基于K—means聚类法的新疆城镇居民生活质量水平研究

祖来克孜·米吉提

摘要：本文在研究城镇居民生活质量的内涵基础上，探索建立反映城镇居民生活质量的指标和指标体系，并通过统计评价，说明新疆经过二十多年的改革开放以来的城镇居民生活质量发生的变化和取得的成效，进而运用R语言聚类分析法对新疆各地区城镇居民生活水平进行聚类分析，提出进一步提高新疆城镇居民生活质量的对策建议。

Abstract： Based on the study of the connotation of urban residents' quality of life， this paper explores the establishment of indicators and indicator systems that reflect the quality of life of urban residents. Through statistical evaluation， it shows the changes and the results achieved in the quality of life of urban residents in Xinjiang since the reform and opening up more than 20 years. Furthermore，it uses the R language clustering analysis method to analyze the living standards of urban residents in various regions of Xinjiang， and proposes the countermeasures for further improving the quality of life of urban residents in Xinjiang.

关键词： 生活质量；K-means聚类法；R语言

Key words： quality of life；K-means clustering method；R language

中图分类号：F061.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）31-0106-04

0 引言

生活质量是反映居民生活质量的重要指标。生活质量不仅包括物质生活的需要，还包括精神生活的需要。随着经济的发展，人们对生活质量的要求越来越高了。人们开始追求精神文化的需求，开始关注高质量的生活。收入是决定居民消费需求的基本因素，居民收入的变动直接影响居民的消费水平和居民的消费结构。随着市场经济的快速发展，新疆居民的生活水平有了很大的提高，这主要体现在人均可支配收入的增长上。城镇居民生活质量直接关系到城市中每个居民的切身利益，是人类社会最关切的话题之一。

随着我国国民经济和社会的快速发展，提高生活质量已成为各级政府确定可持续发展目标和制定基本政策的重要依据和组成部分。对此问题进行深入系统的研究具有非常重要的意义。本文首先阐述了生活质量的概念，然后城镇居民生活质量在科学性、系统性、可操作性、简介性和可比性原则下选取物质消费、精神消费、环境质量、生活便利度、人口素质、就业与社会安全保障等指标作为参照，并以此构建生活质量评价指标体系，最后对各地区城镇居民质量水平进行K-means聚类分析，对此问题进行深入系统的研究具有非常重要的意义。

1 新疆城镇居民生活水平分析

如何反映和衡量生活质量，可以从不同的角度进行研究。本文从构建指标体系的角度出发，全面评价城镇居民生活质量问题。和谐社会的建立不仅反映在一些经济指标上，也反映在其他一些方面的指标，如居民生活指标、环境指标等。随着新疆经济的快速发展，城镇居民的收入水平不断提高，同时人均消费支出也有所增加，对精神文化生活的需求日益增加，基本消费指标在家庭消费结构中的比重有所下降。教育、文化、卫生保健和通讯等消费指标的比例有所上升。表明城镇居民的生活水平提高了很多，人们开始向往美好生活的需求。

1.1 生活质量的含义

生活质量研究最早出现在20世纪30年代的美国，生活质量的概念是1958美国经济学家加布尔雷斯首次提出的。生活质量也被称为生存质量或生命质量。对生活质量的好坏程度进行综合评价，通常是指社会政策和经济的发展。在本世纪50、60年代，各国学者开始对生活质量进行研究，但国内外学者对生活质量的概念仍有不同的认识。它包括：首先，了解影响人们物质生活和精神生活的客观条件。这些学者认为，许多学者支持这种观点。第二，从主观感受中反映出人类生活的舒适性和便利性，情绪、心理健康和认知水平的满意度有着更广阔的领域。第三，我们应该结合这两个方面的主要和客观的理解。第四，从人的全面素质来看，生活质量是指人们生活水平好坏优劣程度，生活质量是生活水平等级的代名词。从研究的角度来看，生活质量被定义为在一定的物质基础上改善国民生活的完整程度和人们生活的需要，包括居民自身的身份和社会环境。如何评价生活质量已成为当务之急。正确评价社会发展的实际情况及保证改革政策和社会发展战略的有效实施，用生活质量指标。因此，提出完善的生活质量指标体系对于提高居民的生活质量，实现人的全面发展，坚持可持续发展的理念具有重大的现实意义[1]。

1.2 新疆居民收入的变动分析

收入是直接影响城镇居民生活水平的一个重要指标。随着居民收入的增长，消费水平也在不断提高。也就是说，收入是决定居民消費水平的关键因素。众所周知，在居民消费支出中，食品、服装、住房的消费支出增长说明居民的生活水平低。教育、文化、娱乐、保健、交通、通讯等方面的消费支出多，说明居民的生活水平提高了。新疆城镇居民的生活水平有了很大的提高，尤其是在2000以后，在居民家庭中智能工具得到大面积的普及，让居民的生活带来了方便。尤其是十九大召开以来，新疆城镇居民的生活水平发生了巨大的变化。党中央政府部门加大了对新疆的扶贫工作，好政策的实行使新疆大部分的城镇居民生活得到了保障。温饱问题解决了以后，许多居民对物质文化有了更高的要求，对美好生活的需求也在大幅度的提升（如图1）。

从图1中可以看到，从2000年开始城镇居民家庭和农村家庭的人均收入有了增长趋势，农村家庭人均收入的增长速度比城镇居民家庭的快，表明城乡之间的差别越来越少了，生活水平改善了很多。2001年城镇居民收入的增长率为10%，农村家庭的收入增长率为高于5%，最初还是城镇居民收入情况和生活水平好一些。从2001年开始农村家庭的收入增长率比城镇快一些，2003年农村家庭的收入增长率为12%城镇居民家庭收入的增长率为7%，2007年城镇居民家庭和农村居民家庭的收入的增长速度同样快，增长率为16%，2009年后开始同步增长，2016年农村家庭收入的增长率相同，也就是说，收入的增长率没有发生变化。城镇居民家庭收入的增长速度平稳的增长，图1可以说明城镇居民和农村的生活水平是逐年提高。

1.3 城镇居民恩格尔系数变化

恩格尔系数是国际上衡量生活质量的一项综合指标，它客观上反映了不同收入不同价格水平下各国居民的生活状况。恩格尔系数逐年下降，标志着城镇居民生活质量的进一步提高。据联合国粮农组织提出的用恩格尔系数判定生活发展阶段的一般标准：60%以上为贫困，50-60%为温饱，40-50%为小康，30-40%为富裕，30%以下为最富裕。可见新疆城镇居民生活质量水平已经进入富裕阶段。

根据2010年和2016年新疆城镇居消费情况，把按可支配收入分组后的城镇居民恩格尔系数参照联合国粮农组织的划分低收入户、中低收入户、中等收入户、中高收入户、高收入户等五个层次。对两年的恩格尔系數进行比较可以发现2010年低收入户、中低收入户、中等收入户都已经达到小康水平，而中高收入户、高收入户则达到富裕水平。当然这与我省积极招商引资，鼓励民营企业发展的关系密不可分。但是最高收入户和最低收入户的恩格尔系数相差16.69%，贫富差距加大已经成为目前我国不容忽视的一个问题，因为这影响到新疆的经济发展能否有一个稳定良好的外部环境。到2016年城镇居民恩格尔系数最高数32.98%，最低数24.27%，达到了富裕与最富裕水平，差距8.72%，与2010年的差距相比降低了一倍，各层次的城镇居民生活消费水平之间的差距有所减少（见表1）。

1.4 新疆城镇居民消费结构现状分析

居民的消费结构发生了变化。消费水平从一般家庭消费发展到服务、文化、教育、旅游、医疗、信贷、信息、汽车和高端住房消费。消费结构由生活消费和农产品消费向小康电子产品消费转变。食品消费是从食品到副食品，追求均衡的营养。服装消费正朝着时尚、品牌、个性化的方向发展。耐用消费品从自行车、缝纫机、手表、收音机、彩电、冰箱、洗衣机、照相机等，随着计算机、照相机、钢琴、健身器材等的发展和变化，汽车逐渐进入家庭，居民的医疗保障支出也不断增加。随着生活水平的提高和医疗体制的改革，每个人都更加关注自己的身体状况。各种医疗设备和医疗服务已经开始进入家庭，医疗保健支出也在不断地增加。在居民生活得到改善后，他们开始追求休闲的生活方式，在假期中旅行，增加课外知识，城市居民的生活水平有了很大的变化。

从图2可以看出，新疆城镇居民消费支出的主要部分是食品性消费，占总消费的29.10%。据悉，新疆城镇居民消费结构正处于良好的发展态势。除了食品性消费外，居住和交通通信占的比列比较高，分别为16.7%和14.5%，这说明居民生活水平从满足饮食发展到比较高比例的居住和交通水平，其教育文化娱乐，生活用品及服务、衣着、医疗保健、其他商品和服务等方面也差距不大达到了良好的水平。可以看出，人们的生活水平有了显著的提高，目前新疆各族人民的生活正朝着小康社会迈进，生活质量有了很大提高。

2 新疆各地区居民生活质量水平聚类分析

根据指标体系的构建原则，生活质量指标体系包括物质消费、精神消费、环境质量、生活舒适度、人口素质、就业与社会安全保障等指标。下面对各个指标进行介绍。

2.1 生活质量指标体系的构建

①物质消费。美国著名心理学家马斯洛关于人的需求层次理论告诉我们，人的需求由低级到高级顺序分为七个层次，分别为：生理的需要，安全的需要，归属和爱的需要，自尊的需要，认识的需要和社会交往的需要，审美的需要和自我实现的需要。愈低级的需要愈强烈，在低级需要满足后就会产生高级的需要。可见物质条件是生活质量的基础，没有一定的物质条件无从谈生活质量的提高，这是唯物论所决定的。

②精神消费。没有比精神面貌更能反映人的相对优越状态了，精神生活的提高是生活质量的另一种表现，它刻画了人们生活的精神面貌、思想观念、社会道德以及身心健康等方面的状态。生活质量的提高不仅仅是物质生活上的富裕，随着经济的发展和收入的增加，人们的兴趣将逐步由物质消费转向精神文化消费。

③环境质量。自然系统向社会系统提供人类基本的生存空间和其他必要的生存条件，随着城市化进程的加快和国民经济的飞速增长，我国城镇的生态环境问题越来越突出，已经关系到能否实现可持续发展。所以人们在追求物质文化生活的同时，也非常关心周围的生活环境。

④生活舒适度。随着经济和人口的增长及城市化的加快，便捷的交通、通信在我国这样一个人口大国显得尤其重要。

⑤人口素质。人口素质的高低决定，是一个国家一定时期内生活质量的综合反映，决定着一个国家和民族未来的发展前途。人口素质可以分为文化素质和身体素质等，它的提高除受经济基础这一因素制约外，还取决于受教育程度、卫生条件和生活环境等几个方面。生活质量的核心还是人的需求得到满足，素质得到提高，因此提高生活质量的核心还在于人的全面发展。

⑥就业与社会安全保障。就业与社会安全保障体系的完备能给人们带来安全感，有了安全感人们的心态才能趋向平和，从而享受物质生活带来的乐趣。

根据指标体系的构建原则和考虑到指标数据来源的可靠性、可得性及可操作性，选择新疆14个地区，由地区人均GDP（x1），在岗职工平均货币性工资（x2），城镇居民可支配收入（x3），各项存款余额（x4）等四个指标构成的居民生活质量指标体系，运行R软件，用K-means聚类法对新疆各地居民生活水平进行聚类。

2.2 K-means聚类法的的基本思路及步骤[5]

K-Means算法是典型的基于距离的非层次聚类算法，在最小化误差函数的基础上将数据划分为预定的类数K，采用距离作为相似性的评价指标，即认为两个对象的距离越近，其相似度就越大。K-Means聚类算法中，一般需要度量样本之间的距离、样本与簇之间的距离以及簇与簇之间的距离。度量样本之间的相似性最常用的是欧几里得距离、曼哈顿距离和闵可夫斯距离。样本与簇之间的距离可以用样本到簇中心的距离。簇与簇之间的距离可以用簇中心的距离。其算法过程：

1）从N个样本数据中随机选取K个对象作为初始的聚类中心；

2）分别计算每个样本到各个聚类中心的距离，将对象分配到距离最近的聚类中；

3）所有对象分配完成后，重新计算K个聚类的中心；

4）与前一次计算得到的K个聚类中心比较，如果聚类中心发生变化，转2），否则转5）；

5）当质心不发生变化时停止并输出聚类结果。

下面主要介绍欧几里得距离：

对于连续属性，要先对各属性值进行零-均值规范，再进行距离的计算。用p個属性来表示n个样本的数据矩阵如下：

2.3 新疆城镇居民生活水平聚类分析

如果城镇居民的收入增加，那么居民的消费量也会随着增加 。居民对物质生活需求的比例有所下降，教育、文化、通讯等精神文化需求比例有所提高。收入是影响城镇居民生活水平的主要因素，居民收入的变动直接影响居民的消费水平以及居民的消费结构。城镇居民消费性支出随着地区人均GDP，平均货币性工资，居民可支配收入，各项存款余额等收入因子的变化而变化，因此运行R软件，用K-means聚类法，在地区人均GDP（x1），在岗职工平均货币性工资（x2），城镇居民可支配收入（x3），各项存款余额（x4）等四个方面的共同影响下对新疆各地居民生活水平进行聚类。

其R语言运行结果如下：

根据结果可知，各地区的分群组如表2。

属于第一组的有吐鲁番市，伊犁哈萨克自治州，塔城地区，阿勒泰地区，阿克苏地区，克孜勒苏柯尔克孜自治州，喀什地区，和田地区等8个地区，根据Cluster means结果可以发现这些地区的地区人均GDP中心值为27301.12元，在岗职工平均货币性工资中心值58311.88元，城镇居民可支配收入中心值25557.88元，各项存款余额中心值750.8325元，与其他分群各指标的中心值相比偏向于低，说明居民生活综合水平低；属于第二组的乌鲁木齐市和克拉玛依市两个地区的各指标中心值最高，说明第二组地区的生活综合水平高，属于第三组的其他地区的各指标中心值中等水平，说明第三组的各地区居民综合水平中等。

改革开放以来新疆的经济发展速度快。召开十七、十八、十九大以来，提出了很多提高新疆经济发展的好政策。比如，丝绸之路经济带，它把新疆变成了一个重要的经济区，提高新疆经济的发展作用很大，还有十三五规划等一系列好政策便于提高新疆城镇居民的收入。如果能够充分的利用新疆的自然资源和地理环境的优势，可以更好的提高新疆居民的收入和生活水平。总而言之，新疆的各族人们手拉手，肩并肩地共同努力，走绿色发展的道路上，到2020年可以实现建成小康社会的伟大梦想。

3 决策与建议

新疆城镇居民生活质量水平最主要取决于新疆经济的发展，以经济的不断发展，促使居民生活达到小康，因此政府应该采取相应措施，根据本文结果，现在提出以下几点决策与建议：

①居民的实际生活水平，增加收入和促进居民消费作为提高城镇居民生活水平的重要途径，鼓励居民努力学习文化知识，用科学的方法解决生活当中遇到的各种问题。

②新疆土地辽阔，资源丰富，山河壮美，风景优美按照这个优势好好利用自然资源和发展旅游业来提高居民的收入，从而改善居民的生活质量。

③新疆的人口多，也有很多富余劳动力，所以按照新疆城镇居民的实际情况创造就业条件或者富余劳动力年均转移就业，也可以提高新疆居民的收入，从而可以更有效地改善居民的生活水平。

参考文献：

[1]新疆统计局.新疆统计年鉴2017[M].中国统计出版社.

[2]我国城镇居民生活质量评价研究[OL].http：//www.百度文库.

[3]何晓群.多元统计分析[M].四版.北京：中国人民大学出版社，2017.

[4]周莉.影响贵州省城镇居民生活水平的因素分析[OL].百度文库，2006.

[5]王斌会，何晓群.多元统计分析及R语言建模[M].三版.广州：暨南大学出版社，2015.