基于因子分析和聚类分析的黑龙江省宜居水平分析

倪佳

摘要：宜居环境对城市发展至关重要，为了进一步探究偏远地区的宜居环境，文章针对黑龙江省进行宜居水平进行分析。文章根据数据建立评价体系，依照黑龙江省的实际情况，从四个纬度建立指标体系，利用因子分析与聚类分析的方法得出结果，并对黑龙江省各个城市进行排名，从结果来看，黑龙江省发展较落后且地区之间存在较大的不平衡性，文章最后提出适合黑龙江省发展的建议。

关键词：因子分析;聚类分析;宜居

一、引言

近些年来，随着中国经济的快速发展，人们生活水平逐渐提高，不仅仅局限在物质上的满足，而宜居环境作为人们生活最基本保障之一，人们对宜居环境的要求也随之提高。黑龙江省作为老工业城市、中国偏远地区，近年来的经济发展速度不尽人意，也造成了大批人口外移，宜居环境对于一个地区来说至关重要，因此对黑龙江省的宜居水平进行探究，对其未来发展有着很大的作用。贾占华等利用熵值法、ArsGIS分析法、面板数据模型法对东北地区进行探究，表明东北地区适合宜居城市以“扇形”、“双核”为主;卢庆芳等利用主成分分析法对四川省宜居水平进行了评价，认为四川省总体水平较低且差异较大;崔凤琪等利用层次分析法和熵权法对京津冀地区进行评价，并分析了宜居水平的主要影响因素，其中优良天气、青年人数、人均道路面积对其影响最大。目前国内对黑龙江省宜居研究的文献较少，且对宜居水平研究不够深入，因此本文选择四类指标来探究，最终对城市进行排名，分析黑龙江省的宜居情况，并根据相应问题给出相应的建议。

二、黑龙江省宜居城市指标体系建立与数据来源

本文通过参考其他文献，并根据黑龙江省的实际情况确定了指标体系，共分为四类。第一类为经济发展，要有一个长久、良好的宜居环境，经济发展则是首要保障条件，经济发展影响着人们生活的各种方面，其中X1为GDP（亿元）、X2为平均工资（元）;第二类为政府行为与基础设施，政府对社会的各种投入以及基本城市建设直接影响了城市生存的适宜程度，其中X3为公共汽车运营数量（辆）、X4竣工房屋建筑面积（平方米）、X5公共财政支出（万元）;第三类为社会民生，社会民生影响着居民生活的方方面面，如教育、医疗等，其中X6卫生机构数量（个）、X7高等学校数量（所）;第四类为生态环境，生态环境影响着居民的身体水平，可见良好的生态环境能吸引居民来此生活，其中X8人均公园绿地面积（平方米）、X9人均水资源量（立方米）。综合上述四类，能较准确从多方面评价黑龙江省各个地区的宜居水平。以下分析数据来自《2019年黑龙江省统计年鉴》。

三、基于因子分析和聚类分析对目前黑龙江城市宜居水平发展态势分析

（一）研究思路

为了对黑龙江省城市宜居水平进行分析，同时考虑到评价方法的合理性，本文选择因子分析进行评价，因为该方法较为客观合理，且能达到数据降温的作用。要进一步探究城市宜居之间的均衡性，可以把若干个地区分成若干个类，采用聚类分析的方法来分析，依据总得分情况，对黑龙江省各个城市进行聚类。

（二）因子分析实证结果

1. 相关性检验

在进行因子分析之前，首先要考虑上述四类变量之间是否存在一定的关系。本文利用SPSS进行KMO和Bartlett球形度检验，其中KMO=0.606（>0.6），P=0.000（<0.05），两项均通过检验。因此，可以利用这些上述指标对黑龙江省宜居水平进行因子分析。

2. 公因子提取

本文利用主成分分析法提取公因子，计算特征根与方差贡献率，如表1所示，提取两个特征根大于1的公因子，其累积方差贡献率为81.102%，因此前2个公因子可以保留原始变量的大部分信息。

本文利用Kaiser 标准化最大方差法进行因子旋转，旋转后的成分矩阵如表4所示，得到黑龙江省宜居水平体系中两类主因子F1、F2，根据表1，得到F1、F2的方差贡献率分别为56.208%、24.894%，累积方差贡献率为81.102%。

3. 因子命名

F1在GDP、平均工资、公共汽车运营数量、竣工房屋建筑面积、公共财政支出、卫生机构数量、高等学校数量上载荷系数较大，由于这些指标能够有效反应经济状况以及生活的方方面面，例如出行、教育、就医、生活基础条件等，故把F1命名为“城市基础环境因子”。

同理，F2在公共财政支出、人均水资源量、人均公园绿地面积载荷系数较大，这些指标反映了地区的环境状况，故F2命名为“城市生态因子”。

其中，公共财政支出在F1、F2在其上的载荷系数均较大，是因为其包含了政府对各种项目的投入，对各个地区的经济状况和环境状况均有较大影响。

4. 计算因子得分

由SPSS結果，从而得到城市基础环境因子及城市生态因子为：

根据城市基础环境因子及城市生态因子的方差贡献率分别为56.208%、24.894%，可以得到总得分函数为：

F=0.56208F1+0.24894F2

带入数据，得到最终得分情况。其中总得分前三为哈尔滨、黑河、伊春，因此，这些城市在黑龙江省适合宜居;而排名后三的城市为鹤岗、绥化、鸡西，这些城市在黑龙江并不宜居。

从城市基础环境因子（F1）分析，排名前三的城市为哈尔滨、牡丹江、大庆。哈尔滨为黑龙江省会，也是交通枢纽之一，便捷的交通、完善的基础设施和庞大的人口数量能在一定程度上促进经济增长，大庆蕴含着丰富的石油，靠着先进的工业和丰富的资源位居黑龙江省经济第二，牡丹江虽位于龙东地区，与俄罗斯接壤，靠着先天的地理优势与对外贸易在经济上位居前列;而后三名为七台河、鸡西、鹤岗，这些城市位于龙东地区，交通略微闭塞，与外省没有过多的经济往来，这样的四大煤城，近年来也因为过度开采导致资源耗尽，导致经济方面不是很理想。

从城市生态因子（F2）分析，排名前三的城市为伊春、黑河、双鸭山，这些城市中植被覆盖率名列前茅，并且拥有大量的森林公园，因此生态环境宜居;后三名的城市为大庆、齐齐哈尔、绥化，由于工业较发达，忽略了环境方面的问题，因此在环境方面排名落后。

（三）聚类分析实证结果

利用SPSS进行系统聚类，结果为图1所示，在阈值为2的情况下可以分为4类。第一类为高发展城市，包括哈尔滨;第二类为良发展城市，包括伊春、黑河;第三类为中发展城市，包括齐齐哈尔、佳木斯、双鸭山、大庆、牡丹江;第四类为低发展地区，包括鹤岗、绥化、七台河、鸡西。

作为偏远地区，从整体来看，黑龙江省的大多数城市为中低发展城市，仅有一个为高发展城市，说明黑龙江地区发展严重不均衡，特别是龙东地区，交通闭塞且发展较落后，应该使用一些政策刺激这些地区经济发展。

四、结论与建议

从上面的分析可以得出，黑龙江的经济发展水平过于落后，且发展不平衡过大。针对以上现象，提出如下几点建议：

第一，加大政府各项投入。黑龙江整体水平过于落后，发展机会较少，也造成了人员的损失，因此，对中低发展地区进行一定的投入，加强并完善公共服务和基础环境的建设。

第二，充分利用地理优势。黑龙江省与俄罗斯省仅隔一条河流，因此一些边境城市可以利用地理位置的优势，大力促进外贸经济，来加快整体经济的发展，而非边境城市，可以让省会城市带动周边城市一起发展。

第三，积极利用自然资源。黑龙江省蕴藏着丰富的自然资源，如大庆的石油、四大煤城的煤资源、丰富的森林资源等，合理利用这些资源，可以促进工业、旅游业的发展。

第四，加强生态环境建设。一些城市的城市基础环境因子得分较高，而城市生态因子得分较低，这说明一些城市在发展经济的同时，忽略了生态环境的治理，因此各个地区要积极对生态环境进行建设，加强生态保护、增加植树造林、推进整个黑龙江省使用清洁能源。

参考文献：

[1]贾占华，谷国锋.东北地区城市宜居性评价及影响因素分析——基于2007～2014年面板数据的实证研究[J].地理科学进展，2017，36（07）：832-842.

[2]卢庆芳，彭伟辉.中国城市“宜居、宜业、宜商”评价体系研究——以四川省为例[J].四川师范大学学报（社会科学版），2018，45（03）：24-30.

[3]崔凤琪，唐海萍，张钦.京津冀地区城市宜居性評价及影响因素分析：基于2010～2016年面板数据的实证研究[J].北京师范大学学报（自然科学版），2018，54（05）：666-673.

[4]吴越，朱家明，吴越怡，刘雨歆.基于因子分析和聚类分析的安徽物流发展水平综合评价[J].武汉轻工大学学报，2019，38（06）：74-80.

[5]陶丽娜，龚芳.基于因子分析的安徽省宜居水平实证研究[J].景德镇学院学报，2019，34（05）：35-39.

（作者单位：东北大学秦皇岛分校数学与统计学院）

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