基于多元統(tǒng)計分析法的吉林省城市競爭力評價

王燕飛

(吉林化工學院 理學院，吉林 吉林 132022)

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基于多元統(tǒng)計分析法的吉林省城市競爭力評價

王燕飛

(吉林化工學院 理學院，吉林 吉林 132022)

摘要：根據(jù)吉林省8個主要城市的26個變量數(shù)據(jù)，運用主成分分析法得到城市競爭力的4個主要構成因素：經(jīng)濟競爭力、政府競爭力、城市生活競爭力、科技教育競爭力.從而建立了城市競爭力的評價指標體系.利用層次分析法，定性分析和定量運算相結合，依照主成分分析法得到的成分矩陣和成分得分矩陣構造判斷矩陣，得到8個城市的4個構成因素排名及綜合排名.最后分析排名背后的各城市的優(yōu)勢和劣勢，為制定城市發(fā)展規(guī)劃提供依據(jù).

關鍵詞：城市競爭力；主成分分析；層次分析；指標體系

隨著改革開放的進程，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，城市化進程也日益顯著，城市之間的競爭日益加劇.城市的競爭力本質上是為了自身發(fā)展而在其區(qū)域內進行資源優(yōu)化配置的能力.它是由各種因素構成的復雜的系統(tǒng).它的大小是由各個要素綜合作用的結果，最終決定城市的發(fā)展?jié)撃芎桶l(fā)展趨勢，其戰(zhàn)略目標是促進區(qū)域和城市經(jīng)濟的高效和可持續(xù)的發(fā)展.在吉林省的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展中存在嚴重的不平衡問題，因此為了加快城市經(jīng)濟發(fā)展的步伐，使各城市經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展，有必要對吉林省城市競爭力進行評價研究.

1城市競爭力指標體系

關于城市競爭力的研究，國外起步較早.主要圍繞城市競爭機制、城市競爭力影響因素以及城市競爭力評價、城市競爭力提升戰(zhàn)略等四方面展開的.相比之下國內剛剛起步，主要是對城市競爭力評價指標體系的研究，總體上還未形成一個權威、科學、統(tǒng)一的評價體系.北京國際城市發(fā)展研究院于2002年創(chuàng)立了“中國城市競爭力評價系統(tǒng)”，建立包括城市實力系統(tǒng)、城市能力系統(tǒng)、城市活力系統(tǒng)、城市潛力系統(tǒng)和城市魅力系統(tǒng)五個方面的城市競爭力評價系統(tǒng).倪鵬飛博士在2001年提出了城市競爭力的弓弦模型[1].郝壽義等人選擇綜合經(jīng)濟實力、資金實力、開放程度、人才及科技水平、管理水平、基礎設施等六個方面21個指標組成了城市競爭力評價指標體系，對上海、北京等城市競爭力進行實證分析[2].

本文在以往學者的研究的基礎上，遵循評價指標選取的針對性、可比性、可操作性及層次性的原則[3]，構建了由地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)生產(chǎn)總值、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重、職工平均工資、人均可支配收入、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)村居民人均消費支出、人均社會消費品零售總額、人均消費支出、固定資產(chǎn)投資、房地產(chǎn)開發(fā)投資、房地產(chǎn)開發(fā)投資、實際利用外資直接投資、地方財政一般預算內收入、地方財政一般預算內支出、城市建設用地占市區(qū)面積比重、客運量、貨運量、郵政收入、電信業(yè)務收入、科學技術支出、R&D經(jīng)費情況、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)限額以上R&D項目數(shù)工業(yè)企業(yè)R&D人員數(shù)、教育支出、每萬人在校大學生數(shù)共26項指標組成的城市競爭力評價指標體系.

對于吉林省8個主要城市：長春、吉林、四平、遼源、通化、白山、松原、白城，26項指標的原始數(shù)據(jù)均來自于《中國城市統(tǒng)計年鑒》(2013年)和《吉林統(tǒng)計年鑒》(2013年).下面利用SPSS對指標數(shù)據(jù)進行分析.先對數(shù)據(jù)進行Z-SCORE標準化，轉化為無量綱的純數(shù)值，便于不同單位或量級的指標能夠進行比較和加權.由于評價城市競爭力的指標較多，相互之間有密切的相關性.為此，可利用主成分分析法將眾多有一定相關性的指標重新組合成數(shù)目較少的相互無關的綜合變量即主成分，要求這些主成分反映原始變量的大部分信息.首先對變量間的相關性進行檢驗，采用巴特利特球形檢驗和KMO檢驗，其中球形檢驗的相關矩陣的行列式越接近于0，KMO值接近于1，變量間相關性越顯著，越適合于作主成分分析.Bartlett球形檢驗結果為0.002，KMO=0.912>0.5，說明數(shù)據(jù)適合進行主成分分析.前4個主成分累計貢獻率高達95.113%>85%，因此提取前4個主成分，各主成分的成分矩陣及成分得分矩陣分別如表1、表2.

表1　成分矩陣

表2　成分得分矩陣

續(xù)表

由成分矩陣可以看出第一主成分與地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)總產(chǎn)值、人均地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、職工平均工資、人均可支配收入、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)村居民人均消費支出、人均社會消費品零售總額、人均消費支出、固定資產(chǎn)投資、房地產(chǎn)開發(fā)投資、實際利用外商直接投資共13項指標有很強的相關性，可將其命名為經(jīng)濟競爭力.第二主成分與地方財政一般預算內收入、地方財政一般預算內支出相關性較大，可命名為政府競爭力.第三主成分與城市建設用地占市區(qū)面積比重、客運量、貨運量、郵政收入、電信業(yè)務收入較相關，可命名為城市生活競爭力.第四主成分與科學技術支出、R&D經(jīng)費情況、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)限額以上R&D項目數(shù)、工業(yè)企業(yè)R&D人員數(shù)、教育支出、每萬人在校大學生數(shù)較相關，可命名為科技教育競爭力.即城市競爭力的影響因素由經(jīng)濟競爭力、政府競爭力、城市生活競爭力和科技教育競爭力構成.

2城市競爭力排名

對于城市競爭力的排名，通常采用主成分分析法[4].但由此得到的結果主要依賴于數(shù)據(jù)的分析，雖然具有客觀性，但也有一定的局限性.比如，如果數(shù)據(jù)有偏差或錯誤，可能會直接影響評價結果.因此，本文嘗試利用層次分析法，將定性分析和定量運算相結合，使得城市競爭力的評價更加合理.層次分析法是美國的運籌學家薩迪教授于20世紀70年代初期提出的[5].該方法把復雜問題分解成若干組成因素，將這些因素按支配關系分組形成遞階層次結構[6].通過兩兩比較的方式確定層次中諸因素的相對重要性，構造判斷矩陣，從高層次到低層次逐層計算排序加權值，得出層次總排序[7].根據(jù)由主成分分析法得到的主成分及其指標，構造城市競爭力層次分析圖，如圖1所示.

由表1及表2的結果，將各成分得分向量與對應系數(shù)向量做內積，算出各個成分的量化總分，得經(jīng)濟競爭力、政府競爭力、城市生活競爭力和科技與教育競爭力得分分別為0.362、0.138、0.179、0.287.根據(jù)這4個成分的得分比較，構造準則層的4個成分對目標層城市競爭力的判斷矩陣為

圖1　城市競爭力的層次分析圖

下面可根據(jù)8個城市的26個指標標準化后的數(shù)據(jù)作為指標分值，分別與各成分得分系數(shù)做內積，得到8個城市對應4個成分的得分值，根據(jù)這些值分別構造城市對經(jīng)濟競爭力，城市對政府競爭力，城市對城市生活競爭力，城市對科技教育競爭力4個判斷矩陣Bi,i=1,2,3,4.并利用上述方法由matlab分別計算出最大特征根λmax及其對應的特征向量W.

城市對經(jīng)濟競爭力的判斷矩陣為

λmax=8.1692,CI=0.0242,CR=0.0171<0.1，表明矩陣B1具有滿意的一致性.特征向量為W1=(0.360 1,0.198 4,0.134 9,0.067 2,0.067 2,0.037 4,0.112 1,0.022 6)T，可見，各個城市中，長春最具經(jīng)濟競爭力，其次為吉林、四平、松原，遼源和通化水平相當，最后是白山和白城.同理在政府競爭力方面，各城市排名依次為長春、吉林、四平、通化、白山、松原、白城、遼源.各城市生活競爭力排序依次為長春、吉林、四平、通化、松原、白城、白山、遼源.各城市科技教育競爭力排序依次為長春、吉林、通化、四平、白城、松原、遼源、白山.

根據(jù)準則層對總目標的判斷矩陣A的特征向量W及方案層對準則層的判斷矩陣Bi,i=1,2,3,4的特征向量Wi,i=1,2,3,4，可得到方案層對總目標的權重為

W*=(W1,W2,W3,W4)·W=

(0.467 3,0.095 4,0.160 1,0.277 2)T

=(0.381 7,0.194 5,0.120 5,0.051 3,0.088 8,0.035 6,0.08 5,0.039 8)T.

可見，各城市的城市競爭力排序依次為長春、吉林、四平、通化、松原、遼源、白城、白山.綜上，可得到吉林省8個主要城市的城市競爭力的4個影響因素排名及綜合排名，見下表3.

表3　吉林省8個主要城市的城市競爭力

3結果與討論

根據(jù)以上的8個城市的競爭力評價排名，可以看出，作為經(jīng)濟和政治中心的省會城市長春，無論是各因素排名還是綜合排名都名列第一.長春市產(chǎn)業(yè)基礎深厚，以汽車、農(nóng)產(chǎn)品加工、光電子信息等為主導；高校眾多，是中國北方著名的“大學城”，擁有25所普通高校和98個科研機構，科研實力雄厚，為企業(yè)及城市發(fā)展提供大量高質量人才和核心技術.名列第二位的吉林市，風景秀麗，歷史悠久，是國家級歷史文化名城，中國優(yōu)秀的旅游城市.以吉化集團為龍頭的化工體系是全市乃至全省的石化核心，是我國重要的化工基地.資源豐富，人參、鹿茸產(chǎn)量位居全國之首.隨著“長-吉”城際鐵路的開通，逐步實施“長-吉”一體化，大力帶動了吉林市經(jīng)濟文化等各方面的飛速發(fā)展，與長春市一起成為吉林省發(fā)展前列城市.

總排名第三的四平市，交通便利，地理位置優(yōu)越，是東北地區(qū)重要的交通樞紐和物流節(jié)點城市，也是東北軍事重地.土地肥沃，礦產(chǎn)資源豐富，擁有煤礦、金鋁礦、銀礦及石灰石等多種礦產(chǎn).城市環(huán)境整潔，是國家衛(wèi)生城市.吉林師范大學是省屬重點師范院校，培養(yǎng)了大量師范及科技人才.但在科研教育方面，相對于通化較弱，主要是由于支柱產(chǎn)業(yè)中科技研發(fā)等項目較少，這也暴露出了其薄弱的方面.通化市總排名第4，其科技教育方面體現(xiàn)的優(yōu)勢明顯，主要是擁有通化師范學院為培養(yǎng)人才的基地，而其在藥業(yè)和葡萄酒業(yè)等支柱企業(yè)的科技研發(fā)更為突出.城市生活方面較四平市稍差位于第4，在經(jīng)濟、政府方面較弱，今后應加強各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及政府職能的提升.總排名第5的松原，其經(jīng)濟實力相對較強，但其它方面都有待加強.四平、通化、松原屬于吉林省城市競爭力中等的城市.

對于總排名后三位的遼源、白城、白山屬于吉林省中城市競爭力較弱的城市，需要在各自薄弱的方面加強發(fā)展.比如：遼源在政府、城市生活及科技教育方面，白城在經(jīng)濟、政府和城市生活方面，白山在經(jīng)濟、城市生活及科技教育方面都有待提高.對于經(jīng)濟方面的發(fā)展，要根據(jù)各地的資源和特點，因地制宜，優(yōu)先發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)，大力提升和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè).在科技教育方面，營造鼓勵創(chuàng)新、自由討論、平等交流的良好學術環(huán)境，重視科研人才的培養(yǎng)，提高師資隊伍水平，通過積累優(yōu)質的人力資源使得城市獲得可持續(xù)的經(jīng)濟增長.在政府職能和城市生活方面，政府應加大基礎設施的建設，改善交通和通信條件，開展環(huán)境綜合整治.優(yōu)化投資環(huán)境以吸引外資，完善城市功能，為投資者和城市居民創(chuàng)造適宜的生活環(huán)境.總之，通過各城市的薄弱方面的提高，使得吉林省區(qū)域經(jīng)濟得到整體提升，以帶動東北三省的經(jīng)濟全面發(fā)展.

參考文獻：

[1]倪鵬飛.中國城市競爭力：概念框架、現(xiàn)狀及提升戰(zhàn)略[J].城市經(jīng)濟、區(qū)域經(jīng)濟，2001(7)：38-42.

[2]郝壽義，倪鵬飛.中國城市競爭力研究—以若干城市為案例[J].經(jīng)濟科學，1998(3)：24-29.

[3]路世昌，徐常艷.遼寧省區(qū)域經(jīng)濟競爭力評價及實證分析[J].科技管理研究，2009(10)：145-147.

[4]黃雄.吉林省主要城市競爭力的理論研究及實證分析[D].長春：東北師范大學，2007：17-18.

[5]徐國祥.統(tǒng)計預測和決策[M].上海：上海財經(jīng)大學出版社，2008：346-350.

[6]何秀麗.多元分析法在統(tǒng)計分析中的應用[J].吉林化工學院學報，2003(1)：68-72.

[7]薛冬梅，孫王杰.多元統(tǒng)計方法在遼寧省工業(yè)主要行業(yè)經(jīng)濟效益評價中的應用[J].吉林化工學院學報，2007(3)：42-45.

Evaluation of City Competitiveness of Jilin Province Basing

on Multivariate Statistical Analysis

WANG Yan-fei

(College of Sciences,Jilin Institute of Chemical Technology,Jilin City 132022,China)

Abstract:According to the data on 26 variables of 8 major cities in Jilin province,4 chief elements of city competitiveness is observed by using the principal component analysis method (PCA).They are economic competitiveness,competitiveness of government,competitiveness of city life,competitiveness of technology and education.And then an evaluation index system of city competitiveness is set up.On the basis of component matrix and the scores from PCA,the judgment matrices are constructed through combining quantitative analysis and qualitative calculation in analytic hierarchy process (AHP).The 4 chief elements ranking and comprehensive ranking of 8 cities are obtained.Lastly the advantages and disadvantages of the cities are studied behind the ranking which provide reference of urban development.

Key words:city competitiveness；principal component analysis；analytic hierarchy process；index system

文章編號：1007-2853(2015)11-0104-03

作者簡介：于曉波(1972-)，女，吉林省吉林市人，吉林化工學院副教授，碩士，主要從事過渡金屬催化劑催化有機反應方面的研究.

基金項目：國家自然科學基金項目(2012029)

收稿日期：2015-07-18

中圖分類號：O 212.4

文獻標志碼：A DOI：10.16039/j.cnki.cn22-1249.2015.11.025