基于主成分分析和聚类分析的城市循环经济发展水平综合评价研究

一、问题的提出

伴随着我国经济的快速增长和城市化进程的不断加快,我国城市发展所面临的资源能源供给短缺和环境承载力不足等问题日益凸显。而目前我国在城市循环经济发展水平评价方面还没有形成一套公认的、较为权威的指标体系,同时对于评价方法选择也多集中于主观性较强的方法。因此,本文以系统论原理为依据,选择了17个沿海城市作为研究对象,并通过对这17个沿海城市循环经济发展水平进行主分析,得出了各城市的循环经济发展水平综合情况。

二、指标体系构建与研究方法

(一)指标体系构建

为了全面、客观地反映我国城市循环经济发展水平,本文在选取评价指标体系时,在紧密结合所研究城市实际情况和保障数据资料可获得的前提下,遵循了系统性、全面型、科学性、可比性、可操作性等原则,构建了我国城市循环经济发展水平综合评价指标体系。

(二)研究方法

1、原始数据的同趋势化和标准化处理

(1)类型一致化处理。因此指标体系中的指标既有正指标也有逆指标,为了使指标同趋势化,本文将用极小值法将逆指标转化为正指标。

(2)标准化处理。因为各组数据的量纲不同,因此需要统一对它们进行标准化处理。本文采用标准差方法对原有数据进行标准化处理。

2、主成分分析法

主成分分析法是由霍特林于1933年首先提出的,它的主要原理是利用“降维”的思想,通过研究指标体系的内在结构关系,在损失很少信息的前提下,把多个指标转化成少数几个相互独立,而且包含原有指标大部分信息(≥85%)的综合指标的多元统计方法。通常把转化生产的综合指标称为主成分,每个主成分都是原始变量的线性组合。

3、聚类分析法

聚类分析法是研究“物以类聚”的一种方法,它根据一批样本(或变量)数据本身的特性,按照一定的类定义准则,对所研究的事物进行归类。最终会绘成一幅系统聚类的谱系图,再根据一定的原则确定最终分类结果。

三、我国17个沿海城市循环经济发展水平的实证研究

本文选取天津市、秦皇岛市、大连市、上海市、连云港市、宁波市、温州市、福州市、厦门市、青岛市、烟台市、深圳市、珠海市、汕头市、湛江市、北海市和海口市17个沿海城市作为研究对象。

(一)主成分分析

首先利用统计学软件SPSS13.0对我国沿海城市循环经济发展水平综合评价指标体系的各个子系统原始数据进行标准化处理,进而对标准化后的数据进行主成分分析,得出相关系数矩阵(略)及其特征值和方差贡献率,从而得出我国部分沿海城市循环经济发展水平的各个子系统的综合得分,并对其综合得分进行排序。

在此基础上得出6个主成分的各自得分,并进行相应的排序。进而根据6个主成分的方差贡献率对各个主成分的得分进行加权平均,可得出我国17个沿海城市循环经济发展水平的综合得分,并对其得分进行排序(表1)。

(二)聚类分析

为了进一步对所研究的17个沿海城市循环经济发展水平的差异化进行研究,本文选用SPSS13.0继续对这17个沿海城市的循环经济发展水平综合评价指标体系的各个子系统的指标数据进行聚类分析。选用组间平均链锁距离法作为类与类之间距离的计算方法,选用平方欧式距离作为样本间距离的计算方法,得出这17个城市循环经济发展水平的样本归属情况。

(三)评价结果分析

从各个城市循环经济发展水平的综合情况可以看出,深圳市以3.44的得分高居榜首,深圳市和上海市则以0.99和0.48的得分位居第二位和第三位,说明了这三个城市在所研究的沿海城市中属于循环经济发展水平较高的地区;除了大连市、厦门市和青岛市的综合得分均在0分以上,其余11个城市循环经济发展水平的综合得分均在0分以下,这些城市循环经济的发展水平则相对落后。

根据循环经济发展水平的高低,所研究的17个沿海城市大概可以分为四大类:第一类是海口市;第二类是深圳市;第三类是北海市;剩余14个沿海城市是第四类。将聚类分析法的结果与通过主成分分析得到的这17个沿海城市循环经济发展水平的得分及排名情况相比较,除湛江市之外,可以看出二者基本上是一致的。由此可见,本文所建立的我国城市循环经济发展水平综合评价指标体系的评价结果具有一定的可信度。

综上所述,本文所研究的我国17个沿海城市循环经济发展水平之间存在较大的差距,而城市的经济实力、国家相关政策的扶持力度、环保投入、环保意识、城市规划、资源利用效率、资源再循环、再利用水平及社会和人文环境均是影响城市循环经济发展的重要因素。

四、结论与建议

本文的研究仅以各城市2007年的相关数据为基础,评价结果未能反映动态变化;同时因为受指标的可操作性和资料的可得性所限,仍然有一些能够较好地反映循环经济发展水平的指标。

为了促进我国城市循环经济的发展,应该从以下几个方面着手:第一,完善制度建设,实施“政策组合拳”。国家要建立制度化和规范化的引导地方政府推进循环经济发展的各项政策。第二,转变城市规划理念,引导循环经济发展,转变传统“增长至上”的城市规划理念。第三,鼓励技术开发,提高循环经济产业的现代化水平。国家要进一步加大对循环经济技术研发的支持力度,通过给予资金和政策支持,提高整个循环经济产业的现代化水平。

(郁利燕,中央民族大学。研究方向:人口经济学)