主成分聚類分析在甘肅省物流規(guī)劃中的應(yīng)用

路艾君

摘 要 本文利用主成分聚類分析方法，對甘肅省各個(gè)市和州的物流發(fā)展情況進(jìn)行了綜合評價(jià)與分析。針對甘肅省的14個(gè)市和州建立了合適的物流發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系，利用主成分分析對各個(gè)市與州的物流發(fā)展綜合實(shí)力進(jìn)行評價(jià)，再利用新得到的綜合主成分指標(biāo)代替之前的復(fù)雜評價(jià)指標(biāo)，對甘肅省各個(gè)地區(qū)的物流發(fā)展進(jìn)行聚類分析。最后對甘肅省區(qū)域物流作出了現(xiàn)狀評價(jià)和總體規(guī)劃。

關(guān)鍵詞 物流規(guī)劃 主成分分析 聚類分析 區(qū)域物流 “一帶一路”

一、引言

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國物流業(yè)也在高速、蓬勃地發(fā)展，許多地區(qū)相繼對各自的區(qū)域物流中心進(jìn)行了規(guī)劃。就甘肅省而言，由于地處西北，交通相對不便等因素的制約，使得其物流業(yè)發(fā)展較為緩慢，甘肅省對自身的區(qū)域物流規(guī)劃相應(yīng)也較為遲緩。

現(xiàn)階段，隨著習(xí)近平總書記“一帶一路，建設(shè)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”的發(fā)展戰(zhàn)略的提出，甘肅省作為絲綢之路的咽喉要道和商埠重地，其重要性不言而喻。只有甘肅省“通”起來，才能保障整個(gè)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶道路真正“連通”起來。甘肅省綜合物流網(wǎng)絡(luò)在中國乃至國際范圍內(nèi)都占據(jù)重要的樞紐地位，可以說“甘肅通，絲路興；絲路通，甘肅興”。因此，如何劃分甘肅省內(nèi)的物流區(qū)域，以促進(jìn)區(qū)域物流協(xié)同發(fā)展；如何確定甘肅省的物流樞紐城市，以實(shí)現(xiàn)以點(diǎn)帶面，促進(jìn)甘肅省物流共同發(fā)展，成為日前人們關(guān)注的熱點(diǎn)與重點(diǎn)。

而傳統(tǒng)方法上，人們處理這類問題往往以經(jīng)驗(yàn)性分析為主，這就導(dǎo)致了很大程度上的主觀隨意性，對甘肅省的發(fā)展很不利。鑒于此，本文決定采用主成分聚類分析的客觀方法對甘肅全省各地的物流發(fā)展進(jìn)行綜合評價(jià)并分類，以此為甘肅省制定區(qū)域物流發(fā)展規(guī)劃提供參考和依據(jù)。

二、甘肅省區(qū)域物流發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)可比性、完整性、易獲取性、非重疊性、定量和定性指標(biāo)相結(jié)合等原則，建立甘肅省區(qū)域物流發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系。這些指標(biāo)從不同角度反映了區(qū)域物流的發(fā)展特征：

第一，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展類。其包括地區(qū)生產(chǎn)總值（X1）和人均生產(chǎn)總值（X2）。這類指標(biāo)綜合反映了區(qū)域物流發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。地區(qū)生產(chǎn)總值用來反映一個(gè)城市的綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力，二者呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；人均生產(chǎn)總值則反映了單位人口的經(jīng)濟(jì)狀況，該值越大，說明該城市單位人口對于物流的需求越大，進(jìn)而反映出該城市的物流總需求也越大。

第二，生產(chǎn)消費(fèi)流通類。其包括農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（X3）、工業(yè)總產(chǎn)值（X4）、進(jìn)出口總額（X5）、社會(huì)消費(fèi)零售總額（X6）。這些指標(biāo)分別從生產(chǎn)、消費(fèi)、國內(nèi)流通等各個(gè)角度反映一個(gè)地區(qū)對于物流服務(wù)的需求狀況和需求規(guī)模。

第三，交通運(yùn)輸類。其包括交通運(yùn)輸倉儲(chǔ)郵政生產(chǎn)總值（X7）、公路里程（X8）、民用汽車擁有量（X9）。這類指標(biāo)反映了一個(gè)城市物流發(fā)展的交通物質(zhì)基礎(chǔ)。其中，選擇公路里程而不是鐵路里程或航空、航海線路里程的原因顯而易見，甘肅省地處內(nèi)陸，依托于海路的物流運(yùn)輸很少；并且，鐵路再發(fā)達(dá)，沒有公路的點(diǎn)對點(diǎn)銜接和保障，沒有公路人流和物流是匯聚不起來的；航空再廣闊、再快捷，沒有公路網(wǎng)絡(luò)的疏通和疏散，是零航空。因此，在這里，我們選取公路里程作為合適的交通運(yùn)輸類指標(biāo)。這些指標(biāo)數(shù)值越大，表明該城市作為物流中心的地位越重要，同時(shí)對該地公路運(yùn)輸樞紐的要求也越高。

第四，人力資源類。其包括交通運(yùn)輸倉儲(chǔ)郵政從業(yè)人員數(shù)量（X10）。該項(xiàng)指標(biāo)反映當(dāng)?shù)匚锪靼l(fā)展的人力資源與勞動(dòng)者素質(zhì)。

第五，信息發(fā)展水平類。其反映了該地物流信息發(fā)展水平，包括人均移動(dòng)電話用戶數(shù)（X11）、人均互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)（X12）。

三、主成分分析過程

第一，首先將評價(jià)指標(biāo)X1-X12的原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，然后用軟件SPSS進(jìn)行主成分分析，得到結(jié)果如表1。（由于篇幅限制，這里只給出前三個(gè)主成分）原始數(shù)據(jù)來源于2016年甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒。

第二，選取合適的主成分。由表1可以得出，當(dāng)我們選擇前兩個(gè)主成分時(shí)，方差的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到了89.155%，該值大于85%，因此我們認(rèn)為前兩個(gè)主成分所能反映的信息與原有12個(gè)變量提供的信息差不多。也就是說，前兩個(gè)主成分以89.155%的精度體現(xiàn)了原始指標(biāo)體系。

第三，用各主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，線性加權(quán)求和得到綜合評價(jià)函數(shù)。

結(jié)合表1得到區(qū)域物流發(fā)展的綜合評價(jià)函數(shù)為：Z=0.70Y1+0.19Y2+3（加3之后使得Z能大于0）。

第四，最終得到甘肅省各地區(qū)物流發(fā)展的綜合評價(jià)得分，經(jīng)過處理后均為正數(shù)。

蘭州市：5.63412；天水市：4.08336；慶陽市：3.78736；隴南市：3.74612；定西市：3.51856；平?jīng)鍪校?.51856；武威市：3.45524；酒泉市：3.36650；張掖市：3.13191；白銀市：3.02610；臨夏州：2.25827；甘南州：1.52567；金昌市：0.92646；嘉峪關(guān)市：0.03319。

根據(jù)這些指標(biāo)所計(jì)算出的綜合指數(shù)，比較全面地反映了一個(gè)城市在區(qū)域物流系統(tǒng)中的地位和作用，一個(gè)城市的綜合評判值越大，這個(gè)城市在整個(gè)區(qū)域物流系統(tǒng)中的地位越高、作用越大。

四、聚類分析過程

利用前面主成分分析得到的兩個(gè)主成分指標(biāo)數(shù)據(jù)，組成聚類分析的樣本矩陣，按照ward法，對甘肅省各地區(qū)的物流發(fā)展進(jìn)行聚類分析，并畫出聚類樹狀圖（由于版面限制，此處不再展示樹狀圖）。

由樹狀圖可得，當(dāng)d取3時(shí)，分為四類比較合適，即將甘肅省的14個(gè)城市分為四類：一是蘭州市；二是嘉峪關(guān)市、金昌市；三是武威市、平?jīng)鍪?、定西市、隴南市、天水市、慶陽市、張掖市、酒泉市、白銀市；四是臨夏州、甘南州。

五、結(jié)果分析

結(jié)合主成分與聚類分析，將甘肅省14個(gè)市和州劃分為3個(gè)級(jí)別，共包含5個(gè)地區(qū)，得到如表2所示的甘肅省區(qū)域物流規(guī)劃結(jié)果。

如表2所示，蘭州市在甘肅省區(qū)域物流中地位一枝獨(dú)秀，憑借其省會(huì)的獨(dú)特優(yōu)勢和強(qiáng)大的綜合實(shí)力，成為一級(jí)物流中心，對其他各個(gè)城市具有強(qiáng)烈的輻射作用。endprint

二級(jí)物流中心較多，其中酒泉市和張掖市位于甘肅整個(gè)省份地圖上中間狹窄的位置，起到了貫通甘肅省東西的作用，因此物流體系較為發(fā)達(dá)。其余各市地處甘肅省東南部位，毗鄰蘭州市，受到了蘭州市的影響和周邊較發(fā)達(dá)省市的影響，因此物流水平較高，成為了二級(jí)物流中心。

三級(jí)物流中心中，臨夏州與甘南州作為少數(shù)民族自治州，有著高度自治權(quán)的同時(shí)，受地理位置、生活習(xí)慣、交通發(fā)達(dá)程度的影響，發(fā)展相對滯后，物流水平較差。金昌市地域面積小，各方面發(fā)展綜合實(shí)力弱。嘉峪關(guān)市地處甘肅省西北部，屬于邊界地區(qū)的城市，發(fā)展自然沒有中心城市快，交通人力等均相對落后。這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力弱、地理優(yōu)勢不明顯，但仍然具有發(fā)展?jié)摿Α?/p>

六、結(jié)論與建議

第一，本文用主成分聚類的定量分析方法對甘肅省各地區(qū)的物流發(fā)展進(jìn)行了綜合評價(jià)并分類，為甘肅省區(qū)域物流規(guī)劃提供了重要參考和依據(jù)?？梢钥闯觯拭C省的物流發(fā)展?fàn)顩r等級(jí)分化較為嚴(yán)重，金昌市等城市在甘肅省整個(gè)物流發(fā)展中充當(dāng)了物流斷點(diǎn)的角色。

第二，物流樞紐城市應(yīng)成為物流基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃布局的極點(diǎn)，應(yīng)使極點(diǎn)成為物流基礎(chǔ)設(shè)施布局的增長中心，讓樞紐城市發(fā)揮輻射效用。因此，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)蘭州、天水等樞紐城市物流基礎(chǔ)設(shè)施布局的統(tǒng)籌規(guī)劃，合理設(shè)計(jì)樞紐城市的物流格局和基礎(chǔ)設(shè)施分布，將物流基礎(chǔ)設(shè)施投資和建設(shè)工作的重點(diǎn)放在這些樞紐城市，最大限度地提高基礎(chǔ)設(shè)施投入資金的使用效率。

第三，對于發(fā)展較為落后的三級(jí)物流中心，不應(yīng)放任自流，應(yīng)加強(qiáng)這類地區(qū)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)與公路鐵路建設(shè)。同時(shí)，借助物流樞紐城市，如蘭州市的發(fā)展實(shí)力，以實(shí)現(xiàn)以點(diǎn)帶面，促進(jìn)甘肅省物流共同發(fā)展。

第四，甘肅省作為絲綢之路的咽喉要道和商埠重地，在中國乃至國際范圍內(nèi)都具有重要的樞紐地位。相關(guān)部門應(yīng)不斷完善其物流系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海陸空同步發(fā)展，進(jìn)一步強(qiáng)化其在“一帶一路”中應(yīng)起到的樞紐作用。因此，相關(guān)部門要盡快解決甘肅省各種運(yùn)輸方式銜接不順暢的問題，重塑涵蓋公路、鐵路和航路的“黃金通道”，以“連通”絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶。

（作者單位為蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院）

參考文獻(xiàn)

[1] 李旭宏，胡文友.區(qū)域物流中心規(guī)劃方法[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2002，2（1）：85-88.

[2] 李婷.主成分聚類分析在區(qū)域物流規(guī)劃中的應(yīng)用——以廣東省為例[J].物流科技，2007（9）：30-33.

[3] 于秀林，任雪松.多元統(tǒng)計(jì)分析[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，1999：154-162.

[4] 方開泰.實(shí)用多元統(tǒng)計(jì)分析[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，1989：215-250.

[5] 周啟蕾.物流業(yè)形成發(fā)展機(jī)理與推進(jìn)策略[M].北京大學(xué)出版社，2004：233-242.endprint