數(shù)學(xué)建模論文霧霾對(duì)人體的影響

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1、數(shù)學(xué)建模論文----霧霾對(duì)人類(lèi)的影響班級(jí)：信122專(zhuān)業(yè)：信息與計(jì)算科學(xué)學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師：小組成員：摘要探究我國(guó)13個(gè)省市大氣中霧霾濃度大小對(duì)居民呼吸系統(tǒng)疾病死亡率的影響情況.方法:收集2004-2010年中國(guó)13個(gè)省市呼吸系統(tǒng)疾病死亡率、霧霾濃度、人均生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)，以呼吸系統(tǒng)疾病死亡率為被解釋變量，霧霾濃度為解釋變量，人均生產(chǎn)總值為控制變量構(gòu)建面板數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析。結(jié)果：回歸方程結(jié)果表明每立方米霧霾含量增加1%時(shí)，呼吸系統(tǒng)死亡率增加60.24%；不變價(jià)人均GDP增加1%，呼吸系統(tǒng)疾病死亡率增加0.%。結(jié)論：大氣中霧霾濃度會(huì)影響居民呼吸系統(tǒng)疾病的死亡率。

2、人均生產(chǎn)總值與居民呼吸系統(tǒng)疾病死亡率也具有一定的相關(guān)關(guān)系。同時(shí)隨各地區(qū)的差異，呼吸系統(tǒng)疾病死亡率還會(huì)受到其他如氣候、地理位置等未知因素的影響。關(guān)鍵詞霧霾呼吸系統(tǒng)疾病面板數(shù)據(jù)個(gè)體隨機(jī)效應(yīng)模型一、問(wèn)題重述霧天由于濕度大，能見(jiàn)度低，容易造成交通堵塞和引發(fā)交通事故；而霾天的細(xì)粒子會(huì)造成氣溶膠污染，粒子被人體吸收將刺激支氣管，加重哮喘、鼻炎等呼吸系統(tǒng)病癥，可見(jiàn)霧霾天氣的人類(lèi)日?；顒?dòng)有很大的危害性。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于霧霾與呼吸系統(tǒng)疾病死亡率的關(guān)系還沒(méi)有做出很多的探討，尤其在中國(guó)，學(xué)者大都研究霧霾與心血管疾病的關(guān)系，而對(duì)霧霾與呼吸系統(tǒng)疾病之間的關(guān)系則很少涉獵，但現(xiàn)有的研

3、究基本上都肯定了霧霾與呼吸系統(tǒng)疾病死亡率之間是有關(guān)系的，而這也是本小組進(jìn)行研究的基礎(chǔ)。二、模型準(zhǔn)備2.1霧霾組成二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項(xiàng)是霧霾主要組成，前兩者為氣態(tài)污染物，最后一項(xiàng)顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍?zhǔn)?，而PM2.5和PM10則是這些顆粒物中的重中之重。本文主要以PM10為研究對(duì)象。2.2研究思路由于各省市的霧霾（主要PM10）濃度與呼吸系統(tǒng)疾病死亡率這兩個(gè)指標(biāo)缺失值較多，因此搜集了北京、遼寧、上海、浙江、福建、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、陜西、新疆13個(gè)數(shù)據(jù)較齊全的省市的2004年至2010年的四項(xiàng)指標(biāo)得到面板數(shù)據(jù)。對(duì)

4、數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整之后，建立合適的數(shù)學(xué)模型。然后檢驗(yàn)結(jié)果，得出模型的估計(jì)與分析結(jié)果。在所得結(jié)果的基礎(chǔ)之上，結(jié)合各省市的實(shí)際情況，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀，以得出各省市大氣中霧霾含量、生活水平與呼吸系統(tǒng)疾病死亡率的關(guān)系。同時(shí)得出呼吸系統(tǒng)疾病還可能會(huì)受地域、氣候等其他因素差異的影響。并就結(jié)論給出相應(yīng)的政策建議。三、模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)說(shuō)明3.1模型構(gòu)建我們以呼吸系統(tǒng)疾病死亡構(gòu)成為被解釋變量，大氣質(zhì)量即霧霾的含量為解釋變量構(gòu)建模型?？紤]到引起呼吸系統(tǒng)疾病死亡的原因是復(fù)雜的，我們根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性，選取其中重要的生活水平和醫(yī)療水平這兩個(gè)因素為控制變量，以中國(guó)13個(gè)省市地區(qū)的面板數(shù)據(jù)為基

5、礎(chǔ)，構(gòu)建我國(guó)呼吸系統(tǒng)疾病死亡與大氣質(zhì)量關(guān)系的面板分析模型：符號(hào)定義RD各省的呼吸系統(tǒng)疾病死亡構(gòu)成PM10單位立方米PM10含量PGDP各省可比價(jià)人均生產(chǎn)總值隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)因此，我國(guó)呼吸系統(tǒng)疾病死亡與大氣質(zhì)量關(guān)系的數(shù)據(jù)樣本模型為：i符號(hào)定義各省市區(qū)的標(biāo)示（i=1，2，?13）t年份標(biāo)示（t=2004，2005，?，2010）PM10含量人均GDP隨機(jī)變量，表示對(duì)于i個(gè)個(gè)體有不同的截距項(xiàng)(其變化與PM10it，PGDPit，PHBit，有關(guān)系)被回歸量呼吸系統(tǒng)疾病死亡率（標(biāo)量）k×1階回歸變量列向量（包括k個(gè)回歸量）誤差項(xiàng)（標(biāo)量）3.2變量及數(shù)據(jù)說(shuō)明霧霾由一系列構(gòu)

6、成復(fù)雜的污染物組成，如PM、SO2、NO2等。流行病學(xué)研究顯示，不能把觀察到的人群健康效應(yīng)僅僅歸因于某一種污染物，因而不能把各污染物的健康效應(yīng)簡(jiǎn)單相加。但在大氣污染物中，可吸入顆粒物的人群不良健康效應(yīng)最強(qiáng)?？紤]到時(shí)間序列上的數(shù)據(jù)需求，我國(guó)大氣質(zhì)量檢測(cè)體系只涵蓋了小于10微米的顆粒物（PM10），因而本研究?jī)H采用PM10最為大氣污染指標(biāo)。研究表明，大氣PM10和成人發(fā)病率及死亡率之間存在正相關(guān)關(guān)系。具體統(tǒng)計(jì)指標(biāo)解釋及數(shù)據(jù)說(shuō)明如下3.2.1.呼吸系統(tǒng)疾病死亡率（RD）（單位：%）指標(biāo)說(shuō)明：呼吸系統(tǒng)疾病是指主要病變?cè)跉夤堋⒅夤?、肺部及胸腔的一系列病癥，包括哮喘

7、病、氣管炎、支氣管炎、肺心病等病癥。數(shù)據(jù)來(lái)源：我國(guó)13個(gè)省市2005到2011年統(tǒng)計(jì)年鑒補(bǔ)充說(shuō)明：其中四川2004，遼寧2004、2010，湖南2009、2010，廣東2004、2010，新疆2009的呼吸系統(tǒng)疾病死亡率均為估算數(shù)據(jù)。估算方法Yn=?×Yn-1,?為平均發(fā)展速度，Yn為報(bào)告期呼吸系統(tǒng)疾病死亡率。3.2.2.可吸入顆粒物（PM10）（單位：毫克/立方米）指標(biāo)說(shuō)明：可吸入顆粒物（PM10），指總懸浮顆粒物中能用鼻和嘴吸入的那部分顆粒物。已往流行病學(xué)研究已證實(shí)，在各種大氣污染物中，顆粒物是危害最大、代表性最強(qiáng)的污染物。國(guó)家環(huán)?？偩?996年頒布修

8、訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095－1996）》中將飄塵改稱(chēng)為可