郑芙

摘要：空气污染是环境污染的一个重要方面。空气污染是指大气中的污染物及二次污染物的浓度达到有害程度的现象。由污染源直接排入大气的污染物是造成大气污染的主要原因。空气污染的危害极大。因此深入研究郑州市的空气污染状况以及探究解决方法具有重大意义。本文分析了郑州市空气污染现状、各个因素对郑州市内源性以及外源性空气污染的影响，基于合理假设简化模型，建立了郑州市内源性空气污染模型，并利用所建立的模型成功解决了郑州市空气污染的相关问题。

关键字：郑州市空气污染及治理；非线性回归拟合非线性优化模型

为建立郑州市内源性（本地）空气污染模型，先分析影响郑州市内源性空气质量状况的多个因素可得出影响郑州市内源性空气质量状况的主要因素有：郑州市的工业企业数量；郑州市的燃煤状况；郑州市的车辆保有量。因此我们着重分析这三个主要因素对郑州市内源性空气质量状况的影响，并由此建立郑州市内源性（本地）空气污染模型。

衡量郑州市内源性空气质量状况的指标有多个，比如空气质量指数（AQI）、环境质量空气综合指数（Isum）、空气质量达到二级以上的天数占全年比重等等。由于题目针对的是郑州市内源性（本地）空气污染模型，因此我们选取了郑州市空气质量达到二级以上的天数占全年比重（空气质量达到及好于二级的天数）作为衡量郑州市内源性空气质量状况的指标。

为定性分析空气质量达到二级以上的天数占全年比重与工业企业数量、燃煤状况以及车辆保有量这些量间的大致关系，运用MATLAB软件分别绘制出空气质量达到二级以上的天数占全年比重对工业企业数量、燃煤状况以及车辆保有量的散点图；为得出影响郑州市内源性（本地）空气质量状况的主要因素，运用SPSS软件进行相关数据的分析，得到工业企业数量、燃煤状况、车辆保有量以及空气质量达到二级以上的天数占全年比重之间的相关性。

空气质量达到二级以上的天数占全年比重之间的相关性

由图1可以定性分析得出，空气质量达到二级以上的天数占全年比重与工业企业数量、燃煤状况、车辆保有量符合客观现实。由图2所示的分析结果可知，燃煤状况和汽车保有量之间的相关性更为显著。

接着，根据以上分析首先建立了完全三次多项式模型，再对工业企业数量、燃煤状況、车辆保有量以及空气质量达到二级以上的天数占全年比重进行了非线性回归拟合且对拟合效果做相关分析。

最后对完全三次多项式模型进行优化，运用MATLAB软件编程，进而建立了不完全二次多项式模型并对模型进行求解，得到不完全二次多项式模型的回归系数估计值及其置信区间（置信水平α=0.05）、检验统计量R2，F，p，s2的结果（见表1）。进而可以得出郑州市空气质量达到二级以上的天数占全年比重与工业企业数量、燃煤状况、车辆保有量的函数关系式，推导并建立了郑州市内源性（本地）空气污染模型。

综合以上所分析，可建立如下模型：

通过所收集的进行拟合得出各个参数值，由此可确定郑州市内源性（本地）空气污染模型如下：

式中：Gq——工业企业数量（个）；Qb——车辆保有量（年）；Mt——燃煤状况（万吨）

参考文献：

[1]范必，治霾要技术也要改革，中国煤炭报（第003版），2014.11.21

[2]乔秀峰，青岛治霾：40项具体措施逐项落地，半岛都市报，2014.05.19