基于主成分聚类分析的辽宁省各城市经济发展水平评价

王 晨 张 晓 戴晓静 韩 峰

（东北财经大学，辽宁 大连 116025）

一、引言

城市化是当今世界经济发展的最重要的变化之一，而城市经济活力被定义为一个城市在一定时期内经济发展的能力和潜力，其作为城市活力的重要组成部分，是衡量一座城市综合竞争力的重要指标[1]。城市经济发展水平受多种因素的所制约。在经济全球化进程不断加快的总趋势下，城市经济发展的主驱动力已从早期以第二产业为主的低科技含量的劳动密集型产业，转向以第三产业为代表的知识密集型、高新技术型的产业和服务业。城市经济领域相关学者的注意力已经从城市的对外出口转移到国际贸易和投资对城市经济活力的影响上[2]。—个经济活力强的城市应该是一个有吸引力的城市，人口的涌入和人才的引进可以提高城市的生产力和创新能力，从而增强城市的经济活力[3-4]。

进入21世纪之后，我国经济持续快速发展，辽宁省同样进入10年的经济增长“快车道”。2008年金融危机席卷全球，辽宁省经济仍取得了较大的成就[5]。然而在2010年之后，辽宁省的人口红利逐步消失[6]， 65岁以上人口比重不断增加，大量劳动力的外流制约了本省经济的发展。在十四五期间， 辽宁省外商投资过少，投资领域狭窄，区域经济出现了“断崖式下跌”[7]。在企业转型和产业升级方面下，辽宁省工业企业普遍存在创新意识、创新能力不足和研发投入比例低等问题，企业生产效率停滞不前，部分城市养老金无法下发等问题，致使城市经济建设徘徊不前。

本文以辽宁省14个地级市10项产业数据作为指标，进行分析和评估。基于产业分析评估，对辽宁省城市经济发展提出相关建议。

二、文献综述

从现有的文献来看，国内对地区经济发展水平的评估有很多，评价标准、方式和方法多种多样。一部分学者将城市经济发展与城市发展动力和潜力相结合，如龚道孝等[8]将潍坊滨海开发区的发展潜力作为评估重要指标，构建潍坊滨海城市指标体系。有学者将评估指标细分成多个主影响因素，例如李金昌等[9]将经济发展分成了经济活力、创新效率、绿色发展、人民生活、社会和谐五部分，基于27个评估指标进行系统的评估，从而进行研究和探索。刘雪梦等[10]使用聚类分析方法和主客观赋权法，对我国2016年副省级城市经济发展的分项指数和综合能力进行评估和研究。很多学者采用层次分析法、因子分析法和主成分分析法对城市经济进行评估，例如张栋等[11]采用了主成分分析法和层次分析法相结合，对沧州市2007年～2017年城市发展进行评估和分析。丁红艳等[12]采用因子分析法和聚类分析相结合，对我国新疆各地区经济发展水平进行评估。国外有很多学者将经济循环作为城市评估重要指标，Darren Perrin等[13]和Toyoaki[14]从社会层面出发，将德国的双元经济循环体系作为评估标准进行分析评价。

通过相关文献，国内对城市经济发展的指标评估大体分为两类：一类是通过对城市经济发展的一项重要经济指数入手，进行细分成多个影响因子，从而进行评估；另一类是将影响城市经济发展的所有因素都作为评估指标，进行筛选出主要的影响指标，对城市经济发展水平进行评价。本文以辽宁省各个地级市为研究对象，将主成分分析法和聚类法相结合，对辽宁省下属地级市的城市经济发展水平进行评估，并根据各个区域经济发展的情况和特点，提出合理的建议。

三、研究设计

1.样本选取和数据来源

本文选取的“辽宁省地级市”主要是指辽宁省14个地级市，其数据来源来自于2016年度辽宁省统计局与各地级市的地方统计局。

2.城市发展指标的选取

选取了14个地级市2016年度的城市经济发展水平的经济指标，分别以第一产业为代表的的农林牧渔业，第二产业为代表的电力燃气及水生产和供应业、采矿业、建筑业、制造业，和以第三产业为代表的住宿业、通讯传输业、餐饮业、计算机服务业、金融业、交通运输仓储、批发零售业和邮政业。选取这10项指标分别代表城市的第一、第二、第三产业。

四、实证分析

1.KMO检验法和巴特利特球体检验法

本文使用SPSS软件，将辽宁省各地级市2016年度的行业数据进行标准化处理，然后进行KMO检验法和巴特利特球体检验。通过表1可以看到，其中KMO值等于0.724，说明变量之间偏相关性弱而相关性强，自由度为45，并且显著性为0.00，巴特利特球体检验结果为227.823，说明各个指标是相关的，适合主成分分析。

表1 KMO和巴特利特检验

2.主成分分析过程

（1）求解主成分

由主成分分析结果可得表2，第1、第2主成分占全部方差的88.793%，说明第1、第2主成分能够基本解释主方差，提取的2个主成分能够代表原来10个行业发展指标信息88.793%，同时损失的信息量较少，所提取的主成分来评价城市经济发展水平具有一定的可信度。因此，本文提取2个主成分，分别Y1和Y2。

表2 总方差解释

（2）计算主成分系数

根据表3成分矩阵，综合Y1和Y2初始特征值方差分别为7.081、1.798，得到Y1、Y2的线性组合：

表3 成分矩阵

由上式可知，在主成分Y1中，采矿业X2、制造业X3、电力燃气及水生产和供应业X4、建筑业X5、批发零售业X6、交通运输仓储和邮政业X7、住宿和餐饮业X8、信息传输和计算机服务X9、金融业X10的系数绝对值大于其他变量的系数绝对值，所以主成分Y1是8个行业指标综合反映，它代表着城市第二、第三产业的发展水平。

主成分Y2中，采矿业X2、农林牧渔业X1的系数大于其他变量的系数，所以主成分Y2主要由2个行业指标反映，它代表着城市第一产业和采矿业发展水平。

（3）各地级市得分情况

从表4中可以看到，通过对辽宁省14个地级市2016年度主成分Y1得分、Y2得分和Y综合得分的分析：主成分Y1得分比较高的是沈阳市和大连市，说明这两个城市的第二、第三产业较为发达。鞍山市分数为正，但得分不高，说明二三产业较好。而其他11个城市得分为负，说明二三产业比较弱。

表4 主成分得分和综合得分

成分Y2得分最高的是盘锦市，表明该城市第一产业和采矿业较强。铁岭市、抚顺市、阜新市、沈阳市得分为正，且不高。其他9个城市得分为负。

从综合得分来看，沈阳市、大连市得分为正且大于1，综合得分要比其他12个城市要高很多，表明沈阳市、大连市的行业发展水平比其他12个城市要好；而其他12个城市综合得分较低，其中除了抚顺市的综合得分大于0之外，其他11个城市均小于0，需要采取相应的经济发展对策，刺激城市经济快速发展。

3.聚类分析

将Y1、Y2、Y 3个得分作为参考变量，对14个地级市城市经济进行聚类分析，采用系统聚类法。我们得到表5所示。

表5 聚类结果

从表5可以看出，第一类有2个城市，分别是大连市、沈阳市，这2个城市行业结构因子F1得分大于1，且远大于其他城市，综合排名属于第一、第二名。城市发展水平较好，属于高发展城市。

第二类有1个城市，是盘锦市，其第一产业和采矿业远大于其他13个城市，综合较为靠前。

第三类有11个城市，分别是抚顺市、本溪市、丹东市、锦州市、营口市、阜新市、辽阳市、鞍山市、铁岭市、葫芦岛市。城市的第一、第二、第三产业不突出，没有城市的支柱产业。

五、结论

通过主成分分析法和聚类方法分析可知，辽宁省各地级市城市经济发展水平呈现三个层次分布，发展不均衡。辽宁省内以省会城市沈阳和以沿海城市大连这两个城市经济辐射区。沈阳市和大连市借助区位优势以及国家发展战略的契机，大力发展第二、第三产业，其城市经济综合能力在辽宁省居于首列。以盘锦市、鞍山市、抚顺市为代表的资源型城市，依托本地的矿石资源以及原有的工业基础，城市经济居于省内中游。以阜新市、朝阳市省内边远城市，远离城市经济发展区域圈，又缺乏地理优势，没有依托的产业基础经济增长缺乏活力。基于以上分析，对于辽宁省各地市的发展，提出如下建议：（1）加大对沈阳、大连的政策扶持力度，发挥沈阳和大连城市的经济辐射作用，带动周边城市区域经济发展；（2）进一步提高对外开放程度，对环渤海城市（以大连市为代表的沿海城市：盘锦市、营口市、葫芦岛市、锦州市）大力招商引资，提供政策上的扶持；（3）保持省内区域平衡发展，对于省内其他边远城市，针对城市经济发展特色，给予针对性的政策扶持。