湖南省地州市主体功能区划分指标体系构建

董 婷，曹冰玉

（长沙理工大学 经济与管理学院，湖南 长沙 410001）

湖南省地州市主体功能区划分指标体系构建

董 婷，曹冰玉

（长沙理工大学 经济与管理学院，湖南 长沙 410001）

根据湖南省14个地州市的资源环境承载能力、现有开发强度和发展潜力，利用因子分析，对数据进行降维，用已降维的数据再进行聚类分析，确定不同区域的主体功能：按开发方式分为优化开发区、重点开发区、限制开发区和禁止开发区，并据此可以提出明确开发方向，完善开发政策，控制开发强度，规范开发秩序，逐步形成人口、经济、资源环境相协调的空间开发格局的建议。

湖南省；功能区划分；因子分析；聚类分析

随着我国经济的高速增长，工业化、城镇化程度不断提高，区域发展所面临的矛盾也逐渐突显，空间结构失衡、国土开发无序、资源过度利用等问题逐渐成为国人关注的焦点。为了解决区域问题，化解区域间矛盾，2011年6月13日发布的《全国主体功能区规划》按开发方式，将国土空间划分为优化开发区域、重点开发区域、限制开发区域和禁止开发区域。这是新中国成立以来我国第一个全国性国土空间开发规划[1]。

关于主体功能区划分已有相关方面的研究，但在主体功能区的划分，原则和依据等方面尚未明确，尤其是划分标准方面，还没有形成一套成熟的体系[2]。

本文研究湖南省14个地州市主体功能区划分的方法，尝试建立划分指标体系，并对14个地州市进行划分，可以据此划分，对不同的区提供不同的发展政策，综合提高湖南省的竞争地位。

一、湖南省主体功能划分指标量化方法的选择

本文在中经网上下载的2014年湖南省14个地州市的所有指标，选取了51个相关性较强的指标，主要反映农业、工业和建筑业、固定资产投资、国内贸易、对外经济、交通和邮电、财政金融、教育、资源环境及人民生活和社会保障等方面的基本信息，来综合评价各个地州市的区域发展状况。

由于评价湖南省各市区功能的指标过多，研究者选取了因子分析，对数据进行了降维，综合评价湖南省市区的资源环境承载力、现有开发密度和发展潜力等因素是划分主体功能区的关键标准[3]。

其中，资源环境承载能力反映了资源环境对经济活动的支撑能力，是该市区经济可持续发展的基础；现有开发密度则代表该市区的开发水平，反映现实的社会经济对资源的影响程度和压力大小。此外，一个地区的长远发展和功能地位，除分析现实状态外，还应兼顾其发展潜力[4]。

对已降维的数据再进行聚类分析，划分出湖南省各个市的不同功能：优化开发区域，国土开发密度已经较高、资源环境承载能力开始减弱的区域；重点开发区域，资源环境承载能力较强、经济和人口集聚条件较好的区域；限制开发区域，资源承载能力较弱、大规模集聚经济和人口条件不够好并关系到全国或较大区域范围生态安全的区域；禁止开发区域，依法设立的各类自然保护区域。

二、湖南省主体功能区划分指标体系因子分析

(一) 资源环境承载能力的因子：环境承载力；资源承载率；可持续发展能力

本文根据相关研究者的分析，选取与资源环境承载能力有关的12个变量，进行提取公共因子，用主成分法求解公因子。

表1 资源环境承载力因子Bartlett 的检验

Bartlett的球形度检验，sig.≈0.000，通过检验，说明12个原始变量间之间有较强的相关性进行因子分析是合适的。

因此本人通过对传统直板PBL连接件进行结构改进，提出了一种新型PBL连接件——波形PBL连接件，如图2所示.同时本文仅对贯穿钢筋在波形PBL连接件中的影响进行研究.

由表2给出了采用主成分法提取公因子后的各变量共同度的信息，可以看到，包括各变量对应的初始共同度和提取公因子以后的再生共同度（均大于0.6），说明公因子对每一个原始变量的解释能力都较强。

由表3可知，当保留三个公因子时，公因子可以解释原始变量84.667%的方差。这样就把一个十二维指标降至三维。

由于未旋转的公因子实际意义不好解释，本文首先对公因子进行方差最大化旋转，而此时公因子对每万人拥有公共汽车电数（x20）和全年用电量（x49）这两个原始变量的解释仍存在不令人满意的地方。本文为了让公因子实际意义更容易解释，放弃了公因子之间互不相关的约束而进行了斜交旋转方法，选择了Promax方法，因而得到了更为简洁的形式。

给三维指标的命名见表4：

表2 资源环境承载能力因子的共同度表

表3 资源环境承载能力的总方差解释表

表4 资源环境承载力三维指标

（二）现有开发密度的因子：社会经济基础；区域优势

本文根据相关研究者的分析，选取与现有开发密度的23个指标，进行公共因子提取。

表5 现有开发密度因子Bartlett 的检验

Bartlett的球形度检验，sig.≈0.000，通过检验，说明12个原始变量间之间有较强的相关性进行因子分析是合适的。

由表6给出了采用主成分法提取公因子后的各变量共同度的信息，可以看到，包括各变量对应的初始共同度和提取公因子以后的再生共同度（均大于0.7），说明公因子对每一个原始变量的解释能力都较强。

表6 现有开发密度因子的共同度表

由表7可知，当保留三个公因子时，公因子可以解释原始变量83.279%的方差。这样就把一个二十三维指标降至二维。

本文进行公因子提取时，初始因子解的人口密度（x7）和年末城镇登记失业人数（x8）的典型代表变量不是很突出，容易使因子的意义含糊不清，不便于对实际问题进行分析。本文采取了方差最大化正交旋转，找到了意义更明确，实际意义更明显的公因子。

给二维指标的命名见表8：

表7 现有开发密度总方差解释表

表8 现有开发密度二维指标

（三）发展潜力的因子分析：地区生产总值增长率；经济活力；教育水平；医疗水平

在进行因子分析之前，对于非正定矩阵本文通过了解变量之间的相关性来判断，进行因子分析是否适合。由输出的结果的相关矩阵，可以看出，除了医院数（x35）这一指标与其他指标的相关性较低时，其他指标之间均有较强的相关性（全部大于0.6），可以尝试进行因子分析。

将所有变量全部进行因子分析时，公因子方差表给出了该次分析从每个原始变量中提取的信息，地区生产总值增长率（x3）的信息在25.4%左右被提取，相关性较弱，不适合做因子分析。本文将此指标单独处理，不做因子分析，单独作为影响发展潜力的一个指标。

表9 发展潜力相关系数矩阵

表10 发展潜力因子的共同度表

本文将剩下15个指标仍继续进行因子分析。

由表12可知，当保留三个公因子时，公因子可以解释原始变量94.122%的方差。这样就把一个十五维指标降至四维。

给四维指标的命名见表13：

表11 优化后发展潜力因子的共同度表

表12 优化后发展潜力因子的总方差解释表

表13 发展潜力因子四维指标

（四）主要因子

用这9个指标代替原始数据的51个指标，浓缩信息达80%以上，符合因子分析的要求。

优化开发区是经济发达、人口较密集、开发潜力高，应该优化进行工业化城镇化开发的城市化地区，这样的地区明显特征表现为地区生产总值增长率较快，社会经济基础高，区域优势比较大，总体来说，综合水平较高，因此因子平均得分要较高。

重点开发区是有一定基础、资源环境能力较强，发展潜力较大，经济条件较好，要在保护好环境的基础上发展经济，可持续发展能力较高，资源承载能力强，环境承载能力强，地区生产总值增长率存在攀升的趋势，因此平均因子得分波动大。

限制开发区强调对农业综合生产能力的考核，强化对于生态功能的保护，其环境承载力较低，地域有明显的特征，社会经济基础波动明显，受到环境的制约。其平均因子普遍来说很低，需要根据环境保护才能提高经济活力。

三、湖南省主体功能区的划分方案

主体功能区划分中，已经明确指出禁止开发区包括国务院和有关部门正式比准的国家级自然保护区、世界文化自然遗产、国家级风景名胜区、国家森林公园和国家地质公园等，而对于优化开发、重点开发和限制开发区，划分方法在明确划分指标体系后，进行聚类分析。

对于小样本，采取系统聚类方法，进过尝试，满足Demirmen曾经提出的树状结构图分类的准则：准则一，任何类都必须在邻近各类中是突出的，即各类重心之间距离必须大；准则二，各类所包含的元素都不应过多；准则三，分类的数目应该符合使用的目的；准则四：若采用几种不同聚类方法处理，则在各自的聚类图上应发现相同的类。多次尝试之后，此分类采取质心聚类法，度量的区间为欧式距离。

图1 湖南省地州市主体功能区划分树状图

表14 因子平均得分

结合树状图和主体功能区划分标准，得出湖南省主体功能区划分方案。

表15 湖南省主体功能区划分方案

四、主要结论及分析

优化区位于湖南省东部，包括长沙、湘潭、衡阳，是湖南省重要城市，该地区经济水平较高，具有良好的发展潜力，但资源承载力已经趋于饱和。经济发展水平高，国土开发密度大，资源环境制约程度相对较高是优化开发区的主要特点，优化开发区是全省经济发展的龙头，同时，优化开发区目前已进入“两型社会”建设试验区行列，逐步改善经济结构，提高经济增长质量和效益是优化开发区的当务之急，必须进一步改变依靠大量占用土地、大量消耗资源和大量排放污染的现状，优化土地、资源的布局[5-8]。

重点开发区位于湖南省的西部和北部包括怀化、郴州、邵阳、张家界、娄底，其自然环境还没有受到经济的明显迫害，重点开发区是提升湖南省在全国的竞争力的最重要的区域。在较高的资源环境承载力的条件下，需要稳步地提高经济发展速度，围绕优势产业壮大经济规模，以带动总体的发展战略。

限制开发区主要是株洲、岳阳、益阳、常德、永州，分布比较分散，应按照可持续发展的方针，加强环境整治，提高保护环境意识，适度发展，走集约发展的道路，因地制宜发展特色产业，重点制订投资政策与财税政策，来支持公共服务设施建设、生态环境保护和扶持特色优势产业的发展，建立规范可行的生态补偿机制，制订强制性产业准入门槛；同时，弱化考核评价，突出对生态环境保护；此外，还应引导部分人口、资源转移到重点开发区和优化开发区，进而缓解人与自然关系紧张的状况，实现人与自然的和谐发展。

[1]廖建祥,周 庄.湖南省国土资源生态保护红线的划定与实施[J].中南林业科技大学学报（社会科学版）, 2015, 9(3)：10-12.

[2]柴志阳,范 琰,董 淼.基于土地利用的县域主体功能区划分研究——以湖南省北湖区为例[J].上海国土资源,2013, (23)：78-80.

[3]黄淑琳.基于主体功能区思想的荆州市国土空间划分研究[J].规划师 , 2013, (12)：22-26.

[4]刘传明,李伯华,曾菊新.湖北省主体功能区划分方法探讨[J].地理与地理信息科学，2007, 23(3)：64-68.

[5]曹冰玉.关于湖南经济发展问题的思考[J].中南林业科技大学学报（社会科学版），2015, 9(3)：5-7.

[6]张尧庭，方开泰.多元统计分析引论[M].北京：科学出版社，1982.

[7]邱皓政.量化研究与统计分析[M].重庆：重庆大学出版社，2009.

[8]赵亚静,王艳舫.中小企业知识产权建设及政策体系构建[M].北京：中国社会科学出版社，2015.

The Classi fied Index System Construction of the Major Function of the Regions in Hunan

DONG Ting, CAO Bing-yu
(school of economics & management, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

According to the resources and environment of Hunan province, the existing development strength and development potential, the paper uses the factor analysis and data dimension reduction; with the data dimension reduction and clustering analysis, it determines the different parts of the body function.According to the developing way it is divided into optimal development zones, key development zones, restricted development zones and prohibited development zone, and it puts forward a clear development direction to improve the development policy, control development intensity, standardize the order of development, and gradually form the harmonious space development pattern of population, economy, resources and environment in harmony.

Hunan; division of functional area; factor analysis; clustering analysis

F207

A

1673-9272(2016)03-0024-06

10.14067/j.cnki.1673-9272.2016.03.005 http：//qks.csuft.edu.cn

2016-04-05

董 婷，硕士研究生。

曹冰玉，教授；E-mail：caobingyu2006@126.com。

董 婷，曹冰玉.湖南省地州市主体功能区划分指标体系构建[J].中南林业科技大学学报(社会科学版)，2016,10(3)：24-29.

[本文编校：罗 列]