发展，在经济发展的同时，另一个严峻的问题逐渐显现出来， 就是生态环境的破坏。通过对国内经济和生态环境的现状分析，利用 SPSS 软件探究基于聚类、回 归和因子分析的国家经济发展对生态环境的影响，然后提出相应的对策。 关键字：经济发展 生态环境 影响 对策 Ab
2、stract: In recent years, with the rapid development of our countrys economy, another serious problem that the destruction of the ecological environment has gradually revealed. Through the analysis of present situation of both domestic economy and ecological environment, explore the impact which econ
3、omic development have on the ecological environment by SPSS, and then puts forward corresponding countermeasures. Key Words: Economic development; Ecological environment; Impact; Countermeasures 一 绪论近年来，我国经济发展迅速，成为世界上最大的发展中国家，伴随着经济的发展，另一严峻的问 题逐渐显现出来，就是生态环境的破坏。经济的发展离不开资源，大量开采和挖掘生态资源，对生 态环境构成了严重的威胁，人类
4、为了经济发展对大自然的肆意破坏，相应地，自然正在向我们传递 着经济的发展受到威胁的信号。近年来，泥石流、洪水灾害、土地沙漠化的发生率越来越高，生物 多样性逐渐减少，大气污染造成的酸雨等等给经济的发展和人类的生存带来了无法挽回的灾难。因 此，保护生态环境，协调治理生态环境和经济发展之间的关系刻不容缓，是国家亟待解决的问题。 通过对国内经济和生态环境的现状分析，利用 SPSS 软件探究经济发展对生态环境的影响，然后提 出相应的对策。 二 国内经济的发展现状近年来，我国经济发展迅速，成为世界上最大的发展中国家， 随着国家经济的快速发展，国内 生产总值在逐年增加，表 2-1 和图 2-1 显示的是 2
5、000年到 2013年的国内生产总值。 表2-1 国内生产总值 指标 国内生产总值地区 全国 频度 年 单位 亿元 2000 99214.55 2001 109655.17 2002 120332.69 2003 135822.76 2004 159878.34 2005 184937.37 2006 216314.43 2007 265810.31 2008 314045.43 2009 340902.81 2010 401512.8 2011 473104.05 2012 519470.1 2013 568845.21 图 2-1 国内生产总值从图表中可以看出GDP呈现上升的趋势，但是，每
6、个省的GDP是不同的，通过聚类分析研究各省 GDP的情况，下面是聚类分析的结果。 （一）案例处理汇总表和近似矩阵表案例处理汇总表介绍了参加聚类的案例个数和百分比等信息，接下来是各样本之间的距离矩阵， 可以作为样本之间距离的一个参考依据。（二）聚类状态表聚类状态表能直观显示聚类分析过程中各阶段所聚合的变量。第一列显示了聚类过程中的步骤数， 第二列和第三列显示的是对应的步骤中哪些变量进行了合并，第四列显示被合并的两变量之间的距 离，第五列和第六列显示的是参与聚类的是样本还是小类。 聚类表 群集组合 首次出现阶群集 阶 群集 1 群集 2 系数 群集 1 群集 2 下一阶 1 7 13 36690.
7、372 0 0 6 2 10 11 104259.768 0 0 11 3 21 22 825622.735 0 0 4 4 14 21 2458619.308 0 3 9 5 17 23 2593281.994 0 0 8 6 7 19 6323453.358 1 0 10 7 3 16 6938148.802 0 0 11 8 17 20 9749911.079 5 0 16 9 14 18 11849640.602 4 0 16 10 7 15 21374395.250 6 0 19 11 3 10 23628953.215 7 2 12 12 3 4 38914907.486 11 0
8、 15 13 2 9 46182666.309 0 0 18 14 5 8 55864056.579 0 0 17 15 1 3 92464061.738 0 12 18 16 14 17 98032688.569 9 8 19 17 5 12 1.974E8 14 0 22 18 1 2 2.167E8 15 13 20 19 7 14 3.634E8 10 16 21 20 1 6 6.749E8 18 0 21 21 1 7 1.553E9 20 19 22 22 1 5 7.270E9 21 17 0 图2-2 聚类状态表（三）聚类成员表聚类成员设定的最小聚类数是 2，最大聚类数是 4
9、，如图 2-3，该表可以结合后面的树状图进行分析，确定合理的类别数和成员归属。 群集成员 案例 4 群集 3 群集 2 群集 1:北京市 1 1 1 2:天津市 1 1 1 3:河北省 2 2 1 4:山西省 1 1 1 5:内蒙古自 1 1 1 6:辽宁省 1 1 1 7:吉林省 1 1 1 8:黑龙江省 1 1 1 9:上海市 1 1 1 10:江苏省 3 3 2 11:浙江省 2 2 1 12:安徽省 1 1 1 13:福建省 1 1 1 14:江西省 1 1 1 15:山东省 3 3 2 16:河南省 2 2 1 17:湖北省 1 1 1 18:湖南省 1 1 1 19:广东省 3 3
10、 2 20:广西壮族 1 1 1 21:海南省 4 1 1 22:重庆市 1 1 1 23:四川省 1 1 1 24:贵州省 4 1 1 25:云南省 1 1 1 26:西藏自治 4 1 1 27:陕西省 1 1 1 28:甘肃省 4 1 1 29:青海省 4 1 1 30:宁夏回族 4 1 1 31:新疆维吾 4 1 1 图2-3 不同分类下群集成员表（四）垂直冰柱图如图 2-4，可以水平划一条横线，首先可以看出广东、山东和江苏聚为 1类，其次是浙江、河南 和河北实现了第 2步聚类，然后是甘肃、新疆维吾尔、贵州、西藏自治、宁夏回族、青海和海南实 现第 3步聚类，然后依次类推。 图2-4 冰柱
11、图（五）树状图图 2-5 非常直观地反应出聚类过程及样本简单的层次关系，从图中可以发现，样本聚为四类是比 较合适的，一类是山东、江苏和广东，这些省市的地理位置好，属于经济发达的地区；一类是甘肃、 新疆维吾尔、贵州、西藏自治、宁夏回族、青海和海南，这些省市地理位置偏僻，经济发展较落后； 一类是浙江、河南和河北；剩下的省市是一类。图2-5 树状图 三 中国生态环境现状给据中国脆弱生态环境类型分布及其综合整治 1 ，对全国的生态环境的脆弱程度进行了分 析，如表3-1所示。 表3-1 全国生态环境脆弱度 极度脆弱 强度脆弱 中度脆弱 轻度脆弱 宁夏 0.8353 四川 0.6285 辽宁 0.4400
12、 山东 0.2575 西藏 0.8329 河北 0.6204 黑龙江 0.4340 广东 0.1647青海 0.8045 内蒙 0.6186 江西 0.4137 浙江 0.2017 甘肃 0.7821 云南 0.5925 湖南 0.3418 贵州 0.7153 河南 0.5893 福建 0.3123 山西 0.6927 吉林 0.5248 陕西 0.6613 湖北 0.4766 新疆 0.6537 广西 0.4507表中数据显示，生态环境极度脆弱的地区主要集中在西部地区，强度脆弱主要分布在国家的中部 地区，中度和轻度脆弱的地区重要集中在沿海地区。下文将从水资源、能源和自然灾害等方面分析 中国生
13、态环境的破坏问题以及对经济发展产生的影响。四 经济发展对生态环境的有利影响表 4-1 描述了国内生产总值和环境污染治理投资总额。从图表中可以看出 GDP 呈现不断上升的 趋势，环境治理投资总额也在不断增加。 表4-1 GDP和环境污染治理投资总额 年份 GDP 环境污染治理投资总额 2000 99214.55 1014.9 2001 109655.17 1106.6 2002 120332.69 1367.2 2003 135822.76 1627.7 2004 159878.34 1909.8 2005 184937.37 2388 2006 216314.43 2566 2007 2658
14、10.31 3387.3 2008 314045.43 4937.03 2009 340902.81 5258.39 2010 401512.8 7612.19 2011 473104.05 7114.03 2012 519470.1 8253.46 2013 568845.21 9516.5 接下来对 GDP 和环境污染治理投资总额进行相关分析和回归分析。（一）相关分析1.绘制散点图 图4-1 GDP和环境污染治理投资总额的散点图从散点图看出，GDP 和环境污染治理投资总额存在线性相关关系，可以继续进行相关分析。2.Pearson 积差相关分析图 4-2 是对 GDP 和环境污染治理投资总额
15、，进行 Pearson 积差相关分析的结果，表中“.989”表 示 GDP 和环境污染治理投资总额的相关系数是.989，其上方的“*”表明两者在 0.01水平上达到 显著相关。双侧检验的显著性概率（Sig）为 0.000，小于 0.01，同样说明 GDP 和环境污染治理投 资总额不想关的概率小于 0.01。结果表明 GDP 越高，环境污染治理投资总额就越高。 相关性 GDP 环境污染治理投 资总额 Pearson 相关性 1 .989 * 显著性（双侧） .000 GDP N 14 14 环境污染治理投资总额 Pearson 相关性 .989 * 1显著性（双侧） .000 N 14 14 *
16、. 在 .01 水平（双侧）上显著相关。 图4-2 GDP和环境污染治理投资总额的Pearson积差相关分析（二）回归分析1.输入和移去的变量在这个模型中，只有一个输入的变量“GDP”，如图 4-3 所示，没有删除的变量，使用的方法是 “输入”。 输入移去的变量 b 模型 输入的变量 移去的变量 方法 1 GDP a . 输入 a. 已输入所有请求的变量。 b. 因变量: 环境污染治理投资总额图4-3 输入/移去的变量2.模型汇总如图 4-4 所示为回归模型的汇总表，每个模型包括相关系数 R、相关系数的平方 R 方、调整后的 相关系数和估计的标准误差。图中看出 GDP 和环境污染治理投资总额的相关系数为 0.989，调整后 的 R 方式 0.976，说明回归方程的代表
