基于聚類與主成分分析的陜西經(jīng)濟發(fā)展研究

強玲娟　常安定　陳玉雪

摘 要：選取陜西省西安、銅川、咸陽、寶雞等11個市區(qū)各個產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值作為研究目標，以陜西統(tǒng)計年鑒發(fā)布的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用主成分分析法選取出代表性的主成分，并對主成分的得分進行聚類；結(jié)論顯示：陜西省分為兩個主成分；最后提出陜西省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：陜西??；主成分分析；聚類分析；經(jīng)濟發(fā)展

一、研究區(qū)域及分析方法

（一）研究區(qū)域及數(shù)據(jù)選取

取陜西省11個地市為研究對象。根據(jù)各市自然資源、條件的不同，將陜西各市分為陜南、陜北、關(guān)中三大區(qū)域。陜南包括安康、漢中和商洛；陜北包括榆林、延安；關(guān)中包括西安、咸陽、寶雞、渭南、銅川市和楊凌。

（二）分析方法

用主成分分析方法時，較少的主成分就可以獲得較多的信息。以各個主成分為分量，就可以得到一個更低維的隨機向量。因而，通過主成分既可以降低數(shù)據(jù)“維數(shù)”又保留了原數(shù)據(jù)的大部分信息。

聚類分析方法也是統(tǒng)計決策時經(jīng)常用的方法。其基本原理是：先將分類對象置于一個多維空間中，按照它們的親疏程度進行分類。其分類步驟如下：1、對數(shù)據(jù)進行變換處理。2、開始樣品自成一類，計算各樣品間的距離，將距離最近的兩個樣品并成一類。3、選擇并計算類與類之間的距離，將距離最近的兩類合并，如果類的個數(shù)大于指定類數(shù)，則繼續(xù)并類，直至達到要求為止。4、繪制系統(tǒng)聚類譜系圖，按不同的分類標準或原則，得出不同的結(jié)果。

二、數(shù)據(jù)分析過程

（一）主成分的選擇

借助MATLAB R2013a對數(shù)據(jù)進行處理。首先標準化，計算相關(guān)系數(shù)矩陣及特征根和特征向量、方差貢獻率。

一般情況下，取累計貢獻率85%以上的少數(shù)幾個主成分就可代表原來多個指標的大部分信息。由計算可知，取第一、第二主成分的累計貢獻率即可達到90.7%。

根據(jù)第一主成分和第二主成分的特征向量矩陣得到以下兩個主成分：

（二）聚類分析

對第一和第二主成分標準化處理后，選擇歐氏距離、最短距離法進行系統(tǒng)聚類，對陜西省各市區(qū)第一二產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況和經(jīng)濟發(fā)展水平進行聚類分析，得到聚類譜系圖如下。

由它把陜西經(jīng)濟發(fā)展水平分為五類，第一類是延安、安康、商洛市；第二類是西安、渭南市；第三類是寶雞、漢中、榆林；第四類是銅川和楊凌示范區(qū)；第五類是咸陽。

對第二主成分進行聚類，可以把陜西各市區(qū)的第二主成分分為三類：第一類是寶雞、咸陽、渭南、延安；第二類是銅川、漢中、安康、商洛；第三類是西安和榆林地區(qū)。

三、結(jié)果分析

（一）第一主成分分析

第一主成分的貢獻率達到78.9%，西安排名第一，榆林排名第二，銅川、商洛和楊凌示范區(qū)相對較低。

（二）第二主成分分析

類似于第一產(chǎn)業(yè)，西安、榆林這兩個地方基礎(chǔ)資源優(yōu)越，發(fā)展基礎(chǔ)良好，第二主成分得分也較高。安康、商洛位于陜南地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度一般，銅川、楊凌因為地域、位置、人口素質(zhì)等影響，第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對應(yīng)西安、榆林較緩慢。

四、結(jié)論及建議

根據(jù)計算結(jié)果結(jié)合陜西省經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀、資源條件和經(jīng)濟基礎(chǔ)等因素，本文提出以下關(guān)于陜西省未來發(fā)展的建議：

（一）加強中心城市帶動和輻射能力

依托自然條件、科教、工農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)和旅游等方面的優(yōu)勢，關(guān)中地區(qū)已成為新亞歐大陸橋。沿線地帶以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、加工工業(yè)、商貿(mào)物流業(yè)和綜合農(nóng)業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)基地。在未來發(fā)展中，可以緊緊抓住關(guān)中天水經(jīng)濟區(qū)發(fā)展的良好時機，增強對周邊區(qū)域的輻射和影響能力。

（二）加大對不發(fā)達地區(qū)的幫扶力度

關(guān)中地區(qū)應(yīng)努力擴大電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；陜南地區(qū)應(yīng)當充分利用當?shù)氐牡V產(chǎn)和生物資源，重點建設(shè)中藥產(chǎn)業(yè)，努力發(fā)展秦巴蜀地區(qū)的種植；陜北地區(qū)應(yīng)該提高產(chǎn)品資源的加工密度，改善產(chǎn)品鏈條短、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一的現(xiàn)狀。

（三）促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、升級

根據(jù)各區(qū)域的不同情況制定相應(yīng)的發(fā)展政策。關(guān)中地區(qū)以科技和產(chǎn)品研發(fā)引領(lǐng)突破口，利用高科技技術(shù)團隊改造產(chǎn)業(yè)，形成產(chǎn)業(yè)集群，強化基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，加快發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)。陜南工業(yè)基礎(chǔ)相對比較薄弱，因此要切實推進工業(yè)化進程，提升產(chǎn)業(yè)層次，壯大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。陜北地區(qū)要加強農(nóng)業(yè)的發(fā)展，改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次單一的現(xiàn)狀，圍繞能源產(chǎn)業(yè)積極推進調(diào)整產(chǎn)業(yè)鏈。（作者單位：長安大學理學院）

參考文獻：

[1] 劉宇琴.基于聚類分析與主成分分析的重慶庫區(qū)經(jīng)濟發(fā)展研究[J].重慶工商大學學報：自然科學版，2014（6）.

[2] 于秀林，任雪松.多元統(tǒng)計分析[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，1999.

[3] 陜西統(tǒng)計信息網(wǎng)[EB/OL].http：//www.sx.gov.cn/.

[4] 張圓.地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展差異的聚類統(tǒng)計分析[J].統(tǒng)計與決策.2013，24：112-114

[5] 朱傳耿，沈山.區(qū)域經(jīng)濟學[M].北京：中國社會科學出版社，2001：26-28.

[6] 李忠民，周宏.陜西省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平的實證研究[J].西安電子科技大學學報：社會科學版，2006（6）：41-45.

[7] 惠俊剛，衛(wèi)海燕，郎玉泉.陜西區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平的聚類分析[J].蘭州商學院學報，2007（1）：55-60.

[8] 王芳.主成分分析與因子分析的異同比較及應(yīng)用[J].統(tǒng)計教育，2003，（5）.

[9] 李蓉，李宇.基于主成分分析與聚類分析方法的我國西部區(qū)域劃分問題的研究[J].科技廣場，2006（5）.

[10] 丁越蘭；王寧蓮；楊天祥.陜西省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展研究[J].西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2011（5）.