基于主成分分析的宜居城市评价指标体系研究

【摘要】城市宜居性是当前城市科学研究领域的热点议题之一，也是政府和城市居民密切关注的焦点。本文首先通过查阅资料，确定了6项评价城市宜居性的二级指标，根据宜居城市指标体系构建的原则，选出20项三级指标，建立主成分分析模型，利用Matlab软件对数据进行分析，筛选出8项指标，构建综合指标体系，计算出各城市的宜居性得分排序：徐州、济宁、连云港、宿迁、枣庄、宿州、淮北、商丘（宜居性递减）。最后针对城市宜居水平提出政策建议。

【关键词】城市宜居性  主成分分析  综合指标体系

一、问题背景

近15年来，国务院，各级城市政府在城市规划中相继提出了“宜居城市”的理念，并将该理论作为城市建设的核心内容。2007年国务院又通过了《宜居城市科学评价标准》，标志着在我国宜居城市建设理论已经逐步完善并开始发挥着主导地位。现在，随着城市化的不断发展和居民生活水平的提高，人们对物质生活和精神生活质量的要求不断提高，对城市的“宜居性”产生了迫切的需要，因此，研究宜居城市的评价与影响，对提升城市居民生活质量、完善城市功能和提高城市运行效率具有重要意义。

二、指标体系的构建

（一）指标体系构建的原则

（1）适合中国国情与评价对象的原则。反映中国国情是宜居城市综合评价中最应优先考虑的问题。不仅要包含社会、经济、环境等因素的主要特征和状态，还包括各个因素内部相互协调的动态变化和发展趋势。

（2）注重指标选取的准确性与系统性。从准确性来看，应正确选用总量指标与相对指标;从系统性来看，宜居城市内涵主要体现在基础设施、社会文化、经济水平、生态环境、居住条件和社会安全这6个方面。

（3）注重指标体系的科学性和可操作性。进行科学的综合评价依赖于全面、准确和系统的指标体系，必须寻求相关的处理技术和替代办法来弥补部分缺失数据，以求指标体系的相对完整性及科学性。

（4）注重指标选择的复杂性与简洁性相统一。处理指标数据之间的独立性与相关性关系是最重要的。如果多个指标之间存在高度相关性，则通常选择具有代表性的个别指标来代替，但是指标之间的独立性不是绝对的，这时把每个指标分开考虑，具有实际意义。

（二）指标体系的构建

根据我国发布的《宜居城市科学评价指标》得出六项二级指标：社会文明度、经济富裕度、环境优美度、资源承载度、生活便宜度和公共安全度，再根据指标体系构建原则筛选出二十项三级指标：失业率X1，每百人图书馆藏书X2，剧场、隐剧院数X3，全年教育总支出X4，人均财政收入X5，人均X6，城镇居民人均可支配收入X7，第三产业就业人口占就业总人口的比重X8，空气质量好于或等于二级指标的天数X9，城市工业污水处理率X10，人均公共绿地面积X11，人均可用淡水资源总量X12，工业用水重复利用率X13，人均城市用地面积X14，邮政电信业务总量X15，医院、卫生院床位数X16，居民对市镇府的满意度X17，每万人发生交通事故X18，全年保费总收入X19，应急避难场所数X20。

三、模型的建立与求解

（一）模型的建立

1.对原始数据进行标准化处理

（二）模型的求解

根据所构建的评价宜居城市模型，利用进行主成分分析，可以看出，前四个特征根的累计贡献率达到，所以选取前四个主成分进行综合评价。以四个主成分的贡献率为权重，构建主成分综合评价模型，如下：

Z=0.4410y1+0.1731y2+0.1218y3+0.1118y4    （4）

把各市的四个主成分值代上式，得到各市的排名和综合评价结果，这个市的宜居城市评价由高到低的顺序为：徐州、济宁、连云港、宿迁、枣庄、宿州、淮北、商丘。

运用SPSS软件进行定量分析，可以看出KMO统计量等于0.84，Bartletts球形检验结果为拒绝原假设，由此确定这些指标适合进行主成分分析。

根据Z=Xi*yj，可以计算得出各指标对目标的贡献率排名前的指标：X17（居民对市镇府的满意度）、X9（空气质量好于或等于二级标准的天数）、X5（人均可用淡水资源总量）和X6（城镇居民人均可支配收入）。

四、政策建议

（1）坚持推进城市园林“四化”建设，降低城市的空气污染物，减少汽车尾气的排放量，加强城市的园林建設，加强水污染的处理，打造生态宜居城市。

（2）优化城市配套设置体系，调整优化文化，体育，教育，医疗卫生设施的布局，增强城市综合服务功能，改善城市生活环境。

（3）加快城市工业布局调整，壮大实体经济，突出以企业为主体，来发展实现产品，注重科技和人才队伍的建设，通过创新驱动来提升主导产业的整体性和竞争力。

参考文献：

[1]胡娟，西安市宜居城市建设评价研究[D]，陕西师范大学，2010.

[2]司守奎，数学建模算法与应用[M]北京：国防工业出版社，2011.

[3]王星，《宜居城市评价标准》出台[N]文汇报，2007-05-31（008）.

[4]李丽萍，吴祥裕，宜居城市评价指标体系研究[J]中共济南市委党校学报，2007，（01）：1.

作者简介：钟海梅（1994-），女，汉族，安徽合肥人，硕士研究生在读，收入分配。