基于主成分聚類的河北省物流發(fā)展能力分析

田 媛，盧建昌

（華北電力大學(xué) 工商管理學(xué)院，河北 保定 071003）

近年來，針對(duì)區(qū)域物流能力和發(fā)展水平，國內(nèi)外學(xué)者從不同角度進(jìn)行了相關(guān)研究。如姚楊[1]采用模糊綜合評(píng)判、廖迎[2]利用面板單位根與面板協(xié)整理論進(jìn)行了評(píng)判，但這些方法權(quán)重的確定主觀性較強(qiáng)，造成評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際相偏離。

針對(duì)這一問題，學(xué)者探索并運(yùn)用更為客觀合理的綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)區(qū)域物流發(fā)展水平進(jìn)行相關(guān)的理論和實(shí)踐研究。Alikens[3]較早地關(guān)注物流設(shè)施選擇問題，并設(shè)定了復(fù)雜的單梯隊(duì)多物產(chǎn)能有限模型，但沒有涉及區(qū)域范圍隨機(jī)變動(dòng)下的配送問題。

國內(nèi)方面，海峰[4]指出區(qū)域物流是在一定的地理環(huán)境中，以大中型城市為中心，結(jié)合物流輻射的有效范圍，服務(wù)于本區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展；劉曉峰[5]認(rèn)為現(xiàn)代物流促進(jìn)新型產(chǎn)業(yè)形成、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高資源配置效率，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。不過對(duì)區(qū)域物流與區(qū)域能力的研究?jī)H局限于概念的界定和定性的描述，缺乏對(duì)影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物流因素的分析研究，使得到的結(jié)論具有片面性。因此，本文首先建立區(qū)域物流發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用主成分分析和聚類分析對(duì)河北省各地區(qū)的物流發(fā)展進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)并分類，最后得出結(jié)論。

1 區(qū)域物流發(fā)展能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和模型選擇

1.1 區(qū)域物流發(fā)展能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)

反映區(qū)域物流發(fā)展?fàn)顩r的指標(biāo)體系是非常復(fù)雜的，根據(jù)區(qū)域物流對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響程度及數(shù)據(jù)的可獲性，選取的指標(biāo)從不同角度反映了區(qū)域物流的發(fā)展特征。地區(qū)GDP（X1）和交通運(yùn)輸倉儲(chǔ)總值（X2）。GDP反映一個(gè)地區(qū)的綜合實(shí)力，該值越大說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越好，在區(qū)域物流中心系統(tǒng)中的地位就越重要；交通運(yùn)輸倉儲(chǔ)總值越大，說明該地區(qū)物流基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的產(chǎn)出效益越大。社會(huì)消費(fèi)零售總額（X3）反映區(qū)域物流服務(wù)的需求狀況。公路里程（X4）、公路貨運(yùn)量（X5）、民用汽車擁有量（X6）反映了區(qū)域物流發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)；電話用戶（X7）、國際互聯(lián)網(wǎng)人數(shù)（X8）反映信息發(fā)展水平。

1.2 區(qū)域物流發(fā)展現(xiàn)狀的評(píng)價(jià)模型

在大多數(shù)情況下，許多變量之間存在一定的相關(guān)關(guān)系，因此，有可能用較少的綜合指標(biāo)分析存在于各變量中的各類信息，而各綜合指標(biāo)之間彼此是不相關(guān)的。主成分分析就是用少數(shù)幾個(gè)因子來描述許多指標(biāo)或因素之間的聯(lián)系，以較少幾個(gè)指標(biāo)反映原資料的大部分信息的統(tǒng)計(jì)方法。

具體步驟如下：

（5）用各主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，線性加權(quán)求和得到綜合評(píng)價(jià)函數(shù)

Fi反映了第i個(gè)地區(qū)物流發(fā)展的綜合實(shí)力，F(xiàn)i值越高，說明該地區(qū)物流發(fā)展綜合實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng)。

1.3 區(qū)域物流發(fā)展聚類分析模型

鑒于前面主成分分析已經(jīng)得到2個(gè)能夠反映原始變量的絕大多數(shù)信息，并且是互不相關(guān)的綜合主成分指標(biāo)，因此采用這2個(gè)主成分指標(biāo)對(duì)河北省各地區(qū)的物流發(fā)展能力進(jìn)行聚類分析，簡(jiǎn)化了需處理的問題。利用主成分分析得到的前2個(gè)主成分組成的矩陣為以此作為聚類分析的樣本矩陣。

（1）采用系統(tǒng)聚類法中的類平均聚類進(jìn)行分析；

2 實(shí)證分析

近年來，河北的物流業(yè)雖然有了長(zhǎng)足發(fā)展，但整體上看，仍處于初級(jí)階段，物流發(fā)展規(guī)劃對(duì)其物流實(shí)踐具有重要作用，故希望能通過研究對(duì)整個(gè)河北省物流系統(tǒng)規(guī)劃提供一些有價(jià)值的參考。本文的數(shù)據(jù)來自2011河北省統(tǒng)計(jì)年鑒，原始數(shù)據(jù)如表1。

表1 各評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)

2.1 河北省各地區(qū)物流發(fā)展能力綜合評(píng)價(jià)

（1）利用SPSS對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，消除量綱影響；其次利用巴特利特球體檢驗(yàn)法和KMO檢驗(yàn)法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)據(jù)進(jìn)行適用性檢驗(yàn)，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，KMO值為0.646，在0.5-1.0之間，適合做因子分析，如表2。

表2 KMO和Bartlett的檢驗(yàn)

（2）計(jì)算各變量的特征值，貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率，根據(jù)累計(jì)貢獻(xiàn)率提取主成分，前兩個(gè)主成分以87.36%的精度體現(xiàn)了原始指標(biāo)，如表3。

表3 特征值和方差貢獻(xiàn)率

（3）根據(jù)輸出的旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣，定義因子名稱；根據(jù)因子成分得分系數(shù)矩陣得到因子公式，進(jìn)而得到綜合評(píng)價(jià)函數(shù)。

從表4中看出，第一公因子F1，基本支配了地區(qū)GDP（X1）、交通運(yùn)輸倉儲(chǔ)總值（X2）、社會(huì)消費(fèi)零售總額（X3）、公路貨運(yùn)量（X4）、電話用戶（X5），反映了影響河北省區(qū)域物流發(fā)展經(jīng)濟(jì)、信息環(huán)境，是區(qū)域物流發(fā)展的宏觀因素，因而稱為物流環(huán)境因子。第二公因子F2，基本支配了民用汽車擁有量（X6）、國際互聯(lián)網(wǎng)人數(shù)（X7）和公路里程（X8），反映了區(qū)域物流發(fā)展的物流設(shè)施基礎(chǔ)，因而定義為物流基礎(chǔ)能力因子。

表4 旋轉(zhuǎn)成分矩陣

根據(jù)因子成分得分系數(shù)矩陣，得到公式（1）如下：

由公式（1）和表3，得到區(qū)域物流發(fā)展的綜合評(píng)價(jià)函數(shù)為：

（4）河北省各地區(qū)綜合績(jī)效得分排名（見表5）

表5

計(jì)算出的綜合指數(shù)比較全面地反映了一個(gè)城市在區(qū)域物流系統(tǒng)中的地位和作用，綜合評(píng)價(jià)得分越高，說明該城市的物流發(fā)展水平越高。根據(jù)表5，可以將河北省區(qū)域物流發(fā)展大致分為3個(gè)層次，第一層F＞（）0 為石家莊、唐山和邯鄲，區(qū)域物流發(fā)展綜合能力遙遙領(lǐng)先；第二層保定、滄州和秦皇島；第三層余下城市，物流綜合能力較弱。

2.2 河北省各地區(qū)物流發(fā)展能力的聚類分析

利用前面主成分分析得到的2個(gè)主成分指標(biāo)數(shù)據(jù)，組成聚類分析的樣本矩陣Y11×2，按照類平均法對(duì)河北省各地區(qū)的物流發(fā)展能力進(jìn)行聚類分析，并畫出聚類圖。取d=3，將河北省的11個(gè)城市分為（1）石家莊；（2）唐山；

（3）秦皇島、滄州、保定、邯鄲和廊坊；（4）承德、衡水、邢臺(tái)和張家口。

最后，結(jié)合各城市所處的地理位置以及主成分聚類分析結(jié)果，將全省的區(qū)域物流中心劃分為三個(gè)級(jí)別。一級(jí)物流中心：石家莊、唐山；二級(jí)物流中心：秦皇島、保定、廊坊、滄州和邯鄲；三級(jí)物流中心：承德、衡水、邢臺(tái)和張家口。

3 結(jié) 論

用主成分聚類的定量分析方法對(duì)河北省各地區(qū)的物流發(fā)展進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)并分類，得出的結(jié)論客觀，較有說服力，為區(qū)域物流規(guī)劃提供了重要參考和依據(jù)；以主成分指標(biāo)組成的新矩陣作為聚類分析的樣本矩陣，原理清晰，計(jì)算簡(jiǎn)單，減少了計(jì)算的工作量。

從研究分析的結(jié)果得出，石家莊、唐山物流能力較強(qiáng)，衡水、承德物流水平相對(duì)較弱，說明制度政策、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的氛圍對(duì)當(dāng)?shù)匚锪靼l(fā)展影響很大；其次地理位置顯然是影響區(qū)域物流發(fā)展的重要因素。所以物流發(fā)展水平較高城市如唐山，石家莊應(yīng)充分利用其區(qū)位優(yōu)勢(shì)和能源優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提升服務(wù)功能，推動(dòng)要素集聚，增強(qiáng)帶動(dòng)能力；對(duì)于物流發(fā)展水平較弱的城市，政府應(yīng)該為其創(chuàng)造良好的政策環(huán)境，制定促進(jìn)發(fā)展的有關(guān)政策和措施，建立全省統(tǒng)一共享的物流信息綜合服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)各地區(qū)物流的平衡健康發(fā)展。

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