基于主成分分析法的江西無水港選址

李強 陳雪玫

【摘 要】 為更加精確地研究無水港選址，分析影響無水港選址的指標因素，采用主成分分析法建立數學模型對無水港選址的問題進行評價。以江西省11個城市為例，得出11個城市的選址順序。由主成分分析法得出的結論具有說服力，對江西省的無水港選址、政策的制定和執行等方面都具有參考價值。

【關鍵詞】 無水港；主成分分析法；選址；指標因素

0 引 言

隨著經濟全球化的發展，國與國之間的貿易往來日益密切，港口作為國際物流運輸的大型樞紐，其作用也是越來越明顯。港口數量的增加加劇了港口之間的競爭，為了獲取更多的發展資源，各大港口已不再局限于在港口所在地開展業務，開始向內陸城市延伸。與此同時，內陸的一些外貿企業也希望在本地就能實現“一關三檢”，達到港口“直通”的效應。由此，無水港作為一種新的現代物流中心應運而生。[1]

縱觀國內外研究可以發現，無水港選址問題的分析大多以定性的方法為主，很少采用定量方法。本文從分析影響無水港選址的指標因素出發，基于主成分分析法，以江西省為例，綜合評價11個城市選址問題。采用定量的研究方法，能夠避免在采用定性研究方法時，因主觀因素而導致結果的不精確。

1 無水港選址指標的影響因素

無水港的選址，必須嚴格遵循選址的適應性、經濟性、戰略性、整體性、動態性、協調性原則。目前無水港選址指標體系的設計缺乏標準的規范。從理論上分析，一個指標體系應能充分、準確地反映評價對象的特點和實際水平，評價內容應能包括影響評價的一切因素。但實際上，在一個問題中，影響評價對象的因素很多，很難將所有的影響因素進行定量化，并將其包括在指標體系中。因此，在設計指標體系時，應對這些影響因素作必要的取舍。本文借鑒國外成功選址案例，結合我國實踐情況，在遵循選址基本原則的基礎上，將無水港選址的影響因素歸為社會環境因素和經濟環境因素兩大類（見圖1），再對影響因素進行分析。

1.1 社會環境因素

根據無水港的功能，首先應考慮在運輸量大、運輸發展空間大、對附近區域具有較強輻射和集散作用的城市選址。隨著地區經濟的發展，地區貿易量、貨物運輸量及地區的社會環境等成為影響無水港選址不可忽視的因素。數量充足和質量較高的勞動力條件是無水港選址考慮的因素之一，無水港所在城市的社會經濟水平也決定其經濟效益。地區工業的發展對國際貿易服務具有支撐作用，有利于無水港建設和運營。無水港的發展同時也需要較好的運輸網絡，交通運輸條件在運輸網絡中起到了關鍵作用。在諸多的社會環境因素中，可以選用規模以上工業企業數量、道路長度、貨運總量、城鎮就業人數對其進行評價。

1.2 經濟環境因素

無水港的設立應依托經濟中心城市，經濟中心城市良好的基礎設施和經濟基礎有利無水港的生存和發展，同時，無水港又能擴大經濟中心城市的國際港口功能。地區經濟發展水平的高低影響該地區的貨物供給和需求量，為保證貨物來源充足，無水港選址應傾向于經濟發達地區。經濟發達地區一般都具有較多的資產投資，基礎設施建設尤其是交通設施建設比較完善，有利于無水港在該地區的形成和發展。無水港是隨著經濟的發展而逐漸產生的，地區經濟發展水平是無水港選址規劃重點考慮的因素，其評價指標可采用GDP及GDP增速、進出口總額、工業生產總值、固定資產投資總額來衡量。

2 主成分分析法

主成分分析法是一種通過降維技術將多個變量化為少數幾個重要變量的一種多元統計方法。其目的是用較少的變量解釋原始資料中的大部分變量，亦即期望能將許多相關性很高的變量轉化成彼此相互獨立的變量，能在其中選取比原始變量個數少，且能解釋大部分資料之變異的幾個新的變量，也就是所謂的主成分，而這幾個主成分也就成為解釋資料的綜合性指標。主成分分析法的具體計算步驟如下：

（1）選取標準化原始數據；

（2）計算相關系數矩陣；

（3）求特征值和特征向量；

（4）求主成分。

3 實證分析

本文以江西省南昌、景德鎮、萍鄉、九江、新余、鷹潭、贛州、吉安、宜春、撫州、上饒等11個城市為例，對江西省的無水港選址問題進行研究。

按照選取指標時所遵循的科學性、可比性、合成性、可操作性的原則，提取GDP（x1）、GDP增速（x2）、工業生產總值（x3）、進出口總額（x4）、固定資產投資總額（x5）、規模以上工業企業數量（x6）、城鎮就業人數（x7）、道路長度（x8）、貨運總量（x9）等9個關鍵性指標作為分析對象，原始數據見表1。

運用主成分分析法對表中11個城市的數據進行分析，按照特征值大于1的原則提取2個主成分，其累計方差貢獻率為79.658%。采用方差最大化的方法對原始變量的載荷矩陣進行變換，得到因子載荷矩陣（見表2）和主成分得分系數矩陣（見表3）。

表2中，主成分F1包括GDP及GDP增速、工業生產總值、進出口總額、固定資產投資總額、規模以上工業企業數量、城鎮就業人數、道路長度，主成分F2包括貨運總量。

根據表3主成分得分系數矩陣，計算各主成分得分：

F1=0.131 ？x1 + 0.244 ？x2 + 0.186 ？x3 Ha 0.045 ？x4 + 0.091 ？x5 + 0.286 ？x6 + 0.082 ？x7 + 0.207 ？x8 Ha 0.273 ？x9

F2=0.105 ？x1 Ha 0.238 ？x2 + 0.001 ？x3 + 0.353 ？x4 + 0.111 ？x5 Ha 0.212 ？x6 + 0.184 ？x7 Ha 0.081 ？x8 + 0.598 ？x9

綜合得分：F=0.827 ？F1 + 0.173 ？F2

運用以上公式求得11個城市綜合得分及排序（見表4）。

4 結 語

由江西省11個城市的選址順序可以看出，南昌的得分遠高于其他城市。這說明南昌是江西省建設無水港的首選城市，與2009年國務院通過的《物流業調整和振興計劃》中提出“將南昌市確定為區域性物流節點城市，將南昌向塘鐵路-公路關鍵型物流基地打造成中部地區第一大無水港”的要求相吻合。繼南昌之后，江西省各城市也在加緊無水港建設，其中已開通贛州―深圳、贛州―廈門集裝箱班列和吉安―廈門、上饒―寧波海鐵聯運，鷹潭、上饒等城市的無水港建設也在繼續推進。

參考文獻：

[1] 楊楠，李弘，王騰，等.基于PEST的內蒙古無水港選址評價及對策研究[J].技術與方法，2012（7）：223-226，346.