基于主成分聚類分析的遼寧省各城市經(jīng)濟發(fā)展水平評價

王 晨 張 曉 戴曉靜 韓 峰

（東北財經(jīng)大學，遼寧 大連 116025）

一、引言

城市化是當今世界經(jīng)濟發(fā)展的最重要的變化之一，而城市經(jīng)濟活力被定義為一個城市在一定時期內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展的能力和潛力，其作為城市活力的重要組成部分，是衡量一座城市綜合競爭力的重要指標[1]。城市經(jīng)濟發(fā)展水平受多種因素的所制約。在經(jīng)濟全球化進程不斷加快的總趨勢下，城市經(jīng)濟發(fā)展的主驅(qū)動力已從早期以第二產(chǎn)業(yè)為主的低科技含量的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，轉(zhuǎn)向以第三產(chǎn)業(yè)為代表的知識密集型、高新技術(shù)型的產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)。城市經(jīng)濟領(lǐng)域相關(guān)學者的注意力已經(jīng)從城市的對外出口轉(zhuǎn)移到國際貿(mào)易和投資對城市經(jīng)濟活力的影響上[2]?！獋€經(jīng)濟活力強的城市應(yīng)該是一個有吸引力的城市，人口的涌入和人才的引進可以提高城市的生產(chǎn)力和創(chuàng)新能力，從而增強城市的經(jīng)濟活力[3-4]。

進入21世紀之后，我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，遼寧省同樣進入10年的經(jīng)濟增長“快車道”。2008年金融危機席卷全球，遼寧省經(jīng)濟仍取得了較大的成就[5]。然而在2010年之后，遼寧省的人口紅利逐步消失[6]， 65歲以上人口比重不斷增加，大量勞動力的外流制約了本省經(jīng)濟的發(fā)展。在十四五期間， 遼寧省外商投資過少，投資領(lǐng)域狹窄，區(qū)域經(jīng)濟出現(xiàn)了“斷崖式下跌”[7]。在企業(yè)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級方面下，遼寧省工業(yè)企業(yè)普遍存在創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力不足和研發(fā)投入比例低等問題，企業(yè)生產(chǎn)效率停滯不前，部分城市養(yǎng)老金無法下發(fā)等問題，致使城市經(jīng)濟建設(shè)徘徊不前。

本文以遼寧省14個地級市10項產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)作為指標，進行分析和評估?；诋a(chǎn)業(yè)分析評估，對遼寧省城市經(jīng)濟發(fā)展提出相關(guān)建議。

二、文獻綜述

從現(xiàn)有的文獻來看，國內(nèi)對地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的評估有很多，評價標準、方式和方法多種多樣。一部分學者將城市經(jīng)濟發(fā)展與城市發(fā)展動力和潛力相結(jié)合，如龔道孝等[8]將濰坊濱海開發(fā)區(qū)的發(fā)展?jié)摿ψ鳛樵u估重要指標，構(gòu)建濰坊濱海城市指標體系。有學者將評估指標細分成多個主影響因素，例如李金昌等[9]將經(jīng)濟發(fā)展分成了經(jīng)濟活力、創(chuàng)新效率、綠色發(fā)展、人民生活、社會和諧五部分，基于27個評估指標進行系統(tǒng)的評估，從而進行研究和探索。劉雪夢等[10]使用聚類分析方法和主客觀賦權(quán)法，對我國2016年副省級城市經(jīng)濟發(fā)展的分項指數(shù)和綜合能力進行評估和研究。很多學者采用層次分析法、因子分析法和主成分分析法對城市經(jīng)濟進行評估，例如張棟等[11]采用了主成分分析法和層次分析法相結(jié)合，對滄州市2007年～2017年城市發(fā)展進行評估和分析。丁紅艷等[12]采用因子分析法和聚類分析相結(jié)合，對我國新疆各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平進行評估。國外有很多學者將經(jīng)濟循環(huán)作為城市評估重要指標，Darren Perrin等[13]和Toyoaki[14]從社會層面出發(fā)，將德國的雙元經(jīng)濟循環(huán)體系作為評估標準進行分析評價。

通過相關(guān)文獻，國內(nèi)對城市經(jīng)濟發(fā)展的指標評估大體分為兩類：一類是通過對城市經(jīng)濟發(fā)展的一項重要經(jīng)濟指數(shù)入手，進行細分成多個影響因子，從而進行評估；另一類是將影響城市經(jīng)濟發(fā)展的所有因素都作為評估指標，進行篩選出主要的影響指標，對城市經(jīng)濟發(fā)展水平進行評價。本文以遼寧省各個地級市為研究對象，將主成分分析法和聚類法相結(jié)合，對遼寧省下屬地級市的城市經(jīng)濟發(fā)展水平進行評估，并根據(jù)各個區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的情況和特點，提出合理的建議。

三、研究設(shè)計

1.樣本選取和數(shù)據(jù)來源

本文選取的“遼寧省地級市”主要是指遼寧省14個地級市，其數(shù)據(jù)來源來自于2016年度遼寧省統(tǒng)計局與各地級市的地方統(tǒng)計局。

2.城市發(fā)展指標的選取

選取了14個地級市2016年度的城市經(jīng)濟發(fā)展水平的經(jīng)濟指標，分別以第一產(chǎn)業(yè)為代表的的農(nóng)林牧漁業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)為代表的電力燃氣及水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、采礦業(yè)、建筑業(yè)、制造業(yè)，和以第三產(chǎn)業(yè)為代表的住宿業(yè)、通訊傳輸業(yè)、餐飲業(yè)、計算機服務(wù)業(yè)、金融業(yè)、交通運輸倉儲、批發(fā)零售業(yè)和郵政業(yè)。選取這10項指標分別代表城市的第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)。

四、實證分析

1.KMO檢驗法和巴特利特球體檢驗法

本文使用SPSS軟件，將遼寧省各地級市2016年度的行業(yè)數(shù)據(jù)進行標準化處理，然后進行KMO檢驗法和巴特利特球體檢驗。通過表1可以看到，其中KMO值等于0.724，說明變量之間偏相關(guān)性弱而相關(guān)性強，自由度為45，并且顯著性為0.00，巴特利特球體檢驗結(jié)果為227.823，說明各個指標是相關(guān)的，適合主成分分析。

表1 KMO和巴特利特檢驗

2.主成分分析過程

（1）求解主成分

由主成分分析結(jié)果可得表2，第1、第2主成分占全部方差的88.793%，說明第1、第2主成分能夠基本解釋主方差，提取的2個主成分能夠代表原來10個行業(yè)發(fā)展指標信息88.793%，同時損失的信息量較少，所提取的主成分來評價城市經(jīng)濟發(fā)展水平具有一定的可信度。因此，本文提取2個主成分，分別Y1和Y2。

表2 總方差解釋

（2）計算主成分系數(shù)

根據(jù)表3成分矩陣，綜合Y1和Y2初始特征值方差分別為7.081、1.798，得到Y(jié)1、Y2的線性組合：

表3 成分矩陣

由上式可知，在主成分Y1中，采礦業(yè)X2、制造業(yè)X3、電力燃氣及水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)X4、建筑業(yè)X5、批發(fā)零售業(yè)X6、交通運輸倉儲和郵政業(yè)X7、住宿和餐飲業(yè)X8、信息傳輸和計算機服務(wù)X9、金融業(yè)X10的系數(shù)絕對值大于其他變量的系數(shù)絕對值，所以主成分Y1是8個行業(yè)指標綜合反映，它代表著城市第二、第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。

主成分Y2中，采礦業(yè)X2、農(nóng)林牧漁業(yè)X1的系數(shù)大于其他變量的系數(shù)，所以主成分Y2主要由2個行業(yè)指標反映，它代表著城市第一產(chǎn)業(yè)和采礦業(yè)發(fā)展水平。

（3）各地級市得分情況

從表4中可以看到，通過對遼寧省14個地級市2016年度主成分Y1得分、Y2得分和Y綜合得分的分析：主成分Y1得分比較高的是沈陽市和大連市，說明這兩個城市的第二、第三產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達。鞍山市分數(shù)為正，但得分不高，說明二三產(chǎn)業(yè)較好。而其他11個城市得分為負，說明二三產(chǎn)業(yè)比較弱。

表4 主成分得分和綜合得分

成分Y2得分最高的是盤錦市，表明該城市第一產(chǎn)業(yè)和采礦業(yè)較強。鐵嶺市、撫順市、阜新市、沈陽市得分為正，且不高。其他9個城市得分為負。

從綜合得分來看，沈陽市、大連市得分為正且大于1，綜合得分要比其他12個城市要高很多，表明沈陽市、大連市的行業(yè)發(fā)展水平比其他12個城市要好；而其他12個城市綜合得分較低，其中除了撫順市的綜合得分大于0之外，其他11個城市均小于0，需要采取相應(yīng)的經(jīng)濟發(fā)展對策，刺激城市經(jīng)濟快速發(fā)展。

3.聚類分析

將Y1、Y2、Y 3個得分作為參考變量，對14個地級市城市經(jīng)濟進行聚類分析，采用系統(tǒng)聚類法。我們得到表5所示。

表5 聚類結(jié)果

從表5可以看出，第一類有2個城市，分別是大連市、沈陽市，這2個城市行業(yè)結(jié)構(gòu)因子F1得分大于1，且遠大于其他城市，綜合排名屬于第一、第二名。城市發(fā)展水平較好，屬于高發(fā)展城市。

第二類有1個城市，是盤錦市，其第一產(chǎn)業(yè)和采礦業(yè)遠大于其他13個城市，綜合較為靠前。

第三類有11個城市，分別是撫順市、本溪市、丹東市、錦州市、營口市、阜新市、遼陽市、鞍山市、鐵嶺市、葫蘆島市。城市的第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)不突出，沒有城市的支柱產(chǎn)業(yè)。

五、結(jié)論

通過主成分分析法和聚類方法分析可知，遼寧省各地級市城市經(jīng)濟發(fā)展水平呈現(xiàn)三個層次分布，發(fā)展不均衡。遼寧省內(nèi)以省會城市沈陽和以沿海城市大連這兩個城市經(jīng)濟輻射區(qū)。沈陽市和大連市借助區(qū)位優(yōu)勢以及國家發(fā)展戰(zhàn)略的契機，大力發(fā)展第二、第三產(chǎn)業(yè)，其城市經(jīng)濟綜合能力在遼寧省居于首列。以盤錦市、鞍山市、撫順市為代表的資源型城市，依托本地的礦石資源以及原有的工業(yè)基礎(chǔ)，城市經(jīng)濟居于省內(nèi)中游。以阜新市、朝陽市省內(nèi)邊遠城市，遠離城市經(jīng)濟發(fā)展區(qū)域圈，又缺乏地理優(yōu)勢，沒有依托的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)經(jīng)濟增長缺乏活力?；谝陨戏治?，對于遼寧省各地市的發(fā)展，提出如下建議：（1）加大對沈陽、大連的政策扶持力度，發(fā)揮沈陽和大連城市的經(jīng)濟輻射作用，帶動周邊城市區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展；（2）進一步提高對外開放程度，對環(huán)渤海城市（以大連市為代表的沿海城市：盤錦市、營口市、葫蘆島市、錦州市）大力招商引資，提供政策上的扶持；（3）保持省內(nèi)區(qū)域平衡發(fā)展，對于省內(nèi)其他邊遠城市，針對城市經(jīng)濟發(fā)展特色，給予針對性的政策扶持。