基于因子聚类分析的四川省城市发展竞争力比较研究

蓝　英　杜　潇

(1.川北医学院管理学院　四川南充　637007；2.四川大学经济学院　四川成都　610200)



基于因子聚类分析的四川省城市发展竞争力比较研究

蓝英1杜潇2

(1.川北医学院管理学院四川南充637007；2.四川大学经济学院四川成都610200)

摘要：文章运用主成分分析和聚类分析法，对四川省各城市的城市竞争力进行实证分析发现，各城市竞争力差距非常明显，成都作为首位城市“一城独大”、全省缺乏梯队城市。为此，笔者建议成都可适当放缓经济发展速度，着力提升社会效益和生态效益，增强城市可持续竞争力；成都应适当控制其极化作用，努力发挥其扩散作用，带动周围的绵阳、德阳、眉山、乐山及资阳等“点”的发展；其余城市可充分发挥比较优势，避免回程效应的影响，形成各具特色的城市竞争力；自贡、攀枝花和南充要努力尽快构筑起川南、攀西和川东北各区域的发展“极”，同时，还要带领本区域其他城市加快发展形成合力，尽快成为成都的腹地发展“点”。这样，全省最终形成“极”带“点”、“点”跟“极”的“多点多极”的相互协调发展格局。

关键词：四川省；城市竞争力；因子分析；聚类分析；因果累积理论

一、问题的提出

一个城市经济的发展程度，在很大程度上取决于城市竞争力的强弱。进入新世纪以来，四川省实现了社会经济快速发展。但由于发展基础、资源禀赋等因素的影响，各地市州发展较不平衡，集中体现在各地市州城市竞争力差异比较明显。具体来说，与江苏和浙江等东部发达省份相比，省会城市成都经济社会发展较好，缺乏明晰的梯次城市发展作支撑，成都显得“一城独大”。钟海燕在对成渝经济区城市体系进行测度时也发现，成渝经济区城市体系属于双核首位分布型，成都和重庆与其他城市的规模差距不断拉大，城市体系出现断层，属于城市群发展初级阶段，扩展效应不明显[1]。为扭转成都与省内其他地市州在经济社会发展中日益扩大的差距，培育新的经济增长极，从2013年开始，四川启动实施了“提升首位城市、着力次级突破”的多点多极支撑发展战略，希望通过五年左右时间的努力，力争构建强有力的市级经济支撑点。具体而言：需要突出做强市(州)经济梯队、做大区域经济板块，努力形成首位城市成都一马当先、梯次竞相跨越的生动局面；以加快发展城市群、培育区域中心城市为重点，强化中心城市对周围城市的辐射带动作用。当前，只有在深入研究各地市州经济社会发展优劣势基础上，才能找准发展方向，制定科学的“多点多极”发展战略措施。

二、主要指标体系选择及研究方法

1.指标体系选择。城市竞争力概念在学术界还没有统一的定义。本文借鉴中国社科院倪鹏飞(2009)[2]等人对城市竞争力的界定，即“一个城市与竞争对手相比较在竞争和发展过程中所具有的吸引资源和要素、生产产品和服务，为居民提供福利的能力”。该定义既侧重于城市优化配置资源能力和经济的持续增长能力，又强调了城市竞争力的最终目标。倪鹏飞他们认为城市的竞争力包括硬竞争力和软竞争力。硬竞争力可以参考选取包括人才、资本、科技、环境、区位、基础设施、结构等7个方面的指标，本文增加地区生产总值指标。软竞争力可以参考选取包括文化、卫生、政府管理、企业管理、开放等5个方面的指标。

根据历年《四川省统计年鉴》，从数据可得性、连续性原则出发，选取成都、自贡等13个地市，不包括广元、眉山、广安、巴中、资阳五个市和阿坝、甘孜和凉山三州。人才是推进社会进步，加速经济发展的最根本、最直接的动因，选取高等学校科技人力资源和研究机构的科技活动人员x1(人)作为其衡量指标。资金作为一种基本生产要素，其成本的高低显著地影响城市吸引力，选取全社会固定资产投资x2(亿元)作为其衡量指标。科技是第一生产力，对一个城市的创新能力有着显著影响，选取研究与实验研究人员x3(人)作为其衡量指标。宜居性等环境因素是城市竞争力重要组成部分，选取人均公园绿地面积x4(平方米)作为其衡量指标。选取等级公路总里程x5(公里)、城市道路长度x6(公里)作为区位和基础设施竞争力指标。产业结构是城市竞争力最为基础性的核心内容，选取第三产业增加值占GDP比重x7(%)作为其衡量指标。经济总量不仅反映了城市经济发展水平和所处阶段，还预示着城市未来参与整个区域竞争所具备的能力，选取地区生产总值GDPx8(亿元)作为其衡量指标。选取公共藏书量x9(千册)、每千人拥有卫生技术人员数x10(人)、人均地方财政预算支出x11(元)、规模以上工业企业单位资产实现利润x12(元)、进出口总额x13(万美元)分别作为文化、卫生、政府管理、企业管理和开放程度竞争力指标(见表1)。

表1　2013年四川省13个地市主要经济社会指标

2.因子分析和聚类分析。因子分析的基本原理是根据各种经济指标的相关性强弱将变量分组，使得同组内的指标之间具有较强的相关性，但不同组的指标相关性较弱，由主成份分析演变而来。每组指标代表一个基本结构，这个基本结构就是公共因子。当前学界对城市竞争力的研究主要采用因子分析法和主成份分析法。胡敏、阎小培(2004)选取城市综合经济实力、科学技术与人才竞争力、开放程度、基础设施、政府管制、生活质量六大方面共计43个指标组成城市竞争力指标体系，运用因子分析法研究了珠江三角洲9个地级市城市竞争力，最后提出了提升珠海城市竞争力的途径建议[3]。景志慧、王利华(2013)选取经济竞争力、基础设施竞争力、生活质量竞争力等7大方面共计32个指标，运用主成份分析法研究了山西省2010年各城市竞争力，得出了临汾市竞争力居于全省第五的结论[4]。李小飞等(2014)运用主成份和聚类分析方法，选取了包括地区生产总值等13个指标，研究了湖北省武汉、黄石等12个城市的竞争力[5]。刘荣增等(2015)选取经济实力、基础设施、科教水平、内外联系和资源环境五个方面的城市竞争力指标体系，运用主成份分析法研究了长江中游城市群各城市的竞争力[6]。而李兴文、丛斌(2015)构建了由发展水平、发展活力和发展潜力3个方面组成的地市经济竞争力评价指标体系，采用因子分析方法对甘肃省地市综合经济竞争力进行了系统研究[7]。本文衡量城市竞争力的指标有13个，研究的城市13个，形成一个13*13的矩阵。可以通过因子分析来对相关矩阵内部结构关系进行研究，找出衡量城市竞争力的少数几个综合指标即公共因子，达到既降维简化分析问题又最大限度地保留原始数据信息的目的。此外，还可通过各因子贡献率的大小确定权重计算各地市州的综合得分，客观地评价各地市州城市竞争力的相对强弱。

聚类分析基本思想是认为研究的样品或指标之间存在着不同程度的相似性，定量地确定样本之间的亲疏远近关系，并按这种亲疏远近关系程度对样本进行聚类。对各地市州城市竞争力做因子分析后，再根据各自城市竞争力的综合得分对它们进行聚类分析，可得到各城市竞争力科学而合理的分类排序。在此基础上，准确划分各城市竞争力的原始梯队位置，根据实际发展基础制定相应的发展措施，“多点多极”的发展战略才能真正落到实处。

三、四川省各城市竞争力实证分析

1.城市竞争力因子分析的特征值、方差贡献率和累计方差贡献率求解。考虑到各指标量纲和单位的不同，对表1的原始指标数据首先进行标准化处理，然后利用统计软件spss17.0进行因子分析。限于篇幅，相关系数矩阵略去。其特征值、方差贡献率、累计方差贡献率见表2。相关矩阵的前三个特征根分别为8.672、2.24和1.127，其余10个特征值均较小忽略不计。第一公共因子的贡献率为66.704%，第2公共因子的贡献率为17.227%，第3公共因子的贡献率为8.67%。依照因子分析基本思想，减少信息损失，使综合评价和聚类分析最大程度地接近原始状态，提取前3个公共因子，此时累计方差贡献率达92.601%。也就是说，前3个公共因子以92.601%的精度体现了13个原始指标的全部信息，利用这3个公共因子作为四川省城市竞争力的主要因子是可行的。

表2　解释的总方差

注：提取方法：主成份分析。

2.城市竞争力因子分析因子载荷矩阵求解。为准确理解公共因子的内涵，以便对实际问题进行分析，对因子载荷矩阵进行旋转得到旋转后的因子载荷矩阵(见表3)。

表3　旋转后的因子载荷矩阵

注：提取方法 :主成分分析法。旋转在 5 次迭代后收敛。

第一个公共因子在基础设施(x6)、开放(x13)、人才(x1)、文化(x9)、经济总量(x8)、资本(x2)、科技(x3)、经济结构(x7)和卫生(x10)上具有较大的载荷值，而人才、文化、科技和卫生可以作为一个城市文化教育的代表，文化教育跟上了，第三产业就越发展，于是经济结构也较高级一些，也更能培养和吸引高层次人才，作为第一生产力的科技更为发达，经济总量也就容易上去。经济总量上去了，政府也有更多的资金用于基础设施建设。因此第一公共因子可以作为一个城市文化教育和经济发展的参考评判依据。第二个公共因子在政府管理(x11)和企业管理(x12)上载荷值较大，在政府管理上具有较大正向载荷值，在企业管理上却具有较大负向载荷值，或许因为人均地方财政公共支出较大，政府对规模以上的工业企业征税过重，可能影响了企业的盈利能力。因此第二个公共因子可以作为一个城市地方政府公共服务能力的参考评判依据。第三个公共因子只在环境(x4)和区位(x5)上具有较大的载荷值，可作为一个城市交通条件的参考评判依据。

3.各城市竞争力因子分析因子得分及综合得分。接下来考察各个城市竞争力的相对强弱。根据因子得分系数矩阵(表4)写出由13个指标组成的三个公共因子的线性方程为：

表4　因子得分系数矩阵

根据3个公共因子的表达式，用回归法计算各个城市在3个公共因子的得分，以各因子的方差贡献率占3个公共因子总方差贡献率的比重作为权重进行加权求和，得出各城市的综合得分W，即W=(66.704*F1+17.227*F2+8.67*F3)/92.601，表5。

表5　四川省各城市竞争力综合得分

成都城市竞争力综合得分2.396排在第1位，远远超过其他城市。这是因为成都是省会城市，是四川省经济发展的核心，汇集各种优质资源，近三年，经济总量和财政收入占全省的三分之一左右。2007年成都成为全国统筹城乡综合配套改革试验区后，在政策资金支持、税收减免、土地利用等享有更多的优惠政策。特别是在2011年国务院批准成立成渝经济区促进区域经济社会协调发展，加上新一轮西部大开发战略的实施，成都城市竞争力将进一步提升。绵阳综合得分0.161，攀枝花综合得分0.05，其余城市综合得分均为负值，各城市综合得分排序见图1。成都与其他城市的综合得分差距非常悬殊，确实显得“一城独大”，缺乏后续梯队，城市规模出现断层。

图1　四川省主要城市竞争力综合得分排序

4. 城市竞争力因子综合得分聚类分析。使用各城市竞争力综合得分进行逐步聚类分析，得出三类聚类分析结果(见表6)。成都综合得分2.396，是第二位城市绵阳综合得分0.161的近15倍，是第三位城市攀枝花综合得分0.05的47倍，更是远远超过其他城市，所以成都被单独聚为第一类，属于竞争力很强的城市；绵阳、攀枝花、雅安、自贡、乐山、德阳为第二类，属于竞争力较强的城市；其余的泸州、南充、宜宾、遂宁、内江和达州为第三类，属于竞争力相对较弱的城市，部分城市如南充、达州和宜宾具有较好的交通区位优势。

综合分析，成都省会城市竞争力很强，与其他地市州综合得分差距非常大；其余地市州内部综合得分差距也是非常明显的，如绵阳和攀枝花虽被聚集在同一类，但前者综合得分是后者的3.22倍。可见，四川省内各地市州城市发展竞争力差距也是很明显的，这应该引起相关部门的高度重视。

表6　四川省各城市竞争力综合得分聚类分析结果

四、 讨论和建议

著名经济学家谬尔达尔1957年提出的循环累积因果理论是研究区域经济比较有权威的理论，虽然他是基于资本主义市场经济竞争提出可能不完全适合我国国情，但仍具有一定的参考意义。该理论认为，在地区的经济发展中有三种效应在同时起作用，分别是极化效应、扩散效用和回程效应。极化效应的结果将促使高梯度地区继续发展，因为发达地区在经济发展方面聚集各种优质生产要素，加上规模经济和乘数效应会进一步提高其竞争力。扩散效应会促使生产向处于高梯度地区周围的低梯度地区扩散。而回程效应则会削弱低梯度地区的发展，进一步促进高梯度地区继续发展，发展差距会越拉越大。经济欠发达低梯度地区获得发展机会的多少最终取决于扩散效应和回程效应的综合作用强弱。通常情况，市场竞争结果导致回程效应大于扩散效应作用，这也是造成地区经济难以均衡发展的重要原因。缪尔达尔认为，要促进区域经济的协调发展，必须加强政府的宏观调控作用，弥补市场调节的不足。

1.成都可适当放缓经济发展速度，着力提升社会效益和生态效益，增强城市可持续竞争力。成都作为四川省省会城市，是西部地区最重要的经济中心。努力将成都打造为西部经济核心增长极，在全国副省级城市和特大城市中进一步提高竞争力。从长远来看，营造城市综合竞争力必须从整体出发，将经济效益，社会效益和生态效益三者统一起来[8]。当前，成都市经济效益远远超过省内其他城市，将来应该将更多的资源用于社会效益和生态效应的提升上。在某些发展项目的选址上，政府应主动考虑将其安排在省内有一定发展基础的低梯度城市，而不能凭借成都的发展优势继续任其抢夺发展机会，避免大城市向全能城市发展。唯有如此，其余城市与成都的发展差距才会逐渐缩小，成都“一城独大”的局面才有望逐步扭转。另外，在保持成都持续快速发展同时，努力增强其对周边城市的辐射带动作用，发挥其扩散效应才有利于省内梯队城市的发展，并最终有利于自身的发展。首先借成绵乐快速轨道公交，努力加强成都对绵阳、德阳、眉山、乐山以及资阳等沿线地区的辐射带动作用，加快其发展，最后形成四川省经济社会发展的主干轴。成都为“极”，绵阳、德阳、眉山、乐山以及资阳为围绕主干轴周围的发展“点”，“极”带“点”、“点”跟“极”相互协调发展。

图2　四川省行政区划图

2. 其余城市可充分发挥比较优势，找准发展方向，形成各具特色的城市竞争力。当前，各个城市政府都想创造一切有利条件加快发展，但如果不清晰了解自身发展的优势、劣势、机遇和挑战而盲目比拼发展速度，最终会导致城市发展的无序竞争或千篇一律而毫无特色可言，这时回程效应作用就会显现，这样的发展最终是不可持续的。除成都外，四川省内城市资源禀赋各异，发展水平参差不齐，各城市需在综合分析各自特色和发展基础上，充分利用自身的有利条件，从而提高城市综合竞争力水平。以自贡为核心、内江、宜宾和泸州为腹地的川南经济区，是四川省新型加工制造业基地，正着力打造全省开放式新的经济增长极。以攀枝花为核心、雅安和西昌(凉山州政府所在地)为腹地的攀西经济区是全国唯一获准设立的战略资源开发综合利用试验区，正加快建设世界级钒钛基地，是我国重要的稀土研发制造中心、水电能源开发基地和有色金属深加工基地。以南充为中心，遂宁、广安、达州、巴中和广元为腹地的川东北经济区是西部重要的能源化工基地、农产品深加工基地。自贡、攀枝花和南充要克服一切困难抓好发展第一要务，成为带领本区域经济社会发展的领头羊，努力尽快构筑起川南、攀西和川东北各区域的发展“极”；同时，还要带领本区域内其他城市加快发展形成合力，确定好发展梯队，积蓄发展势能，找准切入口，发挥资源要素禀赋，做好承接产业转移的各种准备，尽快融入到成都和重庆两大西部核心城市的发展中，成为其腹地发展“点”。全省上下共思发展，力争通过5年的努力，“打造出市(州)经济总量超过2000亿元达到10个以上，超过1500亿元达到5个，构建强有力的市级经济支撑点”(见2013年四川省人民政府工作报告)，形成特大、大、中、小城市规模结构合理的城市体系。努力改变目前的成都省会城市“一城独大”，全省缺乏发展梯队的不良格局，最终形成“极”带“点”、“点”跟“极”即“多点多极”的良好发展格局。

参考文献：

[1]钟海燕.成渝经济区城市体系优化分析——基于位序规模模型[J].地域研究与开发,2014,33(3):60-63.

[2]倪鹏飞.中国城市竞争力报告NO.5[M].社会科学文献出版社，2007:51-53.

[3]胡敏，阎小培.从区域的角度分析珠海城市竞争力及其提升[J].现代城市研究,2004(3):56-60.

[4]景志慧，王利华.基于主成份分析的临汾市2010年城市竞争力分析[J].现代城市研究,2013(6):116-120.

[5]李小飞,秦川,冯建中.基于主成分聚类分析的湖北省城市发展竞争力研究[J].山东师范大学学报(自然科学版),2014(3):46-49.

[6]刘荣增，范琳琳.长江中游城市群城市竞争力研究[J].工业技术经济,2015(2):143-150.

[7]李兴文，丛斌.基于因子分析的甘肃地市经济综合竞争力研究[J].开发研究,2015(3):65-68.

[8]韩海娟.浅析武汉城市竞争力的提升[J].现代城市研究,2006(5):5-9.

[责任编辑谭金蓉]

中图分类号：F292

文献标志码：A

文章编号：2095-1124(2016)02-0001-06

作者简介：蓝英(1972—)，女，副教授，硕士，主要研究方向为区域经济学、产业经济学、卫生经济学等。

基金项目：南充市社科联2014年度项目(NC2014B035)。

收稿日期：2014-01-04