上海空气污染数据统计分析
毕业论文关键词 呼吸道疾病发病率 大气污染 GAM模型
Title Statistical analysis of air pollution data
Abstract China is a developing country. In recent years, with the development of social economy and the boost of industrialization, coal based energy consumption emit a large number of atmospheric pollutant such as2 SO,2 NO and smoke. Meanwhile, with the increase of motor vehicle, the vehicle emissions aggravate the air pollution. Many studies show that respiratory diseases are closely related to air pollution. Our country’s serious air pollution is harmful to the health of the residents, especially the respiratory health. In this paper, taking the respiratory diseases in Shanghai as an example, we established several statistical models based on GAM and predict the incidence by R language. These models considered factors as: the air pollutant data and the meteorological data. The purpose of this paper is to form a more comprehensive and objective understanding of the relationship between air pollutant and respiratory diseases, and to predict the incidence of respiratory diseases at the corresponding levels of air pollution.
Keywords Incidence of respiratory diseases Air pollution GAM
目次
1引言1
1.1研究的背景及意义1
1.2文献回顾1
1.3研究思路2
2大气污染的作用机理4
3基本原理5
3.1非参数模型5
3.2广义可加模型（GAM）的基本数学原理5
3.3广义可加模型（GAM）的共曲线性5
3.4广义可加模型（GAM）的建立与求解6
3.5广义可加模型（GAM）的拟合检验7
4上海市呼吸道疾病与大气污染关联的实证分析8
4.1变量选取及数据的预处理8
4.2建立模型12
4.3预测21
4.4模型评估21
4.5模型评价及改进22
结论24
致谢25
参考文献26
附录A数据28
1 引言
1.1 研究的背景及意义 近年来，随着社会经济不断发展，工业化进程不断推进，以煤炭、石油等一次能源为主的能源消费结构还未得到根本改变，大气污染日趋严重，全国不时出现大面积的雾霾天气，对人们的正常工作与生活造成了很大的负面影响，引起了社会各界的广泛关注。空气污染治理已经成了污染治理工作的重中之重。 根据化学以及物理性质的不同，大气污染的类型可以分为：石油型污染、氧化型污染、还原型污染和其他特殊型污染。大气污染物的来源，即大气污染源主要有：采暖锅炉与生活炉灶、工业、交通运输等人为污染源和森林火灾产生的烟雾等天然污染源。相较而言，虽然天然污染容易在一段时间内对局部地区产生巨大影响并且人力难以控制，但是大气环境是有自净作用的，因此天然污染在一段时间后会自动消失，因此相较于不可控的天然污染，可控的人为污染更应该是关注的重点，而了解大气污染对人体健康的影响则是制定环保政策的关键，因此大气污染对人体的影响是学界研究的热点。 根据其存在状态，可将大气污染物分为：气溶胶态污染物和气态污染物。气溶胶态污染物主要有：飞灰、粉尘、烟、黑烟、雾和总悬浮颗粒物，气态污染物主要有：碳的氧化物、含硫化合物、卤素化合物、碳氢化合物和含氮化合物。 2012 年以前，以空气污染指数（API）来评估空气质量，计入空气污染指数的项目为二氧化硫（2 SO）、二氧化氮（2 NO）和可吸入颗粒物（10 PM）。2012年上半年，环保部出台规定，用空气质量指数（AQI）来代替原本的空气污染指数（API），参与评价的污染物增加了一氧化碳CO、细颗粒物2.5 PM和臭氧3 O，因此AQI比API 监测的污染物指标更多，并且AQI 采用的分级限制标准更严格，评价结果也更为客观。 大气是人类以及所有地球生物赖以生存的空间环境，大气污染是人类在日常生活中接触最直接，最频繁的污染，因此，大气污染与人类健康的关系应当引起足够的重视。而上海是我国经济产业最发达的地区，伴随发展而来的则是废气排放量的逐年攀升，同时患呼吸道疾病的人群也不断增加，作为窗口型城市和国际化大都市，人口密集，其大气污染状况更应受到广泛重视，建立大气污染与呼吸道疾病发病率的模型将帮助我们对上海市大气污染与呼吸道疾病之间的关系有更直观的了解，也可为环境整治工作提供一定的参考价值。