基于聚類分析的中原經(jīng)濟(jì)區(qū)城市工業(yè)化水平評(píng)價(jià)

翟曉麗

(華北水利水電大學(xué) 數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，河南 鄭州 450046)

基于聚類分析的中原經(jīng)濟(jì)區(qū)城市工業(yè)化水平評(píng)價(jià)

翟曉麗

(華北水利水電大學(xué) 數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，河南 鄭州 450046)

以中原經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)的河南省28個(gè)市縣為研究對(duì)象，對(duì)其工業(yè)化水平進(jìn)行定量分析，同時(shí)提出了加快工業(yè)化建設(shè)的建議與對(duì)策.根據(jù)2014年《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)，選取地方生產(chǎn)總值GDP(億元)等10個(gè)指標(biāo)，采用主成分分析法對(duì)城市的工業(yè)化水平進(jìn)行定量分析，通過對(duì)比各市縣的工業(yè)化水平，將28個(gè)市縣劃分為發(fā)達(dá)工業(yè)區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和弱工業(yè)區(qū).由于制約各市縣工業(yè)化水平的因素不相同，各市縣應(yīng)當(dāng)因地制宜，加大工業(yè)投入，提高工業(yè)化水平.

主成分分析；工業(yè)化；聚類分析；中原經(jīng)濟(jì)區(qū)；定量分析

1 中原經(jīng)濟(jì)區(qū)概況

中原經(jīng)濟(jì)區(qū)[1]覆蓋河南全省及其周邊省區(qū)的部分市縣，地理位置顯示十分重要，而且作為國家改革和發(fā)展的重要地區(qū)，更是國家明確提出的主體功能區(qū)的重點(diǎn)開發(fā)區(qū)域.2011年國慶前夕，中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)成為國家戰(zhàn)略的一部分,其中以河南省為主要地區(qū)，還包含山東、安徽、河北及山西省的部分縣區(qū)，在總面積約為289 000 (km2)的城市中，總?cè)丝诩s1.5億.

在全國有示范性的中原經(jīng)濟(jì)區(qū)提出的“三化”協(xié)調(diào)發(fā)展是必然要求，是以堅(jiān)持農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)，工業(yè)為主導(dǎo)，以城鎮(zhèn)為依托的發(fā)展方針[2]；而在推進(jìn)加強(qiáng)工業(yè)化結(jié)合各個(gè)城市的城鎮(zhèn)化發(fā)展以及加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中，主要強(qiáng)調(diào)的是以工業(yè)化發(fā)展為主導(dǎo).若從現(xiàn)代化發(fā)展的本質(zhì)來看，加快工業(yè)化進(jìn)程是目前加快城鎮(zhèn)化和推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化必須經(jīng)歷的重要基礎(chǔ)階段，也是實(shí)現(xiàn)各個(gè)城市現(xiàn)代化不可逾越的重要部分.

2 變量選擇和研究數(shù)據(jù)預(yù)處理

郭國鋒指出[3]，在中國國內(nèi)非農(nóng)產(chǎn)業(yè)占國民經(jīng)濟(jì)的比重比較能夠代表工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程.計(jì)算公式為

但是從信息的權(quán)威性和可用性方面考慮，再結(jié)合知識(shí)經(jīng)濟(jì)和信息化的新形勢(shì)以及中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的實(shí)際情況，本文選取10個(gè)指標(biāo)，組成了工業(yè)化指標(biāo)體系.這些指標(biāo)體系分別為[4]：地方生產(chǎn)總值GDP(億元)X1，人均社會(huì)消費(fèi)品零售總額(元)X2，GDP增長(zhǎng)率X3，第二產(chǎn)業(yè)總值(億元)X4，第三產(chǎn)業(yè)總值(億元)X5，固定資產(chǎn)總投入(億元)X6，固定資產(chǎn)投資第二產(chǎn)業(yè)(億元)X7，固定資產(chǎn)投資第三產(chǎn)業(yè)(億元)X8，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)增加值(億元)X9，規(guī)模以上工業(yè)實(shí)現(xiàn)利稅(億元)X10.

根據(jù)2014年《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)，調(diào)用統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)上述10個(gè)指標(biāo)進(jìn)行處理.首先，由于指標(biāo)的度量單位不同，而且取值范圍差異又非常大，所以需要對(duì)選取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理(注：這里是z標(biāo)準(zhǔn)化處理)，這樣不僅能夠使觀測(cè)量綱之間存在的差異被消除，而且所得新數(shù)據(jù)的數(shù)量級(jí)之間不會(huì)相互影響，從而使得標(biāo)準(zhǔn)化后的變量最后變成均值為0、方差為l的新的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù).

3 主成分分析法

3.1 基本原理

主成分分析[5]的主要原則是使用降維的思想，研究指標(biāo)體系的內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系.其主要特點(diǎn)是把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化成少數(shù)幾個(gè)相互獨(dú)立，而且包含原有指標(biāo)大部分信息，其中每個(gè)主成分都是原始向量的線性組合，且它們之間互不相關(guān).通過主成分分析可以從錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系事物中找到主要的影響變量，更有效地利用大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，更好地揭示變量之間的內(nèi)在關(guān)系，從而簡(jiǎn)化問題，提高分析效率.它確定的數(shù)據(jù)權(quán)數(shù)是基于對(duì)數(shù)據(jù)分析而得到的指標(biāo)之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系和結(jié)構(gòu)關(guān)系.由于它不受主觀因素的影響，可以得到客觀性和確定性的數(shù)據(jù)[6].

3.2 主成分分析法的具體步驟

1)根據(jù)所要研究的問題選取初始的分析變量，根據(jù)初始變量特性判斷由協(xié)方差矩陣求主成分還是由相關(guān)矩陣出發(fā)求主成分[7].

3)通過觀察特征值變化趨勢(shì)確定主成分個(gè)數(shù)的方法與按照累計(jì)貢獻(xiàn)率確定的主成分個(gè)數(shù)一般是一致的；也有的研究者會(huì)喜歡或者習(xí)慣于保留那些由特征值大于1所代表的那些主成分.這里，第一主成分的方差可以達(dá)到最大，最大方差為λ1，而且它是以變化最大的方向向量的各個(gè)系數(shù)的原始變量的線性函數(shù)[8].

圖1 碎石圖Fig.1 Gravel chart

根據(jù)以上步驟就可以得到主成分的表達(dá)式，一般是按照特征值從大到小寫出來的，從而可對(duì)m個(gè)主成分進(jìn)行綜合分析.

3.3 分析結(jié)果

通過統(tǒng)計(jì)軟件[9]對(duì)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)中選取的標(biāo)準(zhǔn)化處理過的河南省的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，輸出結(jié)果中的碎石圖(圖1).

表1 成分矩陣Tab.1 Component matrix

續(xù)表1

表2 成分系數(shù)得分矩陣Tab.2 Matrix of component coefficient score

由表2得到兩個(gè)主成分：

可以發(fā)現(xiàn)這10個(gè)指標(biāo)有很強(qiáng)的依賴性，通過主成分計(jì)算后，選取2個(gè)具有明顯經(jīng)濟(jì)意義的主成分.第一主成分可以定義為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)主成分，第二主成分定義為工業(yè)基礎(chǔ)實(shí)力.

最后，對(duì)于樣本主成分得分進(jìn)行排序的問題，這里只選取第一主成分作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，這是因?yàn)榈谝恢鞒煞峙c原始變量綜合相關(guān)度最強(qiáng)，從而能夠使得數(shù)據(jù)信息損失最小，精度最高[11].在第一主成分表達(dá)式中帶入標(biāo)準(zhǔn)化的原始數(shù)據(jù)可以得到28個(gè)市縣的第一主成分得分并在統(tǒng)計(jì)軟件中對(duì)其進(jìn)行排名(表1).可以看到排名前三的為鄭州、南陽、三門峽，定義為強(qiáng)工業(yè)區(qū)；洛陽、信陽、駐馬店定義為一般工業(yè)區(qū)；其余的為一組，定義為弱工業(yè)區(qū).

4 工業(yè)化發(fā)展建議與對(duì)策

從評(píng)價(jià)得分來看，中原經(jīng)濟(jì)區(qū)河南各市縣工業(yè)化水平存在差異，有些差別更大.工業(yè)化水平高的市縣主要集中在鄭州、洛陽、南陽、三門峽，這些地方大多有豐富的礦產(chǎn)資源和良好的重工業(yè)基礎(chǔ)，多數(shù)位于隴海線上，鄭州又是京廣線與隴海線的鐵路樞紐，能夠很好地帶動(dòng)周邊市縣的工業(yè)發(fā)展.為提高各市縣的工業(yè)化水平，南陽的數(shù)據(jù)有些例外，需在以下方面加強(qiáng).

1)提高城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè).各市縣政府發(fā)揮著主要的領(lǐng)導(dǎo)作用，需要改善各市縣的基礎(chǔ)設(shè)施，形成各市縣的工業(yè)發(fā)展模式和價(jià)值體系，從而進(jìn)一步影響各市縣聚攏人才、吸收資金、創(chuàng)新資源等，最終影響城市的產(chǎn)業(yè)發(fā)展.

2)提高各市縣的產(chǎn)業(yè)等級(jí).一個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在一定程度上來自互相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)集群獲取和釋放能量的能力，這種能力能夠推動(dòng)該行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而提升產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力.低層次的工業(yè)化城市意味著產(chǎn)業(yè)等級(jí)弱勢(shì)，應(yīng)該注重吸收重點(diǎn)骨干企業(yè)，發(fā)揮自己獨(dú)特的市縣資源，注重于形成產(chǎn)業(yè)集聚群，從而發(fā)展成為帶動(dòng)周邊區(qū)域發(fā)展的關(guān)鍵市縣.

3)要更快地提高各市縣的產(chǎn)業(yè)集聚度.由于大多數(shù)市縣主要是小規(guī)模分散管理結(jié)構(gòu)，根本就沒有形成所謂的聚集效應(yīng)，有必要進(jìn)行工業(yè)化的戰(zhàn)略調(diào)整，各市縣的工業(yè)企業(yè)和服務(wù)業(yè)重點(diǎn)在于城市和產(chǎn)業(yè)集中發(fā)展區(qū)，達(dá)到各市縣城鎮(zhèn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，進(jìn)而提高各市縣的城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)集聚度.

4)加強(qiáng)在工業(yè)技術(shù)、人才和管理方面的互相交流溝通的工作.首先，要著重加大在工業(yè)新技術(shù)方面的引進(jìn)力度，揚(yáng)長(zhǎng)避短，不斷引進(jìn)國內(nèi)其他城市或是國外先進(jìn)技術(shù)及其成果，盡量做到最大限度地吸收和更多程度上的轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到工業(yè)化發(fā)展的科技創(chuàng)新；其次，要大力引進(jìn)其他區(qū)域的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，可以從工業(yè)技術(shù)研發(fā)推廣和市場(chǎng)營銷方面著手，同時(shí)又不能忽略對(duì)農(nóng)業(yè)合作建設(shè)；最后，在專業(yè)領(lǐng)域的人員培訓(xùn)和技術(shù)交流方面，更應(yīng)該積極引進(jìn)掌握高科技的優(yōu)秀人才.

5)各市縣要根據(jù)各自的資源特征和各自比較優(yōu)勢(shì)的條件，繼續(xù)發(fā)揮自己市縣的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，采取積極的發(fā)展方針戰(zhàn)略；在進(jìn)行合理明確的分工協(xié)作之后，要繼續(xù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)方面的專業(yè)化及深化分工.每個(gè)城市都應(yīng)該充分利用各自的優(yōu)勢(shì)作為合作的資本，比如人力資源、土地資源、礦產(chǎn)資源等，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的局勢(shì)，并依托鐵路(高鐵)、公路等便利的交通條件，建立堅(jiān)持以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的發(fā)展模式.

總體來說，對(duì)于那些工業(yè)化實(shí)力強(qiáng)的市縣，應(yīng)該建立以產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為中心的發(fā)展方式，擴(kuò)大市縣的框架規(guī)模(當(dāng)然也要考慮加快產(chǎn)業(yè)和人口的聚集)，把工業(yè)發(fā)展速度高、主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)有明顯優(yōu)勢(shì)的小城鎮(zhèn)納入管理范圍中.一些仍舊依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的市縣，政府可以采取積極鼓勵(lì)的政策措施，提供一些方便的服務(wù)政策，讓有實(shí)力的企業(yè)和管理者有機(jī)會(huì)進(jìn)入城鎮(zhèn)，進(jìn)而提高市縣的工業(yè)化水平.

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[3] 郭國鋒，張瑋.中原經(jīng)濟(jì)區(qū)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)[J].鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院學(xué)報(bào)，2012,30(2):39-41.

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Evaluation on City Industrialization Level of Central Plains Economic Area Based on Cluster Analysis

ZHAI Xiaoli

(DepartmentofMathematicsandInformationScience,NorthChinaUniversityofWaterResources
andElectricPower,Zhengzhou450046,China)

The 28 cities and counties in Henan Province of Central Plains Economic Area are taken as researching object, and the quantitative analysis of the industrialization level is carried on. Then the suggestions to speed up the industrialization construction are put forward. According to the data of Henan Statistical Yearbook 2014, the localGDP(100 million yuan) and other 9 indicators are selected to carry on the quantitative analysis on the level of industrialization through principal component analysis. By contrasting the level of industrialization, the cities are divided into developed industrial zone, industrial zone and weak industrial zone. The factors restricting the industrialization level of each city are different. Each city should suit its own measures to local conditions, increase industrial investment, and improve the level of industrialization.

principal component analysis; industrialization; cluster analysis; Central Plains Economic Area; quantitative analysis

2015-05-10

翟曉麗(1988—)，女，河南鄭州人，華北水利水電大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院在讀碩士研究生.

10.3969/j.issn.1007-0834.2015.04.014

F222

A

1007-0834(2015)04-0054-04