基于K—means聚類法的新疆城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量水平研究

祖來克孜·米吉提

摘要：本文在研究城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量的內(nèi)涵基礎(chǔ)上，探索建立反映城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量的指標(biāo)和指標(biāo)體系，并通過統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)，說明新疆經(jīng)過二十多年的改革開放以來的城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量發(fā)生的變化和取得的成效，進(jìn)而運(yùn)用R語(yǔ)言聚類分析法對(duì)新疆各地區(qū)城鎮(zhèn)居民生活水平進(jìn)行聚類分析，提出進(jìn)一步提高新疆城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量的對(duì)策建議。

Abstract： Based on the study of the connotation of urban residents' quality of life， this paper explores the establishment of indicators and indicator systems that reflect the quality of life of urban residents. Through statistical evaluation， it shows the changes and the results achieved in the quality of life of urban residents in Xinjiang since the reform and opening up more than 20 years. Furthermore，it uses the R language clustering analysis method to analyze the living standards of urban residents in various regions of Xinjiang， and proposes the countermeasures for further improving the quality of life of urban residents in Xinjiang.

關(guān)鍵詞： 生活質(zhì)量；K-means聚類法；R語(yǔ)言

Key words： quality of life；K-means clustering method；R language

中圖分類號(hào)：F061.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）31-0106-04

0 引言

生活質(zhì)量是反映居民生活質(zhì)量的重要指標(biāo)。生活質(zhì)量不僅包括物質(zhì)生活的需要，還包括精神生活的需要。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高了。人們開始追求精神文化的需求，開始關(guān)注高質(zhì)量的生活。收入是決定居民消費(fèi)需求的基本因素，居民收入的變動(dòng)直接影響居民的消費(fèi)水平和居民的消費(fèi)結(jié)構(gòu)。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，新疆居民的生活水平有了很大的提高，這主要體現(xiàn)在人均可支配收入的增長(zhǎng)上。城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量直接關(guān)系到城市中每個(gè)居民的切身利益，是人類社會(huì)最關(guān)切的話題之一。

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，提高生活質(zhì)量已成為各級(jí)政府確定可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和制定基本政策的重要依據(jù)和組成部分。對(duì)此問題進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究具有非常重要的意義。本文首先闡述了生活質(zhì)量的概念，然后城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量在科學(xué)性、系統(tǒng)性、可操作性、簡(jiǎn)介性和可比性原則下選取物質(zhì)消費(fèi)、精神消費(fèi)、環(huán)境質(zhì)量、生活便利度、人口素質(zhì)、就業(yè)與社會(huì)安全保障等指標(biāo)作為參照，并以此構(gòu)建生活質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，最后對(duì)各地區(qū)城鎮(zhèn)居民質(zhì)量水平進(jìn)行K-means聚類分析，對(duì)此問題進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究具有非常重要的意義。

1 新疆城鎮(zhèn)居民生活水平分析

如何反映和衡量生活質(zhì)量，可以從不同的角度進(jìn)行研究。本文從構(gòu)建指標(biāo)體系的角度出發(fā)，全面評(píng)價(jià)城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量問題。和諧社會(huì)的建立不僅反映在一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上，也反映在其他一些方面的指標(biāo)，如居民生活指標(biāo)、環(huán)境指標(biāo)等。隨著新疆經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)居民的收入水平不斷提高，同時(shí)人均消費(fèi)支出也有所增加，對(duì)精神文化生活的需求日益增加，基本消費(fèi)指標(biāo)在家庭消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重有所下降。教育、文化、衛(wèi)生保健和通訊等消費(fèi)指標(biāo)的比例有所上升。表明城鎮(zhèn)居民的生活水平提高了很多，人們開始向往美好生活的需求。

1.1 生活質(zhì)量的含義

生活質(zhì)量研究最早出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代的美國(guó)，生活質(zhì)量的概念是1958美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家加布爾雷斯首次提出的。生活質(zhì)量也被稱為生存質(zhì)量或生命質(zhì)量。對(duì)生活質(zhì)量的好壞程度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，通常是指社會(huì)政策和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在本世紀(jì)50、60年代，各國(guó)學(xué)者開始對(duì)生活質(zhì)量進(jìn)行研究，但國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生活質(zhì)量的概念仍有不同的認(rèn)識(shí)。它包括：首先，了解影響人們物質(zhì)生活和精神生活的客觀條件。這些學(xué)者認(rèn)為，許多學(xué)者支持這種觀點(diǎn)。第二，從主觀感受中反映出人類生活的舒適性和便利性，情緒、心理健康和認(rèn)知水平的滿意度有著更廣闊的領(lǐng)域。第三，我們應(yīng)該結(jié)合這兩個(gè)方面的主要和客觀的理解。第四，從人的全面素質(zhì)來看，生活質(zhì)量是指人們生活水平好壞優(yōu)劣程度，生活質(zhì)量是生活水平等級(jí)的代名詞。從研究的角度來看，生活質(zhì)量被定義為在一定的物質(zhì)基礎(chǔ)上改善國(guó)民生活的完整程度和人們生活的需要，包括居民自身的身份和社會(huì)環(huán)境。如何評(píng)價(jià)生活質(zhì)量已成為當(dāng)務(wù)之急。正確評(píng)價(jià)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際情況及保證改革政策和社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略的有效實(shí)施，用生活質(zhì)量指標(biāo)。因此，提出完善的生活質(zhì)量指標(biāo)體系對(duì)于提高居民的生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念具有重大的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1.2 新疆居民收入的變動(dòng)分析

收入是直接影響城鎮(zhèn)居民生活水平的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著居民收入的增長(zhǎng)，消費(fèi)水平也在不斷提高。也就是說，收入是決定居民消費(fèi)水平的關(guān)鍵因素。眾所周知，在居民消費(fèi)支出中，食品、服裝、住房的消費(fèi)支出增長(zhǎng)說明居民的生活水平低。教育、文化、娛樂、保健、交通、通訊等方面的消費(fèi)支出多，說明居民的生活水平提高了。新疆城鎮(zhèn)居民的生活水平有了很大的提高，尤其是在2000以后，在居民家庭中智能工具得到大面積的普及，讓居民的生活帶來了方便。尤其是十九大召開以來，新疆城鎮(zhèn)居民的生活水平發(fā)生了巨大的變化。黨中央政府部門加大了對(duì)新疆的扶貧工作，好政策的實(shí)行使新疆大部分的城鎮(zhèn)居民生活得到了保障。溫飽問題解決了以后，許多居民對(duì)物質(zhì)文化有了更高的要求，對(duì)美好生活的需求也在大幅度的提升（如圖1）。

從圖1中可以看到，從2000年開始城鎮(zhèn)居民家庭和農(nóng)村家庭的人均收入有了增長(zhǎng)趨勢(shì)，農(nóng)村家庭人均收入的增長(zhǎng)速度比城鎮(zhèn)居民家庭的快，表明城鄉(xiāng)之間的差別越來越少了，生活水平改善了很多。2001年城鎮(zhèn)居民收入的增長(zhǎng)率為10%，農(nóng)村家庭的收入增長(zhǎng)率為高于5%，最初還是城鎮(zhèn)居民收入情況和生活水平好一些。從2001年開始農(nóng)村家庭的收入增長(zhǎng)率比城鎮(zhèn)快一些，2003年農(nóng)村家庭的收入增長(zhǎng)率為12%城鎮(zhèn)居民家庭收入的增長(zhǎng)率為7%，2007年城鎮(zhèn)居民家庭和農(nóng)村居民家庭的收入的增長(zhǎng)速度同樣快，增長(zhǎng)率為16%，2009年后開始同步增長(zhǎng)，2016年農(nóng)村家庭收入的增長(zhǎng)率相同，也就是說，收入的增長(zhǎng)率沒有發(fā)生變化。城鎮(zhèn)居民家庭收入的增長(zhǎng)速度平穩(wěn)的增長(zhǎng)，圖1可以說明城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村的生活水平是逐年提高。

1.3 城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)變化

恩格爾系數(shù)是國(guó)際上衡量生活質(zhì)量的一項(xiàng)綜合指標(biāo)，它客觀上反映了不同收入不同價(jià)格水平下各國(guó)居民的生活狀況。恩格爾系數(shù)逐年下降，標(biāo)志著城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量的進(jìn)一步提高。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織提出的用恩格爾系數(shù)判定生活發(fā)展階段的一般標(biāo)準(zhǔn)：60%以上為貧困，50-60%為溫飽，40-50%為小康，30-40%為富裕，30%以下為最富裕。可見新疆城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量水平已經(jīng)進(jìn)入富裕階段。

根據(jù)2010年和2016年新疆城鎮(zhèn)居消費(fèi)情況，把按可支配收入分組后的城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)參照聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的劃分低收入戶、中低收入戶、中等收入戶、中高收入戶、高收入戶等五個(gè)層次。對(duì)兩年的恩格爾系數(shù)進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)2010年低收入戶、中低收入戶、中等收入戶都已經(jīng)達(dá)到小康水平，而中高收入戶、高收入戶則達(dá)到富裕水平。當(dāng)然這與我省積極招商引資，鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)發(fā)展的關(guān)系密不可分。但是最高收入戶和最低收入戶的恩格爾系數(shù)相差16.69%，貧富差距加大已經(jīng)成為目前我國(guó)不容忽視的一個(gè)問題，因?yàn)檫@影響到新疆的經(jīng)濟(jì)發(fā)展能否有一個(gè)穩(wěn)定良好的外部環(huán)境。到2016年城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)最高數(shù)32.98%，最低數(shù)24.27%，達(dá)到了富裕與最富裕水平，差距8.72%，與2010年的差距相比降低了一倍，各層次的城鎮(zhèn)居民生活消費(fèi)水平之間的差距有所減少（見表1）。

1.4 新疆城鎮(zhèn)居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析

居民的消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。消費(fèi)水平從一般家庭消費(fèi)發(fā)展到服務(wù)、文化、教育、旅游、醫(yī)療、信貸、信息、汽車和高端住房消費(fèi)。消費(fèi)結(jié)構(gòu)由生活消費(fèi)和農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)向小康電子產(chǎn)品消費(fèi)轉(zhuǎn)變。食品消費(fèi)是從食品到副食品，追求均衡的營(yíng)養(yǎng)。服裝消費(fèi)正朝著時(shí)尚、品牌、個(gè)性化的方向發(fā)展。耐用消費(fèi)品從自行車、縫紉機(jī)、手表、收音機(jī)、彩電、冰箱、洗衣機(jī)、照相機(jī)等，隨著計(jì)算機(jī)、照相機(jī)、鋼琴、健身器材等的發(fā)展和變化，汽車逐漸進(jìn)入家庭，居民的醫(yī)療保障支出也不斷增加。隨著生活水平的提高和醫(yī)療體制的改革，每個(gè)人都更加關(guān)注自己的身體狀況。各種醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療服務(wù)已經(jīng)開始進(jìn)入家庭，醫(yī)療保健支出也在不斷地增加。在居民生活得到改善后，他們開始追求休閑的生活方式，在假期中旅行，增加課外知識(shí)，城市居民的生活水平有了很大的變化。

從圖2可以看出，新疆城鎮(zhèn)居民消費(fèi)支出的主要部分是食品性消費(fèi)，占總消費(fèi)的29.10%。據(jù)悉，新疆城鎮(zhèn)居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)正處于良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。除了食品性消費(fèi)外，居住和交通通信占的比列比較高，分別為16.7%和14.5%，這說明居民生活水平從滿足飲食發(fā)展到比較高比例的居住和交通水平，其教育文化娛樂，生活用品及服務(wù)、衣著、醫(yī)療保健、其他商品和服務(wù)等方面也差距不大達(dá)到了良好的水平?？梢钥闯?，人們的生活水平有了顯著的提高，目前新疆各族人民的生活正朝著小康社會(huì)邁進(jìn)，生活質(zhì)量有了很大提高。

2 新疆各地區(qū)居民生活質(zhì)量水平聚類分析

根據(jù)指標(biāo)體系的構(gòu)建原則，生活質(zhì)量指標(biāo)體系包括物質(zhì)消費(fèi)、精神消費(fèi)、環(huán)境質(zhì)量、生活舒適度、人口素質(zhì)、就業(yè)與社會(huì)安全保障等指標(biāo)。下面對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行介紹。

2.1 生活質(zhì)量指標(biāo)體系的構(gòu)建

①物質(zhì)消費(fèi)。美國(guó)著名心理學(xué)家馬斯洛關(guān)于人的需求層次理論告訴我們，人的需求由低級(jí)到高級(jí)順序分為七個(gè)層次，分別為：生理的需要，安全的需要，歸屬和愛的需要，自尊的需要，認(rèn)識(shí)的需要和社會(huì)交往的需要，審美的需要和自我實(shí)現(xiàn)的需要。愈低級(jí)的需要愈強(qiáng)烈，在低級(jí)需要滿足后就會(huì)產(chǎn)生高級(jí)的需要?？梢娢镔|(zhì)條件是生活質(zhì)量的基礎(chǔ)，沒有一定的物質(zhì)條件無從談生活質(zhì)量的提高，這是唯物論所決定的。

②精神消費(fèi)。沒有比精神面貌更能反映人的相對(duì)優(yōu)越狀態(tài)了，精神生活的提高是生活質(zhì)量的另一種表現(xiàn)，它刻畫了人們生活的精神面貌、思想觀念、社會(huì)道德以及身心健康等方面的狀態(tài)。生活質(zhì)量的提高不僅僅是物質(zhì)生活上的富裕，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和收入的增加，人們的興趣將逐步由物質(zhì)消費(fèi)轉(zhuǎn)向精神文化消費(fèi)。

③環(huán)境質(zhì)量。自然系統(tǒng)向社會(huì)系統(tǒng)提供人類基本的生存空間和其他必要的生存條件，隨著城市化進(jìn)程的加快和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)，我國(guó)城鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境問題越來越突出，已經(jīng)關(guān)系到能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。所以人們?cè)谧非笪镔|(zhì)文化生活的同時(shí)，也非常關(guān)心周圍的生活環(huán)境。

④生活舒適度。隨著經(jīng)濟(jì)和人口的增長(zhǎng)及城市化的加快，便捷的交通、通信在我國(guó)這樣一個(gè)人口大國(guó)顯得尤其重要。

⑤人口素質(zhì)。人口素質(zhì)的高低決定，是一個(gè)國(guó)家一定時(shí)期內(nèi)生活質(zhì)量的綜合反映，決定著一個(gè)國(guó)家和民族未來的發(fā)展前途。人口素質(zhì)可以分為文化素質(zhì)和身體素質(zhì)等，它的提高除受經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)這一因素制約外，還取決于受教育程度、衛(wèi)生條件和生活環(huán)境等幾個(gè)方面。生活質(zhì)量的核心還是人的需求得到滿足，素質(zhì)得到提高，因此提高生活質(zhì)量的核心還在于人的全面發(fā)展。

⑥就業(yè)與社會(huì)安全保障。就業(yè)與社會(huì)安全保障體系的完備能給人們帶來安全感，有了安全感人們的心態(tài)才能趨向平和，從而享受物質(zhì)生活帶來的樂趣。

根據(jù)指標(biāo)體系的構(gòu)建原則和考慮到指標(biāo)數(shù)據(jù)來源的可靠性、可得性及可操作性，選擇新疆14個(gè)地區(qū)，由地區(qū)人均GDP（x1），在崗職工平均貨幣性工資（x2），城鎮(zhèn)居民可支配收入（x3），各項(xiàng)存款余額（x4）等四個(gè)指標(biāo)構(gòu)成的居民生活質(zhì)量指標(biāo)體系，運(yùn)行R軟件，用K-means聚類法對(duì)新疆各地居民生活水平進(jìn)行聚類。

2.2 K-means聚類法的的基本思路及步驟[5]

K-Means算法是典型的基于距離的非層次聚類算法，在最小化誤差函數(shù)的基礎(chǔ)上將數(shù)據(jù)劃分為預(yù)定的類數(shù)K，采用距離作為相似性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，即認(rèn)為兩個(gè)對(duì)象的距離越近，其相似度就越大。K-Means聚類算法中，一般需要度量樣本之間的距離、樣本與簇之間的距離以及簇與簇之間的距離。度量樣本之間的相似性最常用的是歐幾里得距離、曼哈頓距離和閔可夫斯距離。樣本與簇之間的距離可以用樣本到簇中心的距離。簇與簇之間的距離可以用簇中心的距離。其算法過程：

1）從N個(gè)樣本數(shù)據(jù)中隨機(jī)選取K個(gè)對(duì)象作為初始的聚類中心；

2）分別計(jì)算每個(gè)樣本到各個(gè)聚類中心的距離，將對(duì)象分配到距離最近的聚類中；

3）所有對(duì)象分配完成后，重新計(jì)算K個(gè)聚類的中心；

4）與前一次計(jì)算得到的K個(gè)聚類中心比較，如果聚類中心發(fā)生變化，轉(zhuǎn)2），否則轉(zhuǎn)5）；

5）當(dāng)質(zhì)心不發(fā)生變化時(shí)停止并輸出聚類結(jié)果。

下面主要介紹歐幾里得距離：

對(duì)于連續(xù)屬性，要先對(duì)各屬性值進(jìn)行零-均值規(guī)范，再進(jìn)行距離的計(jì)算。用p個(gè)屬性來表示n個(gè)樣本的數(shù)據(jù)矩陣如下：

2.3 新疆城鎮(zhèn)居民生活水平聚類分析

如果城鎮(zhèn)居民的收入增加，那么居民的消費(fèi)量也會(huì)隨著增加 。居民對(duì)物質(zhì)生活需求的比例有所下降，教育、文化、通訊等精神文化需求比例有所提高。收入是影響城鎮(zhèn)居民生活水平的主要因素，居民收入的變動(dòng)直接影響居民的消費(fèi)水平以及居民的消費(fèi)結(jié)構(gòu)。城鎮(zhèn)居民消費(fèi)性支出隨著地區(qū)人均GDP，平均貨幣性工資，居民可支配收入，各項(xiàng)存款余額等收入因子的變化而變化，因此運(yùn)行R軟件，用K-means聚類法，在地區(qū)人均GDP（x1），在崗職工平均貨幣性工資（x2），城鎮(zhèn)居民可支配收入（x3），各項(xiàng)存款余額（x4）等四個(gè)方面的共同影響下對(duì)新疆各地居民生活水平進(jìn)行聚類。

其R語(yǔ)言運(yùn)行結(jié)果如下：

根據(jù)結(jié)果可知，各地區(qū)的分群組如表2。

屬于第一組的有吐魯番市，伊犁哈薩克自治州，塔城地區(qū)，阿勒泰地區(qū)，阿克蘇地區(qū)，克孜勒蘇柯爾克孜自治州，喀什地區(qū)，和田地區(qū)等8個(gè)地區(qū)，根據(jù)Cluster means結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)的地區(qū)人均GDP中心值為27301.12元，在崗職工平均貨幣性工資中心值58311.88元，城鎮(zhèn)居民可支配收入中心值25557.88元，各項(xiàng)存款余額中心值750.8325元，與其他分群各指標(biāo)的中心值相比偏向于低，說明居民生活綜合水平低；屬于第二組的烏魯木齊市和克拉瑪依市兩個(gè)地區(qū)的各指標(biāo)中心值最高，說明第二組地區(qū)的生活綜合水平高，屬于第三組的其他地區(qū)的各指標(biāo)中心值中等水平，說明第三組的各地區(qū)居民綜合水平中等。

改革開放以來新疆的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快。召開十七、十八、十九大以來，提出了很多提高新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展的好政策。比如，絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶，它把新疆變成了一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)區(qū)，提高新疆經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作用很大，還有十三五規(guī)劃等一系列好政策便于提高新疆城鎮(zhèn)居民的收入。如果能夠充分的利用新疆的自然資源和地理環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，可以更好的提高新疆居民的收入和生活水平。總而言之，新疆的各族人們手拉手，肩并肩地共同努力，走綠色發(fā)展的道路上，到2020年可以實(shí)現(xiàn)建成小康社會(huì)的偉大夢(mèng)想。

3 決策與建議

新疆城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量水平最主要取決于新疆經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使居民生活達(dá)到小康，因此政府應(yīng)該采取相應(yīng)措施，根據(jù)本文結(jié)果，現(xiàn)在提出以下幾點(diǎn)決策與建議：

①居民的實(shí)際生活水平，增加收入和促進(jìn)居民消費(fèi)作為提高城鎮(zhèn)居民生活水平的重要途徑，鼓勵(lì)居民努力學(xué)習(xí)文化知識(shí)，用科學(xué)的方法解決生活當(dāng)中遇到的各種問題。

②新疆土地遼闊，資源豐富，山河壯美，風(fēng)景優(yōu)美按照這個(gè)優(yōu)勢(shì)好好利用自然資源和發(fā)展旅游業(yè)來提高居民的收入，從而改善居民的生活質(zhì)量。

③新疆的人口多，也有很多富余勞動(dòng)力，所以按照新疆城鎮(zhèn)居民的實(shí)際情況創(chuàng)造就業(yè)條件或者富余勞動(dòng)力年均轉(zhuǎn)移就業(yè)，也可以提高新疆居民的收入，從而可以更有效地改善居民的生活水平。

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