模糊聚类分析在城市综合竞争力评价的应用

PAGE聚类分析的省级行政区综合竞争力评价研究摘要：当前,对省级行政区竞争力的关注已成为一个热门话题。本文根据科学性、系统性，可比性、可行性原则，建立了一套综合评价省级行政区综合竞争力的指标体系。依据指标体系收集权威数据通过运行SPSS数理统计软件，采用了因子分析和聚类分析法，从微观和宏观两个层面上分析评价了全国省级行政区综合竞争力水平。并从聚类分析的结果中提取代表特征的省级行政区进行分析，找出其发展中的宝贵经验和吸取的教训。关键词：省级行政区竞争力；因子分析；聚类分析TheEvaluationStudiesonCity`sComprehensiveCompetitivenesswithFatorandClusterAnalysisAbstract:theprovincial-leveladministrativeregion'scompetitiveedgehasbecomeahottopicofconcern.Basedonscientific,systematic,comparable,feasibility,setupacomprehensiveevaluationofthecomprehensivecompetitivenessofprovincial-levelindicatorsystem.AuthoritativedatacollectionsystembasedonindicatorsthroughseveraloperationsSPSSstatisticalsoftware.usingthefactoranalysisandclusteranalysis.fromthemicroandmacrolevelanalysisandevaluationofthecomprehensivecompetitivenessofChina'sprovincialleveladministrativeregion.Resultsfromclusteranalysisandfeatureextractionbehalfoftheprovincial-levelanalysisidentifydevelopmentofthevaluableexperienceandlessonslearned.Keyword:Provincial-levelcompetitiveness;Factoranalysis;Clusteranalysis一引言当前,对省级行政区竞争力的关注已成为一个热门话题。由于工业化的全球扩散、市场经济的全球发展和资本的国际化,经济全球化已成为新世纪世界经济和社会发展的必然趋势。经济全球化的载体是省级行政区,省级行政区经济繁荣与否对于一个国家和地区乃至全球经济的盛衰。努力提高综合国力、增强我国国民经济综合竞争力，各地纷纷提出提高省级行政区综合竞争力的措施，通过对省级行政区综合竞争力的研究及各省级行政区间综合竞争力的比较分析，能够勾勒出促进省级行政区综合竞争力提高的主要因素，支撑省级行政区综合竞争力的主要框架结构，及目前中国综合竞争力的状况、水平和特点。同时，通过比较，能够发现各省级行政区在综合竞争力方面的优势和缺陷，有助于发挥更大优势，修正缺陷，增强综合竞争力。也有助于各省级行政区间互相取长补短，相互学习，共同提高。二比较研究的基本思路及其指标体系如何加快提高省级行政区综合竞争力、充分发挥省级行政区经济在我国社会主义现代化进程中的作用，成为一个重要的研究课题。通过科学、深入的比较分析和研究，努力对我国省级行政区经济发展、综合竞争力提高、省级行政区功能发挥提出较为完整、清晰的思路和理论。（一）省级行政区综合竞争力的比较指标设置省级行政区综合竞争力的比较要求全面。但由于省级行政区综合竞争力比较的关键是省级行政区经济的集聚和扩散功能的比较，加上初次进行这方面的分析研究，因此，对省级行政区竞争力比较研究的指标体系的设置主要从集聚和扩散功能比较上着手，并把省级行政区综合竞争力划分为总量、质量和流量三个一级指标，来基本涵盖省级行政区综合竞争力的丰富内容和各具体分类指标。总量指标主要突出体现一个省级行政区的经济实力、实际产出能力及发展状况。总量是省级行政区经济持续发展和综合竞争力的基础，也是省级行政区经济发挥集聚和扩散功能的基础。如果缺乏总量支撑，那么质量再高，其综合竞争力也就受到阻碍，难以发挥应有的作用。质量指标深刻反映省级行政区经济的发展质量和社会经济的“健康”状况，并且质量是决定省级行政区综合竞争力强弱和集聚和扩散功能的主要因素。流量指标体现出省级行政区经济集聚和扩散功能的发挥程度，通过指标比较可具体反映各省级行政区在GDP流量规模、资本、技术、人力资源、对外开放、资源利用等方面的集聚和扩散能力。流量是总量和质量的综合体现，只有总量和质量的相互协调，整体水平高，才能真正提高流量规模。在以上三个一级指标下分列12个二级指标和若干个三级指标。其中的二级和三级指标在今后研究深入的基础上将不断充实、修改和完善。同时在研究过程中还将设计专门的指标体系进行省级行政区综合竞争力的专项比较分析。（表1）表1省级行政区综合竞争力的评价指标体系一级指标二级指标三级指标国内生产总值、A1总量指标B1经济实力社会商品零售总额固定资产投资总额人均国内生产总值B2金融实力居民储储蓄存款B3科技实力高校教师数B4政府实力财政收入财政支出第二产业增加A2质量指标B5产业结构农业产业增加第三产业增加B6省级行政区服务设施基础设施投资总额B7社会环境人均居住面积人均公共绿地面积空气质量A3流量指标B8GDP流量暂无B9人口流量旅游方面的流量状况B10资金流量吸引外资B11实物流量货物客运集装箱运输B12信息流量市内电话函件数量A1总量指标B1经济实力：通过对国内生产总值、人均国内生产总值、社会商品零售总额、固定资产投资总额等指标的分析比较，反映该省级行政区目前达到的发展状况和实际水平。

B2金融实力：通过居民储畜存款指标，反映金融市场的发展程度及资金融通实力。金融实力是省级行政区综合竞争力的有力利器，缺乏这一手段，省级行政区的聚集和扩散功能将无法发挥，特别是省级行政区的扩散功能，它是以资金、技术和产品为主要手段的。B3科技实力：以研究和发展投入金额、专利申请数、拥有科技人员数等指标，评价该省级行政区在科技进步、技术创新方面的能力和基础。由于数据收集困难，现仅进行高校教师状况

B4政府实力：由于数据收集因素，目前只设置了财政收入和财政支出指标，反映政府对社会经济发展的一种主动性促进能量。A2质量指标B5产业结构：主要对三次产业比重的比较，评价产业结构的高级化程度。B6省级行政区服务设施：对省级行政区公共服务设施及基础设施的比较，反映省级行政区的现代化服务水平。B7社会环境：从人均居住面积、人均公共绿地面积、空气质量等指标，比较各省级行政区的环境状况。A3流量指标

B8GDP流量：由于数据收集问题，目前无法进行这方面的比较。B9人口流量：原主要比较人力资源的流量状况，如吸引科技人员数等，由于数据收集困难，现仅进行旅游方面的流量状况，但在一定程度上反映了省级行政区的吸引力和集聚能力。B10资金流量：由于各省级行政区情况不一，一些指标如外汇交易量、股票交易量等无法比较，因此目前主要对吸引外资及变动状况的比较，反映省级行政区在这方面的集聚能力。B11实物流量：通过对货物运输、客运、集装箱运输能力的比较，评价省级行政区在这方面的集散能力。B12信息流量：原设计了举办大型国内外展览会、举办国际性重要会议等指标，由于数据缺乏，现仅为较狭义的信息水平的比较，函件数量、市内电话数，在一定程度上反映了省级行政区的信息产品生产和信息化水平。需要说明的是，由于是初次尝试通过比较分析的方法来研究省级行政区综合竞争力问题，因此在研究比较方法、内容、体系、手段及指标体系设置方面，存在着不足和缺陷。虽然比较分析是以一种科学、认真态度进行的研究，但其比较分析的结果仅供参考。

三、省级行政区综合竞争力的实证研究因子提取选取我国31个省级行政区2005年社会经济统计的主要数据,根据因子模型对其竞争力状况进行综合分析评价,同时借助计算机工具和SPSS14.0统计软件进行相关数据处理，根据已经选定的指标,对省级行政区的相关原始数据进行同向化处理和标准化处理,得到标准化后的结果,标准化后的数据服从正态分布N(0,1)在此基础上运行SPSS14.0软件,求出特征根(见表2)。表2由表2可以明显地观察到,前三个主因子的贡献率已达90.210%,这说明前三个主因子所含的信息量已占全部信息量的90.210%，按照特征值大于1的原则提取的前三个主因子，经过旋转后,三个主因子特征值仍大于1,其累计贡献率并没有发生变化,说明信息量经过旋转后并没有减少。因此,选取这三个主因子作为省级行政区综合实力评价的组合指标进行分析。指标分类根据表2确定的三个主因子(累积贡献率≥85%),采用主成分方法计算得出因子载荷矩阵A(省略)因为A的结构不够简化,不易于对因子做出具有实际意义的解释为了得到结果更为明确的因子载荷矩阵,对A实施方差最大旋转,旋转后的因子载荷矩阵为(表3)表3旋转后的因子载荷矩阵从表3中可以看出,第一主因子F1主要在次级因子上有较大的载荷，这些次级因子分别是:固定资产、农业增加、高校教师人数等，这些子因子分别描述了社会资本水平。第一产业发展状况，第一主因子对全部初始变量的方差贡献达40.144%，是省级行政区综合竞争力指标体系中重要的指标。第二主因子F2在旅游人数、邮政业务等次级因子上有较大的载荷,可以称为人口流量、省级行政区信息交流能力主因子，该主因子对所有初始变量的方差贡献率为28.731%,在因子重要性排名中虽然位居第二,但与第一主因子一样,是省级行政区综合竞争力指标体系中的重要方面。第三主因子F3在人均GDP，人均住宅面积等次级因子上有较大的载荷,因此第三主因子可以称为居民生活水平主因子，该主因子对全部初始因子的方差贡献为21.334%占第三位。通过以上因子分析可知,影响省级行政区竞争力的主要综合性因素社会资本水平人口流量、省级行政区信息交流能力、居民生活水平从因子之间的相关矩阵(表4)可以看出,这3个主因子之间基本上不相关,它们所含的信息没有重叠。表4计算因子得分利用上述三个主因子所代表的贡献率,通过SPSS14.0软件计算得出因子得分系数矩阵,即综合竞争力因子分析模型的主因子系数。表5地区F1F2F3北京-0.547820.536351.12204天津-0.96785-0.217490.87128河北1.19227-0.27755-0.56894山西0.01693-0.33896-0.3572内蒙古-0.40168-0.08676-0.32632辽宁0.665890.206940.01809吉林-0.3058-0.08787-0.60144黑龙江0.065260.06903-0.6109上海-1.120650.335014.15811江苏1.968480.144651.1625浙江1.06543-0.368742.03237安徽0.2631-0.43101-0.39047福建-0.10667-0.147820.33455江西-0.08492-0.56476-0.13339山东2.81781-0.4572-0.10765河南1.32856-0.26411-0.72669湖北0.74356-0.72305-0.0355湖南0.71358-0.806540.02349广东0.507285.17309-0.48873广西-0.29289-0.0783-0.42462海南-1.12819-0.12842-0.53862重庆-0.46018-0.44350.09009四川0.82394-0.22767-0.45728贵州-0.72233-0.1687-0.60393云南-0.38582-0.01326-0.51276西藏-1.41311-0.1114-0.37162陕西-0.21216-0.21863-0.35303甘肃-0.77005-0.02715-0.73017青海-1.27016-0.08308-0.59523宁夏-1.24466-0.1842-0.39646新疆-0.73714-0.0089-0.48157本表是各个省级行政区在各个主因子上的得分，在一定程度上反映了省级行政区综合竞争力不同侧面的相对水平。在第一个主因子上，山东、江苏位于第一、第二河南河北表现出较强的竞争力，位于第三、第四，其他省级行政区水平相对较差，说明该因子说明的是第一产业发展状况，所以可以看出作为农业大省，来讲有很强的竞争力，毕竟农业是整个国民经济的基础。在第二个主因子上，广东位于第一表现出极强的竞争力，其他省级行政区水平相对较差，该因子说明的人口流量、省级行政区信息交流能力，所以可以看出作为中国改革开放的前沿，广东的竞争力是不容置疑的，但受文化环境影响，江苏已经开始成为广东招商引资的潜在竞争者。在第三个主因子上，上海位于第一表现出强势，北京、浙江、江苏列第二集团，该因子说明的居民生活水平，所以可以看出作为中国改革开放的重要省级行政区，上海北京浙江江苏的省级行政区消费以及人均收入位于全国前列，也说明这些省级行政区调整发展战略，重视以人为本，重视全面发展，不片面追求GDP的增长。综合排序：为了对省级行政区综合竞争力整体水平，以主因子贡献率为权重计算综合竞争力的总体综合得分，其中第一主因子0.40144，第二主因子0.28731，第三主因子0.21334F=0.40144+0.28731+0.21334表6地区F1F2F3F排名广东0.507285.17309-0.488731.5856571江苏1.968480.144651.16251.0797942山东2.81781-0.4572-0.107650.9768573浙江1.06543-0.368742.032370.7553494上海-1.120650.335014.158110.5334695辽宁0.665890.206940.018090.330636河南1.32856-0.26411-0.726690.3024247河北1.19227-0.27755-0.568940.2775048北京-0.547820.536351.122040.1735589四川0.82394-0.22767-0.457280.16779410湖北0.74356-0.72305-0.03550.08318211湖南0.71358-0.806540.023490.05974412福建-0.10667-0.147820.33455-0.0139213黑龙江0.065260.06903-0.6109-0.084314安徽0.2631-0.43101-0.39047-0.1015215山西0.01693-0.33896-0.3572-0.166816陕西-0.21216-0.21863-0.35303-0.223317江西-0.08492-0.56476-0.13339-0.2248118广西-0.29289-0.0783-0.42462-0.2306619内蒙古-0.40168-0.08676-0.32632-0.2557920天津-0.96785-0.217490.87128-0.2651421云南-0.38582-0.01326-0.51276-0.2680922吉林-0.3058-0.08787-0.60144-0.2763223重庆-0.46018-0.44350.09009-0.2929424新疆-0.73714-0.0089-0.48157-0.4012125贵州-0.72233-0.1687-0.60393-0.4672826甘肃-0.77005-0.02715-0.73017-0.472727海南-1.12819-0.12842-0.53862-0.6047128宁夏-1.24466-0.1842-0.39646-0.6371629青海-1.27016-0.08308-0.59523-0.6607530西藏-1.41311-0.1114-0.37162-0.6785731上表综合因子得分大于0意味着该省级行政区综合竞争力位于总排名的中上游水平，得分小于0意味该省级行政区综合竞争力相对较差。广东、上海、江苏、北京、山东、浙江等是我国省级行政区综合竞争力较强的地区。四用聚类分析法进行宏观层面分析评价据研究对象的特征对研究对象进行分类的多元分析技术的总称。由于原始指标之间存在高度相关，采用原始指标进行聚类分析影响分析结果，故这里用因子分析产生的三个不相关主因子作为聚类变量。采用SPSSforWindows14．0，进行系统聚类分析，首先用层次聚类法，根据聚合系数(FusionCoefficient)随分类数变化的碎石检验图，确定聚类分析的分类数为6，然后再采用迭代聚类法，将31个省级行政区水平分为六类。表7第一类:北京、浙江，山东。第二类:天津、山西、内蒙等。第三类:河北辽宁等。第四类:上海，江苏等第五类:广东。第六类:海南、宁夏等。广东单独成为一类，该省级行政区是我国竞争力综合水平最高的省级行政区，综合经济资金实力远远超过其他地区，北京、浙江、山东为一类，这类省级行政区综合竞争和水平较强，地区综合竞争力水平仅次于广东，从宏观微观的分析中，找出每一类的省级行政区发展的共同特征。第一类：典型代表—北京北京经济社会发展呈现出五大特点：经济增长的质量和效益得到提高。产业发展趋向协调，二三产业实现同步增长，工业多元增长格局初步形成。电子信息、汽车、石化新材料、装备制造、生物医药和都市工业等六大行业对工业增长的贡献最多；宏观调控的积极效应得到显现。投资增幅明显回落，信贷投放显著收缩，规范土地市场取得成效，价格总水平基本稳定；经济社会发展的薄弱环节得到加强。政策和资金开始向郊区倾斜，“三农”问题有所改善，省级行政区交通和环境建设加快等；重点领域改革得到深化。投融资体制改革取得重要突破，国有企业改革稳步推进，社会事业改革开始起步，政府职能进一步转变；经济运行调节和公共服务能力得到增强。建立铁路运输“快捷通道”，优先保证粮食、煤炭、成品油、化肥等重要急需物资的运输。金融机构资本数量指数全国最高，金融控制力和资本获得便利性也很好，但是资本质量有待加强。在科技竞争力方面，北京居全国之首，基础研究能力强，科技创新能力全国第一。高科技产业综合指数表现较好，表明高新技术产业及产业区迅速发展。但应用开发、科技成果转化能力不特别强。北京结构竞争力列第一，第三产业发达，技术密集型从业人员比例最高，现代服务业和高技术产业发达。然而企业规模、省级行政区人口密度、省级行政区产业布局合理度综合指标均表现不佳。高新技术产业发展和产业结构高级化不够快。北京的基础设施竞争力比较强，市内基础设施完善程度最好，对外联系基础设施和信息技术设施也比较发达，但与迅速发展的社会经济相比仍需进一步加快建设步伐。北京历史悠久，古迹名胜众多，人工环境优美。省级行政区园林绿化综合指数、省级行政区环境及风景名胜优美度指数都很高，环境竞争力强。但是省级行政区环境质量相对不高，居住舒适度不佳。尽管近年来省级行政区环境有所改善，仍需进一步提高。文化竞争力表现一般。商业意识和创业精神与南方及沿海省级行政区比相对不足，但是交往操守好，能兼容平等对待不同文化。制度竞争力处于中等偏上水平，其中产权保护制度和地方法制完善程度相当高，但是个体经济比例较低，市场发育和政府审批管制有待进一步改善。政府管理竞争力强，居第四位，政府规划能力和推销能力突出，社会凝聚力强，政府办事效率高、行为规范，执行政策富有创造性和灵活性，提高的潜力大。企业管理竞争力表现较好，管理技术和经验水平高，企业激励和约束绩效表现佳，产品服务质量和管理经济效益则有待加强。在区位方面，政治区位是北京最大的优势，科技区位最好。自然、经济区位也很好。但北京资源区位优势不明显，水资源缺乏。在开放竞争力方面，省级行政区内外交流，特别是对外文化交流交往非常广泛。国内外贸易依存度非常高，外来人口和文化影响多，国际化程度高。但是省级行政区开放和参与全球现代化程度、外资占省级行政区总资本的比重需要进一步提高。第二类：典型代表—天津工业生产，交通运输、邮电业增长，固定资产投资高位运行，消费需求保持活跃，利用外资增长加快，财政收入和金融存贷款增长继续提速，城乡居民收入稳步增长。随着对外开放的不断扩大，外资源源不断流入天津，外资企业成为该市经济的重要增长点，外向型经济的格局已经形成。经济进入快速发展时期在经济总量增长的同时，经济运行质量有了很大提高。天津作为我国重要工业基地之一，面对国有老企业多、技术落后、结构不合理等问题，从90年代初开始，发挥自身优势，吸引利用外资对国有工业企业进行了嫁接、改造、调整。实施这项战略时非常注重结构和技术的升级，更多地吸引国外经济和技术实力都很强的跨国公司进津，使引资与引进技术和管理同步，做到嫁接改造一个项目，形成一个拳头产品，带动一个行业，救活一批企业。天津大力发展外向型经济，形成了以滨海新区为龙头的全方位对外开放格局，有力地推动了对外贸易，扩大利用了外资，使天津经济在更大程度上融入了世界经济发展中。天津按照现代化国际港口大都市的标准，进行大规模省级行政区建设。建立以港口为龙头的综合交通运输体系，天津港和天津机场扩建工程、城际间高速路相继建设，海陆空立体交通网络日臻完善。天津港货物年吞吐量突破亿吨，集装箱运量达到170万标箱，改扩建后的天津滨海机场成为我国北方重要的客运机场和最大的航空货运中心，加快形成了贯通南北、连接东西的高速公路网络。建设现代化的通讯体系，形成了连接世界156个国家和地区，国内700个省级行政区的高效、便捷的通讯网络。在加快发展经济的同时，不断增加群众收入，努力改善生活环境，提高文化品位。

第三类：典型代表—辽宁位于东北亚地区的中心部位，地处东北经济区和环渤海经济区的交汇处。既沿海又沿边，使辽宁地区成为东北亚区域经济合作的热点。基础设施齐全，传真、数字传输、无线寻呼、移动通信等现代化通讯手段发展迅速，有我国东北地区最大的货物空运基地、北方最大的集装箱枢纽港、最大的粮食码头和石油码头，提前打通了产品的出口运输通道辽宁省公路密度居各省市之首。目前已形成了以港口为门户，铁路为动脉，公路为骨架，民用航空、管道运输、海上运输相配套的四通八达的综合立体交叉运输网。这将使区内各省级行政区间的融合更有效率和效益。辽宁是我国最早建立的老工业基地之一，已成为全国以能源、冶金、机械、建材为主的重工业基地，建立了以包括装备制造业等在内的重工业为主体，工业门类比较齐全，基础比较雄厚的工业体系，强大的农业优势。辽宁背靠吉林、黑龙江省和内蒙古，这一全国最大的粮食生产基地，将为辽宁发展粮食产业提供充足的货源、作为东北经济区的龙头，辽宁已基本形成第三产业、外向型产业和高新技术产业优先发展，主导产业带动作用大，三个产业科学配置，相互促进，协调发展，比例合理的产业结构和高层次、多功能、外向型、辐射型产业结构体系大中省级行政区的基础设施较为健全，高等学府、科研院校云集，科研力量雄厚，区内的知识储备、智力密度、科技产业等优势比较明显。但老工业基地面临着资源枯竭的困扰对资源的长期开发，导致老工业基地采掘和原材料工业的优势逐渐消失，有色金属、煤炭等资源已完全枯竭或濒临枯竭。辽宁三个产业存在的主要问题是，产业内结构不合理，消耗大、附加值低的产业比重高，技术和知识密集型、附加值高的产业比重低，各行业的竞争能力差，市场覆盖率低。国有独资商业银行不良贷款比例仍居高不下，潜在金融风险增大。巨额不良贷款影响了金融环境，增加了银行的贷款风险，不利于老工业基地的资金融通。第四类：典型代表—江苏江苏作为我国东部沿海发达省份之一，其经济和社会发展所取得的成就是有目共睹的。江苏经济社会发展的不协调，比较突出的表现之一是服务业和社会公用事业发展的滞后。多年来，江苏经济社会发展一直领先于全国平均，相较沿海其他省份而言，在很多方面也具有特色和比较优势，但不容回避的是，与先进省市相比，江苏在思想观念、体制活力、发展协调性等方面仍存在差距。除以上已经提及的问题外，至少还有在以下方面的不足：投资与消费关系不够协调。消费需求是最终需求，技术创新能力欠强。在其它方面，江苏与沿海经济发达省市的差距也不容忽视。如省级行政区化水平分别比浙江、广东低6.2和8个百分点以上，经济效益综合指数不高、污染排放量全国居首等，在市场发育完备程度、体制机制活力等方面存在的差距也制约着江苏社会经济协调发展的进程。经济总量大但产业结构不够合理,产业领域的不协调主要表现在：一是产业层次不高。二是经济结构偏重，除二产比重较高、服务业发展不快外，工业中轻重工业比例和重化工业比例也不够协调，工业增加值占GDP的比重达50.2%，比重位居全国各省区前列。与山东、广东相比，存在企业单体规模较小、运营能力较弱、品牌效应不强等弱势。三是技术创新能力欠强。科技成果转化和技术创新不充分，缺乏核心技术及其应用能力，产品的附加值不高。经济增长速度快但增长方式转换滞缓财税收入水平较高但居民收入水平相对不高，总量平均水平在全国领先但省内区域差距偏大。经济发展期望高但环境资源承载力弱社会发展相对滞后与居民生活质量偏低基于江苏相对经济发达的经济基础和经济条件、优越的地理优势、较高的科技实力等，无论是国家还是江苏自身，都对江苏率先发展寄予厚望，但是，江苏发展的资源环境制约也是显而易见的。。第五类：典型代表—广东开放型经济促广东率先崛起。大量吸引境外投资，迅速成为中国经济国际化和外向度最高的地区之一在拉动经济增长的三驾马车中，广东投资和出口的作用明显居于主导地位广东省抓住国家在深圳、珠海、汕头设立经济特区的契机，充分发挥毗邻港澳的区位优势IBM、康柏、杜邦、菲利浦、诺基亚、索尼和松下等世界著名企业已在广东设厂。广东电子信息制造业产值实现“十三连冠”，移动电话和互联网用户全国第一，为在当今信息化时代的发展，抢占新的制高点。、第六类：典型代表—海南海南所辖海域约200万平方公里，占全国海域面积的2／3，不仅拥有丰富的海洋资源、油气资源、矿产资源，而且其资源具有其它工业部门难以替代