湖南省地州市主體功能區(qū)劃分指標體系構建

董 婷，曹冰玉

（長沙理工大學 經(jīng)濟與管理學院，湖南 長沙 410001）

湖南省地州市主體功能區(qū)劃分指標體系構建

董 婷，曹冰玉

（長沙理工大學 經(jīng)濟與管理學院，湖南 長沙 410001）

根據(jù)湖南省14個地州市的資源環(huán)境承載能力、現(xiàn)有開發(fā)強度和發(fā)展?jié)摿?，利用因子分析，對?shù)據(jù)進行降維，用已降維的數(shù)據(jù)再進行聚類分析，確定不同區(qū)域的主體功能：按開發(fā)方式分為優(yōu)化開發(fā)區(qū)、重點開發(fā)區(qū)、限制開發(fā)區(qū)和禁止開發(fā)區(qū)，并據(jù)此可以提出明確開發(fā)方向，完善開發(fā)政策，控制開發(fā)強度，規(guī)范開發(fā)秩序，逐步形成人口、經(jīng)濟、資源環(huán)境相協(xié)調(diào)的空間開發(fā)格局的建議。

湖南??；功能區(qū)劃分；因子分析；聚類分析

隨著我國經(jīng)濟的高速增長，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化程度不斷提高，區(qū)域發(fā)展所面臨的矛盾也逐漸突顯，空間結構失衡、國土開發(fā)無序、資源過度利用等問題逐漸成為國人關注的焦點。為了解決區(qū)域問題，化解區(qū)域間矛盾，2011年6月13日發(fā)布的《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》按開發(fā)方式，將國土空間劃分為優(yōu)化開發(fā)區(qū)域、重點開發(fā)區(qū)域、限制開發(fā)區(qū)域和禁止開發(fā)區(qū)域。這是新中國成立以來我國第一個全國性國土空間開發(fā)規(guī)劃[1]。

關于主體功能區(qū)劃分已有相關方面的研究，但在主體功能區(qū)的劃分，原則和依據(jù)等方面尚未明確，尤其是劃分標準方面，還沒有形成一套成熟的體系[2]。

本文研究湖南省14個地州市主體功能區(qū)劃分的方法，嘗試建立劃分指標體系，并對14個地州市進行劃分，可以據(jù)此劃分，對不同的區(qū)提供不同的發(fā)展政策，綜合提高湖南省的競爭地位。

一、湖南省主體功能劃分指標量化方法的選擇

本文在中經(jīng)網(wǎng)上下載的2014年湖南省14個地州市的所有指標，選取了51個相關性較強的指標，主要反映農(nóng)業(yè)、工業(yè)和建筑業(yè)、固定資產(chǎn)投資、國內(nèi)貿(mào)易、對外經(jīng)濟、交通和郵電、財政金融、教育、資源環(huán)境及人民生活和社會保障等方面的基本信息，來綜合評價各個地州市的區(qū)域發(fā)展狀況。

由于評價湖南省各市區(qū)功能的指標過多，研究者選取了因子分析，對數(shù)據(jù)進行了降維，綜合評價湖南省市區(qū)的資源環(huán)境承載力、現(xiàn)有開發(fā)密度和發(fā)展?jié)摿Φ纫蛩厥莿澐种黧w功能區(qū)的關鍵標準[3]。

其中，資源環(huán)境承載能力反映了資源環(huán)境對經(jīng)濟活動的支撐能力，是該市區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基礎；現(xiàn)有開發(fā)密度則代表該市區(qū)的開發(fā)水平，反映現(xiàn)實的社會經(jīng)濟對資源的影響程度和壓力大小。此外，一個地區(qū)的長遠發(fā)展和功能地位，除分析現(xiàn)實狀態(tài)外，還應兼顧其發(fā)展?jié)摿4]。

對已降維的數(shù)據(jù)再進行聚類分析，劃分出湖南省各個市的不同功能：優(yōu)化開發(fā)區(qū)域，國土開發(fā)密度已經(jīng)較高、資源環(huán)境承載能力開始減弱的區(qū)域；重點開發(fā)區(qū)域，資源環(huán)境承載能力較強、經(jīng)濟和人口集聚條件較好的區(qū)域；限制開發(fā)區(qū)域，資源承載能力較弱、大規(guī)模集聚經(jīng)濟和人口條件不夠好并關系到全國或較大區(qū)域范圍生態(tài)安全的區(qū)域；禁止開發(fā)區(qū)域，依法設立的各類自然保護區(qū)域。

二、湖南省主體功能區(qū)劃分指標體系因子分析

(一) 資源環(huán)境承載能力的因子：環(huán)境承載力；資源承載率；可持續(xù)發(fā)展能力

本文根據(jù)相關研究者的分析，選取與資源環(huán)境承載能力有關的12個變量，進行提取公共因子，用主成分法求解公因子。

表1 資源環(huán)境承載力因子Bartlett 的檢驗

Bartlett的球形度檢驗，sig.≈0.000，通過檢驗，說明12個原始變量間之間有較強的相關性進行因子分析是合適的。

因此本人通過對傳統(tǒng)直板PBL連接件進行結構改進，提出了一種新型PBL連接件——波形PBL連接件，如圖2所示.同時本文僅對貫穿鋼筋在波形PBL連接件中的影響進行研究.

由表2給出了采用主成分法提取公因子后的各變量共同度的信息，可以看到，包括各變量對應的初始共同度和提取公因子以后的再生共同度（均大于0.6），說明公因子對每一個原始變量的解釋能力都較強。

由表3可知，當保留三個公因子時，公因子可以解釋原始變量84.667%的方差。這樣就把一個十二維指標降至三維。

由于未旋轉(zhuǎn)的公因子實際意義不好解釋，本文首先對公因子進行方差最大化旋轉(zhuǎn)，而此時公因子對每萬人擁有公共汽車電數(shù)（x20）和全年用電量（x49）這兩個原始變量的解釋仍存在不令人滿意的地方。本文為了讓公因子實際意義更容易解釋，放棄了公因子之間互不相關的約束而進行了斜交旋轉(zhuǎn)方法，選擇了Promax方法，因而得到了更為簡潔的形式。

給三維指標的命名見表4：

表2 資源環(huán)境承載能力因子的共同度表

表3 資源環(huán)境承載能力的總方差解釋表

表4 資源環(huán)境承載力三維指標

（二）現(xiàn)有開發(fā)密度的因子：社會經(jīng)濟基礎；區(qū)域優(yōu)勢

本文根據(jù)相關研究者的分析，選取與現(xiàn)有開發(fā)密度的23個指標，進行公共因子提取。

表5 現(xiàn)有開發(fā)密度因子Bartlett 的檢驗

Bartlett的球形度檢驗，sig.≈0.000，通過檢驗，說明12個原始變量間之間有較強的相關性進行因子分析是合適的。

由表6給出了采用主成分法提取公因子后的各變量共同度的信息，可以看到，包括各變量對應的初始共同度和提取公因子以后的再生共同度（均大于0.7），說明公因子對每一個原始變量的解釋能力都較強。

表6 現(xiàn)有開發(fā)密度因子的共同度表

由表7可知，當保留三個公因子時，公因子可以解釋原始變量83.279%的方差。這樣就把一個二十三維指標降至二維。

本文進行公因子提取時，初始因子解的人口密度（x7）和年末城鎮(zhèn)登記失業(yè)人數(shù)（x8）的典型代表變量不是很突出，容易使因子的意義含糊不清，不便于對實際問題進行分析。本文采取了方差最大化正交旋轉(zhuǎn)，找到了意義更明確，實際意義更明顯的公因子。

給二維指標的命名見表8：

表7 現(xiàn)有開發(fā)密度總方差解釋表

表8 現(xiàn)有開發(fā)密度二維指標

（三）發(fā)展?jié)摿Φ囊蜃臃治觯旱貐^(qū)生產(chǎn)總值增長率；經(jīng)濟活力；教育水平；醫(yī)療水平

在進行因子分析之前，對于非正定矩陣本文通過了解變量之間的相關性來判斷，進行因子分析是否適合。由輸出的結果的相關矩陣，可以看出，除了醫(yī)院數(shù)（x35）這一指標與其他指標的相關性較低時，其他指標之間均有較強的相關性（全部大于0.6），可以嘗試進行因子分析。

將所有變量全部進行因子分析時，公因子方差表給出了該次分析從每個原始變量中提取的信息，地區(qū)生產(chǎn)總值增長率（x3）的信息在25.4%左右被提取，相關性較弱，不適合做因子分析。本文將此指標單獨處理，不做因子分析，單獨作為影響發(fā)展?jié)摿Φ囊粋€指標。

表9 發(fā)展?jié)摿ο嚓P系數(shù)矩陣

表10 發(fā)展?jié)摿σ蜃拥墓餐缺?/p>

本文將剩下15個指標仍繼續(xù)進行因子分析。

由表12可知，當保留三個公因子時，公因子可以解釋原始變量94.122%的方差。這樣就把一個十五維指標降至四維。

給四維指標的命名見表13：

表11 優(yōu)化后發(fā)展?jié)摿σ蜃拥墓餐缺?/p>

表12 優(yōu)化后發(fā)展?jié)摿σ蜃拥目偡讲罱忉尡?/p>

表13 發(fā)展?jié)摿σ蜃铀木S指標

（四）主要因子

用這9個指標代替原始數(shù)據(jù)的51個指標，濃縮信息達80%以上，符合因子分析的要求。

優(yōu)化開發(fā)區(qū)是經(jīng)濟發(fā)達、人口較密集、開發(fā)潛力高，應該優(yōu)化進行工業(yè)化城鎮(zhèn)化開發(fā)的城市化地區(qū)，這樣的地區(qū)明顯特征表現(xiàn)為地區(qū)生產(chǎn)總值增長率較快，社會經(jīng)濟基礎高，區(qū)域優(yōu)勢比較大，總體來說，綜合水平較高，因此因子平均得分要較高。

重點開發(fā)區(qū)是有一定基礎、資源環(huán)境能力較強，發(fā)展?jié)摿^大，經(jīng)濟條件較好，要在保護好環(huán)境的基礎上發(fā)展經(jīng)濟，可持續(xù)發(fā)展能力較高，資源承載能力強，環(huán)境承載能力強，地區(qū)生產(chǎn)總值增長率存在攀升的趨勢，因此平均因子得分波動大。

限制開發(fā)區(qū)強調(diào)對農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的考核，強化對于生態(tài)功能的保護，其環(huán)境承載力較低，地域有明顯的特征，社會經(jīng)濟基礎波動明顯，受到環(huán)境的制約。其平均因子普遍來說很低，需要根據(jù)環(huán)境保護才能提高經(jīng)濟活力。

三、湖南省主體功能區(qū)的劃分方案

主體功能區(qū)劃分中，已經(jīng)明確指出禁止開發(fā)區(qū)包括國務院和有關部門正式比準的國家級自然保護區(qū)、世界文化自然遺產(chǎn)、國家級風景名勝區(qū)、國家森林公園和國家地質(zhì)公園等，而對于優(yōu)化開發(fā)、重點開發(fā)和限制開發(fā)區(qū)，劃分方法在明確劃分指標體系后，進行聚類分析。

對于小樣本，采取系統(tǒng)聚類方法，進過嘗試，滿足Demirmen曾經(jīng)提出的樹狀結構圖分類的準則：準則一，任何類都必須在鄰近各類中是突出的，即各類重心之間距離必須大；準則二，各類所包含的元素都不應過多；準則三，分類的數(shù)目應該符合使用的目的；準則四：若采用幾種不同聚類方法處理，則在各自的聚類圖上應發(fā)現(xiàn)相同的類。多次嘗試之后，此分類采取質(zhì)心聚類法，度量的區(qū)間為歐式距離。

圖1 湖南省地州市主體功能區(qū)劃分樹狀圖

表14 因子平均得分

結合樹狀圖和主體功能區(qū)劃分標準，得出湖南省主體功能區(qū)劃分方案。

表15 湖南省主體功能區(qū)劃分方案

四、主要結論及分析

優(yōu)化區(qū)位于湖南省東部，包括長沙、湘潭、衡陽，是湖南省重要城市，該地區(qū)經(jīng)濟水平較高，具有良好的發(fā)展?jié)摿?，但資源承載力已經(jīng)趨于飽和。經(jīng)濟發(fā)展水平高，國土開發(fā)密度大，資源環(huán)境制約程度相對較高是優(yōu)化開發(fā)區(qū)的主要特點，優(yōu)化開發(fā)區(qū)是全省經(jīng)濟發(fā)展的龍頭，同時，優(yōu)化開發(fā)區(qū)目前已進入“兩型社會”建設試驗區(qū)行列，逐步改善經(jīng)濟結構，提高經(jīng)濟增長質(zhì)量和效益是優(yōu)化開發(fā)區(qū)的當務之急，必須進一步改變依靠大量占用土地、大量消耗資源和大量排放污染的現(xiàn)狀，優(yōu)化土地、資源的布局[5-8]。

重點開發(fā)區(qū)位于湖南省的西部和北部包括懷化、郴州、邵陽、張家界、婁底，其自然環(huán)境還沒有受到經(jīng)濟的明顯迫害，重點開發(fā)區(qū)是提升湖南省在全國的競爭力的最重要的區(qū)域。在較高的資源環(huán)境承載力的條件下，需要穩(wěn)步地提高經(jīng)濟發(fā)展速度，圍繞優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)壯大經(jīng)濟規(guī)模，以帶動總體的發(fā)展戰(zhàn)略。

限制開發(fā)區(qū)主要是株洲、岳陽、益陽、常德、永州，分布比較分散，應按照可持續(xù)發(fā)展的方針，加強環(huán)境整治，提高保護環(huán)境意識，適度發(fā)展，走集約發(fā)展的道路，因地制宜發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，重點制訂投資政策與財稅政策，來支持公共服務設施建設、生態(tài)環(huán)境保護和扶持特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，建立規(guī)范可行的生態(tài)補償機制，制訂強制性產(chǎn)業(yè)準入門檻；同時，弱化考核評價，突出對生態(tài)環(huán)境保護；此外，還應引導部分人口、資源轉(zhuǎn)移到重點開發(fā)區(qū)和優(yōu)化開發(fā)區(qū)，進而緩解人與自然關系緊張的狀況，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。

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[2]柴志陽,范 琰,董 淼.基于土地利用的縣域主體功能區(qū)劃分研究——以湖南省北湖區(qū)為例[J].上海國土資源,2013, (23)：78-80.

[3]黃淑琳.基于主體功能區(qū)思想的荊州市國土空間劃分研究[J].規(guī)劃師 , 2013, (12)：22-26.

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[6]張堯庭，方開泰.多元統(tǒng)計分析引論[M].北京：科學出版社，1982.

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[8]趙亞靜,王艷舫.中小企業(yè)知識產(chǎn)權建設及政策體系構建[M].北京：中國社會科學出版社，2015.

The Classi fied Index System Construction of the Major Function of the Regions in Hunan

DONG Ting, CAO Bing-yu
(school of economics & management, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

According to the resources and environment of Hunan province, the existing development strength and development potential, the paper uses the factor analysis and data dimension reduction; with the data dimension reduction and clustering analysis, it determines the different parts of the body function.According to the developing way it is divided into optimal development zones, key development zones, restricted development zones and prohibited development zone, and it puts forward a clear development direction to improve the development policy, control development intensity, standardize the order of development, and gradually form the harmonious space development pattern of population, economy, resources and environment in harmony.

Hunan; division of functional area; factor analysis; clustering analysis

F207

A

1673-9272(2016)03-0024-06

10.14067/j.cnki.1673-9272.2016.03.005 http：//qks.csuft.edu.cn

2016-04-05

董 婷，碩士研究生。

曹冰玉，教授；E-mail：caobingyu2006@126.com。

董 婷，曹冰玉.湖南省地州市主體功能區(qū)劃分指標體系構建[J].中南林業(yè)科技大學學報(社會科學版)，2016,10(3)：24-29.

[本文編校：羅 列]