基于主成分分析的山西省城市人居环境评价

赵苏琴 王璐

[摘要]随着城市化水平的不断提高，人们在衣食住行获得极大满足的同时，对人居环境的品质也提出更高的要求。合理评价城市人居环境，既能反映人们的生活水平，也有利于全面建成小康社会。立足山西省11个地级市的基本状况，构建人居环境评价指标体系，使用主成分分析法，定量评价山西省的城市人居环境，以此得到各城市的人居环境等级排名，城市排名从高到低依次是：太原>长治>阳泉>朔州>晋城>晋中>大同>运城>临汾>吕梁>忻州。并对其分三级，分别对每一级分析原因提出建議，以供城市在规划建设时借鉴。

[关键词]城市人居环境;评价;主成分分析;山西省

[中图分类号]C92[文献标识码]A

1    引言

城市化进程加快的一个显著标志是总人口中城市人口的比例在迅速上升。据联合国报告统计，推测到21世纪中期城镇化率将增长到66%。城市人口的激增使交通、住房、环境等出现问题，进而城市人居环境面临巨大挑战。人居环境的研究开始于希腊学者道萨迪亚斯于世界第二次大战后总结的“人类聚居科学”的定义，注重对人类居住环境的综合研究。国内对人居环境的研究始于上世纪80年代初，1995年吴良镛明确提出“人居环境”的概念并阐述其主要内容。随之量化研究增多，重点在构建一个良好的人居环境评价体系，张文忠的研究最具代表，他认为宜居评价可从城市、城市内部的社区、居住区三个层面进行，各层次宜居的量化评价标准和建设步骤都应得到明确。我国人居环境研究虽然起步较晚，但国内对城市人居环境的研究还是取得一定的成果。李雪铭、宁越敏、刘沛林、李陈等学者都从不同尺度、不同方向上做出自己的研究。

本文的研究区域是山西省的11个地级城市，选取了与社会经济、居住建设、生态环境、综合管理、对外开放等五个方面有关的27个指标建立人居环境评价指标体系，定量评价了山西省城市人居环境质量，旨在为山西省的城市规划建设提供参考。

2    研究区概况

山西省位于黄土高原，介于34°34′N～40°44′N、110°14′E～110°14′E之间，太行山、吕梁山雄踞东西，汾河从中部穿过，北靠古长城，可谓表里山河。山西煤炭资源储量巨大，作为中部地区的一个欠发达省份，山西多年来的经济综合实力在全国排名靠后，属于典型的煤炭资源依赖型经济。近年来，政府特别重视百姓民生幸福，加大力度在各地建设基础设施，不仅有力推动了省内经济发展，也让民众确实感受到了生活环境的改善和生活水平的提高。山西特殊的地理位置、地形、气候、基础设施、自然生态、社会经济条件等使全省各城市的人居环境质量表现出差异性，人地关系有些失调。因此，对山西省各地级市的人居环境进行评价，不仅有利于指导山西省未来的城市规划方向，而且对华北地区其它省市的人居环境建设也起到借鉴作用。

3    山西省城市人居环境评价

3.1    数据来源

《2014年山西省统计年鉴》、《2014年中国城市统计年鉴》及调查取得的数据。

3.2    评价指标体系的构建

根据山西省城市人居环境发展现状和拟定的指标依照原则，从社会经济、居住建设、生态环境、综合管理和对外开放等5大类指标中选取27个单项原始指标，建立山西省城市人居环境评价指标体系（见表1）。

将山西11个地级市的27个量化指标数据输入SPSS软件进行计算，得出表2（截取部分指标）。

根据表2，前6个主成分的累计贡献率已达90.022%，它们足以代替原始因子所代表的全部信息。因此，按照累计贡献率达85%～95%的原则选择前6个主成分作为山西城市人居环境的综合评价指标，每个主成分代表初始指标信息的程度用其相应的贡献率表示。综合而言，这六个主成分的累计贡献率已经大于85%，足以反映27个原始指标所代表的信息。第一主成分的贡献率大大超过其它几个主成分，说明它的作用最突出。因为它与经济-管理指标具有较大的相关性，表明当前形成城市间人居环境差异的最主要因素是经济因素，而社会管理因素也处于相当重要的地位，目前大多数城市靠大力发展经济和提升社会治理水平来改善人居环境。对外开放程度和基础设施完善程度对目前城市人居环境的贡献极小，还没有受到当局的高度关注。

根据贡献率及载荷矩阵中的数据，计算11个地级市在各主成分上的得分，然后计算各地级市在人居环境评价体系中的综合得分（见表3），每个城市的综合得分分值为正的表明城市人居环境等级在平均水平之上，分值为负的表明在平均水平之下。

3.3    结论分析

表3所示总分及排名说明了山西省地级城市人居环境的基本概况。太原市是山西省的省城，在多方面比较突出，因此总分位列第一，其余城市综合得分从高到低依次是：长治>阳泉>朔州>晋城>晋中>大同>运城>临汾>吕梁>忻州。总体来看，山西省的城市人居环境质量整体水平并不高，除太原市外，其它城市的得分都在0.2以下，其中7个地级市的人居环境质量均低于平均水平，另外3个地级市的总得分虽然相近，但与太原市相比较，还是有不少的差距。根据各城市总分的接近度，对山西省各地级市的人居环境分级分等，分值大于1的为第一级，只有太原一个城市;分值介于0与1之间的为第二级，分别是长治、阳泉、朔州3个城市;分值小于0的为第三级，包括晋城、晋中、大同、运城、临汾、吕梁和忻州等7个城市。

4    建议

基于以上分析，对山西省各等级城市的人居环境规划的分别给出以下建议。

4.1    第一级人居环境城市

人居环境优越的城市为太原市。它省会城市的地位使其城市人口数量位列全省第一，而且又是华北地区重要的老工业城市，经济实力在全省最强，基础设施也相对完善，在经济——管理因子上的得分是2.81199，具有极高的首位度，但在其它几个公共因子的得分不占优势。所以，太原市人居环境的优化空间还很大。今后，整合和优化人居环境，加强污染整治，加快城中村改造，优先发展地下交通，是太原未来提高人居环境质量的努力方向。希望太原能够充分利用已有优势，进一步巩固其在省内的主导优势地位，并带动整个山西省的人居环境的优化。

4.2    第二级人居环境城市

位于此等级的地级市人居环境相对优越，属于中间水平。长治、阳泉、朔州三市在经济——管理因子的得分相近，所以它们的经济水平相近，社会状况较好。长治是晋东南地区的中心城市，自然环境优美，基础设施比较完善，社会状况较好，但是经济水平与太原相比还是有一定的差距。其主要任务是加快经济转型，加强地区经济建设，在公共设施方面应着重提高城市人均道路面积，而且其积极植树造林种草、拆墙透绿的优良举措也要继续保持。阳泉在居住建设因子上的得分最高，可见其基础设施比较完善。对外开放因子次之，应该得益于它是山西的东大门，与外省的经济文化交流频繁。生态环境因子得分第三，但在经济——管理因子的得分為负，在未来的城市规划方向上，应该提升经济实力，发挥政府的宏观调控职能，改善其社会管理状况。朔州在对外开放指标的得分最高，但在经济——管理因子、生态环境因子、居住建设因子的得分为负，说明有多方面因素制约其人居环境质量。因此，在发展经济的同时，它应该协调自然环境、基础设施、社会管理方面的协调发展，例如增加绿植、改善医疗卫生条件、增加公共基础设施投资经费。

4.3    第三级人居环境城市

山西省有7个地级市位于此等级，它们的综合得分为负，低于全省平均水平。晋城在生态环境上可以说是全省最优，称得上是名副其实的国家级园林城市，但在其它几个指标上分值为负，严重降低了其城市人居环境的水平。今后若想提升人居环境，必须在保持良好自然环境的基础上，加大居住建设、社会管理等方面的优化力度。晋中的经济实力、自然环境、居住建设、社会状况均处于一般水平，但旅游外汇收入较高，源于其具有丰富的历史文化内涵，是晋商发源之地，区内旅游资源丰富，吸引了众多的外国游客。在发展旅游经济的同时，还要重视与之相关的公共设施的建设，提升其城市魅力。大同作为我国最大的煤炭能源基地之一，受煤炭经济影响经济得分低于全省平均水平，对外开放程度和生态环境也落后于一二级城市。 大同要重视旅游业对经济的推动，加强城市绿色覆盖，改善由于发展重化工业带来的污染。运城是河东富庶之地，自然环境和居住建设方面得分不错，在经济水平、社会管理水平和对外开放程度上不够突出，政府应该应该发挥其职能，加强各方面的建设，提升其人居环境质量。临汾有深厚的历史积淀，是晋南重要城市，但人居环境综合排名靠后，临汾的文化旅游景观较多，今后若想增加旅游收入，吸引更多的游客，就必须提供一个优美宜人的人居环境。就吕梁和忻州而言，其人居环境综合得分比较低，当然这主要和它们的经济水平落后相关，进而导致其它方面建设得不到有力的经济支持。当前，这两个地级市应该注重经济建设，再去思考人居环境的优化问题。毋庸置疑的是，这两个地级市还有相当大的提升潜力。

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