基于主成分分析法的河北省主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)選擇

戶艷輝

(燕山大學(xué)，河北 秦皇島066004)

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和調(diào)整是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本動(dòng)力。主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)是指在一定的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著導(dǎo)向性和帶動(dòng)性作用，并具有廣闊的市場前景和技術(shù)進(jìn)步能力的產(chǎn)業(yè)。主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于一個(gè)區(qū)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)和整個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有極大的帶動(dòng)作用。

一、河北省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

(一) 三大產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大

2011年，河北省的國內(nèi)生產(chǎn)總值24515.76 億元，1978—2011年GDP年均增長速度達(dá)15.49%。第一產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)增加值2905.73 億元，年均增速12.55%，第二產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)增加值13126.86 億元，年均增速15.69%，其中工業(yè)增加值11770.38 億元，年均增速15.68%;第三產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)增加值8483.17 億元，年均增速17.20%。

(二) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化

1978年以來，河北省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，初步形成了現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系。從三大產(chǎn)業(yè)占GDP 比重來看，第一產(chǎn)業(yè)占GDP 比重急劇下降，從1978年的28.52%下降到2011年的11.85%，減少了16.65%;第二產(chǎn)業(yè)占GDP 比重從1978年的50.46%上升到2011年的53.54%，波動(dòng)不大;第三產(chǎn)業(yè)占GDP 比重上升較快，由1978年的21.02%上升到2011年的34.61%。

從圖1 可以看出，河北省三大產(chǎn)業(yè)中，第一產(chǎn)業(yè)比重不斷下降，第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的比重逐年增長，且第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值已超過總產(chǎn)值的一半，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，占GDP 比重超過1/3，已經(jīng)超過第一產(chǎn)業(yè)。這說明，河北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展已基本進(jìn)入工業(yè)化階段。河北省的產(chǎn)業(yè)發(fā)展符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律:隨著人均國民收入水平的提高，第一產(chǎn)業(yè)占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重逐漸減少，第二、第三產(chǎn)業(yè)的比重逐漸增加。

圖1 河北省生產(chǎn)總值構(gòu)成(1978—2011年)

(三) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整速度加快

為更加準(zhǔn)確地掌握河北省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整情況，將河北省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整速度與全國進(jìn)行比較。Moore 結(jié)構(gòu)變動(dòng)值是分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整速率的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，其大小能較為靈敏地揭示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整變化的過程及程度。其計(jì)算公式為:

其中，M+t為Moore 結(jié)構(gòu)變動(dòng)值;Wi，t為t 期第i 產(chǎn)業(yè)所占比重;Wi，t+1為t +1 期第i 產(chǎn)業(yè)所占比重。Moore 結(jié)構(gòu)變動(dòng)值計(jì)量的是三個(gè)產(chǎn)業(yè)向量夾角之和的余弦值。令?yuàn)A角之和為e，則有cost=M+t，e=arccosM+t，e 值越大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整變化的速率越大。

令t 為1978年值，t+1 為2008年值，根據(jù)《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2011》和《河北經(jīng)濟(jì)年鑒2011》中的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出1978—2011年河北省及全國的Moore 結(jié)構(gòu)變動(dòng)值(見表1)。

表1 1978—2008年河北省及全國的Moore 結(jié)構(gòu)變動(dòng)值

從表2 可以看出，河北省的Moore 值為0.94226，全國為0.911058，根據(jù)反余弦函數(shù)具有遞減的性質(zhì)，相應(yīng)的e 值分別為0.341482 和0.424952，說明1978—2011年間，河北省的產(chǎn)業(yè)調(diào)整速度較慢，低于全國平均水平。

二、河北省主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)選擇的實(shí)證分析

(一) 方法介紹

主成分分析法是把反映樣本某項(xiàng)特征的多個(gè)指標(biāo)變量轉(zhuǎn)化為幾個(gè)綜合變量的多元統(tǒng)計(jì)方法。在區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究中，描述某種區(qū)域特征的可選指標(biāo)比較多，而這些指標(biāo)又常常相互相關(guān)，給研究帶來很大不便。主成分分析法既能解決選取指標(biāo)過多導(dǎo)致問題復(fù)雜化的問題，又能克服選取指標(biāo)過少導(dǎo)致對研究對象影響較大的指標(biāo)未入選導(dǎo)致影響結(jié)果可靠性的難題。考慮到其他的一些主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)選擇的指標(biāo)體系往往只能采用極少數(shù)的幾個(gè)指標(biāo)，譬如僅使用工業(yè)產(chǎn)值或產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)進(jìn)行衡量，許多重要的指標(biāo)未能進(jìn)入指標(biāo)體系，造成了實(shí)證結(jié)果比較片面，不能反映各產(chǎn)業(yè)的綜合情況，因此本文選用主成分分析法對主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行選擇。

使用主成分分析法分析問題首先要將原始數(shù)據(jù)無量綱化以后將p 個(gè)變量用p 個(gè)主成分表示為幾個(gè)新的綜合變量。在這里，前幾個(gè)主成分就可以代表所研究區(qū)域的相關(guān)特性，從而通過對這幾個(gè)主成分的進(jìn)一步分析和計(jì)算，達(dá)到綜合分析和評(píng)價(jià)的目的。主成分的方差貢獻(xiàn)率代表各原始變量對所研究的區(qū)域的綜合特征的刻畫程度。而在實(shí)際主成分的選取中，只需要前幾個(gè)累積貢獻(xiàn)率達(dá)到85%的主成分即可反映所需研究問題的綜合特性。最后，通過利用幾個(gè)主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率計(jì)算出綜合得分來衡量所研究對象的綜合實(shí)力。

(二) 指標(biāo)選取

本文采用主成分分析法對河北省工業(yè)的綜合競爭力進(jìn)行評(píng)估，選取河北省2011年38 個(gè)行業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。這些指標(biāo)分別用X1 至X20表示，具體見表2。

表2 2011年河北省38 個(gè)行業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)含義

(三) 實(shí)證分析及結(jié)論

1. 提取主成分

使用SPSS19.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出這20 個(gè)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣，從相關(guān)系數(shù)矩陣可以看出從業(yè)人員、工業(yè)總產(chǎn)值、實(shí)收資本、流動(dòng)資本、固定資產(chǎn)、資產(chǎn)總計(jì)、流動(dòng)負(fù)債、非流動(dòng)負(fù)債、所有者權(quán)益、主營業(yè)務(wù)收入、主營業(yè)務(wù)成本等幾個(gè)指標(biāo)存在著極其顯著關(guān)系(詳見表3)。可見，許多變量之間的相關(guān)性比較強(qiáng)，證明它們存在信息上的重疊。

從表4 公因子方差矩陣可知，使用主成分分析法從原始變量中提取信息，從業(yè)人員、工業(yè)總產(chǎn)值、實(shí)收資本、流動(dòng)資本、固定資本、資產(chǎn)總計(jì)、流動(dòng)負(fù)債、非流動(dòng)負(fù)債、所有者權(quán)益、主營業(yè)務(wù)收入、主營業(yè)務(wù)成本、主營業(yè)務(wù)稅金及附加、利潤總額等指標(biāo)最多，總資產(chǎn)貢獻(xiàn)率、資產(chǎn)負(fù)債率、流動(dòng)資產(chǎn)周轉(zhuǎn)次數(shù)、產(chǎn)品銷售率等指標(biāo)損失率最大。

在表5 方差分解主成分提取分析表中，得到了一個(gè)最大特征根12.182 和4 個(gè)較大特征根，分別為1.897、1.421、1.277 和1.108，這5 個(gè)特征根解釋了總方差的89.424%，說明前5 個(gè)主成分可以表示原始數(shù)據(jù)的足夠信息，能夠較好地解釋原始數(shù)據(jù)的綜合信息。主成分個(gè)數(shù)的提取原則為主成分對應(yīng)的特征值大于1 的前m 個(gè)主成分。特征值在某種程度上可以被看成是表示主成分影響力度大小的指標(biāo)，如果特征值小于1，說明該主成分的解釋力度還不如直接引入一個(gè)原變量的平均值解釋力度大，因此一般可以用特征值大于1 作為納入標(biāo)準(zhǔn)。通過方差分解主成分提取分析表可以看出，提取5 個(gè)主成分，即m=5。

表3 相關(guān)系數(shù)矩陣

表4 公因子方差

表5 總方差的解釋

從表6 主成分載荷矩陣可知從業(yè)人員、工業(yè)總產(chǎn)值、實(shí)收資本、流動(dòng)資本、固定資產(chǎn)、資產(chǎn)總計(jì)、流動(dòng)負(fù)債、非流動(dòng)負(fù)債、所有者權(quán)益、主營業(yè)務(wù)收入、主營業(yè)務(wù)成本、利潤總額、本年應(yīng)交增值稅在第一成分上有較高載荷，說明第一主成分基本反映了這些指標(biāo)的信息，這些指標(biāo)綜合反映了企業(yè)整體規(guī)模的大小，故將第一主成分稱為規(guī)模因子;總資產(chǎn)貢獻(xiàn)率指標(biāo)在第二主成分上有較高載荷，它是企業(yè)經(jīng)營業(yè)績和管理水平的集中體現(xiàn)，稱之為管理因子;企業(yè)單位數(shù)在第三主成分上有較高載荷，稱之為競爭因子;流動(dòng)資產(chǎn)周轉(zhuǎn)次數(shù)和主營業(yè)務(wù)稅金及附加兩個(gè)指標(biāo)反映了第四主成分的主要信息，這兩個(gè)指標(biāo)反映了企業(yè)資金流動(dòng)周轉(zhuǎn)的效率，稱之為“流動(dòng)因子”;工業(yè)成本費(fèi)用利潤率指標(biāo)反映了第五主成分的主要信息，它是反映降低成本的經(jīng)濟(jì)效益的指標(biāo)，稱之為效益因子。提取五個(gè)主成分可以基本反映全部指標(biāo)的信息，所以用這5個(gè)新變量來代替原來的20 個(gè)變量。

表6 主成分載荷矩陣

2. 計(jì)算主成分的得分

由以上分析可知，本文共可選取5 個(gè)主成分，即Factor1(Y1)、Factor2(Y2)、Factor3(Y3)、Factor4(Y4)、Factor5(Y5)，則各主成分的函數(shù)表達(dá)式為:Yi =Σ20i=1AiZXi，其中，Yi 為各主成分得分，Ai 為各主成分的系數(shù)，通過各自主成分載荷向量除以各自主成分特征值的算術(shù)平方根取得，ZXi 為標(biāo)準(zhǔn)化后的各變量。使用SPSS 軟件計(jì)算最終可得出這5 個(gè)主成分得分(詳見表7)。

表7 各主成分得分

0．235 －1．384 0．559 －0．744 0．023－1．959 －2．810 －1．014 1．683 －0．131－6．427 0．581 1．624 －0．685 －0．436－4．460 －0．839 1．323 －0．656 －0．059

3. 構(gòu)造綜合評(píng)價(jià)模型

表8 每個(gè)行業(yè)的綜合得分

從表8 可以看出綜合得分排在前10 的產(chǎn)業(yè)分別是:煙草制品業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)、皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、紡織業(yè)、印刷業(yè)和記錄媒介的復(fù)制、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)。需要指出的是，以上結(jié)果是選擇主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的主要依據(jù)，但不是唯一依據(jù)，要科學(xué)地確定主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，還要充分考慮河北省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及未來的發(fā)展方向。

主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展代表了該區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)優(yōu)化方向。本文利用主成分方法對河北省的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析，以期發(fā)揮這些產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，更好地實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定快速發(fā)展。

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