基于因子分析和聚類分析的黑龍江省宜居水平分析

倪佳

摘要：宜居環(huán)境對(duì)城市發(fā)展至關(guān)重要，為了進(jìn)一步探究偏遠(yuǎn)地區(qū)的宜居環(huán)境，文章針對(duì)黑龍江省進(jìn)行宜居水平進(jìn)行分析。文章根據(jù)數(shù)據(jù)建立評(píng)價(jià)體系，依照黑龍江省的實(shí)際情況，從四個(gè)緯度建立指標(biāo)體系，利用因子分析與聚類分析的方法得出結(jié)果，并對(duì)黑龍江省各個(gè)城市進(jìn)行排名，從結(jié)果來(lái)看，黑龍江省發(fā)展較落后且地區(qū)之間存在較大的不平衡性，文章最后提出適合黑龍江省發(fā)展的建議。

關(guān)鍵詞：因子分析;聚類分析;宜居

一、引言

近些年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平逐漸提高，不僅僅局限在物質(zhì)上的滿足，而宜居環(huán)境作為人們生活最基本保障之一，人們對(duì)宜居環(huán)境的要求也隨之提高。黑龍江省作為老工業(yè)城市、中國(guó)偏遠(yuǎn)地區(qū)，近年來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不盡人意，也造成了大批人口外移，宜居環(huán)境對(duì)于一個(gè)地區(qū)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因此對(duì)黑龍江省的宜居水平進(jìn)行探究，對(duì)其未來(lái)發(fā)展有著很大的作用。賈占華等利用熵值法、ArsGIS分析法、面板數(shù)據(jù)模型法對(duì)東北地區(qū)進(jìn)行探究，表明東北地區(qū)適合宜居城市以“扇形”、“雙核”為主;盧慶芳等利用主成分分析法對(duì)四川省宜居水平進(jìn)行了評(píng)價(jià)，認(rèn)為四川省總體水平較低且差異較大;崔鳳琪等利用層次分析法和熵權(quán)法對(duì)京津冀地區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并分析了宜居水平的主要影響因素，其中優(yōu)良天氣、青年人數(shù)、人均道路面積對(duì)其影響最大。目前國(guó)內(nèi)對(duì)黑龍江省宜居研究的文獻(xiàn)較少，且對(duì)宜居水平研究不夠深入，因此本文選擇四類指標(biāo)來(lái)探究，最終對(duì)城市進(jìn)行排名，分析黑龍江省的宜居情況，并根據(jù)相應(yīng)問(wèn)題給出相應(yīng)的建議。

二、黑龍江省宜居城市指標(biāo)體系建立與數(shù)據(jù)來(lái)源

本文通過(guò)參考其他文獻(xiàn)，并根據(jù)黑龍江省的實(shí)際情況確定了指標(biāo)體系，共分為四類。第一類為經(jīng)濟(jì)發(fā)展，要有一個(gè)長(zhǎng)久、良好的宜居環(huán)境，經(jīng)濟(jì)發(fā)展則是首要保障條件，經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響著人們生活的各種方面，其中X1為GDP（億元）、X2為平均工資（元）;第二類為政府行為與基礎(chǔ)設(shè)施，政府對(duì)社會(huì)的各種投入以及基本城市建設(shè)直接影響了城市生存的適宜程度，其中X3為公共汽車運(yùn)營(yíng)數(shù)量（輛）、X4竣工房屋建筑面積（平方米）、X5公共財(cái)政支出（萬(wàn)元）;第三類為社會(huì)民生，社會(huì)民生影響著居民生活的方方面面，如教育、醫(yī)療等，其中X6衛(wèi)生機(jī)構(gòu)數(shù)量（個(gè)）、X7高等學(xué)校數(shù)量（所）;第四類為生態(tài)環(huán)境，生態(tài)環(huán)境影響著居民的身體水平，可見(jiàn)良好的生態(tài)環(huán)境能吸引居民來(lái)此生活，其中X8人均公園綠地面積（平方米）、X9人均水資源量（立方米）。綜合上述四類，能較準(zhǔn)確從多方面評(píng)價(jià)黑龍江省各個(gè)地區(qū)的宜居水平。以下分析數(shù)據(jù)來(lái)自《2019年黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒》。

三、基于因子分析和聚類分析對(duì)目前黑龍江城市宜居水平發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

（一）研究思路

為了對(duì)黑龍江省城市宜居水平進(jìn)行分析，同時(shí)考慮到評(píng)價(jià)方法的合理性，本文選擇因子分析進(jìn)行評(píng)價(jià)，因?yàn)樵摲椒ㄝ^為客觀合理，且能達(dá)到數(shù)據(jù)降溫的作用。要進(jìn)一步探究城市宜居之間的均衡性，可以把若干個(gè)地區(qū)分成若干個(gè)類，采用聚類分析的方法來(lái)分析，依據(jù)總得分情況，對(duì)黑龍江省各個(gè)城市進(jìn)行聚類。

（二）因子分析實(shí)證結(jié)果

1. 相關(guān)性檢驗(yàn)

在進(jìn)行因子分析之前，首先要考慮上述四類變量之間是否存在一定的關(guān)系。本文利用SPSS進(jìn)行KMO和Bartlett球形度檢驗(yàn)，其中KMO=0.606（>0.6），P=0.000（<0.05），兩項(xiàng)均通過(guò)檢驗(yàn)。因此，可以利用這些上述指標(biāo)對(duì)黑龍江省宜居水平進(jìn)行因子分析。

2. 公因子提取

本文利用主成分分析法提取公因子，計(jì)算特征根與方差貢獻(xiàn)率，如表1所示，提取兩個(gè)特征根大于1的公因子，其累積方差貢獻(xiàn)率為81.102%，因此前2個(gè)公因子可以保留原始變量的大部分信息。

本文利用Kaiser 標(biāo)準(zhǔn)化最大方差法進(jìn)行因子旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣如表4所示，得到黑龍江省宜居水平體系中兩類主因子F1、F2，根據(jù)表1，得到F1、F2的方差貢獻(xiàn)率分別為56.208%、24.894%，累積方差貢獻(xiàn)率為81.102%。

3. 因子命名

F1在GDP、平均工資、公共汽車運(yùn)營(yíng)數(shù)量、竣工房屋建筑面積、公共財(cái)政支出、衛(wèi)生機(jī)構(gòu)數(shù)量、高等學(xué)校數(shù)量上載荷系數(shù)較大，由于這些指標(biāo)能夠有效反應(yīng)經(jīng)濟(jì)狀況以及生活的方方面面，例如出行、教育、就醫(yī)、生活基礎(chǔ)條件等，故把F1命名為“城市基礎(chǔ)環(huán)境因子”。

同理，F(xiàn)2在公共財(cái)政支出、人均水資源量、人均公園綠地面積載荷系數(shù)較大，這些指標(biāo)反映了地區(qū)的環(huán)境狀況，故F2命名為“城市生態(tài)因子”。

其中，公共財(cái)政支出在F1、F2在其上的載荷系數(shù)均較大，是因?yàn)槠浒苏畬?duì)各種項(xiàng)目的投入，對(duì)各個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況和環(huán)境狀況均有較大影響。

4. 計(jì)算因子得分

由SPSS結(jié)果，從而得到城市基礎(chǔ)環(huán)境因子及城市生態(tài)因子為：

根據(jù)城市基礎(chǔ)環(huán)境因子及城市生態(tài)因子的方差貢獻(xiàn)率分別為56.208%、24.894%，可以得到總得分函數(shù)為：

F=0.56208F1+0.24894F2

帶入數(shù)據(jù)，得到最終得分情況。其中總得分前三為哈爾濱、黑河、伊春，因此，這些城市在黑龍江省適合宜居;而排名后三的城市為鶴崗、綏化、雞西，這些城市在黑龍江并不宜居。

從城市基礎(chǔ)環(huán)境因子（F1）分析，排名前三的城市為哈爾濱、牡丹江、大慶。哈爾濱為黑龍江省會(huì)，也是交通樞紐之一，便捷的交通、完善的基礎(chǔ)設(shè)施和龐大的人口數(shù)量能在一定程度上促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，大慶蘊(yùn)含著豐富的石油，靠著先進(jìn)的工業(yè)和豐富的資源位居黑龍江省經(jīng)濟(jì)第二，牡丹江雖位于龍東地區(qū)，與俄羅斯接壤，靠著先天的地理優(yōu)勢(shì)與對(duì)外貿(mào)易在經(jīng)濟(jì)上位居前列;而后三名為七臺(tái)河、雞西、鶴崗，這些城市位于龍東地區(qū)，交通略微閉塞，與外省沒(méi)有過(guò)多的經(jīng)濟(jì)往來(lái)，這樣的四大煤城，近年來(lái)也因?yàn)檫^(guò)度開(kāi)采導(dǎo)致資源耗盡，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)方面不是很理想。

從城市生態(tài)因子（F2）分析，排名前三的城市為伊春、黑河、雙鴨山，這些城市中植被覆蓋率名列前茅，并且擁有大量的森林公園，因此生態(tài)環(huán)境宜居;后三名的城市為大慶、齊齊哈爾、綏化，由于工業(yè)較發(fā)達(dá)，忽略了環(huán)境方面的問(wèn)題，因此在環(huán)境方面排名落后。

（三）聚類分析實(shí)證結(jié)果

利用SPSS進(jìn)行系統(tǒng)聚類，結(jié)果為圖1所示，在閾值為2的情況下可以分為4類。第一類為高發(fā)展城市，包括哈爾濱;第二類為良發(fā)展城市，包括伊春、黑河;第三類為中發(fā)展城市，包括齊齊哈爾、佳木斯、雙鴨山、大慶、牡丹江;第四類為低發(fā)展地區(qū)，包括鶴崗、綏化、七臺(tái)河、雞西。

作為偏遠(yuǎn)地區(qū)，從整體來(lái)看，黑龍江省的大多數(shù)城市為中低發(fā)展城市，僅有一個(gè)為高發(fā)展城市，說(shuō)明黑龍江地區(qū)發(fā)展嚴(yán)重不均衡，特別是龍東地區(qū)，交通閉塞且發(fā)展較落后，應(yīng)該使用一些政策刺激這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

四、結(jié)論與建議

從上面的分析可以得出，黑龍江的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平過(guò)于落后，且發(fā)展不平衡過(guò)大。針對(duì)以上現(xiàn)象，提出如下幾點(diǎn)建議：

第一，加大政府各項(xiàng)投入。黑龍江整體水平過(guò)于落后，發(fā)展機(jī)會(huì)較少，也造成了人員的損失，因此，對(duì)中低發(fā)展地區(qū)進(jìn)行一定的投入，加強(qiáng)并完善公共服務(wù)和基礎(chǔ)環(huán)境的建設(shè)。

第二，充分利用地理優(yōu)勢(shì)。黑龍江省與俄羅斯省僅隔一條河流，因此一些邊境城市可以利用地理位置的優(yōu)勢(shì)，大力促進(jìn)外貿(mào)經(jīng)濟(jì)，來(lái)加快整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而非邊境城市，可以讓省會(huì)城市帶動(dòng)周邊城市一起發(fā)展。

第三，積極利用自然資源。黑龍江省蘊(yùn)藏著豐富的自然資源，如大慶的石油、四大煤城的煤資源、豐富的森林資源等，合理利用這些資源，可以促進(jìn)工業(yè)、旅游業(yè)的發(fā)展。

第四，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)。一些城市的城市基礎(chǔ)環(huán)境因子得分較高，而城市生態(tài)因子得分較低，這說(shuō)明一些城市在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，忽略了生態(tài)環(huán)境的治理，因此各個(gè)地區(qū)要積極對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行建設(shè)，加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)、增加植樹(shù)造林、推進(jìn)整個(gè)黑龍江省使用清潔能源。

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（作者單位：東北大學(xué)秦皇島分校數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院）

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