基于主成分聚类的河北省物流发展能力分析

2012-11-16卢建昌

物流科技 2012年11期

田媛，卢建昌

（华北电力大学工商管理学院，河北保定 071003）

近年来，针对区域物流能力和发展水平，国内外学者从不同角度进行了相关研究。如姚杨[1]采用模糊综合评判、廖迎[2]利用面板单位根与面板协整理论进行了评判，但这些方法权重的确定主观性较强，造成评价结果与实际相偏离。

针对这一问题，学者探索并运用更为客观合理的综合评价方法对区域物流发展水平进行相关的理论和实践研究。Alikens[3]较早地关注物流设施选择问题，并设定了复杂的单梯队多物产能有限模型，但没有涉及区域范围随机变动下的配送问题。

国内方面，海峰[4]指出区域物流是在一定的地理环境中，以大中型城市为中心，结合物流辐射的有效范围，服务于本区域的经济发展；刘晓峰[5]认为现代物流促进新型产业形成、优化产业结构、提高资源配置效率，促进区域经济的发展。不过对区域物流与区域能力的研究仅局限于概念的界定和定性的描述，缺乏对影响区域经济发展的物流因素的分析研究，使得到的结论具有片面性。因此，本文首先建立区域物流发展评价指标体系，利用主成分分析和聚类分析对河北省各地区的物流发展进行综合评价并分类，最后得出结论。

1 区域物流发展能力的评价指标体系和模型选择

1.1 区域物流发展能力的评价指标

反映区域物流发展状况的指标体系是非常复杂的，根据区域物流对区域经济的影响程度及数据的可获性，选取的指标从不同角度反映了区域物流的发展特征。地区GDP（X1）和交通运输仓储总值（X2）。GDP反映一个地区的综合实力，该值越大说明经济发展水平越好，在区域物流中心系统中的地位就越重要；交通运输仓储总值越大，说明该地区物流基础设施产生的产出效益越大。社会消费零售总额（X3）反映区域物流服务的需求状况。公路里程（X4）、公路货运量（X5）、民用汽车拥有量（X6）反映了区域物流发展的物质基础；电话用户（X7）、国际互联网人数（X8）反映信息发展水平。

1.2 区域物流发展现状的评价模型

在大多数情况下，许多变量之间存在一定的相关关系，因此，有可能用较少的综合指标分析存在于各变量中的各类信息，而各综合指标之间彼此是不相关的。主成分分析就是用少数几个因子来描述许多指标或因素之间的联系，以较少几个指标反映原资料的大部分信息的统计方法。

具体步骤如下：

（5）用各主成分的方差贡献率作为权重，线性加权求和得到综合评价函数

Fi反映了第i个地区物流发展的综合实力，Fi值越高，说明该地区物流发展综合实力和竞争力越强。

1.3 区域物流发展聚类分析模型

鉴于前面主成分分析已经得到2个能够反映原始变量的绝大多数信息，并且是互不相关的综合主成分指标，因此采用这2个主成分指标对河北省各地区的物流发展能力进行聚类分析，简化了需处理的问题。利用主成分分析得到的前2个主成分组成的矩阵为以此作为聚类分析的样本矩阵。

（1）采用系统聚类法中的类平均聚类进行分析；

2 实证分析

近年来，河北的物流业虽然有了长足发展，但整体上看，仍处于初级阶段，物流发展规划对其物流实践具有重要作用，故希望能通过研究对整个河北省物流系统规划提供一些有价值的参考。本文的数据来自2011河北省统计年鉴，原始数据如表1。

表1 各评价指标原始数据

2.1 河北省各地区物流发展能力综合评价

（1）利用SPSS对原始数据进行标准化处理，消除量纲影响；其次利用巴特利特球体检验法和KMO检验法对标准化后数据进行适用性检验，根据检验结果，KMO值为0.646，在0.5-1.0之间，适合做因子分析，如表2。

表2 KMO和Bartlett的检验

（2）计算各变量的特征值，贡献率和累计贡献率，根据累计贡献率提取主成分，前两个主成分以87.36%的精度体现了原始指标，如表3。

表3 特征值和方差贡献率

（3）根据输出的旋转后的因子载荷矩阵，定义因子名称；根据因子成分得分系数矩阵得到因子公式，进而得到综合评价函数。

从表4中看出，第一公因子F1，基本支配了地区GDP（X1）、交通运输仓储总值（X2）、社会消费零售总额（X3）、公路货运量（X4）、电话用户（X5），反映了影响河北省区域物流发展经济、信息环境，是区域物流发展的宏观因素，因而称为物流环境因子。第二公因子F2，基本支配了民用汽车拥有量（X6）、国际互联网人数（X7）和公路里程（X8），反映了区域物流发展的物流设施基础，因而定义为物流基础能力因子。

表4 旋转成分矩阵

根据因子成分得分系数矩阵，得到公式（1）如下：

由公式（1）和表3，得到区域物流发展的综合评价函数为：

（4）河北省各地区综合绩效得分排名（见表5）

表5

计算出的综合指数比较全面地反映了一个城市在区域物流系统中的地位和作用，综合评价得分越高，说明该城市的物流发展水平越高。根据表5，可以将河北省区域物流发展大致分为3个层次，第一层F＞（）0 为石家庄、唐山和邯郸，区域物流发展综合能力遥遥领先；第二层保定、沧州和秦皇岛；第三层余下城市，物流综合能力较弱。

2.2 河北省各地区物流发展能力的聚类分析

利用前面主成分分析得到的2个主成分指标数据，组成聚类分析的样本矩阵Y11×2，按照类平均法对河北省各地区的物流发展能力进行聚类分析，并画出聚类图。取d=3，将河北省的11个城市分为（1）石家庄；（2）唐山；

（3）秦皇岛、沧州、保定、邯郸和廊坊；（4）承德、衡水、邢台和张家口。

最后，结合各城市所处的地理位置以及主成分聚类分析结果，将全省的区域物流中心划分为三个级别。一级物流中心：石家庄、唐山；二级物流中心：秦皇岛、保定、廊坊、沧州和邯郸；三级物流中心：承德、衡水、邢台和张家口。

3 结论

用主成分聚类的定量分析方法对河北省各地区的物流发展进行综合评价并分类，得出的结论客观，较有说服力，为区域物流规划提供了重要参考和依据；以主成分指标组成的新矩阵作为聚类分析的样本矩阵，原理清晰，计算简单，减少了计算的工作量。

从研究分析的结果得出，石家庄、唐山物流能力较强，衡水、承德物流水平相对较弱，说明制度政策、市场经济的氛围对当地物流发展影响很大；其次地理位置显然是影响区域物流发展的重要因素。所以物流发展水平较高城市如唐山，石家庄应充分利用其区位优势和能源优势，进一步提升服务功能，推动要素集聚，增强带动能力；对于物流发展水平较弱的城市，政府应该为其创造良好的政策环境，制定促进发展的有关政策和措施，建立全省统一共享的物流信息综合服务平台，促进各地区物流的平衡健康发展。