基于系统聚类分析的城市综合实力分析--以安徽省为例资料

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1、基于系统聚类分析的城市综合实力评价以安徽省为例环境科学与工程学院汪强 15324070【摘要】本文根据安徽省17个地级市的经济发展情况数据,选取了 10个变量作 为评价指标,组成城市综合实力评价体系,利用软件SPSS 22. 0,采用系统聚类分 析的方法对17个城市的综合实力进行聚类分析，并输出结果。根据结果，可将 17个地级市的综合实力分为四类，发达地区、较发达地区、较不发达地区、落 后地区，在此基础上按不同类型对各城市的经济发展状况进行简要分析，并进一 步有针对性地提出提高城市综合实力的有效途径。【关键词】系统聚类分析；安徽省；城市综合实力一、引言L1研究背景安徽省地处华东地区腹部,地跨长

2、江、淮河流域,属国内南北地理交汇过渡地 带,邻江近海的内陆省份,面积约为14万km2,人口 6no多万,其周边与江苏、浙 江、江西、湖北、河南、山东等省接壤，紧靠以上海为中心的长江三角洲经济区。 安徽省拥有富集的矿产资源,独特的自然人文资源,丰富的劳动力资源,便捷的水 陆交通资源，以及较强的科教资源o在安徽省现行17个地级市中，区域经济发 展存在着很大的差距。笔者根据安徽统计年鉴（2010）的统计资料，采川系统 聚类分析的方法,对安徽省区域经济的发展状况及其差异进行综合评价，旨在为 安徽经济的可持续发展提供重要的参考依据。1.2研究目的一个地区经济实力的强弱往往决定了其综合实力的相对强弱，经济

3、发展关乎 国计民生，是一切发展的根本动力。本文通过对安徽省17个地级市的经济数据 的分析，采取科学可靠的分析方法，将安徽省的地级市按综合实力的强弱进行聚 类划分，并根据结果做简要的分析，有针对性地提出能有效提高当地经济发展的 相关建议及措施。1.3研究意义安徽省有17个地级市，合肥市、芜湖市、马鞍山市、黄山市、六安市、阜阳 市、铜陵市、淮南市、宣城市、宁国市、池州市、巢湖市、滁州市、淮北市、蚌 埠市、宿州市、安庆市，这些地区的经济发展水平参差不齐，各地级市面临的具 体情况乂各有千秋。采用系统聚类分析的分析方法，通过对这些地级市综合实力 的分析，可以依据各个城市的具体情况，对症下药，提出更加具有

4、针对性的建议 和措施。二、指标选取过程2.1 指标选取根据安徽省2010年行政区划表，列出下列17个地级市名称，分别是合肥市、 芜湖市、马鞍山市、黄山市、六安市、阜阳市、铜陵市、淮南市、宣城市、宁国 市、池州市、巢湖市、滁州市、淮北市、蚌埠市、宿州市、安庆市。参考了相关资料文献，从安徽统计年鉴以及各地级统计网站上获取了 2010年安徽省17个地级市的经济发展情况相关数据，经过仔细筛选之后，选取 其中十大指标，包括常住人口数（XI）、GDP总量（X2）、财政收入（X3）、财政 收入/GDP（X4）、财政支出（X5）、人均支出（X6）、人均GDP（元）（X7）、人均GDP（美 元）（X8）、城镇居

5、民人均可支配收入（X9）、农村居民人均纯收入（X10）,组成 城市综合实力评价指标，并进行系统聚类分析。2.2 指标选取的说明XI-常住人口数（万人）：是各地区人口数量多少的直接反映，也是城市规模 大小的具体体现。X2-GDP总量（亿元）：反映了一个地区的经济实力与发达程度，是地区经济 发展水平的最直接体现之一，也是衡量一个城市综合实力的重要指标之一。X3-财政收入（亿元）：间接反映了一个地区的经济实力，是衡量一个地区政 府财力的重要指标，政府在社会经济活动中提供公共物品和服务的范围和数量， 在很大程度上决定于财政收入的充裕情况。X4-财政收入/GDP： 一定程度上反映了一个地区政府的工作效率

6、。X5-财政支出（亿元）：与财政收入一起反映了地区经济发展水平。X6-人均支出（元）：人均支出是社会消费需求的主体，是拉动经济增长的直 接因素，是体现居民生活水平和质量的重要指标。X7-人均GDP （元）：是最重要的宏观经济指标之一，是人们了解和把握一个 国家或地区的宏观经济运行状况的有效工具，是衡量人民生活水平的重要标准X8-人均GDP （美元）：将人民币数据换算成美元，利于后续进一步的处理。X9-城镇居民人居可支配收入（元）：是指反映居民家庭全部现金收入能用于 安排家庭日常生活的那部分收入。X10-农村居民人均纯收入（元）：是指农村居民家庭全年总收入中，扣除从 事生产和非生产经营费用支出、

7、缴纳税款和上交承包集体任务金额以后剩余的，可直接用于进行性生产、非进行性建设投资、生活消费和积蓄的那一部分收入。 它是反映农民家庭实际收入水平的综合性的主要指标。三、系统聚类分析3.1系统聚类分析原理聚类分析是研究样品或指标分类问题的一种多元统计方法，是聚类分析中应 用最为广泛的一种方法，它的基本原理是：首先将一定数量的样品或指标各自看 成一类，然后根据样品（或指标）的亲疏程度，将亲疏程度最高的两类进行合并, 重复这一过程，直至将所有的样品（或指标）合并为一类。为了将指标进行分类，就需要研究样品之间的关系。目前用得最多的方法有 两种，一种是用相似系数，另一种是将一个样品看做P维空间的一个点，并

8、在空 间中定义距离，距离较近的点归为一类，距离较远的点归为另一类。3. 2系统聚类分析过程将原始数据输入SPSS 22.0进行系统聚类分析。利用软件将数据进行标准化 处理，再利用标准化之后的数据（表1）进行系统聚类分析，聚类方法选择为最 近邻元素法，度量标准选择欧氏距离，并输出树状图（图1）表1安徽省各地级市相关经济指标数据标准化后的结果地区XIX2X3X4X5铜绫市-1.40920-.52589-.209791.36922-.99575:11;1-1.08330.10713.29085.90259-.52347尤-.62795.65415.881581.12218.42273合肥市1.117

9、823.583663.56506.984933.25462淮南市-.59190-.27427-.03973.98493-.63999黄山市-1.08685-.81500-.64166.07912-.78870淮北市-.70358-.53508-.39134.32616-.86060池州市-1.06451-.83063-.65043.10657-.86224宣城市-.49088-.41726-.24816.57320-.23798蚌埠市-.17057-.21288-.08463.51830-.19157安庆市.91933.43264.10637-.46986.69678滁州市.22234-.10

10、490-.19206-.27772.13936巢湖市.18935-.23475-.45368-1.04629-.22817宿州市.94065-.18825-.65286-2.03445-.11835六安市1.07213-.14083-.40498-1.07374.48760电州市.68582-.44101-.66046-1.56782-.24942小阳市2.08131-.05683-.21407-.49731.69515地区X6X7X8X9X10铜陵市2.274122.192962.192951.02035.91230鞍山市1.340231.899951.899912.954812.44650

11、芜湖市1.367241.300781.300951.036371.33409合肥市.901741.208851.208741.17662.80239淮南市-.34536-.03422-.03413-.41371-.21644黄山市.67243-.21301-.21308-.21590.50387淮北市-.50915-.26634-.26622-.49423-.52016池州市.39485-.28914-.28927-.14534-.15629宣城市.05923-.32873-.32873-.51587.45560蚌埠市-.35973-.36474-.36468-.41415-.35085安庆市

12、-.55628-.45275-.45298-.51327-.78156滁州市-.44593-.50700-.50690-.53188-.09095有湖1;-.74823-.59518-.59520-.07175.11921宿州市-1.10511-.82540-.82533-.72018-.94419六安市-.78098-.83123-.83119-.78987-.98280亳州市-1.07695-.91641-.91637-.34402-1.00137阳市-1.08213-.97840-.97849-1.01799-1.52935从表中可以看出对原始数据进行了平移-标准差变换（经过变换后，每个

13、变 量的均值为0,标准差为1,且消除了量纲的影响）3.3系统聚类分析结果与分析3. 3.1聚类分析过程表对SPSS软件输出的系统聚类过程表进行分析。如表2所示，第一列列出了 聚类过程的步骤号，笫二列和第三列列出了某一步骤中的某地级市参与了合并。 例如在第一步中，第14个样品（宿州市）和第16个样品（亳州市）被合并在了 一起。当需要判断数据应该分成多少类时，聚类系数却有着很好的参考价值，可 根据数据的变化来判断应该被分成多少类。从表2中可以看出，笫15步的聚类 系数是3. 658,比第14步大0.855个单位；第16步的聚类系数是5.235,比笫 15步大1.577个单位，很明显区别于之前的数据

14、变化，故在此分为两类。表2 聚类分析过程表凝聚Mi序表阶群集组合系数首次出现阶群集下一阶群集1群集2群集1群集211416.725008268.7320093510.916004457.9593055591.00840665121.02550775131.084609814151.18010109561.18572111011141.2150811115111.30691012125171.386110151332.727001414122.8030131515153.658141216161一5.23515003. 3.2聚类分析结果从图1中可以看出，可以将合肥市、马鞍山市、芜湖市、铜陵市分

15、为一类， 阜阳市、六安市、安庆市分为一类，淮南市、宣城市、滁州市、巢湖市、淮北市、 蚌埠市分为一类，宿州市、毫州市、黄山市、池州市分为一类。将其整理为表3。 合肥市作为安徽省的省会城市，综合实力远远超过其他各地级市，马鞍山市、芜 湖市、铜陵市因其雄厚的工业实力以及得天独厚的地理位置（皖江经济带），综 合实力也远在其他城市之上o表3 聚类结果表发达地区合肥市马鞍山市芜湖市铜陵市较发达地 区阜阳市六安市安庆市较不发达 地区淮南市宣城市滁州市巢湖市淮北市蚌埠市落后地区宿州市亳州市黄山市池州市使用罩一速结的树状圈亚新刖整的距第诙架祐价省州市毫州市六安市安庆市黄山市池州市淮南市蚌用市近北市滁州市奥湖市阜

16、阳市卬陶山市羽陵市合肥市聚类分析树状图0中山图2 安徽省行政区划图（图片来自网络）四、结论及建议4.1结论本文根据安徽统计年鉴（2010）的统计数据，选取10个有代表性的指标, 组成城市综合实力评价体系，对安徽省17个地级市的综合实力进行聚类分析（聚 类结果如表3）,根据结果可将安徽省的地级市划分为四个类型：（1）发达地区：合肥市、马鞍山市、芜湖市、铜陵市合肥，安徽省省会，古称庐州，庐阳。安徽省的政治、经济、教育、金融、 科技和交通中心，皖江城市带核心城市，合肥都市圈中心城市，长三角城市经济 协调会城市，长江中下游城市群副中心城市，同时也是华东地区综合交通和通信 枢纽之一其无可替代的核心地位使

17、得合肥的综合实力远远超过其他城市。马鞍山、芜湖以及铜陵，则因其雄厚的重工业实力、发达的科技文化教育、 得天独厚的地理优势、深厚的历史人文底蕴得以于合肥一起，跻身发达地区 之列。（II）较发达地区：阜阳市、安庆市、六安市阜阳位居豫皖城市群、华东城市圈、大京九经济带的结合部，长三角经济 圈的直接辐射区。是东部发达地区产业转移过渡带，具有承东接西、呼南应北的 独特区位优势，是安徽三大枢纽之一，同时也是国家商品粮基地，这一切造就了 阜阳这样一个皖西城市中心。安庆是皖西南区域城市中心，皖西南政治、经济、文化、科教、交通和航运 中心，长江中游城市群主要成员之一，长江经济带通关一体化核心城市，同时也 是安徽

18、地区的历史文化名城，黄梅戏之乡。深厚的历史人文底蕴造就了这样一个 皖西南城市中心。六安地出江淮，东衔吴越，西领荆楚，北接中原，是大别山区域中心城市， 国家级皖江城市带承接产业转移示范区的成员城市，安徽省会经济圈合肥经济圈 的副中心城市，国家级交通枢纽城市。（III）较不发达地区：淮南市、宣城市、滁州市、巢湖市、淮北市、蚌埠市 淮南淮北两淮煤矿是国家级的重要煤矿，位于长江三角洲腹地，安徽省中北 部，淮河之滨，也是合肥经济圈的成员。山于丰富的煤炭资源，淮南淮北同是中 国的能源之都。（IV）落后地区：宿州市、毫州市、黄山市黄山市，古称新安、徽州。位于安徽省最南端，西南与江西省交界，东南与 浙江省为邻

19、，下辖三区四县，拥有丰富的旅游文化资源，是著名的国际旅游城市, 国家森林城市，全球首个旅游景区类世界优秀目的地。亳州市，位于安徽省西北部，是国家历史文化名城，中国优秀旅游城市，中 原经济区成员城市，皖北旅游中心城市，享有“药都”的美誉，是全球最大的中 药材集散中心和价格形成中心。4.2建议1、合肥作为省会城市，拥有最雄厚的综合实力，要起到龙头作用，积极拉动 周边城市经济发展，努力向一线大城市靠近。2、拥有丰富资源的淮南淮北，总体的经济实力却相对薄弱，建议两淮煤矿赢 积极发展产业转型，缩短产品的更新换代周期。现在是一个科技的时代， 要加快科技成果转换为生产力的步伐，不断改进煤矿开采的工艺，提高资

20、 源的利用效率，榔弃旧的，落后的生产方式，提升科技力量在生产中占的 比重。3、像黄山市、亳州市这样的城市，应充分发挥自己的区位优势，大力发展以 旅游业为中心的服务业，加强城市的基础设施建设，城市文化建设，旅游 资源建设，提升城市的人文底蕴，发扬以“徽文化”为中心的城市文化， 依托旅游业构造专属自己的城市发展之路。同时也可借鉴其他旅游城市的 发展经验，以期获得更大的成功。参考文献门可佩，蒋梁瑜.基于主成分聚类分析的安徽省区域经济综合评价JL安徽农业科 ,2008,22:9768-9770+9773.基于系统聚类分析的房地产市场区域划分-以贵州省为例（课堂举例）田冰，王东，姬妍.王佐宁基于因子分析

21、与聚类分析的安徽省城市综合实力分析评价J .金属材料与冶金工 程,200,04:57 60安徽统计年鉴.安徽统计局附录原始数据：2010年安徽省各市经济数据地区常住人口数 （万人）GDP总量（亿 元）财政收入 （亿元）财政收入 /GDP财政支出 （亿元）铜陵市72.4466. 688. 6419. 0%57. 63马鞍山市136. 6811. 01140. 0417. 3%86. 53芜湖市226. 31108.63200. 6918. 1%144. 43合肥市570.22702. 5476.217. 6%317. 72淮南市233.4603.5106. 117. 6%79.4黄山市135.9

22、309.344.314. 3%70.3淮北市211.4461.67015. 2%65.9池州市140. 3300.843.414.4%65.8宣城市253. 3525.784.716. 1%104蚌埠市316.4636.9101. 4915. 9%106.84安庆市531. 1988. 11121. 112. 3%161.2滁州市393.8695. 6590.4613. 0%127. 09巢湖市387. 362563.610. 2%104.6宿州市535. 3650.343. 156. 6%111. 32六安市561.2676. 168.610. 1%148. 4亳州市485. 1512. 7

23、842. 378. 3%103.3阜阳市760721.888.212. 2%161. 1地区人均支出 （元）人均GDP （元）人均GDP （美元）城镇居民 人均可支 配收入 （元）农村居民 人均纯收 入（元）铜陵市7960644489520186907266力鞍山社6335593718770231599332芜湖市6382489897237187277834合肥市5572473967001190517118淮南市3402258573820153775746黄山市5173227593362158346716淮北市3117218353226151915337池州市4690214403167159975827宣城市4106207543066151416651蚌埠市3377201302974153765565安庆市3035186052748151474985滁州市3227176652610151045915巢湖市2701161372384161676198宿州市2080121481795146694766六安市2644120471780145084714亳州市2129105711562155384689阜阳市212094971403139813978