根据原国家环保总局规定，我国重点城市空气质量日报于1999年起统一采用空气污染指数API来表征城市空气质量状况。本文利用集对分析理论中的五元联系数，对北京市2001-2010年十年间空气污染指数的变化规律进行了分析研究，探讨了这十年间北京市环境空气质量的年际变化和季节变化规律及变化趋势的稳定程度，对大气环境污染防治措施的制订和实施具有一定的参考价值。　　 环境质量评价方法有多种，在环境质量评价的实践中取得了很好的效果。但现有的各种评价方法都忽视了环境质量数据具有的层次性这一特点。集对分析理论，特别是集对分析中的联系数能够客观地反映所研究事物的层次性，在应用于环境评价时，能够较好地反映环境质量数据的层次结构，实现对环境质量的客观评价。　　 联系数是集对分析理论中给出的一种具有层次特性的结构函数。从理论上说，联系数不仅体现出反映研究对象确定性测度与不确定性测度在不同层次上的差异和同一的对立统一关系，也把反映各个不同层次性质的数据整合为一个系统，以便系统地反映出研究对象的客观性。　　 多元联系数系统态势分析和联系分量系数取值法是对多元联系数进行排序时常用的方法。本文作者通过理论和实例分析，对五元联系数对立度为零时的排序问题提出了解决办法；证明了目前学者们编制的多元联系数系统态势表存在不合理之处，在实际应用时，有时会出现排序不合理的现象。通过对几种联系分量系数取值法的讨论，认为数学期望均分取值法较为稳健合理。　　 本文利用数学期望均分取值法，在设定的不同情景下对北京市2001-2010年十年的空气污染指数API的五元联系数进行了大量计算和分析比较，对十年的北京市环境空气质量进行了排序，结果表明不同情景下的排序结果基本相符，虽不完全相同，但所得结果可以相互佐证、相互补充。从而保证了本研究得到较为客观并符合北京市环境空气质量实际情况的研究结论。　　 根据研究结果，北京市2001-2010年这十年总的环境空气质量是比较好的，空气质量以良为主，环境空气质量总体趋势是向好趋势；北京市这十年环境空气质量年际间的变化为：2008年、2009年和2010年环境空气质量在十年中最优，2003年、2005年和2007年居中，而2001年、2002年、2004年和2006年相对较差；从季节变化角度考虑，北京市2001-2010年各季节环境空气质量变化呈现出夏季优于秋季优于冬季优于春季的规律。　　 利用全偏联系数对北京市2001-2010年空气污染指数进行分析，分析结果反映了北京市这十年间环境空气质量的潜在变化趋势：十年间北京市空气质量基本是提高的趋势，但这种趋势不够稳定，应警惕空气质量出现下滑现象。可见北京市的大气环境质量保护工作任务仍很艰巨，任重而道远。