基于主成分聚類的河北省物流發展能力分析

田 媛，盧建昌

（華北電力大學 工商管理學院，河北 保定 071003）

近年來，針對區域物流能力和發展水平，國內外學者從不同角度進行了相關研究。如姚楊[1]采用模糊綜合評判、廖迎[2]利用面板單位根與面板協整理論進行了評判，但這些方法權重的確定主觀性較強，造成評價結果與實際相偏離。

針對這一問題，學者探索并運用更為客觀合理的綜合評價方法對區域物流發展水平進行相關的理論和實踐研究。Alikens[3]較早地關注物流設施選擇問題，并設定了復雜的單梯隊多物產能有限模型，但沒有涉及區域范圍隨機變動下的配送問題。

國內方面，海峰[4]指出區域物流是在一定的地理環境中，以大中型城市為中心，結合物流輻射的有效范圍，服務于本區域的經濟發展；劉曉峰[5]認為現代物流促進新型產業形成、優化產業結構、提高資源配置效率，促進區域經濟的發展。不過對區域物流與區域能力的研究僅局限于概念的界定和定性的描述，缺乏對影響區域經濟發展的物流因素的分析研究，使得到的結論具有片面性。因此，本文首先建立區域物流發展評價指標體系，利用主成分分析和聚類分析對河北省各地區的物流發展進行綜合評價并分類，最后得出結論。

1 區域物流發展能力的評價指標體系和模型選擇

1.1 區域物流發展能力的評價指標

反映區域物流發展狀況的指標體系是非常復雜的，根據區域物流對區域經濟的影響程度及數據的可獲性，選取的指標從不同角度反映了區域物流的發展特征。地區GDP（X1）和交通運輸倉儲總值（X2）。GDP反映一個地區的綜合實力，該值越大說明經濟發展水平越好，在區域物流中心系統中的地位就越重要；交通運輸倉儲總值越大，說明該地區物流基礎設施產生的產出效益越大。社會消費零售總額（X3）反映區域物流服務的需求狀況。公路里程（X4）、公路貨運量（X5）、民用汽車擁有量（X6）反映了區域物流發展的物質基礎；電話用戶（X7）、國際互聯網人數（X8）反映信息發展水平。

1.2 區域物流發展現狀的評價模型

在大多數情況下，許多變量之間存在一定的相關關系，因此，有可能用較少的綜合指標分析存在于各變量中的各類信息，而各綜合指標之間彼此是不相關的。主成分分析就是用少數幾個因子來描述許多指標或因素之間的聯系，以較少幾個指標反映原資料的大部分信息的統計方法。

具體步驟如下：

（5）用各主成分的方差貢獻率作為權重，線性加權求和得到綜合評價函數

Fi反映了第i個地區物流發展的綜合實力，Fi值越高，說明該地區物流發展綜合實力和競爭力越強。

1.3 區域物流發展聚類分析模型

鑒于前面主成分分析已經得到2個能夠反映原始變量的絕大多數信息，并且是互不相關的綜合主成分指標，因此采用這2個主成分指標對河北省各地區的物流發展能力進行聚類分析，簡化了需處理的問題。利用主成分分析得到的前2個主成分組成的矩陣為以此作為聚類分析的樣本矩陣。

（1）采用系統聚類法中的類平均聚類進行分析；

2 實證分析

近年來，河北的物流業雖然有了長足發展，但整體上看，仍處于初級階段，物流發展規劃對其物流實踐具有重要作用，故希望能通過研究對整個河北省物流系統規劃提供一些有價值的參考。本文的數據來自2011河北省統計年鑒，原始數據如表1。

表1 各評價指標原始數據

2.1 河北省各地區物流發展能力綜合評價

（1）利用SPSS對原始數據進行標準化處理，消除量綱影響；其次利用巴特利特球體檢驗法和KMO檢驗法對標準化后數據進行適用性檢驗，根據檢驗結果，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

（2）計算各變量的特征值，貢獻率和累計貢獻率，根據累計貢獻率提取主成分，前兩個主成分以87.36%的精度體現了原始指標，如表3。

表3 特征值和方差貢獻率

（3）根據輸出的旋轉后的因子載荷矩陣，定義因子名稱；根據因子成分得分系數矩陣得到因子公式，進而得到綜合評價函數。

從表4中看出，第一公因子F1，基本支配了地區GDP（X1）、交通運輸倉儲總值（X2）、社會消費零售總額（X3）、公路貨運量（X4）、電話用戶（X5），反映了影響河北省區域物流發展經濟、信息環境，是區域物流發展的宏觀因素，因而稱為物流環境因子。第二公因子F2，基本支配了民用汽車擁有量（X6）、國際互聯網人數（X7）和公路里程（X8），反映了區域物流發展的物流設施基礎，因而定義為物流基礎能力因子。

表4 旋轉成分矩陣

根據因子成分得分系數矩陣，得到公式（1）如下：

由公式（1）和表3，得到區域物流發展的綜合評價函數為：

（4）河北省各地區綜合績效得分排名（見表5）

表5

計算出的綜合指數比較全面地反映了一個城市在區域物流系統中的地位和作用，綜合評價得分越高，說明該城市的物流發展水平越高。根據表5，可以將河北省區域物流發展大致分為3個層次，第一層F＞（）0 為石家莊、唐山和邯鄲，區域物流發展綜合能力遙遙領先；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 河北省各地區物流發展能力的聚類分析

利用前面主成分分析得到的2個主成分指標數據，組成聚類分析的樣本矩陣Y11×2，按照類平均法對河北省各地區的物流發展能力進行聚類分析，并畫出聚類圖。取d=3，將河北省的11個城市分為（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、邢臺和張家口。

最后，結合各城市所處的地理位置以及主成分聚類分析結果，將全省的區域物流中心劃分為三個級別。一級物流中心：石家莊、唐山；二級物流中心：秦皇島、保定、廊坊、滄州和邯鄲；三級物流中心：承德、衡水、邢臺和張家口。

3 結 論

用主成分聚類的定量分析方法對河北省各地區的物流發展進行綜合評價并分類，得出的結論客觀，較有說服力，為區域物流規劃提供了重要參考和依據；以主成分指標組成的新矩陣作為聚類分析的樣本矩陣，原理清晰，計算簡單，減少了計算的工作量。

從研究分析的結果得出，石家莊、唐山物流能力較強，衡水、承德物流水平相對較弱，說明制度政策、市場經濟的氛圍對當地物流發展影響很大；其次地理位置顯然是影響區域物流發展的重要因素。所以物流發展水平較高城市如唐山，石家莊應充分利用其區位優勢和能源優勢，進一步提升服務功能，推動要素集聚，增強帶動能力；對于物流發展水平較弱的城市，政府應該為其創造良好的政策環境，制定促進發展的有關政策和措施，建立全省統一共享的物流信息綜合服務平臺，促進各地區物流的平衡健康發展。

[1]姚楊.基于改進權重的模糊綜合評判方法[J].鄖陽師范高等專科學校學報，2008(3):43-44.

[2]廖迎.區域物流與區域經濟增長的實證研究[J].南昌大學學報，2008(3):26-27.

[3]Aikens.Facility location models for distribution planning[J].European Journal of Operational Research,1985(3):263-279.

[4]海峰.區域物流論[M].北京：經濟管理出版社，2003.

[5]劉曉峰.現代物流業對區域經濟的促進作用[J].商業時代，2005(11):35-36.

[6]馬永剛.長江三角物流基礎設施布局優化研究[J].中國流通經濟，2008(1):13-15.

[7]王曉姝.物流發展水平對區域經濟發展的影響分析[J].大連大學學報，2010(2):12-13.

[8]黎云鵬.主成分聚類分析在廣西物流戰略規劃中的應用[J].市場論壇，2010(5):34-35.

[9]金鳳花.基于場論的區域物流發展水平評價及聚類分析[J].經濟地理，2010(7):61-63.

[10]朱中華.基于主成分聚類的江西省物流規劃分析[J].物流工程與管理，2009(8):22-24.

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