基于主成分分析法的江西无水港选址

【摘 要】 为更加精确地研究无水港选址，分析影响无水港选址的指标因素，采用主成分分析法建立数学模型对无水港选址的问题进行评价。以江西省11个城市为例，得出11个城市的选址顺序。由主成分分析法得出的结论具有说服力，对江西省的无水港选址、政策的制定和执行等方面都具有参考价值。

【关键词】 无水港；主成分分析法；选址；指标因素

0 引 言

随着经济全球化的发展，国与国之间的贸易往来日益密切，港口作为国际物流运输的大型枢纽，其作用也是越来越明显。港口数量的增加加剧了港口之间的竞争，为了获取更多的发展资源，各大港口已不再局限于在港口所在地开展业务，开始向内陆城市延伸。与此同时，内陆的一些外贸企业也希望在本地就能实现“一关三检”，达到港口“直通”的效应。由此，无水港作为一种新的现代物流中心应运而生。[1]

纵观国内外研究可以发现，无水港选址问题的分析大多以定性的方法为主，很少采用定量方法。本文从分析影响无水港选址的指标因素出发，基于主成分分析法，以江西省为例，综合评价11个城市选址问题。采用定量的研究方法，能够避免在采用定性研究方法时，因主观因素而导致结果的不精确。

1 无水港选址指标的影响因素

无水港的选址，必须严格遵循选址的适应性、经济性、战略性、整体性、动态性、协调性原则。目前无水港选址指标体系的设计缺乏标准的规范。从理论上分析，一个指标体系应能充分、准确地反映评价对象的特点和实际水平，评价内容应能包括影响评价的一切因素。但实际上，在一个问题中，影响评价对象的因素很多，很难将所有的影响因素进行定量化，并将其包括在指标体系中。因此，在设计指标体系时，应对这些影响因素作必要的取舍。本文借鉴国外成功选址案例，结合我国实践情况，在遵循选址基本原则的基础上，将无水港选址的影响因素归为社会环境因素和经济环境因素两大类（见图1），再对影响因素进行分析。

1.1 社会环境因素

根据无水港的功能，首先应考虑在运输量大、运输发展空间大、对附近区域具有较强辐射和集散作用的城市选址。随着地区经济的发展，地区贸易量、货物运输量及地区的社会环境等成为影响无水港选址不可忽视的因素。数量充足和质量较高的劳动力条件是无水港选址考虑的因素之一，无水港所在城市的社会经济水平也决定其经济效益。地区工业的发展对国际贸易服务具有支撑作用，有利于无水港建设和运营。无水港的发展同时也需要较好的运输网络，交通运输条件在运输网络中起到了关键作用。在诸多的社会环境因素中，可以选用规模以上工业企业数量、道路长度、货运总量、城镇就业人数对其进行评价。

1.2 经济环境因素

无水港的设立应依托经济中心城市，经济中心城市良好的基础设施和经济基础有利无水港的生存和发展，同时，无水港又能扩大经济中心城市的国际港口功能。地区经济发展水平的高低影响该地区的货物供给和需求量，为保证货物来源充足，无水港选址应倾向于经济发达地区。经济发达地区一般都具有较多的资产投资，基础设施建设尤其是交通设施建设比较完善，有利于无水港在该地区的形成和发展。无水港是随着经济的发展而逐渐产生的，地区经济发展水平是无水港选址规划重点考虑的因素，其评价指标可采用GDP及GDP增速、进出口总额、工业生产总值、固定资产投资总额来衡量。

2 主成分分析法

主成分分析法是一种通过降维技术将多个变量化为少数几个重要变量的一种多元统计方法。其目的是用较少的变量解释原始资料中的大部分变量，亦即期望能将许多相关性很高的变量转化成彼此相互独立的变量，能在其中选取比原始变量个数少，且能解释大部分资料之变异的几个新的变量，也就是所谓的主成分，而这几个主成分也就成为解释资料的综合性指标。主成分分析法的具体计算步骤如下：

（1）选取标准化原始数据；

（2）计算相关系数矩阵；

（3）求特征值和特征向量；

（4）求主成分。

3 实证分析

本文以江西省南昌、景德镇、萍乡、九江、新余、鹰潭、赣州、吉安、宜春、抚州、上饶等11个城市为例，对江西省的无水港选址问题进行研究。

按照选取指标时所遵循的科学性、可比性、合成性、可操作性的原则，提取GDP（x1）、GDP增速（x2）、工业生产总值（x3）、进出口总额（x4）、固定资产投资总额（x5）、规模以上工业企业数量（x6）、城镇就业人数（x7）、道路长度（x8）、货运总量（x9）等9个关键性指标作为分析对象，原始数据见表1。

运用主成分分析法对表中11个城市的数据进行分析，按照特征值大于1的原则提取2个主成分，其累计方差贡献率为79.658%。采用方差最大化的方法对原始变量的载荷矩阵进行变换，得到因子载荷矩阵（见表2）和主成分得分系数矩阵（见表3）。

表2中，主成分F1包括GDP及GDP增速、工业生产总值、进出口总额、固定资产投资总额、规模以上工业企业数量、城镇就业人数、道路长度，主成分F2包括货运总量。

根据表3主成分得分系数矩阵，计算各主成分得分：

F1=0.131 ？x1 + 0.244 ？x2 + 0.186 ？x3 Ha 0.045 ？x4 + 0.091 ？x5 + 0.286 ？x6 + 0.082 ？x7 + 0.207 ？x8 Ha 0.273 ？x9

F2=0.105 ？x1 Ha 0.238 ？x2 + 0.001 ？x3 + 0.353 ？x4 + 0.111 ？x5 Ha 0.212 ？x6 + 0.184 ？x7 Ha 0.081 ？x8 + 0.598 ？x9

综合得分：F=0.827 ？F1 + 0.173 ？F2

运用以上公式求得11个城市综合得分及排序（见表4）。

4 结 语

由江西省11个城市的选址顺序可以看出，南昌的得分远高于其他城市。这说明南昌是江西省建设无水港的首选城市，与2009年国务院通过的《物流业调整和振兴计划》中提出“将南昌市确定为区域性物流节点城市，将南昌向塘铁路-公路关键型物流基地打造成中部地区第一大无水港”的要求相吻合。继南昌之后，江西省各城市也在加紧无水港建设，其中已开通赣州D深圳、赣州D厦门集装箱班列和吉安D厦门、上饶D宁波海铁联运，鹰潭、上饶等城市的无水港建设也在继续推进。

参考文献：

[1] 杨楠，李弘，王腾，等.基于PEST的内蒙古无水港选址评价及对策研究[J].技术与方法，2012（7）：223-226，346.