本文以哈尔滨五个区域(道里区、道外区、南岗区、平房区、松北区)空气质量情况为背景,以2018年1月1日至2019年2月28日空气质量数据作为数据支持,分析各区域空气质量指标是否具有差异性,并且说明这些差异性是否显著。本文在中国天气网站中爬取哈尔滨市各区域空气质量数据,共包含23,286条观测,每条观测包含18个属性,可划分为四大类信息:地点信息、时间信息、天气状况和空气质量信息。通过数据清洗,以不同维度进行描述性分析,主要针对各区域AQI(Air Quality Index,空气质量指数)分布情况和不同污染物变化趋势进行可视化。结果表明,在时间序列上,不同区域AQI和各类污染物变化趋势保持一致。当月份、星期、时间点不变时,这些空气污染指标存在明显差异性,其中,南岗区、道里区各类指标明显高于其他地区。本文采用k-means聚类方法对空气质量数据进行初步聚类,再根据各区域观测落入簇内分布情况进行重新分类。最后,采用Wilcoxon秩和检验方法验证各区域空气质量差异性的显著情况,结果表明,各区域不同空气质量指标差异性显著。描述性统计过程发现,在2019年2月下旬,AQI呈明显上升趋势,结合此时哈尔滨市风向、风速以及各区域地理位置等因素,可以发现,哈尔滨市的西偏南地区在此时间段内大面积燃烧秸秆。通过聚类分析将五个区域分为三类:第一类为南岗区和道外区,空气质量相对较差;第二类为平房区和松北区,空气质量较好;第三类为道里区,空气质量介于前两者之间。此外,秩和检验结果表明,松北区与其他地区的PM2.5含量呈现显著差异性,成为哈尔滨市年平均空气质量最好的区域。影响各地区空气质量差异性的主要原因是各地区PM10含量的差异性,PM10主要包含于工业过程排放的废气污染物,由结果可以看出,南岗区和道外区工厂较多,工业水平相对发达。