北京市空气污染与居民脑血管病死亡率的相关研究

论文总字数：25719字

目 录

1 绪论 1

1.1 研究背景与研究意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 1

1.2 国内外研究现状 2

2 预备知识 3

2.1 空气污染相关概念 3

2.1.1 主要空气污染物及其限值 3

2.1.2 环境空气质量等级 3

2.2 方法概述 4

2.2.1 主成分分析和主成分回归 4

2.2.2 时间序列分析 4

3 北京市空气质量分析 5

3.1 数据信息 6

3.2 各污染变量浓度季节性变化 6

3.3 各污染变量相关性分析 8

3.4 空气质量等级分析 10

3.4.1 主成分分析 10

3.4.2 主成分回归分析 11

4 对北京市空气质量等级预测 13

4.1 空气污染物浓度预测 13

4.1.1 白噪声检验 13

4.1.2 建模结果 13

4.2 空气质量等级预测 15

5 北京市脑血管疾病死亡率分析 16

5.1 变量的选取 16

5.2多重共线性检验 17

5.3 偏最小二乘回归分析 18

5.3.1 自变量投影重要性 18

5.3.2 成分个数的确定 20

5.3.3 奇异点识别 20

5.3.4 提取成分间的相关性分析 20

5.4 结果分析 21

5.4.1 拟合结果分析 21

5.4.2 拟合效果分析 22

5.4.3 参数显著性检验 23

6 结论 23

参考文献 24

北京市空气污染与居民脑血管病死亡率的相关研究

陈红利

Abstract：In this paper,we analyzed the air pollution and it’s effects on the mortality of cerebrovascular disease in Beijing.Firstly, we analyzed the change of pollutants concentration with time .The results show that compared with the other seasons, winter in Beijing is the highest concentration of pollutants,namely the pollution of Beijing city in winter is the most serious.Then we studied the effects of various pollutants on air quality level,and proposed PCR-ARMA model by combining PCR model with ARMA model,to predict air quality level by pollutants’ concentration . Then we quantified the association between air pollutants and mortality cerebrovascular disease,this paper is different from other similar studies in China which mainly consider the daily average concentration of air pollutants and the daily death rate of cerebrovascular disease.Considering the average annual concentration of air pollutants and annual mortality of cerebrovascular disease,what’s more,controlling for the socioeconomic status and meteorological factors.The results showed that in terms of social and economic factors, when raising the educational and consumption level of the residents,mortality of cerebrovascular diseases will decline, and increases with the growth of age (65 years of age or older population accounted for the proportion of the total population) and resident unemployment rate, mortality of cerebrovascular diseases will increase; in terms of meteorological factors, in addition to the number of hours of sunshine, other variables increases will reduce the rate of cerebrovascular disease ; pollution factors, any pollutant concentrations increase will increases the mortality of cerebrovascular disease.

Key words：air pollution;the mortality of cercbrovascular disease;partial least squares regression ;PCR-ARMA；Bootstrap

1 绪论

1.1 研究背景与研究意义

1.1.1 研究背景

统计数据表明北京市平均每年大约有200天空气质量是处于轻度污染及以上的状况，城市雾霾严重，能见度低，这样的大气环境质量不仅对交通安全造成了严重的影响，对北京市居民身体健康也造成了很大的危害。目前，国内外有许多研究均表明空气污染会对人类健康造成影响，因此分析北京市空气污染现状及对空气质量的预测是非常重要的。

目前脑血管疾病是北京市的高发疾病，严重威胁到了人类健康生活。从表1可以看出，从2002年到2014年北京市疾病死亡率中脑血管病死亡率一直居于前3名，甚至在2002年和2006年高居榜首成为北京市疾病死亡率最大的疾病，从2008年以后一直居于第三名。北京市空气污染严重，脑血管疾病死亡率居高不下，脑血管疾病死亡率与北京市空气污染之间是否有着某种联系？这一现象引起了很多学者的注意和研究，研究结果表明脑血管疾病死亡率与空气污染是有关系的。

表1 北京市脑血管病死亡率排名

1.1.2 研究意义

北京市空气污染严重，已经对人体健康造成了危害，因此缓解和治理北京市空气污染是亟待解决的，分析2014年北京市主要空气污染监测主要指标（污染物,,,

,,）在一年中它们的浓度分布情况及其相关性，充分了解北京市各污染物间的联系，为缓解和治理北京市大气污染提供有利条件。人们可以凭借空气质量等级来判断生活环境中的空气污染度，因此对未来空气质量等级的预测是非常重要的，它能提醒人们注意应对未来空气质量的恶化，本文对北京市空气质量等级与各空气污染物关系进行了分析，建立预测模型，通过污染物浓度对空气质量等级进行预测，不需要再通过计算空气质量指数来判断空气质量等级，减少相关部门对空气质量预测工作步骤并对空气污染的预防提供了有利的条件。

北京市脑血管疾病死亡率从2002年至今一直居于北京市居民死因排名前3位，严重威胁到了人类健康生活，所以预防、控制脑血管疾病是不可忽视的问题。本文分析了脑血管疾病死亡率与空气质量、社会经济状况以及气象因素的关系，了解脑血管疾病死亡率的影响因素，有利于更好的预防与控制脑血管疾病。

1.2 国内外研究现状

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