基于因子聚類分析的四川省城市發展競爭力比較研究

藍　英　杜　瀟

(1.川北醫學院管理學院　四川南充　637007；2.四川大學經濟學院　四川成都　610200)

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基于因子聚類分析的四川省城市發展競爭力比較研究

藍英1杜瀟2

(1.川北醫學院管理學院四川南充637007；2.四川大學經濟學院四川成都610200)

摘要：文章運用主成分分析和聚類分析法，對四川省各城市的城市競爭力進行實證分析發現，各城市競爭力差距非常明顯，成都作為首位城市“一城獨大”、全省缺乏梯隊城市。為此，筆者建議成都可適當放緩經濟發展速度，著力提升社會效益和生態效益，增強城市可持續競爭力；成都應適當控制其極化作用，努力發揮其擴散作用，帶動周圍的綿陽、德陽、眉山、樂山及資陽等“點”的發展；其余城市可充分發揮比較優勢，避免回程效應的影響，形成各具特色的城市競爭力；自貢、攀枝花和南充要努力盡快構筑起川南、攀西和川東北各區域的發展“極”，同時，還要帶領本區域其他城市加快發展形成合力，盡快成為成都的腹地發展“點”。這樣，全省最終形成“極”帶“點”、“點”跟“極”的“多點多極”的相互協調發展格局。

關鍵詞：四川省；城市競爭力；因子分析；聚類分析；因果累積理論

一、問題的提出

一個城市經濟的發展程度，在很大程度上取決于城市競爭力的強弱。進入新世紀以來，四川省實現了社會經濟快速發展。但由于發展基礎、資源稟賦等因素的影響，各地市州發展較不平衡，集中體現在各地市州城市競爭力差異比較明顯。具體來說，與江蘇和浙江等東部發達省份相比，省會城市成都經濟社會發展較好，缺乏明晰的梯次城市發展作支撐，成都顯得“一城獨大”。鐘海燕在對成渝經濟區城市體系進行測度時也發現，成渝經濟區城市體系屬于雙核首位分布型，成都和重慶與其他城市的規模差距不斷拉大，城市體系出現斷層，屬于城市群發展初級階段，擴展效應不明顯[1]。為扭轉成都與省內其他地市州在經濟社會發展中日益擴大的差距，培育新的經濟增長極，從2013年開始，四川啟動實施了“提升首位城市、著力次級突破”的多點多極支撐發展戰略，希望通過五年左右時間的努力，力爭構建強有力的市級經濟支撐點。具體而言：需要突出做強市(州)經濟梯隊、做大區域經濟板塊，努力形成首位城市成都一馬當先、梯次競相跨越的生動局面；以加快發展城市群、培育區域中心城市為重點，強化中心城市對周圍城市的輻射帶動作用。當前，只有在深入研究各地市州經濟社會發展優劣勢基礎上，才能找準發展方向，制定科學的“多點多極”發展戰略措施。

二、主要指標體系選擇及研究方法

1.指標體系選擇。城市競爭力概念在學術界還沒有統一的定義。本文借鑒中國社科院倪鵬飛(2009)[2]等人對城市競爭力的界定，即“一個城市與競爭對手相比較在競爭和發展過程中所具有的吸引資源和要素、生產產品和服務，為居民提供福利的能力”。該定義既側重于城市優化配置資源能力和經濟的持續增長能力，又強調了城市競爭力的最終目標。倪鵬飛他們認為城市的競爭力包括硬競爭力和軟競爭力。硬競爭力可以參考選取包括人才、資本、科技、環境、區位、基礎設施、結構等7個方面的指標，本文增加地區生產總值指標。軟競爭力可以參考選取包括文化、衛生、政府管理、企業管理、開放等5個方面的指標。

根據歷年《四川省統計年鑒》，從數據可得性、連續性原則出發，選取成都、自貢等13個地市，不包括廣元、眉山、廣安、巴中、資陽五個市和阿壩、甘孜和涼山三州。人才是推進社會進步，加速經濟發展的最根本、最直接的動因，選取高等學校科技人力資源和研究機構的科技活動人員x1(人)作為其衡量指標。資金作為一種基本生產要素，其成本的高低顯著地影響城市吸引力，選取全社會固定資產投資x2(億元)作為其衡量指標。科技是第一生產力，對一個城市的創新能力有著顯著影響，選取研究與實驗研究人員x3(人)作為其衡量指標。宜居性等環境因素是城市競爭力重要組成部分，選取人均公園綠地面積x4(平方米)作為其衡量指標。選取等級公路總里程x5(公里)、城市道路長度x6(公里)作為區位和基礎設施競爭力指標。產業結構是城市競爭力最為基礎性的核心內容，選取第三產業增加值占GDP比重x7(%)作為其衡量指標。經濟總量不僅反映了城市經濟發展水平和所處階段，還預示著城市未來參與整個區域競爭所具備的能力，選取地區生產總值GDPx8(億元)作為其衡量指標。選取公共藏書量x9(千冊)、每千人擁有衛生技術人員數x10(人)、人均地方財政預算支出x11(元)、規模以上工業企業單位資產實現利潤x12(元)、進出口總額x13(萬美元)分別作為文化、衛生、政府管理、企業管理和開放程度競爭力指標(見表1)。

表1　2013年四川省13個地市主要經濟社會指標

2.因子分析和聚類分析。因子分析的基本原理是根據各種經濟指標的相關性強弱將變量分組，使得同組內的指標之間具有較強的相關性，但不同組的指標相關性較弱，由主成份分析演變而來。每組指標代表一個基本結構，這個基本結構就是公共因子。當前學界對城市競爭力的研究主要采用因子分析法和主成份分析法。胡敏、閻小培(2004)選取城市綜合經濟實力、科學技術與人才競爭力、開放程度、基礎設施、政府管制、生活質量六大方面共計43個指標組成城市競爭力指標體系，運用因子分析法研究了珠江三角洲9個地級市城市競爭力，最后提出了提升珠海城市競爭力的途徑建議[3]。景志慧、王利華(2013)選取經濟競爭力、基礎設施競爭力、生活質量競爭力等7大方面共計32個指標，運用主成份分析法研究了山西省2010年各城市競爭力，得出了臨汾市競爭力居于全省第五的結論[4]。李小飛等(2014)運用主成份和聚類分析方法，選取了包括地區生產總值等13個指標，研究了湖北省武漢、黃石等12個城市的競爭力[5]。劉榮增等(2015)選取經濟實力、基礎設施、科教水平、內外聯系和資源環境五個方面的城市競爭力指標體系，運用主成份分析法研究了長江中游城市群各城市的競爭力[6]。而李興文、叢斌(2015)構建了由發展水平、發展活力和發展潛力3個方面組成的地市經濟競爭力評價指標體系，采用因子分析方法對甘肅省地市綜合經濟競爭力進行了系統研究[7]。本文衡量城市競爭力的指標有13個，研究的城市13個，形成一個13*13的矩陣。可以通過因子分析來對相關矩陣內部結構關系進行研究，找出衡量城市競爭力的少數幾個綜合指標即公共因子，達到既降維簡化分析問題又最大限度地保留原始數據信息的目的。此外，還可通過各因子貢獻率的大小確定權重計算各地市州的綜合得分，客觀地評價各地市州城市競爭力的相對強弱。

聚類分析基本思想是認為研究的樣品或指標之間存在著不同程度的相似性，定量地確定樣本之間的親疏遠近關系，并按這種親疏遠近關系程度對樣本進行聚類。對各地市州城市競爭力做因子分析后，再根據各自城市競爭力的綜合得分對它們進行聚類分析，可得到各城市競爭力科學而合理的分類排序。在此基礎上，準確劃分各城市競爭力的原始梯隊位置，根據實際發展基礎制定相應的發展措施，“多點多極”的發展戰略才能真正落到實處。

三、四川省各城市競爭力實證分析

1.城市競爭力因子分析的特征值、方差貢獻率和累計方差貢獻率求解。考慮到各指標量綱和單位的不同，對表1的原始指標數據首先進行標準化處理，然后利用統計軟件spss17.0進行因子分析。限于篇幅，相關系數矩陣略去。其特征值、方差貢獻率、累計方差貢獻率見表2。相關矩陣的前三個特征根分別為8.672、2.24和1.127，其余10個特征值均較小忽略不計。第一公共因子的貢獻率為66.704%，第2公共因子的貢獻率為17.227%，第3公共因子的貢獻率為8.67%。依照因子分析基本思想，減少信息損失，使綜合評價和聚類分析最大程度地接近原始狀態，提取前3個公共因子，此時累計方差貢獻率達92.601%。也就是說，前3個公共因子以92.601%的精度體現了13個原始指標的全部信息，利用這3個公共因子作為四川省城市競爭力的主要因子是可行的。

表2　解釋的總方差

注：提取方法：主成份分析。

2.城市競爭力因子分析因子載荷矩陣求解。為準確理解公共因子的內涵，以便對實際問題進行分析，對因子載荷矩陣進行旋轉得到旋轉后的因子載荷矩陣(見表3)。

表3　旋轉后的因子載荷矩陣

注：提取方法 :主成分分析法。旋轉在 5 次迭代后收斂。

第一個公共因子在基礎設施(x6)、開放(x13)、人才(x1)、文化(x9)、經濟總量(x8)、資本(x2)、科技(x3)、經濟結構(x7)和衛生(x10)上具有較大的載荷值，而人才、文化、科技和衛生可以作為一個城市文化教育的代表，文化教育跟上了，第三產業就越發展，于是經濟結構也較高級一些，也更能培養和吸引高層次人才，作為第一生產力的科技更為發達，經濟總量也就容易上去。經濟總量上去了，政府也有更多的資金用于基礎設施建設。因此第一公共因子可以作為一個城市文化教育和經濟發展的參考評判依據。第二個公共因子在政府管理(x11)和企業管理(x12)上載荷值較大，在政府管理上具有較大正向載荷值，在企業管理上卻具有較大負向載荷值，或許因為人均地方財政公共支出較大，政府對規模以上的工業企業征稅過重，可能影響了企業的盈利能力。因此第二個公共因子可以作為一個城市地方政府公共服務能力的參考評判依據。第三個公共因子只在環境(x4)和區位(x5)上具有較大的載荷值，可作為一個城市交通條件的參考評判依據。

3.各城市競爭力因子分析因子得分及綜合得分。接下來考察各個城市競爭力的相對強弱。根據因子得分系數矩陣(表4)寫出由13個指標組成的三個公共因子的線性方程為：

表4　因子得分系數矩陣

根據3個公共因子的表達式，用回歸法計算各個城市在3個公共因子的得分，以各因子的方差貢獻率占3個公共因子總方差貢獻率的比重作為權重進行加權求和，得出各城市的綜合得分W，即W=(66.704*F1+17.227*F2+8.67*F3)/92.601，表5。

表5　四川省各城市競爭力綜合得分

成都城市競爭力綜合得分2.396排在第1位，遠遠超過其他城市。這是因為成都是省會城市，是四川省經濟發展的核心，匯集各種優質資源，近三年，經濟總量和財政收入占全省的三分之一左右。2007年成都成為全國統籌城鄉綜合配套改革試驗區后，在政策資金支持、稅收減免、土地利用等享有更多的優惠政策。特別是在2011年國務院批準成立成渝經濟區促進區域經濟社會協調發展，加上新一輪西部大開發戰略的實施，成都城市競爭力將進一步提升。綿陽綜合得分0.161，攀枝花綜合得分0.05，其余城市綜合得分均為負值，各城市綜合得分排序見圖1。成都與其他城市的綜合得分差距非常懸殊，確實顯得“一城獨大”，缺乏后續梯隊，城市規模出現斷層。

圖1　四川省主要城市競爭力綜合得分排序

4. 城市競爭力因子綜合得分聚類分析。使用各城市競爭力綜合得分進行逐步聚類分析，得出三類聚類分析結果(見表6)。成都綜合得分2.396，是第二位城市綿陽綜合得分0.161的近15倍，是第三位城市攀枝花綜合得分0.05的47倍，更是遠遠超過其他城市，所以成都被單獨聚為第一類，屬于競爭力很強的城市；綿陽、攀枝花、雅安、自貢、樂山、德陽為第二類，屬于競爭力較強的城市；其余的瀘州、南充、宜賓、遂寧、內江和達州為第三類，屬于競爭力相對較弱的城市，部分城市如南充、達州和宜賓具有較好的交通區位優勢。

綜合分析，成都省會城市競爭力很強，與其他地市州綜合得分差距非常大；其余地市州內部綜合得分差距也是非常明顯的，如綿陽和攀枝花雖被聚集在同一類，但前者綜合得分是后者的3.22倍。可見，四川省內各地市州城市發展競爭力差距也是很明顯的，這應該引起相關部門的高度重視。

表6　四川省各城市競爭力綜合得分聚類分析結果

四、 討論和建議

著名經濟學家謬爾達爾1957年提出的循環累積因果理論是研究區域經濟比較有權威的理論，雖然他是基于資本主義市場經濟競爭提出可能不完全適合我國國情，但仍具有一定的參考意義。該理論認為，在地區的經濟發展中有三種效應在同時起作用，分別是極化效應、擴散效用和回程效應。極化效應的結果將促使高梯度地區繼續發展，因為發達地區在經濟發展方面聚集各種優質生產要素，加上規模經濟和乘數效應會進一步提高其競爭力。擴散效應會促使生產向處于高梯度地區周圍的低梯度地區擴散。而回程效應則會削弱低梯度地區的發展，進一步促進高梯度地區繼續發展，發展差距會越拉越大。經濟欠發達低梯度地區獲得發展機會的多少最終取決于擴散效應和回程效應的綜合作用強弱。通常情況，市場競爭結果導致回程效應大于擴散效應作用，這也是造成地區經濟難以均衡發展的重要原因。繆爾達爾認為，要促進區域經濟的協調發展，必須加強政府的宏觀調控作用，彌補市場調節的不足。

1.成都可適當放緩經濟發展速度，著力提升社會效益和生態效益，增強城市可持續競爭力。成都作為四川省省會城市，是西部地區最重要的經濟中心。努力將成都打造為西部經濟核心增長極，在全國副省級城市和特大城市中進一步提高競爭力。從長遠來看，營造城市綜合競爭力必須從整體出發，將經濟效益，社會效益和生態效益三者統一起來[8]。當前，成都市經濟效益遠遠超過省內其他城市，將來應該將更多的資源用于社會效益和生態效應的提升上。在某些發展項目的選址上，政府應主動考慮將其安排在省內有一定發展基礎的低梯度城市，而不能憑借成都的發展優勢繼續任其搶奪發展機會，避免大城市向全能城市發展。唯有如此，其余城市與成都的發展差距才會逐漸縮小，成都“一城獨大”的局面才有望逐步扭轉。另外，在保持成都持續快速發展同時，努力增強其對周邊城市的輻射帶動作用，發揮其擴散效應才有利于省內梯隊城市的發展，并最終有利于自身的發展。首先借成綿樂快速軌道公交，努力加強成都對綿陽、德陽、眉山、樂山以及資陽等沿線地區的輻射帶動作用，加快其發展，最后形成四川省經濟社會發展的主干軸。成都為“極”，綿陽、德陽、眉山、樂山以及資陽為圍繞主干軸周圍的發展“點”，“極”帶“點”、“點”跟“極”相互協調發展。

圖2　四川省行政區劃圖

2. 其余城市可充分發揮比較優勢，找準發展方向，形成各具特色的城市競爭力。當前，各個城市政府都想創造一切有利條件加快發展，但如果不清晰了解自身發展的優勢、劣勢、機遇和挑戰而盲目比拼發展速度，最終會導致城市發展的無序競爭或千篇一律而毫無特色可言，這時回程效應作用就會顯現，這樣的發展最終是不可持續的。除成都外，四川省內城市資源稟賦各異，發展水平參差不齊，各城市需在綜合分析各自特色和發展基礎上，充分利用自身的有利條件，從而提高城市綜合競爭力水平。以自貢為核心、內江、宜賓和瀘州為腹地的川南經濟區，是四川省新型加工制造業基地，正著力打造全省開放式新的經濟增長極。以攀枝花為核心、雅安和西昌(涼山州政府所在地)為腹地的攀西經濟區是全國唯一獲準設立的戰略資源開發綜合利用試驗區，正加快建設世界級釩鈦基地，是我國重要的稀土研發制造中心、水電能源開發基地和有色金屬深加工基地。以南充為中心，遂寧、廣安、達州、巴中和廣元為腹地的川東北經濟區是西部重要的能源化工基地、農產品深加工基地。自貢、攀枝花和南充要克服一切困難抓好發展第一要務，成為帶領本區域經濟社會發展的領頭羊，努力盡快構筑起川南、攀西和川東北各區域的發展“極”；同時，還要帶領本區域內其他城市加快發展形成合力，確定好發展梯隊，積蓄發展勢能，找準切入口，發揮資源要素稟賦，做好承接產業轉移的各種準備，盡快融入到成都和重慶兩大西部核心城市的發展中，成為其腹地發展“點”。全省上下共思發展，力爭通過5年的努力，“打造出市(州)經濟總量超過2000億元達到10個以上，超過1500億元達到5個，構建強有力的市級經濟支撐點”(見2013年四川省人民政府工作報告)，形成特大、大、中、小城市規模結構合理的城市體系。努力改變目前的成都省會城市“一城獨大”，全省缺乏發展梯隊的不良格局，最終形成“極”帶“點”、“點”跟“極”即“多點多極”的良好發展格局。

參考文獻：

[1]鐘海燕.成渝經濟區城市體系優化分析——基于位序規模模型[J].地域研究與開發,2014,33(3):60-63.

[2]倪鵬飛.中國城市競爭力報告NO.5[M].社會科學文獻出版社，2007:51-53.

[3]胡敏，閻小培.從區域的角度分析珠海城市競爭力及其提升[J].現代城市研究,2004(3):56-60.

[4]景志慧，王利華.基于主成份分析的臨汾市2010年城市競爭力分析[J].現代城市研究,2013(6):116-120.

[5]李小飛,秦川,馮建中.基于主成分聚類分析的湖北省城市發展競爭力研究[J].山東師范大學學報(自然科學版),2014(3):46-49.

[6]劉榮增，范琳琳.長江中游城市群城市競爭力研究[J].工業技術經濟,2015(2):143-150.

[7]李興文，叢斌.基于因子分析的甘肅地市經濟綜合競爭力研究[J].開發研究,2015(3):65-68.

[8]韓海娟.淺析武漢城市競爭力的提升[J].現代城市研究,2006(5):5-9.

[責任編輯譚金蓉]

中圖分類號：F292

文獻標志碼：A

文章編號：2095-1124(2016)02-0001-06

作者簡介：藍英(1972—)，女，副教授，碩士，主要研究方向為區域經濟學、產業經濟學、衛生經濟學等。

基金項目：南充市社科聯2014年度項目(NC2014B035)。

收稿日期：2014-01-04