基于主成分分析法的环鄱阳湖城市圈区域协调发展分析(1)

基于主成分分析法的环鄱阳湖城市圈区域协调发展分析关键词：环鄱阳湖城市圈；主成分分析法；城市差异摘要：本文综合考虑经济、资源、社会等多种因素，收集统计数据，利用主成分分析法，从横向对环鄱阳湖城市圈各城市的发展状况进行了比较和评价，从纵向对各城市近些年的发展态势分别进行了分析，探讨了区域内部发展和各城市内部产业发展的不平衡性。

在此基础上提出发挥各自优势，发展地方特色经济，实现环鄱阳湖城市圈的协调发展。

一．引言城市圈是区域经济的重要增长极，对周边地区具有巨大的辐射效应和带动作用。

在中部地区先后建立了分属湖北、河南、湖南、安徽的武汉城市圈、中原城市群、长珠潭城市群、皖江城市带这四大城市群后，环鄱阳湖城市圈也逐渐发展起来。

2009年12月12日国务院正式批复《鄱阳湖生态经济区规划》，把建设鄱阳湖生态经济区上升为国家战略。

广义的环鄱阳湖城市群包括：南昌、九江、景德镇、上饶、鹰潭、抚州、宜春、新余、吉安9个地级市。

环鄱阳湖板块是江西在中部崛起进程中当前最有快速发展条件和最具发展潜力的部分，对环鄱阳湖城市圈进行科学的研究，提出合理可行的优化建议，对于促进环鄱阳湖城市圈持续、快速发展，使之成为江西省经济增长极具有十分重要的意义。

随着经济一体化的快速发展，环鄱阳湖城市圈三大产业已经初具规模，从表1中可看出城市圈内各城市的支柱产业与产业发展具有明显的关联性。

由表2可见，上饶、抚州、吉安、宜春第一产业区位商都高于1.5，第一产业在这些城市的产业结构中占据重要地位，而南昌、九江、景德镇、鹰潭的第一产业占GDP的比重低于全国平均水平；各城市第二产业区位商均大于1不到1.5，说明环鄱阳湖城市圈都具有一定的工业基础，但还没有成为专业化部门；所有城市的第三产业区位商均小于1，第三产业发展程度低于全国平均水平。

由此看来，环鄱阳湖城市群的三个产业的专业化程度都不高，整个环鄱阳湖城市圈的产业发展水平不高。

表1 环鄱阳湖城市圈各城市支柱产业情况表表2 环鄱阳湖城市圈各城市区位商(2010)和刘小瑜(2010)通过计算城市首位度，比较环鄱阳湖城市群各城市的经济、人口总量来分析该地区的城市规模结构问题；赵黎黎(2008)通过对城市流强度的计算分析环鄱阳湖城市圈的空间经济联系；胡小强（2011）通过各城市区位商和职能指数对比分析环鄱阳湖区域的分工模式。

发展城市圈在考虑各城市经济联系之外，还需要对各城市进行合理全面的评价和定位，所以本文收集了环鄱阳湖城市圈各城市经济、资源、基础设施、社会发展、城市化五个方面的数据，综合各影响因素，利用主成分分析法降维，对环鄱阳湖城市群各城市的发展进行了比较和评价。

二．评价指标选取在实证问题研究中，为了全面、系统地分析问题，我们必须考虑众多影响因素。

衡量一个城市发展状况时，我们不能单从GDP、人口等指标考虑，也要综合各种因素的影响，全面地评价一个城市的发展状况。

主成分分析旨在利用降维的思想，可以把多指标转化为少数几个综合指标。

本文的指标的选择主要遵循其可度量性、客观性、可比性、关联性与可获得性等原则。

朱俊成(2010)在评价武汉城市圈时建立了包括经济发展水平、资源状况、基础设施、社会发展水平与城市化水平五个方面的评价体系。

结合环鄱阳湖城市圈的自身情况，本文从以上五个方面出发，采用了以下衡量指标。

首先，对于经济发展水平的考察，从经济总量、人均占有量和经济结构等三方面来考虑。

在衡量经济总量发面，选取了各地区生产总值和地方财政收入两个指标；人均占有量选取了人均地区生产总值、农村居民人均纯收入和人均财政收入三个指标；经济结构选取了第一、二、三产业分别占GDP的比重作为衡量指标。

其次，基础设施的建设情况采用了交通运输仓储和邮政业营运总量作为衡量指标。

对于自然资源状况的调查，分别选取了各地区总人口和耕地面积两个指标。

对于各区城市化水平的调查，选取了城市人口密度这个指标。

对于社会发展水平的考察，分别从教育、卫生、人民生活和人口再生产四个方面进行指标的选取。

其中在教育方面，选取了中等专业学校数量和中等专业学校在校学生数这两个指标；在卫生方面，选取了医疗机构床位数这个指标；而对于人民生活水平，从社会消费品零售总额和批发零售及住宿餐饮业情况两方面进行考察；对于人口再生产，选取了人口自然增长率这个指标。

三．环鄱阳湖城市圈区域发展数据分析选取环鄱阳湖城市圈各城市的18类指标的数据作为原始评价数据，根据主成分分析法的原则和步骤，采用SPSS软件进行数据处理分析。

首先将原始指标数据标准化处理，得出各指标的得分，然后根据综合评价函数计算出主成分的得分与综合得分。

3.1 环鄱阳湖城市圈区域发展横向分析以2010年为例，根据以上选取的2010年环鄱阳湖城市圈各城市的18项指标162个数据作为原始评价数据，根据主成分分析法的原则和步骤，采用SPSS 软件进行数据处理分析。

主要分析步骤为：（1）把9个城市的162个数据标准化（2）制作这162个数据的相关系数矩阵（3）计算相关系数矩阵的特征值、计算出主成分（4）利用主成分计算出9个城市的得分在利用SPSS 进行数据处理和分析后，从18个指标中选取累计贡献率在85%以上的指标作为主成分指标。

从表3中可见，前两个主成分的累积贡献率已经达到88.12%，并且前两个主成分的特征值都大于1，因此将这两个选为主成分。

由“因子载荷矩阵”表可知，地区生产总值、地方财政收入、交通运输仓储和邮政业、中等专业学校数量、中等专业学校在校学生数、医疗机构床位数、批发零售和住宿餐饮业、社会消费品零售总额、城市人口密度这几项指标在第一主成分F1上有较高载荷，因此F1主要是衡量经济总量、教育水平、卫生条件、人民生活、城市化水平这几方面指标的主成分。

人均地区生产总值、农村居民人均纯收入、人均财政收入、第二产业占GDP 比重这几项指标在第二主成分F2上有较高载荷，因此F2主要是衡量人均占有量、第二产业发展状况的主成分。

因为F2反映的是人均占有量和第二产业发展状况，所以总人口、人口自然增长率、第一产业比重、各地区耕地面积在F2上的载荷非常小。

要计算出各个城市的得分必须得到主成分的特征向量矩阵。

利用公式λijijija v=(1)以及λ1=9.196 λ2=6.666可以计算出特征向量中各个元素的值。

表3 解释的总方差表表4 因子载荷矩阵表将主成分按贡献率（方差）加权综合，进行综合评价。

综合评价函数为:F=贡献率1×F1+贡献率2×F2。

从表3可以看出，F1的贡献率0.51089，F2的贡献率为0.37034，由上式可以得出: F=0.51089*F1+0.37034*F2。

由此计算出2010年环鄱阳湖城市圈各城市主成分得分及综合得分，结果如表5所示。

表5 各城市得分及排名表最强，城市发展状况最好；其次是新余和九江、景德镇、上饶、抚州；得分最低的有鹰潭、宜春、吉安。

综合分析每个城市，南昌市的F1排名位于第一位，说明南昌市的经济发展水平远超过环鄱阳湖城市圈的其他城市；九江市的地理位置优越，是中国重要的工业基地，经济总量较大，F1位于第二位，但是由于其各项人均占有量并不高，都位于城市圈中游，所以F2位于第五位；景德镇市有一定的工业基础，陶瓷和旅游业发展对经济有很强的带动作用，但是规模较小，因此GDP和财政收入都较少，F1排名是第8位，但是人均地区生产总值、农村居民人均纯收入、人均财政收入这三项人均占有量都位于城市群第四位，因此F2比重相对靠前，提升了总排名；鹰潭市总分位于城市圈下游，由于城市规模较小，经济总量小，F1位于最后一位，但是各项人均占有量指标均靠前，因此F2排名靠前，鹰潭的铜工业和旅游业在全省具有重要影响；上饶市的总排名位于城市圈第5位，F1位于第3位，但是由于人均占有量很低，F2排名位于城市群末尾；抚州市、吉安和宜春市的第一产业区位商很高，工业相对落后，综合经济发展水平位于城市圈中下游；新余市城市规模不大，F1排名靠后，但是由于各种人均经济总量都位于城市圈首位，因此F2排名位于城市群首位，从区位商中可看出该市主要发展第二产业，近些年新能源产业发展迅速。

3.2环鄱阳湖城市圈区域发展纵向分析利用前面相同的方法，计算2005—2010年环鄱阳湖城市圈主成分得分及排名，如表6所示。

表6 环鄱阳湖城市群各城市2005-2010年得分及排名从纵向上看，南昌市的得分波动比较小，排名一直遥遥领先于其他城市，经济发展比较稳定；九江市的排名一直处于城市圈上游，但是跟南昌市还是有很大差距；景德镇市2005-2009年排名一直位于城市群末尾，但是2010年排名有了很大的上升，景德镇已经采取了一定措施从资源枯竭型城市转型；鹰潭市虽然各项人均指标靠前，但是规模较小，总得分一直居于城市圈末尾，2010年排名有所上升；上饶市的排名从2005年到2007年有所上升，但是从2008年到2010年有所下降，幅度并不大；抚州市经济发展相对落后，发展缓慢；新余市经济发展势态良好，GDP增速位于城市圈首位，各项人均占有量指标已经逐渐超过南昌，总排名从2005年的第7位上升到了2010年的第2位；吉安市经济发展水平一直位于城市中下游，且呈现逐渐落后的趋势，经济发展态势不乐观；宜春市排名波动较大，经济发展存在不稳定因素，总体来说有逐渐落后于其他城市的态势，特别是人民生活、基础设施、教育已经被九江、上饶所赶超。

四．环鄱阳湖城市圈区域发展建议根据以上环鄱阳湖城市圈内各城市横向和纵向上的比较分析可以看出，目前环鄱阳湖城市群的大部分的资源都向南昌集中，导致其他城市资源匮乏，规模都相对较小，这种状况不利于整个环鄱阳湖城市群的发展壮大。

因此，在未来几年中，应该协调好环鄱阳湖城市圈的发展，在保持南昌市发展的同时，提高其它中等城市的规模，分散南昌市的压力，也更好地发挥中心城市的辐射作用，对于每个城市，分别提出如下的发展建议：南昌：南昌市的排名一直位于城市圈首位，它是圈内的中心城市，积聚了环鄱阳湖地区主要资源，经济发达，应该合理发展城市规模。

建议其全面提升中心城区的要素集聚、科技创新、文化引领和综合服务功能。

重点发展汽车、航空、医药食品、电子信息等产业；加快发展金融、商贸、物流、会展、旅游等现代服务业，加强对周边地区的辐射带动作用。

九江：九江市规模适中，经济总量仅次于南昌市，而且邻近长江，交通便利，地理环境优越，可以将其发展为环鄱阳湖城市群的第二个经济中心城市。

近几年，我们要进一步发挥通江达海的区位优势，加快临港产业开发，积极发展商贸旅游业，将九江市建成赣北区域中心城市和长江沿岸重要工业基地。

景德镇：景德镇城市规模较小，应积极扩大城市规模，促进经济结构战略性调整，依托千年瓷都的产业基础和品牌优势，促进节能减耗，积极推进资源枯竭城市转型，以发展高技术陶瓷为核心，形成高技术陶瓷产业集群鹰潭：鹰潭市各项人均指标靠前，但是规模较小，排名一直处于城市圈末尾，应该积极扩大城市规模，发挥铜产业基础、交通枢纽、旅游资源优势，建设世界铜都、赣东北物流中心和道教文化旅游城市。