随着近年来我国社会经济的进一步发展,人们的物质生活水平不断提高,与此同时,也带来严重的环境污染问题.对此,国家提出了建设生态文明和绿色发展的国策,投入了大量的人力、物力和财力治理环境,并取得了显著的改善.本文利用2013年至2018年全国113个环保重点城市的空气质量数据,借助R软件,先运用几种聚类分析方法对这些数据进行聚类,分析比较几种聚类结果,总体来说,几种聚类分析结果大体一致.其次对2018年环保重点城市的空气质量数据进行主成分分析,把六个指标变量大致综合为污染物浓度和污染物来源差异两个主成分.然后依据六个变量之间的相关关系做因子分析,发现汽车尾气与扬尘污染因子和燃煤污染是造成空气污染的重要因素.特别是借鉴因子分析中共同度的思想,提出一种借助主成分载荷平方和排序的新方法并实现.新方法的优点是突出了在诸主成分上载荷绝对值都较大的样品,使其排名靠前.消除了单位特征向量前正负号的影响,避免了直接加总导致的得分排名的不唯一性.并且不需对主成分方差贡献率作加权或标准化,避免引起数据失真.从地域分布和时间顺序两个方面入手,本文还分别对2013至2018年全国环保重点城市、省会城市和部分代表性重点城市(按空气质量达到及好于二级的天数(G-day)排序)的空气质量数据做了细致分析.研究结果表明:从地域分布来看,这些环保重点城市空气质量分布具有明显的区域性,空气污染严重城市主要集中在华北和西北地区,南方城市的空气质量整体好于北方.在影响城市空气质量7项检测指标的诸因素中,二氧化硫(SO2)与一氧化碳(CO)主要受到燃煤(如冬季燃煤取暖)和工业燃烧排放物(如火力发电)的影响,两者相关性较强;二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)、臭氧(O3)与细颗粒物(PM2.5)之间来源的相关性较强,污染源大致与汽车尾气及建筑扬尘等有关.从113个环保重点城市空气质量数据的双坐标图中能够看出每个城市的空气污染类型.而从时间顺序来看,我国113个环保重点城市近年来空气质量改善较为明显,具体表现在多数城市G-day逐年上升,SO2、NO2、PM10和PM2.5逐年降低.特别是利用上述三类城市空气质量监测数据绘制的三维折线图、三维曲面框架图和三维条形图,直观地反映了我国的城市空气质量随时间变化的主要特征,形象生动,便于分析解释.本文分析了出现良好势头的诸多原因,肯定了近年来国家建设生态文明绿色低碳发展战略的巨大成绩.并对目前存在的问题和今后的治理措施给出了建议.