基于因子分析和聚類分析的黑龍江省宜居水平分析

倪佳

摘要：宜居環境對城市發展至關重要，為了進一步探究偏遠地區的宜居環境，文章針對黑龍江省進行宜居水平進行分析。文章根據數據建立評價體系，依照黑龍江省的實際情況，從四個緯度建立指標體系，利用因子分析與聚類分析的方法得出結果，并對黑龍江省各個城市進行排名，從結果來看，黑龍江省發展較落后且地區之間存在較大的不平衡性，文章最后提出適合黑龍江省發展的建議。

關鍵詞：因子分析;聚類分析;宜居

一、引言

近些年來，隨著中國經濟的快速發展，人們生活水平逐漸提高，不僅僅局限在物質上的滿足，而宜居環境作為人們生活最基本保障之一，人們對宜居環境的要求也隨之提高。黑龍江省作為老工業城市、中國偏遠地區，近年來的經濟發展速度不盡人意，也造成了大批人口外移，宜居環境對于一個地區來說至關重要，因此對黑龍江省的宜居水平進行探究，對其未來發展有著很大的作用。賈占華等利用熵值法、ArsGIS分析法、面板數據模型法對東北地區進行探究，表明東北地區適合宜居城市以“扇形”、“雙核”為主;盧慶芳等利用主成分分析法對四川省宜居水平進行了評價，認為四川省總體水平較低且差異較大;崔鳳琪等利用層次分析法和熵權法對京津冀地區進行評價，并分析了宜居水平的主要影響因素，其中優良天氣、青年人數、人均道路面積對其影響最大。目前國內對黑龍江省宜居研究的文獻較少，且對宜居水平研究不夠深入，因此本文選擇四類指標來探究，最終對城市進行排名，分析黑龍江省的宜居情況，并根據相應問題給出相應的建議。

二、黑龍江省宜居城市指標體系建立與數據來源

本文通過參考其他文獻，并根據黑龍江省的實際情況確定了指標體系，共分為四類。第一類為經濟發展，要有一個長久、良好的宜居環境，經濟發展則是首要保障條件，經濟發展影響著人們生活的各種方面，其中X1為GDP（億元）、X2為平均工資（元）;第二類為政府行為與基礎設施，政府對社會的各種投入以及基本城市建設直接影響了城市生存的適宜程度，其中X3為公共汽車運營數量（輛）、X4竣工房屋建筑面積（平方米）、X5公共財政支出（萬元）;第三類為社會民生，社會民生影響著居民生活的方方面面，如教育、醫療等，其中X6衛生機構數量（個）、X7高等學校數量（所）;第四類為生態環境，生態環境影響著居民的身體水平，可見良好的生態環境能吸引居民來此生活，其中X8人均公園綠地面積（平方米）、X9人均水資源量（立方米）。綜合上述四類，能較準確從多方面評價黑龍江省各個地區的宜居水平。以下分析數據來自《2019年黑龍江省統計年鑒》。

三、基于因子分析和聚類分析對目前黑龍江城市宜居水平發展態勢分析

（一）研究思路

為了對黑龍江省城市宜居水平進行分析，同時考慮到評價方法的合理性，本文選擇因子分析進行評價，因為該方法較為客觀合理，且能達到數據降溫的作用。要進一步探究城市宜居之間的均衡性，可以把若干個地區分成若干個類，采用聚類分析的方法來分析，依據總得分情況，對黑龍江省各個城市進行聚類。

（二）因子分析實證結果

1. 相關性檢驗

在進行因子分析之前，首先要考慮上述四類變量之間是否存在一定的關系。本文利用SPSS進行KMO和Bartlett球形度檢驗，其中KMO=0.606（>0.6），P=0.000（<0.05），兩項均通過檢驗。因此，可以利用這些上述指標對黑龍江省宜居水平進行因子分析。

2. 公因子提取

本文利用主成分分析法提取公因子，計算特征根與方差貢獻率，如表1所示，提取兩個特征根大于1的公因子，其累積方差貢獻率為81.102%，因此前2個公因子可以保留原始變量的大部分信息。

本文利用Kaiser 標準化最大方差法進行因子旋轉，旋轉后的成分矩陣如表4所示，得到黑龍江省宜居水平體系中兩類主因子F1、F2，根據表1，得到F1、F2的方差貢獻率分別為56.208%、24.894%，累積方差貢獻率為81.102%。

3. 因子命名

F1在GDP、平均工資、公共汽車運營數量、竣工房屋建筑面積、公共財政支出、衛生機構數量、高等學校數量上載荷系數較大，由于這些指標能夠有效反應經濟狀況以及生活的方方面面，例如出行、教育、就醫、生活基礎條件等，故把F1命名為“城市基礎環境因子”。

同理，F2在公共財政支出、人均水資源量、人均公園綠地面積載荷系數較大，這些指標反映了地區的環境狀況，故F2命名為“城市生態因子”。

其中，公共財政支出在F1、F2在其上的載荷系數均較大，是因為其包含了政府對各種項目的投入，對各個地區的經濟狀況和環境狀況均有較大影響。

4. 計算因子得分

由SPSS結果，從而得到城市基礎環境因子及城市生態因子為：

根據城市基礎環境因子及城市生態因子的方差貢獻率分別為56.208%、24.894%，可以得到總得分函數為：

F=0.56208F1+0.24894F2

帶入數據，得到最終得分情況。其中總得分前三為哈爾濱、黑河、伊春，因此，這些城市在黑龍江省適合宜居;而排名后三的城市為鶴崗、綏化、雞西，這些城市在黑龍江并不宜居。

從城市基礎環境因子（F1）分析，排名前三的城市為哈爾濱、牡丹江、大慶。哈爾濱為黑龍江省會，也是交通樞紐之一，便捷的交通、完善的基礎設施和龐大的人口數量能在一定程度上促進經濟增長，大慶蘊含著豐富的石油，靠著先進的工業和豐富的資源位居黑龍江省經濟第二，牡丹江雖位于龍東地區，與俄羅斯接壤，靠著先天的地理優勢與對外貿易在經濟上位居前列;而后三名為七臺河、雞西、鶴崗，這些城市位于龍東地區，交通略微閉塞，與外省沒有過多的經濟往來，這樣的四大煤城，近年來也因為過度開采導致資源耗盡，導致經濟方面不是很理想。

從城市生態因子（F2）分析，排名前三的城市為伊春、黑河、雙鴨山，這些城市中植被覆蓋率名列前茅，并且擁有大量的森林公園，因此生態環境宜居;后三名的城市為大慶、齊齊哈爾、綏化，由于工業較發達，忽略了環境方面的問題，因此在環境方面排名落后。

（三）聚類分析實證結果

利用SPSS進行系統聚類，結果為圖1所示，在閾值為2的情況下可以分為4類。第一類為高發展城市，包括哈爾濱;第二類為良發展城市，包括伊春、黑河;第三類為中發展城市，包括齊齊哈爾、佳木斯、雙鴨山、大慶、牡丹江;第四類為低發展地區，包括鶴崗、綏化、七臺河、雞西。

作為偏遠地區，從整體來看，黑龍江省的大多數城市為中低發展城市，僅有一個為高發展城市，說明黑龍江地區發展嚴重不均衡，特別是龍東地區，交通閉塞且發展較落后，應該使用一些政策刺激這些地區經濟發展。

四、結論與建議

從上面的分析可以得出，黑龍江的經濟發展水平過于落后，且發展不平衡過大。針對以上現象，提出如下幾點建議：

第一，加大政府各項投入。黑龍江整體水平過于落后，發展機會較少，也造成了人員的損失，因此，對中低發展地區進行一定的投入，加強并完善公共服務和基礎環境的建設。

第二，充分利用地理優勢。黑龍江省與俄羅斯省僅隔一條河流，因此一些邊境城市可以利用地理位置的優勢，大力促進外貿經濟，來加快整體經濟的發展，而非邊境城市，可以讓省會城市帶動周邊城市一起發展。

第三，積極利用自然資源。黑龍江省蘊藏著豐富的自然資源，如大慶的石油、四大煤城的煤資源、豐富的森林資源等，合理利用這些資源，可以促進工業、旅游業的發展。

第四，加強生態環境建設。一些城市的城市基礎環境因子得分較高，而城市生態因子得分較低，這說明一些城市在發展經濟的同時，忽略了生態環境的治理，因此各個地區要積極對生態環境進行建設，加強生態保護、增加植樹造林、推進整個黑龍江省使用清潔能源。

參考文獻：

[1]賈占華，谷國鋒.東北地區城市宜居性評價及影響因素分析——基于2007～2014年面板數據的實證研究[J].地理科學進展，2017，36（07）：832-842.

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（作者單位：東北大學秦皇島分校數學與統計學院）

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