基于主成分分析的陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量評價

張優(yōu)智，陳 娟

（西安石油大學 經(jīng)濟管理學院，陜西 西安 710065）

一、問題的提出

我國經(jīng)濟發(fā)展當前正處于“三期疊加”的特殊階段，面對國內(nèi)外嚴峻的經(jīng)濟形勢，我國以高質(zhì)量發(fā)展為總要求，以深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革為主線，堅決打好三大攻堅戰(zhàn)，統(tǒng)籌經(jīng)濟平穩(wěn)增長、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、促進改革、防范風險等各項工作協(xié)調(diào)發(fā)展，使國民經(jīng)濟總體平穩(wěn)運行。 我國自然資源分布的地域差異性導致了經(jīng)濟增長的地域差距，特別是對于中西部地區(qū)，由于受到資源匱乏的限制， 經(jīng)濟增長相對其他地區(qū)而言比較落后。當前，陜西發(fā)展不平衡不充分的問題仍在各領(lǐng)域不同程度地存在，這些問題，歸根到底是發(fā)展質(zhì)量不高的問題。陜西是大西北的門戶，也是我國西部大開發(fā)政策實施的重點區(qū)域， 陜西的發(fā)展對于推動我國西部地區(qū)的發(fā)展具有重要意義。

從現(xiàn)有經(jīng)濟增長質(zhì)量研究成果來看， 學者們就不同角度研究了經(jīng)濟增長質(zhì)量問題， 主要包括對內(nèi)涵的界定、測度方法的選擇、影響的因素和經(jīng)濟增長數(shù)量與其質(zhì)量的關(guān)系等。 而經(jīng)濟增長質(zhì)量的內(nèi)涵作為這一問題的研究基礎(chǔ)， 決定了這一問題的研究視角、研究內(nèi)容與研究范圍。 具體而言，學者們主要從狹義和廣義兩方面界定了經(jīng)濟增長質(zhì)量的內(nèi)涵。 從狹義方面來看， 經(jīng)濟增長質(zhì)量主要是指經(jīng)濟增長的效益。 陳海梁（2006）指出經(jīng)濟增長是綜合運用各種經(jīng)濟資源的結(jié)果，在恒定經(jīng)濟資源條件下，經(jīng)濟產(chǎn)品的多少與好壞由經(jīng)濟資源使用效率的高低決定，因此認為經(jīng)濟資源的使用效率即經(jīng)濟效益的高低便是決定經(jīng)濟增長質(zhì)量的主導因素[1]（56）。 肖歡明（2014）將經(jīng)濟增長質(zhì)量界定為社會資源配置效率的提高，并考慮經(jīng)濟系統(tǒng)對自然資源的消耗以及對環(huán)境的破壞[2]（28）。 相比于狹義上界定的經(jīng)濟增長質(zhì)量而言，學者們認為廣義的經(jīng)濟增長質(zhì)量應具有一個更加規(guī)范性的判斷標準，進而從更廣泛的角度深入研究。Robert J（2002）從預期壽命、生育率、環(huán)境條件、收入公平性、 政治制度以及宗教信仰等各個方面對經(jīng)濟增長質(zhì)量進行了研究[3]（10）。 Shahbaz M 等（2013）從能源消耗、金融發(fā)展、貿(mào)易開放和二氧化碳排放等幾個方面研究了經(jīng)濟增長質(zhì)量[4]（21）。 Mlachila 等（2014）認為對發(fā)展中國家來說， 經(jīng)濟的高質(zhì)量增長意味著更高的增長率與更持久的社會友好型增長[5]（110）。 我國學者李俊霖（2007）分別從經(jīng)濟增長的效率、對資源的利用程度、波動幅度、技術(shù)創(chuàng)新的作用、與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)、 持續(xù)增長的能力以及經(jīng)濟增長的效果等七個層面概括介紹了經(jīng)濟增長質(zhì)量的內(nèi)涵[6]（10）。鈔小靜和惠康（2009）研究認為，從經(jīng)濟增長的過程來看，經(jīng)濟增長質(zhì)量的主要內(nèi)容有經(jīng)濟增長的結(jié)構(gòu)與其波動性；而就經(jīng)濟增長的結(jié)果而言，經(jīng)濟增長質(zhì)量不僅涉及福利變化與成果分配， 還包括資源利用與生態(tài)環(huán)境代價[7]（78）。李娟偉和任保平（2014）在已有學者研究的基礎(chǔ)上， 考慮了反映經(jīng)濟增長過程中國民經(jīng)濟素質(zhì)變化和成果分享性的層面， 主要從效率、 經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、波動幅度、生態(tài)環(huán)境代價、國民素質(zhì)以及成果分享性等六個維度對經(jīng)濟增長質(zhì)量的內(nèi)涵展開了研究[8]（96）。李強和魏?。?015）根據(jù)新常態(tài)下中國經(jīng)濟發(fā)展的新特點從經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、科技與創(chuàng)新、民生、資源與環(huán)境、對外開放五個維度界定了經(jīng)濟增長質(zhì)量的內(nèi)涵[9]（6）。郭凱和付浩（2019）在分析和綜合以往學者研究的基礎(chǔ)上引入技術(shù)創(chuàng)新要素， 從要素質(zhì)量、 要素配置效率和技術(shù)創(chuàng)新3 個視閾下對經(jīng)濟增長質(zhì)量進行界定[10]（60）。

然而，現(xiàn)有關(guān)于經(jīng)濟增長質(zhì)量的研究中，大都是基于國家層面的研究， 缺乏從陜西實際經(jīng)濟增長質(zhì)量狀況出發(fā)的系統(tǒng)性研究。 基于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的不平衡性、 陜西經(jīng)濟發(fā)展的重要性以及已有文獻的缺陷，本文將在以往學者研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量綜合評價指標體系，采用主成分分析方法，綜合測度陜西2007—2017 年經(jīng)濟增長質(zhì)量狀況，并對其進行評價。

二、指標構(gòu)建、數(shù)據(jù)來源與評價方法

（一）構(gòu)建指標體系

本文通過借鑒任保平（2011；2014）、程啟智（2019）[11]（56）等學者的相關(guān)研究， 對經(jīng)濟增長質(zhì)量的內(nèi)涵從經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟增長的穩(wěn)定性、科學技術(shù)進步、福利和成果分配與經(jīng)濟增長的生態(tài)環(huán)境代價等5 個維度進行了界定?；跀?shù)據(jù)資料的可獲得性、指標的科學性和客觀性等原則，構(gòu)建了陜西經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量指標體系，主要包括5 個維度與23 個基礎(chǔ)指標，詳見表 1。

（二）數(shù)據(jù)來源

2007 年—2017 年歷年《陜西統(tǒng)計年鑒》、陜西統(tǒng)計局官方發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料以及國家統(tǒng)計局官方發(fā)布的數(shù)據(jù)資料等為本文數(shù)據(jù)提供了支撐。 缺失值采用K 最近距離鄰法進行填補。

（三）選擇評價方法

現(xiàn)有研究主要通過因子分析法、主成分分析法、熵值法等方法對經(jīng)濟增長質(zhì)量進行測度，除此之外，標準離差法和相對指數(shù)法也得到了廣泛運用。 在這幾種方法中， 主成分分析法不僅可以靈活地避免指標之間的高度相關(guān)性及權(quán)重確定的主觀性， 并且能通過利用對經(jīng)濟增長質(zhì)量各維度的量化結(jié)果來形成權(quán)重結(jié)構(gòu)， 從而更加充分地反映各維度各基礎(chǔ)指標對所形成的總指數(shù)的貢獻度[12]（30）。 因此，本文選擇了主成分分析法對陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量進行測度。

主成分分析主要通過把具有相關(guān)性的多指標數(shù)據(jù)（如X1、X2……XN）利用對高維變量的空間降維，轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標（主成分Fm），而且每個主成分都能反映大部分且互不重復的原始變量信息。數(shù)學上通常是將原來的N 個指標進行線性組合形成新的綜合指標。 使用最廣泛的方法是利用所選取的第一個綜合指標（F1）的方差來表示，即方差越大，包含的信息就越多。 由于在所有的線性組合中所選取的F1 的方差應該是最大的，故將F1 稱為第一主成分。 如果第一主成分無法充分代表原來N 個指標所含的信息就需要選取第二個線性組合F2，為了能有效反映原始變量信息，F(xiàn)1 已含的信息就沒有必要再出現(xiàn)在F2 中， 轉(zhuǎn)換成數(shù)學語言就是使F1 與F2的協(xié)方差 Cov（F1，F(xiàn)2）=0，則將 F2 稱為第二主成分，依此逐步類推，就可以得出第三，第四，……第N 個主成分[13]（115），主成分分析用數(shù)學模型可表達為：

其中，a1i，a2i，ami（ i = 1，2，3……n） 表示與 X 的協(xié)方差陣∑的特征值相對應的特征向量，ZX1、ZX2、……ZXn是對原始變量進行標準化處理后的值。 考慮到本文各基礎(chǔ)指標的屬性和量綱不同， 無法直接進行主成分分析， 需要進行變換與處理。 本文采用SPSS25.0 軟件描述統(tǒng)計模塊對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，消除量綱量級的差異和影響。

三、實證分析過程

（一）基礎(chǔ)指標與維度權(quán)重的確定

主成分分析法對多指標綜合評價的關(guān)鍵是確定指標體系中的各級指標權(quán)重。一般來說，影響經(jīng)濟增長質(zhì)量指數(shù)的主成分越少、 獨立性越強越有利于分析。 現(xiàn)有的大多數(shù)文獻的主成分數(shù)量都是通過前幾個主成分的累積貢獻率（一般為85%）來確定，而對于單個主成分， 一般通過各自的方差貢獻率來衡量其綜合原始信息的能力?？傮w而言，第一主成分擁有最強的原始數(shù)據(jù)信息的綜合能力。從而，本文中各維度與基礎(chǔ)指標的權(quán)重擬利用第一主成分來確定，首先提取各基礎(chǔ)指標的第一主成分系數(shù)和對應的特征根， 然后用第一主成分系數(shù)與對應特征根返根后的比值得出各維度基礎(chǔ)指標的權(quán)重（見表2 和表3），在此基礎(chǔ)上求得各維度綜合指數(shù)， 再以相同的處理方法計算得到5 個維度影響經(jīng)濟增長質(zhì)量的權(quán)重（見表 4）。

表2 各級維度指標的統(tǒng)計特征

從表2 中可以看出， 經(jīng)濟增長質(zhì)量指標的五個維度的第一主成分的綜合主要數(shù)據(jù)信息能力都不低， 經(jīng)濟增長福利和成果分配與生態(tài)環(huán)境代價維度的第一主成分方差貢獻率已超過90%，而經(jīng)濟增長結(jié)構(gòu)、 經(jīng)濟增長穩(wěn)定和科學技術(shù)進步三個維度的第一主成分方差貢獻率卻相對較低， 但它也能反映大多數(shù)原始數(shù)據(jù)的信息。 因此，使用各個維度指標的第一主成分來計算相應的權(quán)重從理論上來講具有很強的可行性和合理性， 還能更全面地反映各個維度指標之間的關(guān)系。

表3 各基礎(chǔ)指標主成分系數(shù)和相應權(quán)重

表4 各維度主成分系數(shù)及權(quán)重

從表4 可以看出，在經(jīng)濟增長質(zhì)量指數(shù)中，經(jīng)濟增長的生態(tài)環(huán)境代價具有最大的權(quán)重， 這意味著2007—2017 年間影響陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量變化的主要因素是經(jīng)濟增長的生態(tài)環(huán)境代價。 其次是經(jīng)濟增長的福利和結(jié)果分配維度，其權(quán)重為0.821190，說明該維度也對陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量變化具有顯著的作用。 而經(jīng)濟增長結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟增長穩(wěn)定性兩個維度所占的權(quán)重大致相當，分別為0.115420 和0.197422，表明其對經(jīng)濟增長質(zhì)量的影響效果基本相同，且相對較弱?？茖W技術(shù)進步維度所占的權(quán)重最小， 并為負數(shù)-0.689541，這是因為權(quán)重是經(jīng)過第一主成分系數(shù)除以單位化以后的特征根得到的， 而第一主成分系數(shù)大小與之對應的方差大小密切相關(guān)， 科學技術(shù)進步維度的特征根為3.921，相對較大，且第一主成分系數(shù)為-0.240，只能說明該維度作為正向指標， 對陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量變化的影響較弱，并不會造成消極影響。

（二）2007—2017 年陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量的變化分析

利用標準化處理后的數(shù)據(jù)， 根據(jù)各維度的基礎(chǔ)指標權(quán)重求出各維度指數(shù)值， 然后用相同的方法計算出各維度指數(shù)的權(quán)重， 從而可以估算出陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量總指數(shù)值以及相應的時序變化情況（詳見表 5）。

表5 陜西2007-2017 年間經(jīng)濟增長質(zhì)量測度結(jié)果匯總

從表5 的整體情況來看，2007—2017 年陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量呈現(xiàn)出持續(xù)上升趨勢， 與2007 年相比，2017 年經(jīng)濟增長質(zhì)量指數(shù)提高了4.76902。 可以看出，陜西在此過程中落實了黨和國家的政策，轉(zhuǎn)變了經(jīng)濟增長方式，提高了經(jīng)濟增長質(zhì)量，并且獲得了有效成果， 表明陜西在經(jīng)濟持續(xù)下行壓力下促進經(jīng)濟增長的同時，積極調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的失衡問題，不斷提高生態(tài)資源利用效率。改善民生社會事業(yè)，達到提升人民福祉的目的。從各個維度的時間序列變化來看，除經(jīng)濟結(jié)構(gòu)維度外， 其他四個維度的指標都有不同程度的增長。其中，科學技術(shù)進步和生態(tài)環(huán)境代價兩個維度有大幅度的提高， 分別為 2.451171 和2.90044。 結(jié)合表4 中各維度對應的權(quán)重向量，經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境代價維度指數(shù)在不同階段的變化趨勢基本相同，表明生態(tài)環(huán)境代價維度是促進陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量顯著提高的重要指標。另外，經(jīng)濟增長穩(wěn)定性與福利和成果分配兩個維度指數(shù)也具有較高的增長幅度，分別提高了2.24822 和2.2186，而且這兩個維度也是繼生態(tài)環(huán)境代價維度之后所占經(jīng)濟增長質(zhì)量權(quán)重較高的兩個維度， 說明經(jīng)濟增長穩(wěn)定性與福利和成果分配對經(jīng)濟增長質(zhì)量的變化具有較為顯著的促進作用。

值得關(guān)注的是，2007—2017 年經(jīng)濟結(jié)構(gòu)規(guī)模指數(shù)一直呈緩慢下降趨勢， 經(jīng)濟結(jié)構(gòu)對經(jīng)濟增長質(zhì)量指數(shù)的貢獻具有負面影響， 可能是由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)、 投資規(guī)模和消費結(jié)構(gòu)失衡等問題導致經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)指標低于正常水平， 從而進一步導致經(jīng)濟增長質(zhì)量指數(shù)值下降。 就經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的組成來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作為經(jīng)濟結(jié)構(gòu)最重要的組成部分，在2007 至2017 年間陜西第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比逐步下降，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比經(jīng)歷了上升后又開始下降，與此同時，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比呈波動性上升趨勢， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)一直處于不平衡狀態(tài)， 且存在工業(yè)比重過高服務(wù)業(yè)比重過低的問題。就投資消費結(jié)構(gòu)而言，自2007 年以來，陜西投資指數(shù)值持續(xù)上升而消費指數(shù)值不斷下降，投資消費結(jié)構(gòu)處于嚴重失衡的狀態(tài)。 正是由于存在上述問題， 才造成了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)維度指數(shù)的時序變化一直處于緩慢下降的趨勢。 但通過比較所有維度指數(shù)的變化情況，可以發(fā)現(xiàn)，陜西經(jīng)濟經(jīng)過十年的快速發(fā)展，在促進科學技術(shù)進步、改善人民福祉以及生態(tài)環(huán)境等方面均取得了有效成果， 從而使經(jīng)濟增長質(zhì)量持續(xù)提高。

四、結(jié)論

經(jīng)濟增長主要強調(diào)質(zhì)量增長，而不是數(shù)量增長，所以在追求經(jīng)濟增長的過程中就要求必須關(guān)注與之相關(guān)的經(jīng)濟、社會及生態(tài)環(huán)境等因素。 在此基礎(chǔ)上，本文遵循現(xiàn)有學者的研究思路， 運用主成分分析法將經(jīng)濟增長質(zhì)量分解為五個維度， 分別基于經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性、科學技術(shù)進步、福利和成果分配、生態(tài)環(huán)境代價五個方面建立指標體系， 選擇2007-2017年統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 對陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量的時間序列變化進行分析，得出以下結(jié)論。

首先， 陜西 2007—2017 年 GDP 年均增長率為13.14%。 在經(jīng)濟增長速度較快的同時，經(jīng)濟增長的質(zhì)量也在逐年提高， 經(jīng)濟增長的數(shù)量和質(zhì)量之間的差距正在逐步縮小。

其次，除了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)維度，經(jīng)濟增長的穩(wěn)定性、科學技術(shù)進步、福利和成果分配、生態(tài)環(huán)境代價這四個方面對陜西整體經(jīng)濟增長質(zhì)量指數(shù)也有顯著的正向貢獻， 有效提高了經(jīng)濟增長質(zhì)量。 但生態(tài)環(huán)境代價，科學技術(shù)進步、經(jīng)濟增長的穩(wěn)定性、福利和結(jié)果的分配對經(jīng)濟增長質(zhì)量指標的貢獻依次下降。

最后， 對于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)維度對陜西經(jīng)濟增長質(zhì)量的負向貢獻及其存在的問題，陜西應予以重視，要積極調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與投資消費結(jié)構(gòu)， 矯正經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的嚴重失衡問題， 與影響經(jīng)濟增長質(zhì)量的其他維度協(xié)調(diào)發(fā)展， 運用多樣化調(diào)控手段增強經(jīng)濟增長的穩(wěn)定性，提高自主創(chuàng)新能力，改善民生福利，提高資源利用效率，從而促進陜西經(jīng)濟更高質(zhì)量地增長。