یک مقیاس بهینه برای مقایسه آلودگی هوای شرق و غرب تهران

آلودگی هوا در کلان شهر تهران یک مسئله محیط زیستی جدی است. اختصاص بهینه بودجه مربوط به مقابله با مشکلات آلودگی هوا در شرق (منطقه 4) و غرب (منطقه 22) شهر تهران، تعیین نسبت بهینه احداث فضاهای سبز و درخت کاری در این دو منطقه، تعیین نسبت اعمال محدودیت های ترافیکی بهینه در این دو منطقه و مسائل مشابه، مسائلی هستند که برای حل آنها باید یک معیار بهینه آماری معرفی شود. متاسفانه تاکنون این مساله بررسی نشده است و پژوهش درباره آن ضروری به نظر می رسد. هدف اصلی این پژوهش بررسی وجود تفاوت میان آلودگی هوای شرق و غرب تهران و ارائه یک معیار برای پاسخ گویی به مسائل بالا است. در این پژوهش، یک رویکرد جدید آماری برای مقایسه آلودگی هوای شرق و غرب تهران ارائه شده که ایرادات روش های مرسوم مانند آزمون تی و آزمون های ناپارامتری را برطرف کرده است. در این روش، مقادیر شاخص آلودگی هوای دو منطقه با یک توزیع آماری مناسب مدل بندی شده و سپس احتمال این که شرق تهران آلودگی هوای بیشتری از غرب تهران داشته باشد، با یک رویکرد بیزی مورد بررسی قرار گرفته است. مقدار این احتمال، که با نماد R نمایش داده می شود، به عنوان معیاری بهینه برای تخصیص امکانات مرتبط با آلودگی هوا میان دو منطقه به کار رفته است. نتایج و بحث: داده های آلودگی هوا در شرق و غرب شهر تهران در زمستان 1394 بر حسب شاخص آلودگی هوا (AQI) 1 گردآوری شده بود که با استفاده از توزیع های با تابع مخاطره توانی مدل بندی شده است. میانگین و انحراف معیار برای داده های آلودگی هوای شرق تهران به ترتیب برابر 70/76 و 74/37 و همین مقادیر برای غرب تهران به ترتیب برابر 14/72 و 166/34 به دست آمده است. اگرچه میانگین نمونه ای شاخص آلودگی هوا در شرق تهران کمی بیشتر از غرب آن است، اما آزمون ناپارامتری من-ویتنی نشان می دهد که اختلاف معنی داری بین میانگین آلودگی هوای این دو منطقه وجود نداشته است. بازه باورمند بیزی 95 درصدی برای R برابر (594/0 و 436/0) و برآوردگر بیز R برابر 519/0 به دست آمده است. با توجه به نتایج به دست آمده، اگرچه تفاوت معنی داری (در سطح اطمینان 95 درصد) میان آلودگی هوای شرق و غرب تهران مشاهده نشد، ولی با احتمال 519/0 هوای شرق تهران آلوده تر از غرب آن بوده است. همچنین، این مقدار احتمال همان مقدار بهینه ای است که می تواند برای تخصیص مناسب امکانات مرتبط با آلودگی هوا میان دو منطقه به کار رود. یعنی، برای داشتن وضعیت بهینه باید 9/51 درصد امکانات مربوط به کنترل آلودگی هوا به شرق تهران و 1/48 درصد به غرب آن اختصاص یابد. به نظر می رسد تخصیص مناسب بودجه مناطق مختلف تهران به منظور کنترل آلودگی هوای تهران بتواند گامی برای حل این مشکل باشد. روش آماری ارائه شده در این پژوهش یک مقدار بهینه برای تخصیص بودجه به شرق و غرب تهران ارائه می دهد. مسئولان می توانند با استفاده از مقدار بهینه به دست آمده از این روش سیاست گذاری های مقتضی را برای توزیع مناسب بودجه و امکانات در شرق و غرب تهران انجام دهند. برای مثال، برای بیشینه کردن اثربخشی درخت کاری در تصفیه هوا، بهتر است میزان درخت کاری در شرق تهران با این نسبت بیشتر از غرب آن باشد. همچنین، پیشنهاد می شود که محدودیت های ترافیکی اعمالی در شرق تهران با این نسبت بیشتر از غرب آن باشد.