湖北省城镇化水平测度

湖北省城镇化水平测度-基于主成份分析法摘要：城镇化是城市与乡村的互动演变过程，城镇化与城乡统筹相辅相成、互为因果。本文参考其它省并结合湖北省住房和城乡建设厅正在研究的湖北省城镇化发展评估指标体系选取了其中若干个指标，并利用SPSS统计分析软件对相关数据进行处理，采用主成份与因子分析方法进行分析。通过对湖北省各市各项指标的分析，对湖北省18个地市的综合城镇化水平进行评价。用以找出各个市的优势和差距,便于针对性地制定城镇化水平的对策。关键词:城镇化水平;指标体系;主成份分析法BasedontheprincipalcomponentextractiontomeasurethelevelofurbanizationinHubeiAbstract:Urbanizationistheinteractionbetweenthecityandthecountrysideintheevolutionprocess,urbanizationandurbanandruralcomplementary,reciprocalcausation.Inthispaper,withreferencetootherprovinces,withthedevelopmentofurbanizationinHubeiprovinceandHubeiProvinceDepartmentofhousingandurbanruraldevelopmentisbasedontheevaluationindexsystemwasselectedanumberofindicators,andtheuseofSPSSstatisticalanalysissoftwarefordataprocessing,usingprincipalcomponentanalysisandfactoranalysismethodtocarryontheanalysis.ThroughtheanalysisoftheindexesofthecitiesinHubeiProvince,toevaluatethetownsofthe18citiesinHubeiprovincelevel.Tofindouttheadvantagesanddisadvantages,sothemeasuresofcitylevel.Keywords:Urbanizationlevel;Theindexsystem;Theprinciplecomponentextraction城镇化水平是衡量一个国家或地区社会经济进步状况的重要标志，它是由传统的农业社会向现代城市社会发展的自然历史过程。它表现为农村人口持续地向城镇转移，城镇数量增加、规模扩大和城镇现代化水平提高，是区域经济社会结构发生根本性变革并获得巨大发展的空间变化[1]。湖北省的城镇化发展水平比较低，严重制约着我国城镇化进程的整体步伐。为此，对城镇化水平核算进行分析，以期认清湖北省各地市城镇化的发展阶段，从而采取相应的城镇化推进政策。1.城镇化水平测定指标体系建立1.1.城镇化的本质城镇化也可以称为城市化，两者本质是一样的！对于城市化的概念是有争议的，不同的学者有不同的表述，但通常的说法是“变农村人口为城市人口的过程，或者说农村人口向城市集中的过程”，即城镇化[2]。这种变化的根本标志是产业结构的变动。城镇化的本质表现为：经济规模庞大，易于形成一些跨区域的经济实体，城市经济发展水平总体上高于乡村，这使得城市人口比重不断提高的过程；经济部门门类齐全、功能完备，能更大程度满足经济发展的要求；产业结构上以第二、第三产业为主，具备较为发达的制造业、商业和服务业；城市文明不断发展并向广大农村渗透和传播的过程，人的整体素质不断提高的过程。1.2.城镇化水平指标体系选择城镇化指标体系是对城镇化的具体量化，它应当准确、客观地反映城镇化的水平，并便于计算和比较。根据指标体系建立的原则及方法，参考国内外专家学者[3]对城镇化进行衡量的指标，根据城镇化的内涵,按照指标体系构建的系统性、以人为本、科学性、可行性和动态性的原则,本文在城镇化水平综合指标体系构建中以城镇化人本指标系统为城镇化主指标系统,以城镇化产业指标、城镇基础建设指标为辅助指标系统,具体如下(见表1）：(1)城镇化人本发展指标。要反映区域城市以人为本的状况,必须包括城市人才数量、质量、人才结构方面的情况。因此构建的城镇化人本指标包括:衡量城镇化水平较常用的指标。城镇化率和非农化率。反映区域人力资源素质结构的指标。城市第二产业从业比例和第三产业从业比例[4]。第二产业是目前我国多数城市提高城镇化水平的主要产业,该产业的发达与否决定了该区域城镇化能否提高。第三产业是目前发达国家和区域大力发展的方向,也是我国多数城市未来发展的一个重要方面,产业的从业人员比例的多少将对区域城镇化水平产生重要影响,同时该指标也是反映区域人力资源素质结构的一个重要指标。反映人才质量和结构的指标。人均科学费、人均教育费、万人拥有科技人员和万人拥有大学生数。(2)城镇化产业指标。区域经济发展的根本原因在于区域产业结构的演变,产业结构的不断演变的物质基础是工业化过程中的生产力发展。此处选取第二产业增加值占GDP比例、工业增长率、建设投资占GDP比率和第三产业增加值占GDP比率反映产业结构的变化对城市城镇化的影响作用。(3)城镇化基础建设指标。在城市规模扩大和城市环境改善中,城市基础设施的建设起着决定性作用。因此本指标体系选取万人拥有公交车数、万人拥有医生数、人均城市道路面积、人均城市维护费支出、用水普及率、年底综合供水能力、互联网用户、城市电话用户。表一城镇化水平核算体系2.主成份分析法主成份分析也称主分量分析，旨在利用降维的思想，把多指标转化为少数几个综合指标。在实际问题研究中，为了全面、系统地分析问题，我们必须考虑众多影响因素[5]。这些涉及的因素一般称为指标，在多元统计分析中也称为变量。因为每个变量都在不同程度上反映了所研究问题的某些信息，并且指标之间彼此有一定的相关性，因而所得的统计数据反映的信息在一定程度上有重叠。在用统计方法研究多变量问题时，变量太多会增加计算量和增加分析问题的复杂性，人们希望在进行定量分析的过程中，涉及的变量较少，得到的信息量较多。利用SPSS社会统计软件包可以一次性完成主成份分析,其步骤如下[6]:城镇化水平综合指标体系一级子系统二级子系统人本发展城镇化率、非农化率、第二产业从业比例、第三产业从业比例、人均科学费、人均教育费、万人拥有科技人员、万人拥有大学生数产业指标第二、三产业增加值分别占区域GDP比例、工业增长率、工业投资占GDP比率基础建设万人拥有公交车数、医生数；人均城市道路面积；人均城市维护费支出；用水普及率；年底综合供水能力；互联网用户；城市电话用户(1)为排除量纲的影响,先对原始数据进行标准化,使各指标的均值为0,方差为1。标准化公式为xij'=（xij-xj）/sj，i=1,2,,,n;j=1,2,,,p。其中,xij为原始数据,xj为第j个指标的平均数,sj为其标准差,n为样本数,p为指标数。(2)计算标准化后的样本相关矩阵R,求R的特征值K及特征向量T;并按λ1≥λ2≥...≥0排序。(3)计算累计贡献率,一般按累计贡献率≧80%的原则确定主成份数。(4)由第(3)步所确定的主成份不能很好地解释现实问题,则对其进行旋转,直到能较好地说明问题为止。计算旋转后的主成份负荷矩阵,即标准化后的矩阵与主成份的相关系数。(5)计算主成份得分矩阵,形成一个新的矩阵。(6)以各主成份的信息贡献率为权数,计算各省市的综合评价值。但不可否认主成份分析法存在一些不足：一在综合评价中，主成份分析法为消除各指标不同量纲的影响，对原始数据进行标准化处理。但从标准化后的数据中提取的主成份丢失了各指标间变异程度上的差异信息，使主成份包含的原始数据信息产生更大误差。二当指标间的相关性不强时，每一个主成份所提取的原始指标信息常常是很少的。三综合评价[7]时，主成份法利用方差贡献确定权数，客观性强，但也存在不可避免的缺陷，既确定的权系数有时与实际相悖。在多指标多方案决策过程中，最重要的指标不一定使所有决策方案具有较大的差异，而最不重要的指标却有可能使所有决策方案的属性值具有最大的差异。这样依照方差贡献确定的权系数，最不重要的指标可能具有最大的权系数，而最重要的指标却不一定具有最大的权系数。为解决上述问题，本文对主成份分析法稍作改进，采取和德尔菲法相结合进行数据处理和一级指标权重的确定[8]。具体表现在以下方面：对原始数据进行均值化处理。均值化处理就是用各个指标的均值除以各自的原始数据。设n个被评价的对象有p个指标,原始数据为(xij)n/p,各指标的均值为xj,则均值化后的数据为zij=xij/xj。均值化后,各指标的均值为1。均值化处理后的协方差矩阵不仅消除了指标量纲和数量级的影响,还包含原始数据的全部信息,并且不改变各指标间的相关系数,相关系数矩阵的全部信息都在协方差矩阵中得到反映。对各二级指标进行主成份分析。为了减少主成份的个数,同时使主成份集中最大限度的样本信息,此处分别对二级指标人本发展指标、产业指标、基础设施建设做主成份分析。计算综合得分时用德尔菲法确定各一级指标的权重。为综合评价城镇化水平,需利用归纳出的各主成份做进一步的分析。此处根据实际使用中各指标的重要程度,采用德尔菲法确定各个权数[9]。3.实证分析根据上述衡量区域城镇化水平的指标体系,选取湖北省18个地级城市为研究对象,收集整理得到各地市2014年的各项指标值(原始数据来源于湖北统计年鉴,对数据进行分析和模糊聚类分析处理,并以此为基础来研究城镇化水平的测度)。3.1主成份分析过程及结果（1）数据均值化处理。由指标体系从湖北统计年鉴2014上得到对应各地市的原始数据，利用Spss软件[10]对其进行均值化处理,即原始数据分别除以各自的平均数,得到均值化数据。（2）借助Spss软件分别对一级指标下均值化后的数据进行主成份分析，得到人本发展、产业指标和基础建设各一级指标的特征值的贡献率(见表2-4)。从表中看到，分别选取各一级指标的第一主成份(分别命名x1,x2,x3)，方差贡献分别已达到了76.953%、85.18%和78.135%，所包含的原始信息较多,从而可减少综合评价的工作量。（3）德尔菲法赋权。在计算综合得分时,采用德尔菲法赋权,经过十名专家推荐分别赋予人本发展指标(X1)、产业指标(X2)和基础建设(X3)权重0.5、0.25、0.25,分别乘以各自的第一主成份然后相加,即F=0.5*x1+0.25*x2+0.25*x3可得到18个地市城镇化水平的综合得分(F)及排名,见表5。表二人本发展指标主成份(X1）特征值和方差贡献率表三产业指标主成份(X2）特征值和方差贡献率初始特征值提取平方载荷总和Component方差贡献率累计贡献率方差贡献率累计贡献率方差贡献率累计贡献率12.85176.95376.9532.85176.95376.95320.57715.57992.53230.1263.39295.924表四基础建设主成份(X3）特征值和方差贡献率表五湖北省各地市城镇化水平指数初始特征值提取平方载荷总和Component方差贡献率累计贡献率方差贡献率累计贡献率方差贡献率累计贡献率10.25885.18085.1800.25885.18085.18024.03013.29398.473初始特征值提取平方载荷总和Component方差贡献率累计贡献率方差贡献率累计贡献率方差贡献率累计贡献率11.59878.13578.1351.59878.13578.13520.23711.56989.7043.2湖北省各地市城镇化水平综合评价和分析为使主成份分析结果进一步明晰,采用分层聚类法[11]对湖北省城镇化水平进行聚类分析。选取城镇化水平综合得分作为聚类指标,采用最小距离法进行聚类分析,得到聚类图(略)。湖北省城镇化水平分为以下4类:第一类城镇化水