洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)的初步區(qū)劃與調(diào)整

摘要： 洞庭湖區(qū)是湖南省十分重要的經(jīng)濟區(qū)域，但由于各種原因，湖區(qū)的生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)了一系列環(huán)境問題，與經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾日益凸顯。本文借鑒目前已有的關(guān)于生態(tài)經(jīng)濟區(qū)劃的理論和方法，選取了湖區(qū)經(jīng)濟、社會、環(huán)境三類24個指標(biāo)，運用SPSS軟件對指標(biāo)數(shù)據(jù)進行主成分分析和聚類分析，得出區(qū)劃初步結(jié)果。同時結(jié)合實際情況，對初步區(qū)劃結(jié)果進行了定性的調(diào)整。

關(guān)鍵詞： 洞庭湖區(qū) 生態(tài)經(jīng)濟區(qū)劃 生態(tài)經(jīng)濟建設(shè)

洞庭湖位于長江中游荊江河段南岸，地處湖南省北部和湖北省南部間，是我國第二大淡水湖泊。本文中的洞庭湖區(qū)僅指的是洞庭湖湖南省部分（未包括湖北省的公安、石首、松滋等），范圍包括岳陽市、常德市、益陽市三個市，共24個縣（市、區(qū)），土地面積為45363 km ，占到湖南省土地總面積的21.4%（具體見圖1）。在經(jīng)濟上取得巨大成就的同時，洞庭湖區(qū)的生態(tài)環(huán)境卻令人擔(dān)憂，湖區(qū)生態(tài)經(jīng)濟建設(shè)更顯得刻不容緩。

1.湖區(qū)區(qū)劃指標(biāo)的建立

由于生態(tài)經(jīng)濟區(qū)劃的復(fù)雜性、綜合性，強調(diào)自然和人文的有機耦合，因此在指標(biāo)的選取上就必須做到全面，指標(biāo)必須包含生態(tài)、經(jīng)濟、社會等多方面的因素。本文在參照前人指標(biāo)體系選擇的基礎(chǔ)上，結(jié)合湖南洞庭湖區(qū)的實際情況，分別從社會、經(jīng)濟和生態(tài)方面選取了24個指標(biāo)來構(gòu)建本文生態(tài)經(jīng)濟區(qū)劃的指標(biāo)體系①。（見表1）

2.SPSS指標(biāo)數(shù)據(jù)分析處理

2.1主成分分析

2.1.1將原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理

本文選取了20個行政單位，選取2004年的指標(biāo)24個，這樣就組成一個20×24的原始數(shù)據(jù)矩陣。其中對原始數(shù)據(jù)矩陣X用以下公式進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。公式如下：

2.1.2計算所有變量的相關(guān)矩陣Ｒ，得到相關(guān)系數(shù)矩陣：

2.1.3因子提取

采用主成分分析法，利用相關(guān)系數(shù)矩陣Ｒ進行因子提取。在SPSS中可以得到所有指標(biāo)的特征值。根據(jù)特征值大于1的提取原則，并且公共因子的在變量總方差中所占的累計百分?jǐn)?shù)達到84.661%，所以得到了能夠綜合反映洞庭湖區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟狀況的5個公因子。（見表2）

2.1.4因子旋轉(zhuǎn)

為便于對主因子進行解釋，知道每個主因子的意義，本文對因子載荷矩陣進行了旋轉(zhuǎn)。本文用的是最常用的最大方差旋轉(zhuǎn)法（Varimax）。（旋轉(zhuǎn)后的主成分特征值、貢獻率和累計貢獻率見表3）

2.1.5主成分的確定

計算5個主成分的得分。由20個區(qū)域5個主成分的因子得分組成一個新的數(shù)據(jù)矩陣S；由這個數(shù)據(jù)矩陣S組成下一步聚類分析的原始數(shù)據(jù)，根據(jù)主成分得分及方差貢獻確定權(quán)重（見表4），根據(jù)權(quán)重值，算出各區(qū)域綜合因子得分，并進行排序（見表5）。

2.2聚類分析

本文采用了系統(tǒng)聚類法（Hierarchical Cluster），定義各樣本點之間距離采用的是平方歐氏距離（Euclidean distance），接著計算出每2個樣本間的歐氏距離系數(shù)D ，其公式為：

式中：D —i，j兩點的距離系數(shù)；X —第i點第k因子的值；X —第j點第k因子的值；m—因子的個數(shù)；q—指數(shù)。（公式：3）

然后根據(jù)距離系數(shù)，按照最短距離法，從矩陣表中選擇距離系數(shù)相似的樣本歸并為一類，將其組成新的序列，繼續(xù)計算新類同其它樣本之間的距離，如此反復(fù)，每進行一次縮小一類，直到得到所需的結(jié)果為止。通過系統(tǒng)聚類，可以得到樹狀譜系圖（圖2所示）。

從以上的聚類結(jié)果來看，在取歐氏距離為2.3時，可以將湖區(qū)分為7類，從綜合聚類結(jié)果來看，由于生態(tài)經(jīng)濟區(qū)劃的劃分首先強調(diào)的連片性和相似性，故為了綜合考慮起見，本文又對三類指標(biāo)分別進行了主成分分析，并得到了各自的主成分綜合得分表，在初步聚類結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合生態(tài)和經(jīng)濟、社會單類指標(biāo)主成分綜合得分，并參照湖區(qū)的實際情況，最終可得中心城市生態(tài)經(jīng)濟區(qū)、北部沿湖平原生態(tài)經(jīng)濟區(qū)、中部丘崗綜合生態(tài)經(jīng)濟區(qū)、環(huán)湖山地丘陵生態(tài)經(jīng)濟區(qū)四個區(qū)域（區(qū)劃圖見圖3，分區(qū)結(jié)果和特點見表6和表7）。

注釋：

①本文數(shù)據(jù)來源主要是2005—2006年湖南省統(tǒng)計年鑒；2005年湖南省年鑒；2004年湖南省國土資源廳統(tǒng)計的湖南省各個縣區(qū)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)；湖南省國土委員會辦公室和湖南省經(jīng)濟研究中心1985年編寫的洞庭湖區(qū)整治開發(fā)綜合考察研究專題報告等。

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注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文?！?/p>