薛佳文+林幼斌
[摘要]區(qū)域發(fā)展過程中的人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟和社會等方面之間的關(guān)系最終會影響到區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展,相互之間的協(xié)調(diào)關(guān)系會促進區(qū)域的持續(xù)發(fā)展,相互之間的不協(xié)調(diào)關(guān)系會導(dǎo)致區(qū)域的不持續(xù)發(fā)展。一個區(qū)域發(fā)展過程中的人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會等方面表現(xiàn)出的關(guān)系,在很大程度上就是該區(qū)域的發(fā)展模式,即區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的水平?jīng)Q定著區(qū)域發(fā)展的模式。因此,一個區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展水平不僅僅取決于該區(qū)域的發(fā)展階段和發(fā)展速度,更應(yīng)該取決于該區(qū)域的發(fā)展模式。評價一個城市發(fā)展模式的方法就是判斷該城市的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度。因此,文章以主成分分析法對云南省城市的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度進行評價。
[關(guān)鍵詞]主成分分析法;系統(tǒng)協(xié)調(diào)度;可持續(xù)發(fā)展
[DOI]1013939/jcnkizgsc201714148
1主成分分析法
主成分分析法是通過一定的數(shù)學(xué)變換和數(shù)學(xué)方法將原變量轉(zhuǎn)換為新的變量使新變量成為原變量的線性組合,并選取少數(shù)幾個在變差信息中占比較大的主成分來分析事物的一種方法。主成分分析法有如下優(yōu)點:首先可以消除指標之間的相關(guān)影響,主成分分析在對原變量進行變換后形成了彼此相互獨立的主成分,而且指標間的相關(guān)程度越高,主成分分析效果越好。其次可以減少指標選擇的工作量。最后主成分分析中各主成分是按方差大小依次排練順序的,在分析問題時,可以舍棄一部分主成分,只取前后方差較大的幾個主成分來代表原變量。主成分分析法的計算步驟:
第一:原始指標數(shù)據(jù)的標準化。用Z-score法對數(shù)據(jù)進行標準化變換,即Zij=(xij-ij)1sj,其中:
2指標數(shù)據(jù)的選擇及處理
21指標數(shù)據(jù)的選取
在城市形成和發(fā)展的過程中,城市資源與環(huán)境子系統(tǒng)為城市提供支持、容納、凈化及緩沖功能。城市經(jīng)濟子系統(tǒng)的核心要素是經(jīng)濟資源及經(jīng)濟要素,經(jīng)濟子系統(tǒng)將物質(zhì)及能量從核心向分散運轉(zhuǎn),以信息的交流為基礎(chǔ),以資金的有效流動為特征。城市社會和人口子系統(tǒng)主要功能是滿足城市人口的教育、醫(yī)療、就業(yè)以及居住。城市發(fā)展的基礎(chǔ)是經(jīng)濟的發(fā)展同時要保持一定規(guī)模的人口、持續(xù)可利用的資源、良好的社會環(huán)境以及良好的生態(tài)環(huán)境。通過構(gòu)建云南省城市可持續(xù)發(fā)展的指標體系,以云南省8個市和8個自治州為研究對象,選取2004年、2009年、2014年三個時間點,從經(jīng)濟、社會、人口、資源、環(huán)境5個系統(tǒng)構(gòu)建城市可持續(xù)發(fā)展評價指標體系該部分數(shù)據(jù)來源于云南統(tǒng)計局,國家統(tǒng)計局云南調(diào)查總隊《云南統(tǒng)計年鑒2015》《云南統(tǒng)計年鑒2010》《云南統(tǒng)計年鑒2005》《2005中國區(qū)域統(tǒng)計年鑒》。,運用主成分分析法先得到各個城市的每個子系統(tǒng)的得分(F1、F2、F3、F4、F5)。再根據(jù)均方差賦值的權(quán)重系數(shù)(λ1,λ2,λ3,λ4,λ5)采用線性加權(quán)的方法,確定區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展綜合評價數(shù)學(xué)模型,求出城市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的綜合評價值U,公式為U=λ1×E1+λ2×E2+λ3×E3+λ4×E4。
22數(shù)據(jù)的歸一化處理
從指標體系的特征分析,可以把指標分為兩種類型:一是發(fā)展類指標,該類指標是需要滿足的基本要求,指標越高越好,如國內(nèi)生產(chǎn)總值;二是逆向指標,即制約類指標,該類指標現(xiàn)狀值若超過一定的限度會制約城市的可持續(xù)發(fā)展,如工業(yè)廢水排放量等。三是中性指標,即數(shù)值不是越大越好,也不是越小越好。為了使指標對評價目標影響一致,需要將逆指標和中性指標轉(zhuǎn)為正指標,即歸一化處理。各指標的上限M和下限L分別取各因子序列的最大值和最小值,對于逆指標X*=M-X,對于中性指標:
X*=2(x-m),若m≤x≤M+m12
2(M-m),若M+m12≤x≤M
3云南省城市系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評價
31模型檢驗
先對經(jīng)濟子系統(tǒng)13個指標進行KMO和Bartlett球形檢驗,判斷子系統(tǒng)是否滿足主成分分析的條件。從表1可以看出,KMO的檢驗值為0630,說明指標之間相互影響,數(shù)據(jù)適合進行主成分分析。
根據(jù)同樣的方法對2004年、2009年、2014年的資源、環(huán)境、人口、社會的子系統(tǒng)進行主成分分析。系統(tǒng)協(xié)調(diào)度見表2。
33結(jié)論
2004年昆明的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度最高為0471,怒江最低為0089,昆明各個子系統(tǒng)中除了環(huán)境外,其他子系統(tǒng)都處于較高的發(fā)展水平,而怒江的各個子系統(tǒng)中除了環(huán)境子系統(tǒng)得分較高外,其他子系統(tǒng)的得分水平較低,因此造成怒江的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度落后。2009年及2014年的情況與2004年相同,昆明系統(tǒng)協(xié)調(diào)度仍然最高,怒江系統(tǒng)協(xié)調(diào)度水平和2004年相同。從空間上看,系統(tǒng)協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)“滇中—滇西—滇西南—滇東—滇西北”逐漸遞減的趨勢。從系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的角度來看,昆明在發(fā)展過程中一直保持較高的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度,2004年昆明的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度與相對落后城市的差距較大,隨著時間的推移城市間系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的差距在縮小。
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