基于主成分分析的宜居城市評價指標體系研究

【摘要】城市宜居性是當前城市科學研究領域的熱點議題之一，也是政府和城市居民密切關注的焦點。本文首先通過查閱資料，確定了6項評價城市宜居性的二級指標，根據宜居城市指標體系構建的原則，選出20項三級指標，建立主成分分析模型，利用Matlab軟件對數據進行分析，篩選出8項指標，構建綜合指標體系，計算出各城市的宜居性得分排序：徐州、濟寧、連云港、宿遷、棗莊、宿州、淮北、商丘（宜居性遞減）。最后針對城市宜居水平提出政策建議。

【關鍵詞】城市宜居性 ?主成分分析 ?綜合指標體系

一、問題背景

近15年來，國務院，各級城市政府在城市規劃中相繼提出了“宜居城市”的理念，并將該理論作為城市建設的核心內容。2007年國務院又通過了《宜居城市科學評價標準》，標志著在我國宜居城市建設理論已經逐步完善并開始發揮著主導地位?，F在，隨著城市化的不斷發展和居民生活水平的提高，人們對物質生活和精神生活質量的要求不斷提高，對城市的“宜居性”產生了迫切的需要，因此，研究宜居城市的評價與影響，對提升城市居民生活質量、完善城市功能和提高城市運行效率具有重要意義。

二、指標體系的構建

（一）指標體系構建的原則

（1）適合中國國情與評價對象的原則。反映中國國情是宜居城市綜合評價中最應優先考慮的問題。不僅要包含社會、經濟、環境等因素的主要特征和狀態，還包括各個因素內部相互協調的動態變化和發展趨勢。

（2）注重指標選取的準確性與系統性。從準確性來看，應正確選用總量指標與相對指標;從系統性來看，宜居城市內涵主要體現在基礎設施、社會文化、經濟水平、生態環境、居住條件和社會安全這6個方面。

（3）注重指標體系的科學性和可操作性。進行科學的綜合評價依賴于全面、準確和系統的指標體系，必須尋求相關的處理技術和替代辦法來彌補部分缺失數據，以求指標體系的相對完整性及科學性。

（4）注重指標選擇的復雜性與簡潔性相統一。處理指標數據之間的獨立性與相關性關系是最重要的。如果多個指標之間存在高度相關性，則通常選擇具有代表性的個別指標來代替，但是指標之間的獨立性不是絕對的，這時把每個指標分開考慮，具有實際意義。

（二）指標體系的構建

根據我國發布的《宜居城市科學評價指標》得出六項二級指標：社會文明度、經濟富裕度、環境優美度、資源承載度、生活便宜度和公共安全度，再根據指標體系構建原則篩選出二十項三級指標：失業率X1，每百人圖書館藏書X2，劇場、隱劇院數X3，全年教育總支出X4，人均財政收入X5，人均X6，城鎮居民人均可支配收入X7，第三產業就業人口占就業總人口的比重X8，空氣質量好于或等于二級指標的天數X9，城市工業污水處理率X10，人均公共綠地面積X11，人均可用淡水資源總量X12，工業用水重復利用率X13，人均城市用地面積X14，郵政電信業務總量X15，醫院、衛生院床位數X16，居民對市鎮府的滿意度X17，每萬人發生交通事故X18，全年保費總收入X19，應急避難場所數X20。

三、模型的建立與求解

（一）模型的建立

1.對原始數據進行標準化處理

（二）模型的求解

根據所構建的評價宜居城市模型，利用進行主成分分析，可以看出，前四個特征根的累計貢獻率達到，所以選取前四個主成分進行綜合評價。以四個主成分的貢獻率為權重，構建主成分綜合評價模型，如下：

Z=0.4410y1+0.1731y2+0.1218y3+0.1118y4 ? ?（4）

把各市的四個主成分值代上式，得到各市的排名和綜合評價結果，這個市的宜居城市評價由高到低的順序為：徐州、濟寧、連云港、宿遷、棗莊、宿州、淮北、商丘。

運用SPSS軟件進行定量分析，可以看出KMO統計量等于0.84，Bartletts球形檢驗結果為拒絕原假設，由此確定這些指標適合進行主成分分析。

根據Z=Xi*yj，可以計算得出各指標對目標的貢獻率排名前的指標：X17（居民對市鎮府的滿意度）、X9（空氣質量好于或等于二級標準的天數）、X5（人均可用淡水資源總量）和X6（城鎮居民人均可支配收入）。

四、政策建議

（1）堅持推進城市園林“四化”建設，降低城市的空氣污染物，減少汽車尾氣的排放量，加強城市的園林建設，加強水污染的處理，打造生態宜居城市。

（2）優化城市配套設置體系，調整優化文化，體育，教育，醫療衛生設施的布局，增強城市綜合服務功能，改善城市生活環境。

（3）加快城市工業布局調整，壯大實體經濟，突出以企業為主體，來發展實現產品，注重科技和人才隊伍的建設，通過創新驅動來提升主導產業的整體性和競爭力。

參考文獻：

[1]胡娟，西安市宜居城市建設評價研究[D]，陜西師范大學，2010.

[2]司守奎，數學建模算法與應用[M]北京：國防工業出版社，2011.

[3]王星，《宜居城市評價標準》出臺[N]文匯報，2007-05-31（008）.

[4]李麗萍，吳祥裕，宜居城市評價指標體系研究[J]中共濟南市委黨校學報，2007，（01）：1.

作者簡介：鐘海梅（1994-），女，漢族，安徽合肥人，碩士研究生在讀，收入分配。