基于主成分聚類分析的遼寧省各城市經濟發展水平評價

王 晨 張 曉 戴曉靜 韓 峰

（東北財經大學，遼寧 大連 116025）

一、引言

城市化是當今世界經濟發展的最重要的變化之一，而城市經濟活力被定義為一個城市在一定時期內經濟發展的能力和潛力，其作為城市活力的重要組成部分，是衡量一座城市綜合競爭力的重要指標[1]。城市經濟發展水平受多種因素的所制約。在經濟全球化進程不斷加快的總趨勢下，城市經濟發展的主驅動力已從早期以第二產業為主的低科技含量的勞動密集型產業，轉向以第三產業為代表的知識密集型、高新技術型的產業和服務業。城市經濟領域相關學者的注意力已經從城市的對外出口轉移到國際貿易和投資對城市經濟活力的影響上[2]。—個經濟活力強的城市應該是一個有吸引力的城市，人口的涌入和人才的引進可以提高城市的生產力和創新能力，從而增強城市的經濟活力[3-4]。

進入21世紀之后，我國經濟持續快速發展，遼寧省同樣進入10年的經濟增長“快車道”。2008年金融危機席卷全球，遼寧省經濟仍取得了較大的成就[5]。然而在2010年之后，遼寧省的人口紅利逐步消失[6]， 65歲以上人口比重不斷增加，大量勞動力的外流制約了本省經濟的發展。在十四五期間， 遼寧省外商投資過少，投資領域狹窄，區域經濟出現了“斷崖式下跌”[7]。在企業轉型和產業升級方面下，遼寧省工業企業普遍存在創新意識、創新能力不足和研發投入比例低等問題，企業生產效率停滯不前，部分城市養老金無法下發等問題，致使城市經濟建設徘徊不前。

本文以遼寧省14個地級市10項產業數據作為指標，進行分析和評估。基于產業分析評估，對遼寧省城市經濟發展提出相關建議。

二、文獻綜述

從現有的文獻來看，國內對地區經濟發展水平的評估有很多，評價標準、方式和方法多種多樣。一部分學者將城市經濟發展與城市發展動力和潛力相結合，如龔道孝等[8]將濰坊濱海開發區的發展潛力作為評估重要指標，構建濰坊濱海城市指標體系。有學者將評估指標細分成多個主影響因素，例如李金昌等[9]將經濟發展分成了經濟活力、創新效率、綠色發展、人民生活、社會和諧五部分，基于27個評估指標進行系統的評估，從而進行研究和探索。劉雪夢等[10]使用聚類分析方法和主客觀賦權法，對我國2016年副省級城市經濟發展的分項指數和綜合能力進行評估和研究。很多學者采用層次分析法、因子分析法和主成分分析法對城市經濟進行評估，例如張棟等[11]采用了主成分分析法和層次分析法相結合，對滄州市2007年～2017年城市發展進行評估和分析。丁紅艷等[12]采用因子分析法和聚類分析相結合，對我國新疆各地區經濟發展水平進行評估。國外有很多學者將經濟循環作為城市評估重要指標，Darren Perrin等[13]和Toyoaki[14]從社會層面出發，將德國的雙元經濟循環體系作為評估標準進行分析評價。

通過相關文獻，國內對城市經濟發展的指標評估大體分為兩類：一類是通過對城市經濟發展的一項重要經濟指數入手，進行細分成多個影響因子，從而進行評估；另一類是將影響城市經濟發展的所有因素都作為評估指標，進行篩選出主要的影響指標，對城市經濟發展水平進行評價。本文以遼寧省各個地級市為研究對象，將主成分分析法和聚類法相結合，對遼寧省下屬地級市的城市經濟發展水平進行評估，并根據各個區域經濟發展的情況和特點，提出合理的建議。

三、研究設計

1.樣本選取和數據來源

本文選取的“遼寧省地級市”主要是指遼寧省14個地級市，其數據來源來自于2016年度遼寧省統計局與各地級市的地方統計局。

2.城市發展指標的選取

選取了14個地級市2016年度的城市經濟發展水平的經濟指標，分別以第一產業為代表的的農林牧漁業，第二產業為代表的電力燃氣及水生產和供應業、采礦業、建筑業、制造業，和以第三產業為代表的住宿業、通訊傳輸業、餐飲業、計算機服務業、金融業、交通運輸倉儲、批發零售業和郵政業。選取這10項指標分別代表城市的第一、第二、第三產業。

四、實證分析

1.KMO檢驗法和巴特利特球體檢驗法

本文使用SPSS軟件，將遼寧省各地級市2016年度的行業數據進行標準化處理，然后進行KMO檢驗法和巴特利特球體檢驗。通過表1可以看到，其中KMO值等于0.724，說明變量之間偏相關性弱而相關性強，自由度為45，并且顯著性為0.00，巴特利特球體檢驗結果為227.823，說明各個指標是相關的，適合主成分分析。

表1 KMO和巴特利特檢驗

2.主成分分析過程

（1）求解主成分

由主成分分析結果可得表2，第1、第2主成分占全部方差的88.793%，說明第1、第2主成分能夠基本解釋主方差，提取的2個主成分能夠代表原來10個行業發展指標信息88.793%，同時損失的信息量較少，所提取的主成分來評價城市經濟發展水平具有一定的可信度。因此，本文提取2個主成分，分別Y1和Y2。

表2 總方差解釋

（2）計算主成分系數

根據表3成分矩陣，綜合Y1和Y2初始特征值方差分別為7.081、1.798，得到Y1、Y2的線性組合：

表3 成分矩陣

由上式可知，在主成分Y1中，采礦業X2、制造業X3、電力燃氣及水生產和供應業X4、建筑業X5、批發零售業X6、交通運輸倉儲和郵政業X7、住宿和餐飲業X8、信息傳輸和計算機服務X9、金融業X10的系數絕對值大于其他變量的系數絕對值，所以主成分Y1是8個行業指標綜合反映，它代表著城市第二、第三產業的發展水平。

主成分Y2中，采礦業X2、農林牧漁業X1的系數大于其他變量的系數，所以主成分Y2主要由2個行業指標反映，它代表著城市第一產業和采礦業發展水平。

（3）各地級市得分情況

從表4中可以看到，通過對遼寧省14個地級市2016年度主成分Y1得分、Y2得分和Y綜合得分的分析：主成分Y1得分比較高的是沈陽市和大連市，說明這兩個城市的第二、第三產業較為發達。鞍山市分數為正，但得分不高，說明二三產業較好。而其他11個城市得分為負，說明二三產業比較弱。

表4 主成分得分和綜合得分

成分Y2得分最高的是盤錦市，表明該城市第一產業和采礦業較強。鐵嶺市、撫順市、阜新市、沈陽市得分為正，且不高。其他9個城市得分為負。

從綜合得分來看，沈陽市、大連市得分為正且大于1，綜合得分要比其他12個城市要高很多，表明沈陽市、大連市的行業發展水平比其他12個城市要好；而其他12個城市綜合得分較低，其中除了撫順市的綜合得分大于0之外，其他11個城市均小于0，需要采取相應的經濟發展對策，刺激城市經濟快速發展。

3.聚類分析

將Y1、Y2、Y 3個得分作為參考變量，對14個地級市城市經濟進行聚類分析，采用系統聚類法。我們得到表5所示。

表5 聚類結果

從表5可以看出，第一類有2個城市，分別是大連市、沈陽市，這2個城市行業結構因子F1得分大于1，且遠大于其他城市，綜合排名屬于第一、第二名。城市發展水平較好，屬于高發展城市。

第二類有1個城市，是盤錦市，其第一產業和采礦業遠大于其他13個城市，綜合較為靠前。

第三類有11個城市，分別是撫順市、本溪市、丹東市、錦州市、營口市、阜新市、遼陽市、鞍山市、鐵嶺市、葫蘆島市。城市的第一、第二、第三產業不突出，沒有城市的支柱產業。

五、結論

通過主成分分析法和聚類方法分析可知，遼寧省各地級市城市經濟發展水平呈現三個層次分布，發展不均衡。遼寧省內以省會城市沈陽和以沿海城市大連這兩個城市經濟輻射區。沈陽市和大連市借助區位優勢以及國家發展戰略的契機，大力發展第二、第三產業，其城市經濟綜合能力在遼寧省居于首列。以盤錦市、鞍山市、撫順市為代表的資源型城市，依托本地的礦石資源以及原有的工業基礎，城市經濟居于省內中游。以阜新市、朝陽市省內邊遠城市，遠離城市經濟發展區域圈，又缺乏地理優勢，沒有依托的產業基礎經濟增長缺乏活力。基于以上分析，對于遼寧省各地市的發展，提出如下建議：（1）加大對沈陽、大連的政策扶持力度，發揮沈陽和大連城市的經濟輻射作用，帶動周邊城市區域經濟發展；（2）進一步提高對外開放程度，對環渤海城市（以大連市為代表的沿海城市：盤錦市、營口市、葫蘆島市、錦州市）大力招商引資，提供政策上的扶持；（3）保持省內區域平衡發展，對于省內其他邊遠城市，針對城市經濟發展特色，給予針對性的政策扶持。