基于主成分分析法的河北省交通运输与区域协调发展互适性评价

□孙明山

交通运输与区域经济之间存在着紧密联系，但如何判断二者之间的数量关系则存在一定的难度。本文将对河北省整体展开定量分析，构建交通运输与区域协调发展的互适性评价指标，引进主成分分析法进行分析，用以判断河北省整体的交通运输与区域协调发展状态，为河北省交通运输发展政策提供参考。

一、评价思路

一个区域的交通运输发展水平和区域协调发展的互适性分析应包括以下三个方面:一是系统结构上，两者的结构要合理。二是整体性上，两者之间要实现整体最优。三是相关性上，两者目标相辅相成。交通发展与区域协调发展的适应性评价的思路和方法如图1 所示。

图1

图2

二、评价指标选取及其体系构建

(一)指标体系构建方法应遵循的原则。一是可操作性原则。二是系统性原则。三是普遍性与特征性相结合原则。四是动态性和静态性相统一原则。

根据研究的现实性和必要性，本文主要采用问卷调查法、频度统计法、文献研究法和专家咨询法等多种方法来选取指标，指标选取方法和流程具体如图2 所示。

(二)构建评价指标体系。

1．交通运输发展评价指标体系。要想如实反映一个区域的交通运输发展水平，选取的指标就要有代表性和客观性，既要有数量指标，还要有效率指标，具体如表1 所示。

2．区域协调发展评价指标体系。衡量一个区域的协调发展水平时，指标选择上要以效率和公平作为区域协调发展的指标选择依据。具体指标选取如表2 所示。

对上述指标通过相关性分析，根据实际情况确定相关系数的临界值(取0．85)，删除相关系数r 小于0．85 的指标，可得如表3 所示的指标体系。

三、主成分分析法应用

综合分析回归分析法、层次分析法、神经网络分析法等方法的优缺点，本文采用主成分分析法对河北省交通运输与区域协调发展的互适性进行分析。

(一)主成分分析法的基本步骤。应用主成分分析法，可以将多个变量精简为少数几个线性无关的综合指标变量，减少了分析问题的难度。其基本步骤如下:

第一，对原始数据X 进行标准差标准化处理:

第二，计算X* 的协方差矩阵C:

第三，计算协方差矩阵C 的m 个特征值λ1，λ2，．．．，λm及其对应的特征向量I1，I2，…，Im。

第四，确定主成分个数主成分Zk 的贡献率为:

累计贡献率为:

一般取累计贡献率85%以上的特征值λ1 ，λ2 ，．．．，λk对应的主成分即可。

第五，计算主成分载荷。主成分Zk 与变量Xi 之间的相关系数，用p(zk，xi)表示:

第六，计算主成分得分:Z=Iλ*

表1 交通运输评价指标体系表

表2 区域协调发展评价指标体系表

表3 河北省交通运输与区域协调发展指标体系

表4 交通运输主成分提取表Total Variance Explained

表5 区域协调发展主成分提取表Total Variance Explained

(二)主成分分析法应用。结合河北省交通运输子系统发展情况，把近年来河北省交通运输发展和区域协调发展的数据带入SPSS 软件进行主成分计算分析，按照特征值λ 大于0．85 提取主成分。

由表4 可以看出，Z1、Z2、Z3 主成分的贡献率分别为74．982%、16．176%和7．246%，总方差超过了95%，为了减少信息重叠，选用这3 个主成分作为综合评价指标。

由表5 可看出，Z1、Z2 主成分的贡献率分别为78．053%和14．516%，总方差超过了90%，为了减少信息重叠，选用这两个主成分作为综合评价指标。

计算可得，河北省交通运输和区域发展指标的主成分得分系数矩阵表6 所示。

利用SPSS 统计分析软件进行主成分变量计算分析后，分别计算河北省交通运输与区域协调发展各主成分得分值，具体数值如表7 所示。

表7 河北省交通运输各主成分得分值

由表7 可知，其分值越高说明交通运输与区域经济系统的发展越有序，分值越低表明两者之间还存在不协调、不一致的方面。具体而言，交通运输发展和区域协调发展的第二和第三主成分的得分值存在波动，表明两者有时存在不协调的情况。但第一个主成分的值都是逐年递增的，表明近年来河北省交通运输和区域发展是逐步上升，且均朝着有序的方向良性发展。

综上所述，根据计算确定的河北省交通运输发展与区域协调发展序变量各个主成分，可以确定:近年来河北省交通运输与区域经济发展总体上都正朝着有序的方向发展。

四、结语

本文以效率和公平作为区域协调发展的指标选择依据，使用了频度分析等指标筛选方法，建立了用于表征区域协调发展程度以及交通运输发展现状的指标体系，并使用主成分分析方法，对河北省整体进行了实证计算，并对结论进行了分析。结论认为:河北省交通运输与区域社会经济总体上均向着有序的方向发展，但交通运输发展滞后于区域经济发展的需要。

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