基于主成分分析和聚類分析的河南省各城市經(jīng)濟綜合實力評價

李煜涵

【摘? 要】城市經(jīng)濟實力的高低是影響全省經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。論文基于2020年河南省18個城市的橫截面數(shù)據(jù)，從人口、經(jīng)濟等6個方面選取11個反映經(jīng)濟發(fā)展的指標，構(gòu)建河南省各城市經(jīng)濟綜合實力評價指標體系。論文使用SPSS軟件，采用主成分分析及聚類分析的方法對河南省各城市的經(jīng)濟綜合實力進行測度。結(jié)果表明：一是河南省區(qū)域發(fā)展的極核化特征明顯；二是河南省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展不平衡。由此提出政策建議：一是加強以鄭州市為中心的城市圈建設(shè)；二是優(yōu)化發(fā)展空間布局，促進低速發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】河南省；主成分分析；聚類分析；經(jīng)濟綜合實力

【中圖分類號】F224；F127【文獻標志碼】A【文章編號】1673-1069（2023）05-0149-03

1 引言

城市是一個國家的重要組成部分，其聚集了所在國家和地區(qū)的創(chuàng)新能力及經(jīng)濟動力。當前，我國經(jīng)濟走上了高質(zhì)量發(fā)展的道路，城市實力的強弱在很大程度上決定了其所在區(qū)域及國家的發(fā)展能力[1]。然而目前世界的經(jīng)濟、技術(shù)等領(lǐng)域正在經(jīng)歷前所未有的大變革，城市的發(fā)展進步也因此備受影響[2]。在國家間競爭愈發(fā)激烈的時期，如何持續(xù)推動自身發(fā)展成為每個國家及地區(qū)關(guān)注的焦點。同時，國家的發(fā)展愈發(fā)依賴于其各個城市的發(fā)展，城市的地位也在當前的時代背景下愈顯突出[3]。因此，城市間的競爭變得愈發(fā)復(fù)雜，而其興衰也更加依賴于該城市實力的強弱。

河南省位于我國中部，是我國經(jīng)濟由東向西梯次推進發(fā)展的中間地帶。分析河南省各城市的經(jīng)濟綜合實力，有利于河南省實現(xiàn)進一步發(fā)展，可以為其發(fā)展提供一定的決策依據(jù)，與此同時，該研究可以為我國中部省份城市的經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供建議。

2 研究綜述

在城市經(jīng)濟綜合實力評價的研究中，學(xué)者們先后采用了各種不同的方法進行研究。周勇[4]使用主成分分析法構(gòu)建了長三角地區(qū)城市綜合實力評價體系，對相關(guān)城市進行了分析研究。張海永和余曉美[5]在研究中應(yīng)用貝葉斯分位數(shù)回歸法，對滁州市各個縣、市、區(qū)的綜合經(jīng)濟實力進行比較研究。劉紅衛(wèi)等[6]使用層次分析法對西藏地區(qū)的部分城市進行了相關(guān)分析。在構(gòu)建相關(guān)指標體系方面，Ghush[7]在前人建立的從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、社會制度等方面進行考慮的體系基礎(chǔ)上構(gòu)建了一套綜合評價指標體系，充分考慮了影響經(jīng)濟發(fā)展的各方面指標。劉浩藝[8]從經(jīng)濟、開放、創(chuàng)新、生活4個方面構(gòu)建了粵港澳大灣區(qū)城市綜合實力的評價體系。根據(jù)對先前文獻的查閱，本文選擇采用主成分分析法及聚類分析法，對河南省各城市進行綜合分析評價。

3 研究方法

為研究河南省各城市的經(jīng)濟綜合實力，結(jié)合既有文獻，本文選取主成分分析法及聚類分析法對數(shù)據(jù)進行處理分析。

3.1 主成分分析

主成分分析是考察多個變量間相關(guān)性的一種多元統(tǒng)計方法，該方法能夠有效避免變量間出現(xiàn)多重共線性。主成分分析法主要是從原始變量中導(dǎo)出少數(shù)幾個主成分，使其盡可能多地保留原始變量的信息，且彼此間互不相關(guān)[9]。

3.2 聚類分析

聚類分析是一種對樣本數(shù)據(jù)進行自動分類的分析方法，其可以根據(jù)研究對象的特征對研究對象進行相應(yīng)分類，使得同一類個體之間有高度的同質(zhì)性，不同類的個體之間有較高的異質(zhì)性。

4 河南省各城市經(jīng)濟綜合實力分析

4.1 指標體系構(gòu)建

基于河南省的發(fā)展特征，本文從人口基數(shù)、經(jīng)濟水平、基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境保護、對外貿(mào)易和科教水平6個方面共選取11個指標構(gòu)建河南省各城市經(jīng)濟綜合實力評價指標體系。具體評價指標如表1所示。

4.2 數(shù)據(jù)來源

本次研究的數(shù)據(jù)來源于2020年河南省各市《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》及2021年《河南省統(tǒng)計年鑒》等相關(guān)統(tǒng)計資料。

4.3 河南省各城市經(jīng)濟綜合實力評價的主成分分析

4.3.1 原始數(shù)據(jù)標準化處理

本次研究需要對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，其結(jié)果如表2所示。

4.3.2 適應(yīng)性檢驗

計算各指標數(shù)據(jù)間的相關(guān)性，并進行KMO和巴特利特球形度檢驗，其檢驗結(jié)果如表3所示。

由表3結(jié)果可得，本次KMO檢驗所得數(shù)值為0.710，且Bartlett球形度檢驗的顯著性為0.000，說明本次研究所選取的指標適合進行主成分分析。

4.3.3 主成分求解

對標準化后的數(shù)據(jù)進行主成分分析，結(jié)果如表4所示。

由表4結(jié)果可得，前3個主成分解釋了全部方差的89.353%，即前3個主成分因子基本上能反映河南省各城市的經(jīng)濟綜合實力。

4.3.4 求解主成分得分與綜合得分

求解4.3.3中所得主成分的得分，并計算綜合得分，結(jié)果如表5所示。其中，Y1、Y2、Y3分別表示3個主成分的得分，Y表示綜合得分。

由表5結(jié)果可得，河南省各城市之間的經(jīng)濟實力差異明顯。首先，鄭州市的綜合得分數(shù)值最大，即其經(jīng)濟綜合實力在河南省各城市中是最強的。其次，南陽市、洛陽市、周口市、商丘市、新鄉(xiāng)市、駐馬店市以及信陽市這7個城市的經(jīng)濟綜合實力得分均為正值。最后，在剩余得分為負值的10個城市中，安陽市、平頂山市、開封市、許昌市、焦作市以及濮陽市的綜合得分均大于-1，屬于經(jīng)濟欠發(fā)達城市；漯河市、三門峽市、鶴壁市以及濟源市的綜合得分均在-1以下，說明這4個城市的經(jīng)濟綜合實力相較于其他城市偏弱。由此可見，河南省各城市的經(jīng)濟發(fā)展不平衡，具有明顯的區(qū)域差異。

5 河南省各城市經(jīng)濟綜合實力評價的聚類分析

利用原始數(shù)據(jù)標準化處理后的結(jié)果可以得到樹狀聚類圖，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，可以將河南省18個地市的經(jīng)濟綜合實力分為3類：第一，鄭州市的經(jīng)濟綜合實力最強，為高速發(fā)展區(qū)；第二，洛陽市、駐馬店市、南陽市、周口市、信陽市以及商丘市為經(jīng)濟發(fā)展中速區(qū)域；第三，其他11個地市的經(jīng)濟發(fā)展狀況欠佳，經(jīng)濟綜合實力較弱，為低速發(fā)展區(qū)。

6 結(jié)論與政策建議

本文通過構(gòu)建河南省各城市經(jīng)濟綜合實力評價指標體系，對所收集的數(shù)據(jù)處理后進行主成分分析及聚類分析，由此對河南省各城市的經(jīng)濟綜合實力進行評價，最終得出如下結(jié)論：第一，河南省區(qū)域發(fā)展的極核化特征明顯。鄭州市與河南省其他城市之間的發(fā)展差距較大，河南省18個城市呈現(xiàn)出鄭州“一家獨大”的局面。同時，鄭州周邊城市的發(fā)展水平均較低，說明鄭州市對外圍城市所產(chǎn)生的空間近鄰效應(yīng)較弱。第二，河南省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展不平衡。河南省各城市的經(jīng)濟綜合實力差異明顯，以鄭州市為中心，其相鄰城市的經(jīng)濟綜合實力均較低。除鄭州市外，發(fā)展較好的城市均分布在河南省外圍。由此可見，河南省各區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展較為不平衡，鄭州周邊城市普遍具有較大的發(fā)展空間。

根據(jù)以上研究結(jié)論，本文提出如下建議：第一，加強以鄭州市為中心的城市圈建設(shè)。鄭州市具有明顯的區(qū)位優(yōu)勢，是河南省的經(jīng)濟增長極。因此，應(yīng)大力推動以鄭州市為核心的城市圈建設(shè)，發(fā)揮省會城市的近鄰帶動作用，帶動周邊城市經(jīng)濟發(fā)展。同時，各城市之間應(yīng)增強發(fā)展的合作性、開放性。第二，優(yōu)化發(fā)展空間布局，促進低速發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。河南省應(yīng)優(yōu)化當前經(jīng)濟發(fā)展的空間布局，具體來看，河南省低速發(fā)展區(qū)域被包裹在中高速發(fā)展區(qū)域之間，這樣的空間布局有利于實行強者帶動弱者的發(fā)展模式。因此，河南省可以根據(jù)目前的優(yōu)勢，優(yōu)化經(jīng)濟發(fā)展的空間布局，合理分配經(jīng)濟發(fā)展資源，以此促進低速發(fā)展區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展，進一步縮小區(qū)域經(jīng)濟差異。

【參考文獻】

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