新疆现代服务业发展水平综合评价研究——基于灰色聚类和优势粗糙集模型的实证

倪超军,徐恒晔

(石河子大学经济与管理学院,新疆石河子 832003)

【新疆社会发展】

新疆现代服务业发展水平综合评价研究
——基于灰色聚类和优势粗糙集模型的实证

倪超军,徐恒晔

(石河子大学经济与管理学院,新疆石河子 832003)

该文通过选取发展结构、发展环境、发展潜力三个一级指标,在构建现代服务业评价体系的基础上,运用基于中心点混合三角白化权函数的灰色聚类分析方法,将新疆现代服务业发展水平分成三类,并运用优势粗糙集方法对聚类结果进行分析,找到了影响新疆现代服务业发展水平的核心因素,同时对聚类分析法不能判别核心影响因素进行了修正。研究认为：新疆各地州现代服务业发展水平存在较大差异,主要表现为北疆发展水平高于南疆,地级市、口岸地区的现代服务业发展水平高于其他地州；GDP和城镇化率是影响新疆各地州现代服务业发展水平的核心因素。

新疆现代服务业；供给侧；灰色定权聚类；优势粗糙集

现代服务业是经济社会发展的必然趋势,是现代经济社会繁荣的重要特征之一,对于促进消费,提高生活水平和质量,促进就业有着重要的现实意义。2014年中国服务业对GDP增长的贡献率已经达到48.1%,且首次超过第二产业的GDP贡献率,产业结构实现了由“二、三、一”向“三、二、一”转变。2011—2015年,新疆第二产业对GDP增长的贡献率分别为48.8%、45.2%、42.3%、42.6%、38.6%,而服务业对GDP增长的贡献率则分别为34%、37.6%、40.7%、40.8%、44.7%,这说明第二产业仍是新疆经济增长的重要动力,同时也可以看出第二产业的动力呈现出逐渐减弱的趋势,第三产业则表现出持续增长的态势。此外,未来新疆产业结构调整与优化的方向必定依托非农产业,特别是第三产业的发展。新疆作为丝绸之路经济带核心区,得到了国家战略上的交通枢纽、商贸物流和文化科教中心“三大中心”定位。新疆维吾尔自治区政府审时度势,积极筹划,提出了建设“五中心、三基地、一通道”的发展目标,即区域性交通枢纽中心、商贸物流中心、金融中心、文化科教中心和医疗服务中心,国家大型油气生产加工和储备基地、大型煤炭煤电煤化工基地、大型风电基地和国家能源资源陆上大通道。丝绸之路经济带核心区建设将是新疆未来10至20年乃至更长时期的战略重点之一,特别是国家和自治区层面的战略定位,将为新疆产业结构调整和现代服务业发展提供前作未有的重要的战略机遇。

目前,已有诸多专家学者研究新疆服务业发展问题,主要集中在以下几个方面：一是服务业发展问题、发展思路及发展趋势方面的研究。聂春霞(2013)认为,要推动现代服务业发展,新疆应该促进一、二产业的发展,为服务业的发展打下坚实的基础,并且应该制定服务业发展规划,促进服务业产业结构升级,从而使新疆现代服务业成为新疆经济发展的新增长点[1]14-16；王彦芳、高志刚(2015)认为,新疆服务业存在发展基础薄弱、服务业的GDP贡献率低且发展不平衡等问题,并从宏观经济政策、生产消费需求和生活消费需求方面提出了新疆服务发展的趋势[2]27-32,54；李琴、任华(2009)认为,新疆服务业具有良好的发展前景,主要表现在新疆现代服务业就业形势乐观,服务贸易前景广阔,基础设施日趋完善助力服务贸易的发展[3]68-70。二是研究服务业与城镇化等之间的关系。胡亚楠(2014)认为,目前新疆现代服务业与新型城镇化之间的关联度处于中等水平,现代服务业的发展空间还很大[4]；马翠等(2016)认为,新疆制造业与生产性服务业产业间关联呈现“稳定性”特征[5]842-847。三是服务业水平测度方面。杜朋(2014)分析测算了新疆服务业要素贡献度和全要素生产率[6]69-70；胡亚楠、马海霞(2012)对新疆天山北坡经济带现代服务业集聚水平进行了实证分析[7]6-9；李蕾(2016)运用生产函数法、熵权TOPSTS综合评价法以及偏离—份额法,对新疆现代服务业发展潜力进行全面分析[8]；张常清、张文斌(2011)通过选取经济基础、服务业总体情况、主要服务业行业相关情况等五个一级指标,利用因子分析法分析了新疆各地州服务业竞争力水平[9]4-6,69。四是基于丝绸之路经济带视角研究新疆服务业发展相关问题。马燕(2014)认为,新疆作为丝绸之路经济带的战略要地,其现代服务业的发展有利于推进西部大开发战略和丝绸之路经济带核心区建设过程中增加就业机会,维护社会稳定,且决定着中国企业进入丝绸之路经济带国家的速度与发展水平[10]80-81；展纪娟(2014)认为,新疆应充分把握现代服务业加速发展的新机遇,结合各地州的实际资源要素禀赋,重点发展餐饮旅游业、对外贸易和物流等服务业[11]23-24,64；闫刚(2014)认为,交通基础设施落后和服务业发展滞后严重阻碍了新疆经济贸易的发展,成为制约西部地区经济发展的“瓶颈”[12]66-69；陶灿(2015)认为,新疆供给侧的改革叠加需求侧的升级,能满足现代服务产业在供给和需求两端都将迎来较好投资窗口的基本假设,从而使新疆现代服务业更具竞争力[13]。

综上所述,许多学者开展了大量的研究工作,其研究成果为本文的研究提供了良好的思路与借鉴。但现有研究存在着以下问题：在内容方面,研究过多集中于新疆服务业发展现状、问题及对策等方面,研究服务业竞争力方面的文献不多；在研究方法上,大多采用因子分析法、主成分分析法等,而运用灰色聚类和粗糙集的方法的文献屈指可数；数据选取方面,大部分研究文献的数据相对滞后,尚未体现新“丝绸之路”构想和“供给侧”改革影响的新趋势。基于此,本文通过构建新疆现代服务业发展水平综合评价体系,基于中心点三角白化权函数的灰色聚类评估模型和优势粗糙集理论,对新疆现代服务业发展水平进行实证分析,最后基于新“丝绸之路”和“供给侧”改革视角提出促进新疆现代服务业发展的政策建议。

(一)指标体系建立

本文借鉴刘吕林、高俊峰(2015)[14]138-139,曹建云(2012)[15]111-115等学者的研究,并根据现代服务业的内在含义,对评价目标进行分层化解,初步得到发展环境、发展结构和发展潜力3个评价维度。基于以上分析,且考虑到数据的可得性和完整性,本文参考2015年《新疆统计年鉴》,选取了GDP、总人口等13个具体指标作为新疆服务业发展水平的评价指标,并假设以下指标均为正向指标,即指标数值越大,可认为现代服务业发展水平越高。具体如表1所示：

(二)基于中心点三角白化权函数的灰色聚类评估模型

一、指标体系与模型构建

表1 新疆现代服务业发展水平综合评价体系

定义1：设有n个聚类对象,m个聚类指标,s个不同灰类,根据对象i(i=1,2,…,n)中指标j(j=1, 2,…m)的样本观测值xij(i=1,2,…,n,j=1,2,…,m)将对象i归入灰类k(k∈｛1,2,…,s｝),此称为“灰色聚类”。

定义2：根据n个对象i中指标的样本观测值xij相应地分成s灰类,称其为“j指标子类”,设j指标k子类的白化权函数,记为fkj(·)。在基于中心点三角白化权函数的灰色聚类评估模型中,根据评估要求和数据特征划分灰类并得j指标子类时,对于可能确定属于灰类1,2,…,s的点λ1,λ2…, λs称最可能属于灰类k的点为k灰类的中心点。中心点以属于某灰类最大可能性为选取依据,即中心点可以是中点,也可以不是。

基于中心点混合三角白化权函数的灰色聚类评估模型的建模步骤如下[16]231-236：

对于指标j的一个观测值x,当k=2,3,…, s-1时,可由公式

4.确定各指标的权重Wj,j=1,2,…,m。

得出聚类系数矩阵。

(三)优势粗糙集理论

图1 中心点混合白化权函数示意图

粗糙集理论是由波兰数学家帕夫拉克于1982年创立的一种数据分析处理理论,是采用精确的方法研究不确定性知识系统,主要是利用已知的数据集刻画和处理不精确的或者不确定的知识,而无需数据集合的任何先验性知识。经典粗糙集理论可以从数据本身通过对象间的不可分辨关系来发现内部隐含的依赖关系,在保留关键信息的前提下约简冗余数据,发展知识的最小表达,提取分类规则。然而,在研究实际问题过程中,选取的许多属性包含偏好信息,即数据有正向性、逆向性和适度性之分,具有优势关系[17]597-600。为此,Greco具有存在优势关系下代替不可分辨信息关系的基于优势关系的粗糙集理论。有关优势粗糙集理论的概念如下[18]149-153：

概念1：信息系统S=(U,A,V,f)

设S=(U,A,V,f)为一个信息系统,也称为“知识表示系统”。其中,U={U1,U2,U3,…,U|u|}为有限非空对象集,又称为“论域对象空间”；A={a1, a2,a3,…,a|A|}为非空属性集。若A中的属性又可分为两个不相交的子集,即条件属性集C和决策属性集D,A=C∪D,C∩D=φ,故S也称为“决策表”。V=∪Va其中a∈A,Va为属性a的值域；f：U×A→V为信息函数,对于a∈A,x∈U,f(x,a)∈Va,它指定了U中每一对象的属性值。

概念2：优势关系

令x,y∈U,若对于q∈P,f(y,q)≥f(x,q),则yDpx,这种关系称为“优势关系”。对于x∈U,则xDpx。由此可知优势关系是自反的,对于x,y,z∈U,若f(y,q)≥f(x,q)且f(x,q)≥f(z,q),则f(y,q)≥f (z,q),所以优势关系是传递的。

概念3：粗糙近似

下近似集：根据现有知识R,判断U中所有肯定属于集合X的对象所组成的集合,即

其中,[x]R表示等价关系R下包含元素x的等价类。

上近似集：根据现有知识R,判断U中一定属于和可能属于集合X的对象所组成的集合,即

其中,[x]R表示等价关系R下包含元素x的等价类。

给定知识表达系统S={U,R,V,f},对于每个样本子集和等价关系R,所有包含于X的基本集的并(逻辑和)为R-(X)；所有与X的交(逻辑积)不为空集的基本集的并为R-(X)。

概念4：约简与核

约简是在正确分类的前提下且不含冗余属性的最小条件属性子集,由于根据一定的算法得出的约简可能不止一个,且可能存在交集。将所有约简的交集定义为决策表的核,核可能为空集,且核是偏好信息决策表中最重要的属性集。由于约简的算法较多,本文采用Rosetta软件中提供的Johnson算法搜寻约简。

概念5：偏好决策规则

在搜寻到优势关系的粗糙约简之后,根据决策表中的偏好属性得出偏好决策规则集。可分为决策类上并集D≥决策规则集和决策类下并集D≤决策规则集：

(四)灰色聚类与优势粗糙集组合模型

灰色系统理论和粗糙集理论都是常用的处理不完备和不确定贫信息的两种不确定性系统研究方法。虽然灰色系统和粗糙集模型在方法依据、途径手段等方面存在差异,将这两种方法进行杂合,采用灰色聚类和优势粗糙集组合模型能够提高处理不确定性信息的效率和正确性[16]。高建山,鲁士文等(2010)基于优势粗糙集与灰聚类方法对某高校的电子资源进行了评价分析,这从一个侧面反映了在评价新疆现代服务业发展水平时使用该方法的可行性[18]159。

二、实证分析与结果

(一)实证分析过程

结合上述模型,设：ni(i=1,2,…,14)=(乌鲁木齐、克拉玛依、吐鲁番、哈密、昌吉回族自治州、伊犁哈萨克自治州、塔城、阿勒泰、博尔塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏、克孜勒苏柯尔克孜自治州、喀什、和田)；

1.根据新疆服务业发展综合水平的评价指标,将新疆服务业发展综合水平划分为较高、一般、较低3个不同的灰类。

表2 各指标取值范围及其转折点、中心点

表3 新疆服务业发展水平各灰类聚类系数

6.根据偏好条件属性和偏好决策灰类建立决策表,评价值选项A、B、C、D对应取值范围见表1,且在此定义新疆服务业发展水平评价指标评价值优势顺序为A＞B＞C＞D,将指标评语集数量化,令评语集V=(A,B,C,D)=(7,5,3,1)

表4 新疆服务业发展水平综合评价决策表

7.运用优势粗糙集方法进行决策分析,根据决策属性综合评价可分为三个偏好顺序类C11=｛1｝, C12=｛2｝,C13=｛3｝。据此对论域进行划分,可得如下决策类的并集：

综合评价为3(服务业发展水平至多为较高)。

根据优势粗糙集方法搜寻到的一个约简为{a1, a5},由此约简生成的最少偏好规则集D≥与D≤分别如表5、表6所示：

表5 D≥偏好规则集

表6 D≤偏好规则集

运用灰色聚类与优势粗糙集组合模型,由生成的偏好决策规则集D≥,14个地州市服务业发展水平全部被分类质量100%；由生成的偏好决策规则集D≤,共有11个地州市服务业发展水平全部被分类质量78.57%,说明灰色聚类与优势粗糙集组合模型对新疆14个地州市的现代服务业发展水平的评价得到了较为准确的效果。

(二)实证分析结果

1.新疆各地州现代服务业发展水平具有明显的地域差异性。灰色定权聚类结果显示：乌鲁木齐、克拉玛依、昌吉回族自治州、伊犁哈萨克自治州、喀什地区的服务业发展水平较高,哈密、塔城地区、巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏地区发展水平居中,吐鲁番、阿勒泰地区、博尔塔拉蒙古自治州、克孜勒苏柯尔克孜自治州、和田地区发展水平较低。这是因为乌鲁木齐和克拉玛依城市化水平高,人口密度大,且乌鲁木齐为新疆首府,是全疆经济、文化、政治中心；而昌吉则为天山北坡经济带重要地州,受乌鲁木齐经济影响现代服务业发展水平良好,而伊犁和喀什分别为北疆和南疆对外开放的桥头堡,分别拥有伊尔克什坦和霍尔果斯等口岸,开放型经济发展具有深厚的地缘和政策优势。

2.GDP和城市化率为评价新疆各地州现代服务业发展水平核心因素。采用Rosetta软件中提供的Johnson算法搜寻到优势关系的粗糙集的最小约简为{a1,a5},即优势粗糙集的核为GDP和城市化率,且这两个指标同作为衡量新疆现代服务业发展环境的因素,说明发展环境维度比发展结构维度和发展潜力维度更能影响新疆现代服务业的发展水平。

3.用灰色定权聚类灰类值作为粗糙集的决策属性值,将基于中心点三角白化权函数的灰色聚类评估模型与优势粗糙集理论结合起来,构建出完整的粗糙集决策表,并搜寻到最小约简且得到分类质量较高的D≥偏好规则集和D≤偏好规则集,说明了灰色聚类与优势粗糙集组合模型的可行性与有效性。为今后灰色系统理论与粗糙集理论的杂合应用研究提供参考,也对服务业评价问题的研究提供理论依据。

三、促进新疆现代服务业发展的建议

根据以上研究可以看出,新疆现代服务业区域差异明显,由于历史、自然条件的影响,GDP和城市化率成为制约新疆区域现代服务业发展核心因素。针对新疆区域现代服务业发展的实际情况,结合资源禀赋,提出以下建议：

第一,以丝绸之路经济带核心区建设为契机,推动新疆现代服务业发展。新疆应该以丝绸之路经济带核心区建设为依托,加快建设乌鲁木齐、库尔勒、喀什、伊宁等区域性商贸物流中心,推动区域资源整合,打造对外开放窗口,办好中国—亚欧博览会、喀什·中亚南亚商品交易会等大型国际会展,提高新疆的国际影响力。充分利用新疆的地缘、区位和口岸优势,大力发展外向型经济,促进贸易服务业发展。

第二,加强体制与政策创新。新疆区域各经济主体应遵循服务业发展规律,打破行政区划的界限,统一服务业发展方向,重点建设一批现代服务业示范城市,利用城市对人口、产业、资金的集聚作用,促进区域经济发展,扩大中心城市对区域周边的辐射能力。

第三,推动服务业与城市融合发展。根据新疆城镇化发展战略部署,优先促进喀什、哈密、吐鲁番、库尔勒等城市发展,结合地区资源禀赋,寻找并培育次级区域服务业中心,形成以乌鲁木齐市为中心的多层次、清晰、等级结构合理的现代服务业城市。重点发展交通网络化,加强新疆区域城市之间的联系,提高新疆城市化水平,形成新的服务中心,促进新疆现代服务业发展。

第四,促进新疆现代服务业供给侧改革。瞄准国内国际消费者需求,将以满足需求为导向,通过消费转型升级带动产业转型升级,大力发展现代物流、现代金融、信息服务、文化旅游、健康养老等主导产业,促进新疆服务业的优化升级。

［1］聂春霞.浅析新疆服务业发展思路［J］.中国经贸导刊,2013,(4).

［2］王彦芳,高志刚.新疆服务业发展问题及趋势研究［J］.新疆职业大学学报,2015,(4).

［3］李琴,任华.新疆服务业发展现状及前景分析［J］.农村经济与科技,2009,(5).

［4］胡亚楠.新疆现代服务业发展研究［D］.乌鲁木齐：新疆师范大学,2014.

［5］马翠,马忠,等.新疆生产性服务业与制造业产业空间关联研究［J］.资源开发与市场,2016,(7).

［6］杜朋.新疆服务业要素贡献度和全要素生产率测算——基于C-D函数分析［J］.北方经贸,2014,(3).

［7］胡亚楠,马海霞.新疆天山北坡经济带现代服务业集聚水平实证分析［J］.石河子大学学报：哲学社会科学版,2012,(4).

［8］李蕾.新疆现代服务业发展潜力评介与路径选择［D］.石河子：石河子大学,2016.

［9］张常清,张文斌.新疆地区服务业竞争力评价［J］.中州大学学报,2011,(6).

［10］马燕.新疆现代服务业在国际合作中的发展潜力探究［J］.当代经济,2014,(21).

［11］展纪娟.基于丝绸之路经济带视角的新疆服务业发展探讨［J］.商业经济,2014,(23).

［12］闫刚.新丝绸之路经济带下新疆服务业发展对地区经济影响研究［J］.经济论坛,2014,(12).

［13］徐文擎,陶灿.供给侧改革惠及现代服务业［N］.中国证券报,2016-01-11,(12).

［14］刘吕林,高俊峰.副省级城市服务业竞争力分析［J］.产业与科技论坛,2015,(22).

［15］曹建云.现代服务业竞争力评价体系构建及其评价［J］.西北人口,2012,(6).

［16］刘思峰,杨英杰,等.灰色系统理论及其应用：第七版［M］.北京：科学出版社,2014.

［17］李向阳,桑林,等.基于优势关系粗糙集的属性约简算法［J］.海军航空工程学院学报,2014,(6).

［18］高建山,鲁士文,等.基于优势粗糙集与灰聚类的电子资源质量评价研究［J］.计算机应用与软件,2010,(9).

（责任编辑：李平）

Research on Com prehensive Assessment of Modern Service Industry Development Level in Xinjiang——Based on grey clustering and prior crude group model

NI Chao-jun,XU Heng-ye
(College of Economics and Management,Shihezi University,Shihezi 832003,Xinjiang,China)

Based on building evaluation system of modern service industry and through choosing three first indicators:development structure,development environment and development potential,this paper applies grey clustering method that is based on central point m ixed triangle definite weighted functions to divide the development level of Xinjiang service industry into three categories.It also applies dom inating rough set theory to analyze cluster results,finding out core factors about influencing the development level of Xinjiang modern service industry.Meanwhile,this paper also revises the situation that clustering method can’t discrim inate the core influence factors.Research shows that there is a clear distinction in the development of modern service industry among prefecture-level cities and autonomous prefectures in Xinjiang.It mainly demonstrates in the follow ing aspects:the development level of northern Xinjiang is higher than southern Xinjiang,the development level of prefecture-level cities and port areas in modern service industry is higher than other autonomous prefectures.The core factors of the development level in modern service industry are GDP and the rate of urbanization.

Xinjiang’s modern service industry;supply-side;grey fixed weight clustering;dominating rough set

F726.9

A

1671-0304(2017)02-0037-09

2016-07-17

时间］2017-04-18 17:00

兵团社科基金项目“兵团少数民族聚居团场发展研究”(13YB06)；石河子大学人文社科中青年人才培育基金项目“提升少数民族聚居团场自我发展能力研究”(RWSK12-Y07)；兵团金融发展研究中心课题“丝绸之路经济带背景下金融支持兵团外向型产业发展研究”(BTJR201504)。

倪超军,男,河北宁晋人,石河子大学经济与管理学院副教授,硕士生导师,主要从事区域经济学研究。URI：http://kns.cnki.net/kcms/detail/65.1210.C.20170418.1700.014.html