吳云霞,　康　娜,　陳紅娟,　劉　靜

(1.河北地質(zhì)大學(xué), 河北 石家莊　050031;2.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘察局322地質(zhì)隊(duì)， 安徽 馬鞍山　243000)

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基于主成分分析法的河北省人口文化素質(zhì)綜合評(píng)估

吳云霞1,康娜1,陳紅娟1,劉靜2

(1.河北地質(zhì)大學(xué), 河北 石家莊050031;2.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘察局322地質(zhì)隊(duì)， 安徽 馬鞍山243000)

摘要：采用主成分分析方法對(duì)河北省的11個(gè)設(shè)區(qū)市進(jìn)行人口文化素質(zhì)綜合評(píng)估。石家莊、秦皇島、唐山、廊坊高中以上教育較好，專業(yè)技術(shù)人員的比例較高。而邯鄲、邢臺(tái)、滄州、衡水這四個(gè)城市高學(xué)歷人才要相對(duì)少一些。衡水、邢臺(tái)、保定、石家莊9年義務(wù)教育推行實(shí)現(xiàn)的相對(duì)更好，張家口、承德、邯鄲的基礎(chǔ)教育發(fā)展較為薄弱。綜合評(píng)估結(jié)果與河北省11個(gè)設(shè)區(qū)市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等綜合發(fā)展水平基本相一致。

關(guān)鍵詞：主成分分析； 人口文化素質(zhì)；spss軟件； 綜合評(píng)估

0引言

人口文化素質(zhì)是衡量人口素質(zhì)的重要標(biāo)志之一[1]。目前,國內(nèi)對(duì)于人口文化素質(zhì)的綜合評(píng)估方法都借鑒人口素質(zhì)PQLI及HDI的構(gòu)建方法構(gòu)建人口文化素質(zhì)綜合評(píng)估模型[2-6]。文中采用主成分分析方法，在選取指標(biāo)相類似的情況下對(duì)河北省人口文化素質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)估，試圖找到文化素質(zhì)高低的原因，并進(jìn)行聚類分析，對(duì)11個(gè)設(shè)區(qū)市進(jìn)行歸類，針對(duì)不同類別人口文化素質(zhì)發(fā)展存在的問題指出對(duì)策。

1主成分分析的原理和步驟

主成分分析就是把原有的多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化成少數(shù)幾個(gè)代表性較好的綜合指標(biāo)，這少數(shù)幾個(gè)指標(biāo)能夠反映原來指標(biāo)大部分的信息(85%以上)，并且各個(gè)指標(biāo)之間保持獨(dú)立，避免出現(xiàn)重疊信息。它們通常表示為原始變量的某種線性組合。主成分分析主要起著降維和簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的作用[7-10]。

設(shè)有p個(gè)指標(biāo)，把這p個(gè)指標(biāo)看作p個(gè)隨機(jī)變量，記為x1,x2,…,xp，主成分分析就是要把這p個(gè)指標(biāo)的問題轉(zhuǎn)變?yōu)橛懻搈個(gè)新的指標(biāo)F1,F2,…,Fm(m

使其滿足每個(gè)主成分的系數(shù)平方和為1，主成分之間相互獨(dú)立且方差依次遞減，重要性依次遞減。在SPSS中,主成分分析經(jīng)常被嵌入到因子分析過程之中。

主成分系數(shù)計(jì)算方法為成分矩陣中的數(shù)據(jù)除以主成分相對(duì)應(yīng)的特征值開平方根,便得到主成分中每個(gè)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的系數(shù)。

2指標(biāo)選擇與數(shù)據(jù)來源

人口文化素質(zhì)各因素指標(biāo)的選擇從國際通用的人口素質(zhì)的評(píng)估模型來看，關(guān)于文化素質(zhì)方面一般都是以文化普及率或識(shí)字率來反映，而在HDI模型中,則增加了平均受教育年限指標(biāo)來反映知識(shí)變量。因此，選取文盲率來反映文盲人口比例，選取研究生及以上文化程度、大學(xué)生、高中、初中及小學(xué)文化程度的人口比例來反映人口的文化結(jié)構(gòu)狀況；此外，從人口文化素質(zhì)的涵義及構(gòu)成來看，構(gòu)建的指標(biāo)體系還必須包含技術(shù)方面的因素，因此,選取各級(jí)各類專業(yè)技術(shù)人口的比例來反映人口的技術(shù)狀況。這些指標(biāo)基本上能從三個(gè)不同的方面較全面地反映人口的文化素質(zhì)狀況[2-3]。

文中數(shù)據(jù)來自河北省統(tǒng)計(jì)局第六次人口普查辦公室，所選指標(biāo)見表1[11]。

表1　河北省11個(gè)設(shè)區(qū)市人口文化素質(zhì)各因素指標(biāo)數(shù)據(jù)　　　　　　　　　　　%

注：小學(xué)、初中、高中、大學(xué)專科、大學(xué)本科、研究生文化程度比例分別是占全省6歲以上總?cè)丝诘谋壤晃拿ぢ适俏拿ず桶胛拿と丝谡?5歲及15歲以上人口的比例；各級(jí)各類專業(yè)技術(shù)人口比例指各級(jí)各類專業(yè)技術(shù)人口占16歲及16歲以上就業(yè)人口的比例。

3計(jì)算結(jié)果

利用SPSS19.0 軟件首先將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)作統(tǒng)計(jì)分析,提取了相關(guān)系數(shù)矩陣中兩個(gè)主成分，它們對(duì)方差的貢獻(xiàn)率分別是65.986% 和23.402%，見表2。

表2　特征值及主成分貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率　　　　　　　　　　　　　　%

表2中，總貢獻(xiàn)率高達(dá)89.388%, 超過85%, 適合用主成分分析法。其中第一主成分對(duì)應(yīng)的特征值為5.279，第二主成分對(duì)應(yīng)的特征值為1.872，因子載荷矩陣見表3。

表3　因子載荷矩陣

由成分系數(shù)矩陣得主成分表達(dá)式為：

(1)

(2)

利用SPSS軟件分析可知，f1和f2的貢獻(xiàn)率分別是65.986%和23.402%,因此可以得加權(quán)得分公式為:

(3)

4綜合分析

從因子載荷矩陣(見表3)可知,利用SPSS19.0提取了2 個(gè)主要成分。高中文化程度比例(x3)、大學(xué)?？莆幕潭缺壤?x4)、大學(xué)本科文化程度比例(x5)、研究生文化程度比例(x6)、專業(yè)技術(shù)人員比例(x8)標(biāo)準(zhǔn)化后的變量在f1上都有較大的載荷,而其他的文化素質(zhì)指標(biāo)在f1上的載荷較小，即f1主要反映高中及高中以上教育和專業(yè)技術(shù)人員比例對(duì)文化素質(zhì)的影響，分值越高反映的文化素質(zhì)越高；在f2上小學(xué)文化程度比例(x1)，初中文化程度比例(x2)，文盲率(x7)載荷較大，即在f2上主要反映初中及初中以下教育對(duì)文化素質(zhì)的影響，分值越低文化素質(zhì)越高。

根據(jù)式(1)～式(3)計(jì)算得到各地區(qū)主成分得分及因子排名情況見表5。

表5　各地區(qū)因子得分排名情況

注：第一主成分(f1)和加權(quán)綜合按得分從高到低排序，第二主成分(f2)按得分從低到高排序。

從表5我們發(fā)現(xiàn),石家莊、秦皇島、唐山、廊坊在f1得分較高，排名靠前，說明這些區(qū)市高中以上教育較好，專業(yè)技術(shù)人員的比例較高。而邯鄲、邢臺(tái)、滄州、衡水這四個(gè)城市在f1排名較為靠后，說明這些設(shè)區(qū)市的高學(xué)歷人才要相對(duì)較少。衡水、邢臺(tái)、保定、石家莊在f2上排名靠前，說明河北省這幾個(gè)設(shè)區(qū)市9年義務(wù)教育推行實(shí)現(xiàn)的相對(duì)更好，張家口、承德、邯鄲的基礎(chǔ)教育發(fā)展較為薄弱。

2005年6月6日，河北省委、省政府正式出臺(tái)的《關(guān)于實(shí)施“一線兩廂”區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)意見》，意見的核心是抓“一線”，推“兩廂”。抓“一線”，就是充分利用石家莊、保定、廊坊、唐山、秦皇島五市經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)比較雄厚的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮“領(lǐng)跑”作用；推“兩廂”，就是積極推進(jìn)南部邯鄲、邢臺(tái)、衡水、滄州四市這一廂，大力扶持北部張家口、承德這一廂，逐步形成“一線兩廂”區(qū)域經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的大格局。把表5與“一線兩廂”政策中的城市劃分相比較，發(fā)現(xiàn)其與f的排名不謀而合，f排名前四位城市屬于“一線兩廂”的一線城市，f排名后四位城市與南廂的四個(gè)城市相一致，張家口與承德在f排名中處于中間位置，屬于北廂的兩個(gè)城市。由此發(fā)現(xiàn)基于主成分分析方法進(jìn)行的河北省人口文化素質(zhì)的綜合評(píng)估與河北省的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略是相一致的，吻合的較好，說明文中的評(píng)估方法具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

特別關(guān)注一下保定，保定屬于“一線兩廂”的一線城市，但是其人口文化素質(zhì)在f上排在承德之后，人口文化素質(zhì)與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展不一致，也就是其人口文化發(fā)展與其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展相比是相對(duì)滯后的[12]。

5聚類分析

平均聯(lián)接(組間)的樹狀圖如圖1所示。

利用平均距離聚類分析方法對(duì)河北省11個(gè)設(shè)區(qū)市作合理的聚類，根據(jù)聚類分析結(jié)果(見表1)將河北省11個(gè)設(shè)區(qū)市分為四類：

第1類,人口文化素質(zhì)綜合水平較高型：石家莊、秦皇島,在河北省屬于人口文化素質(zhì)最高的水平。

第2類,環(huán)京津經(jīng)濟(jì)型：唐山、廊坊,在河北省屬于人口文化素質(zhì)較高的水平,是河北省人口文化素質(zhì)中等偏上的城市。

第3類,地理區(qū)位限制型：張家口、承德,屬于河北省人口文化素質(zhì)中等水平。

第4類,高學(xué)歷人才發(fā)展滯后型：邢臺(tái)、滄州、邯鄲、保定、衡水是河北省人口文化素質(zhì)水平相對(duì)較低的城市。

圖1平均聯(lián)接(組間)的樹狀圖

6結(jié)語

1)所選指標(biāo)對(duì)人口文化素質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,即高中及高中以上教育和專業(yè)技術(shù)人員比例對(duì)文化素質(zhì)的影響，分值越高反映的文化素質(zhì)越高；初中及初中以下教育對(duì)文化素質(zhì)的影響，分值越低文化素質(zhì)越高。

2)石家莊、秦皇島、唐山、廊坊高中以上教育較好，專業(yè)技術(shù)人員的比例較高。這些城市分別是省會(huì)、沿海和環(huán)京津城市，屬于人口文化素質(zhì)綜合水平較高型。衡水、邢臺(tái)、保定、石家莊在9年義務(wù)教育推行實(shí)現(xiàn)的相對(duì)更好[13]。

3)衡水、滄州、邢臺(tái)、邯鄲高學(xué)歷人才和專業(yè)技術(shù)人才要相對(duì)較少。屬于高學(xué)歷人才發(fā)展滯后型。張家口、承德的基礎(chǔ)教育發(fā)展較為薄弱，屬于地理區(qū)位限制型。保定人口文化素質(zhì)發(fā)展滯后與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展，屬于人口文化素質(zhì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不協(xié)調(diào)型[14-15]。

4)采用主成分分析方法對(duì)河北省人口文化素質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)估的結(jié)果與河北省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略相一致，吻合度高，說明文中的評(píng)估方法具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，在其他省市以及全國可以嘗試進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，找到不同地區(qū)人口文化素質(zhì)發(fā)展的癥結(jié)。

7建議

人口文化素質(zhì)綜合排名基本由第一主成分決定，即河北省如果想進(jìn)一步提升人口文化素質(zhì)需要加大教育投入力度，全面提升教育水平，特別是提高高中及高中以上和專業(yè)技術(shù)人員的教育。

針對(duì)高學(xué)歷人才發(fā)展滯后型，河北省需優(yōu)化區(qū)域布局結(jié)構(gòu)，支持這些地區(qū)發(fā)展高等教育，發(fā)揮省屬重點(diǎn)骨干大學(xué)的示范、輻射和帶動(dòng)作用，對(duì)口支援薄弱高校。同時(shí)通過產(chǎn)學(xué)結(jié)合的辦學(xué)模式大力發(fā)展職業(yè)技術(shù)教育[16]。

針對(duì)地理區(qū)位限制型地方政府應(yīng)加大基礎(chǔ)教育投入力度，克服地理區(qū)位的問題，制定符合當(dāng)?shù)匦枨蟮恼撸柟獭捌占熬拍曛屏x務(wù)教育”，不斷提高農(nóng)村地區(qū)適齡人口的小學(xué)和初中入學(xué)率、畢業(yè)率，減少青少年文盲半文盲比例，解決好當(dāng)?shù)厝丝诘南乱淮芙逃龁栴}[17]。

文中是主成分分析方法在人口文化素質(zhì)綜合評(píng)價(jià)中的首次應(yīng)用，研究結(jié)果清晰反映了河北省不同地區(qū)人口文化素質(zhì)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，特別是存在的問題，有助于河北省教育、人才管理部門從總體設(shè)計(jì)層面，到具體的教育階段制定合理的人口文化素質(zhì)提高計(jì)劃，綜合提高河北省的人口文化素質(zhì)。

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Evaluationofpopulationculturequalitybasedonprincipalcomponentanalysismethod

WUYunxia，KANGNa，CHENHongjuan，LIUJing

(1.HebeiGEOUniversity,Shijiazhuang050031,China；2.BureauofGeologyandMineralExplorationofAnhuiProvince-322GeologicalTeam,Ma’anshan243000，China)

Abstract：Principalcomponentanalysisisusedtomakethecomprehensiveassessmentofpopulationculturalqualityinelevenmunicipal-levelcitiesinHebeiProvince.High-schooleducationlevelishigherinShijiazhuang,Qinhuangdao,TangshanandLangfangwithhigherproportionofprofessionalandtechnicalpersonnel.ThenumberofpeoplewithhigheracademicqualificationsisrelativelylowerinHandan,Xingtai,CangzhouandHengshui.Nine-yearcompulsoryeducationiswellcarriedoutinHengshui,Xingtai,BaodingandShijiazhuang,butrelativelyweakinZhangjiakou,ChengdeandHandan.Theassessmentresultsarematchedwiththeeconomicandsocialdevelopmentinthecorrespondingareas.

Keywords：principalcomponentanalysis;demographicandculturalquality;spsssoftware;comprehensiveassessment.

收稿日期：2016-01-13

基金項(xiàng)目：2015年度河北省社會(huì)科學(xué)發(fā)展研究重點(diǎn)課題(2015020211); 河北省第六次全國人口普查招標(biāo)課題(RKPC-HY05)

作者簡(jiǎn)介：吳云霞(1978-)，女，漢族，河北石家莊人，河北地質(zhì)大學(xué)講師,碩士，主要從事人口與地理信息系統(tǒng)方面的研究,E-mail:wuyunxia2006@163.com.

DOI:10.15923/j.cnki.cn22-1382/t.2016.3.04

中圖分類號(hào)：C922

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-1374(2016)03-0224-06