基于主成分分析和聚類分析的河南省各城市經濟綜合實力評價

李煜涵

【摘? 要】城市經濟實力的高低是影響全省經濟發展的重要因素。論文基于2020年河南省18個城市的橫截面數據，從人口、經濟等6個方面選取11個反映經濟發展的指標，構建河南省各城市經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濟綜合實力進行測度。結果表明：一是河南省區域發展的極核化特征明顯；二是河南省區域經濟發展不平衡。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；二是優化發展空間布局，促進低速發展區域經濟發展。

【關鍵詞】河南??；主成分分析；聚類分析；經濟綜合實力

【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的創新能力及經濟動力。當前，我國經濟走上了高質量發展的道路，城市實力的強弱在很大程度上決定了其所在區域及國家的發展能力[1]。然而目前世界的經濟、技術等領域正在經歷前所未有的大變革，城市的發展進步也因此備受影響[2]。在國家間競爭愈發激烈的時期，如何持續推動自身發展成為每個國家及地區關注的焦點。同時，國家的發展愈發依賴于其各個城市的發展，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復雜，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，是我國經濟由東向西梯次推進發展的中間地帶。分析河南省各城市的經濟綜合實力，有利于河南省實現進一步發展，可以為其發展提供一定的決策依據，與此同時，該研究可以為我國中部省份城市的經濟高質量發展提供建議。

2 研究綜述

在城市經濟綜合實力評價的研究中，學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建了長三角地區城市綜合實力評價體系，對相關城市進行了分析研究。張海永和余曉美[5]在研究中應用貝葉斯分位數回歸法，對滁州市各個縣、市、區的綜合經濟實力進行比較研究。劉紅衛等[6]使用層次分析法對西藏地區的部分城市進行了相關分析。在構建相關指標體系方面，Ghush[7]在前人建立的從產業結構、社會制度等方面進行考慮的體系基礎上構建了一套綜合評價指標體系，充分考慮了影響經濟發展的各方面指標。劉浩藝[8]從經濟、開放、創新、生活4個方面構建了粵港澳大灣區城市綜合實力的評價體系。根據對先前文獻的查閱，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濟綜合實力，結合既有文獻，本文選取主成分分析法及聚類分析法對數據進行處理分析。

3.1 主成分分析

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

3.2 聚類分析

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

4 河南省各城市經濟綜合實力分析

4.1 指標體系構建

基于河南省的發展特征，本文從人口基數、經濟水平、基礎設施、環境保護、對外貿易和科教水平6個方面共選取11個指標構建河南省各城市經濟綜合實力評價指標體系。具體評價指標如表1所示。

4.2 數據來源

本次研究的數據來源于2020年河南省各市《國民經濟和社會發展統計公報》及2021年《河南省統計年鑒》等相關統計資料。

4.3 河南省各城市經濟綜合實力評價的主成分分析

4.3.1 原始數據標準化處理

本次研究需要對原始數據進行標準化處理，其結果如表2所示。

4.3.2 適應性檢驗

計算各指標數據間的相關性，并進行KMO和巴特利特球形度檢驗，其檢驗結果如表3所示。

由表3結果可得，本次KMO檢驗所得數值為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

對標準化后的數據進行主成分分析，結果如表4所示。

由表4結果可得，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結果可得，河南省各城市之間的經濟實力差異明顯。首先，鄭州市的綜合得分數值最大，即其經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、新鄉市、駐馬店市以及信陽市這7個城市的經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，屬于經濟欠發達城市；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，河南省各城市的經濟發展不平衡，具有明顯的區域差異。

5 河南省各城市經濟綜合實力評價的聚類分析

利用原始數據標準化處理后的結果可以得到樹狀聚類圖，結果如圖1所示。

由圖1可知，可以將河南省18個地市的經濟綜合實力分為3類：第一，鄭州市的經濟綜合實力最強，為高速發展區；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濟發展中速區域；第三，其他11個地市的經濟發展狀況欠佳，經濟綜合實力較弱，為低速發展區。

6 結論與政策建議

本文通過構建河南省各城市經濟綜合實力評價指標體系，對所收集的數據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濟綜合實力進行評價，最終得出如下結論：第一，河南省區域發展的極核化特征明顯。鄭州市與河南省其他城市之間的發展差距較大，河南省18個城市呈現出鄭州“一家獨大”的局面。同時，鄭州周邊城市的發展水平均較低，說明鄭州市對外圍城市所產生的空間近鄰效應較弱。第二，河南省區域經濟發展不平衡。河南省各城市的經濟綜合實力差異明顯，以鄭州市為中心，其相鄰城市的經濟綜合實力均較低。除鄭州市外，發展較好的城市均分布在河南省外圍。由此可見，河南省各區域的經濟發展較為不平衡，鄭州周邊城市普遍具有較大的發展空間。

根據以上研究結論，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。鄭州市具有明顯的區位優勢，是河南省的經濟增長極。因此，應大力推動以鄭州市為核心的城市圈建設，發揮省會城市的近鄰帶動作用，帶動周邊城市經濟發展。同時，各城市之間應增強發展的合作性、開放性。第二，優化發展空間布局，促進低速發展區域經濟發展。河南省應優化當前經濟發展的空間布局，具體來看，河南省低速發展區域被包裹在中高速發展區域之間，這樣的空間布局有利于實行強者帶動弱者的發展模式。因此，河南省可以根據目前的優勢，優化經濟發展的空間布局，合理分配經濟發展資源，以此促進低速發展區域的經濟發展，進一步縮小區域經濟差異。

【參考文獻】

【1】李朝暉，尹周斯達.武漢與中部其他省會城市競爭力比較分析[J].當代經濟，2013（2）：87-89.

【2】周宏山，吳詣民，路維春.城市競爭力評價指標與方法研究[J].經濟問題，2003（12）：2-4.

【3】余明江，段承章.城市競爭力理論研究綜述[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2010，27（4）：14-17.

【4】周勇.長三角地區城市綜合實力評價與比較研究[J].現代城市研究，2006（7）：60-64.

【5】張海永，余曉美.基于貝葉斯分位數回歸的地方綜合經濟實力比較研究[J].滁州學院學報，2015，17（2）：23-27.

【6】劉紅衛，李春玉，安博文.西藏地區城市綜合實力的評價研究——基于層次分析法[J].經濟視角，2020（3）：58-69.

【7】Dipak Ghush.Development Economics： from the Poverty to the Wealth of Nations[J].Journal of Economic Studies，2000，27（3）：222-229.

【8】劉浩藝.粵港澳大灣區城市綜合實力指標體系構建及其應用研究[D].南昌：江西財經大學，2020.

【9】朱時藝.廣東省地級市經濟綜合實力評價研究[D].桂林：桂林理工大學，2021.