中部地区经济发展的极化分析_主成分分析论文

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在区域经济学中,有效解释区域经济发展不平衡的理论主要是增长极理论[1]。它是从集聚经济的角度,认为发展中区域应把有限的力量集中起来,向条件最优区域提供最优的投资软、硬环境,使条件优越的中心区域经济优先增长,且在集聚经济的作用下增长越来越快,从而取得中心区极化效应;与此同时,随着中心区的极化,资源、人才将向外围区传输,形成扩散效应,并以此带动外围区的发展。显然,增长极机制运行的结果是条件优越的区域优先得到发展,通过资源、人才、信息的辐射来带动其它区域的发展。因此,增长极理论符合发展中区域的经济增长,发展中区域的空间经济发展模式是增长极模式[2]。中国中部地区现在通常是指山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南等6个相邻省份,就其经济发展水平和阶段看,是典型的发展中区域,其区域经济发展机制即是空间增长极机制。中部地区以其占全国10.7%的土地,承载了全国28.1%的人口,创造了全国22.5%的GDP总量(2005年)。在中国的经济区位中,中部地处内陆腹地,起着承东启西、联南络北、吸引四面、辐射八方的重要战略作用。然而,改革开放以来,在中国市场化进程中,中部地区与其东部和西部相比,无论在其经济发展速度、规模方面,都处于相对滞后的状态,落入“中部塌陷”的被动境地,如何使“中部快速崛起”已经成为制约国家区域经济格局调整和中国经济持续发展的重大战略问题,其关键在于空间经济系统增长极机制作用的发挥。因此,研究新时期中部地区经济系统的极化机制及空间极化差异有着极其重要的现实意义。

1 研究方法与指标体系

1.1 研究方法

为了清楚表现中部地区省域经济状态和发展趋势,揭示其空间经济发展的极化机制,本文采用了全局主成分分析作为研究手段[3]。全局主成分分析方法是基于时序立体数据表进行运算的。时序立体数据表是一系列按照时间顺序排列的平面数据表序列,所有数据表有完全同名的样本点和完全同名的变量指标,因此被称为时序立体数据表。按照常规处理办法,如果对每张数据表分别进行主成分分析,则可以得到每一个年份不同样本点主成分投影,但这些不同年份的主成分投影具有完全不同的主超平面,这样就无法保证系统分析的统一性、整体性和可比性,更无法对样本的动态变化进行表述。因此,对这类立体数据表进行主成分分析,可以从全局的角度来观察和分析数据系统主要因素的动态变化规律,即通过对该立体数据表进行主成分分析,寻求一个对所有数据表来说是统一的简化子空间L(u[,1],u[,2],……,u[,m]),并且从全局看,该子空间的综合效果是最佳的[4]。全局主成分分析法的计算步骤如下:

(1)数据的标准化:将数据进行统一变换来消除量纲的影响。为方便起见,记标准后的数据表仍然为X。

利用全局主成分分析所得出的主要公因子,结合其经济含义就可以揭示出中部地区经济发展极化的机制,同时,在全局主平面上绘出中部各省区样本点的时序数据,并按时间顺序用直线连接,就可以得到各省经济发展的动态轨迹,可以绘出不同的轨迹图,进而可以对其空间增长极系统进行分析。

1.2 指标体系设计

区域经济发展具有综合性,但本文评价的目的在于揭示中部地区空间经济发展的极化现象、机制及差异,因此可以从经济增长和运行的角度来构建评价指标体系[5]。在参考相关成果的基础上[6~9],从区域经济发展实力、潜力和社会生活质量3个方面来建设评价指标体系,因为从发展经济学角度看,着手于这3个方面的描述更能揭示中部省域经济发展的差异,更便于找出其极化机制和规律。在遵行区域性、科学性、代表性、可操作性、稳定性与动态性等原则的基础上,提出了评价的指标体系(图1)。

图1 区域经济发展评价指标体系

Fig.1 Indicator System of Regional Economic Development

2 中部地区区域经济极化分析

2.1 区域经济极化机制分析

2.1.1 各全局主成分经济含义

从《中国统计年鉴(2001~2005年)》、中部六省统计年鉴(2000~2005年)、全国及各省社会经济统计公报(2005年)得到2001~2005年的原始数据。在全局主成分分析之前,对选择的指标和数据能否适用于主成分分析需要检验,本文选择了KMO(Kaiser Meyer-Olkin)取样适当性度量和Bartlett球形检验。首先对上述5年包含了18项评价指标的数据按全局主成分分析的要求进行整理,形成时序性立体数据表,再利用SPP12.0统计分析软件进行全局主成分分析,得到KMO取样适当性度量、Bartlett球形检验的统计参数值(表1)。从表1可看出,KMO检验值为0.695,表明分析指标之间有较多的共同因素,数据适合主成分分析;Bartlett球形检验中的显著性小于0.01(p=0.000),表明Bartlett球形检验拒绝单位相关的原假设,数据适合全局主成分分析。

由全局主成分分析得到中部地区经济发展的前3个全局主成分的特征值、特征值贡献率和特征值累计贡献率的结果(表2)。从表2可以看出:3 个全局成分的特征值都大于1,且它们的累计贡献率超过了86%,表明这3个主成分能够代表最初的18个指标来分析中部地区经济发展状况。由SPSS进一步计算得到全局主成分方差正交的系数载荷矩阵,其结果也列在表2中。由表2继续可以发现:①全局主成分F[,1]的在X[,1]、X[,2]、X[,4]、X[,5]、X[,10]、X[,13]、X[,14]、X[,17]上有较大载荷,其载荷系数都在0.6以上,而这些指标反映的是经济总量、经济效益、 居民收入和生活条件等指标的综合,它们都是经济发展成果方面的表现,因此,第一主因子可以解释为经济发展成果;②全局主成分F[,2]与指标X[,3]、X[,7]、X[,8]、X[,9]、X[,12]有较高的相关性,载荷系数也都在0.6以上,这些指标是地方工业发展、经济投入指标的综合,因此,第二全局主成分可以解释为经济发展投入能力;③全局主成分F[,3]与X[,6]、X[,11]、X[,15]、X[,18]有较高的相关性,这3个指标主要反映了地均经济产出、第三产业发展人口城市化水平和居民支出能力状况,而我们知道无论是地均产出、第三产业发展还是居民支出能力,都是和城市化发展紧密相关的,因此,第三主成分可以解释为城市化发展。

综合3个主成分的经济含义并结合其特征值大小和贡献率份额,从获取数据范围内可以认为中部地区经济发展的极化机制主要由3个方面所构成,即经济发展成果、经济投入和城市化发展。它们对中部地区经济的极化大小贡献相差很大,相对而言,经济发展成果反映最为明显,贡献率为63%;其次为经济投入,贡献率为29%;最小的是城市化发展,其贡献率仅为8%。而从上面对增长极界定看,增长极首先应该形成于优势区位,即城市或城镇,所以城市化进程与增长极极化过程联系更密切,但从中部地区经济极化机制构成看,城市化发展对中部地区经济增长极形成贡献并不明显,可见中部地区城市化发展不充分正成为制约中部地区崛起的一个关键障碍。

2.1.2 评价指标变化程度分析

在中部地区经济发展极化分析评价指标中,各个指标反映了中部地区省域经济发展在不同方面的状态,指标在分析期内的变化程度是不同的,它们对主成分的影响也不同。为进一步揭示中部地区经济发展的微观极化机制,定义了评价指标变化度公式[10]:

式中:δ[,j] 为第j个指标在5年内以年为单位的变化程度,δ[,j] =;X[t][,ij]为第i个省份的第j个指标在第t年份的水平;为第j个指标在第t年按照省份计算的平均水平;δ为所有指标在5年内的平均变化程度,

按照式1.4计算了18个指标的相对变化度,选取变化度大于0.5的指标并按照变化度的大小将其依次排列于表3中。可见符合条件的指标有10个, 将它们按照其所属主成分进行分类,X[10]、X[,16]、X[,4]、X[,2]属于第一主成分,X[,3]、X[,7]、X[,8]、X[,9]属于第二主成分,X[,18]、X[,6]属于第三主成分。分类表明,导致中部地区经济极化第一主成分变化的主要指标是人均实际利用外资、万人拥有大学生数、工业全员劳动生产率和人均消费品零售总额,可见,在经济发展成果因子中,省域经济对外资的利用程度、教育水平、工业效率以及商业化程度是区域经济极化的关键因素;导致中部地区经济极化第二主成分变化的主要指标是人均工业总产值、人均固定资产投资额、人均居民储蓄余额和人均地方财政收入,可见,在经济投入因子中,省区间的工业化程度、固定资产投资能力、居民储蓄能力和地方财政收入能力是中部地区极化的关键因素;导致中部地区经济极化第三主成分变化的主要指标是恩格尔系数和经济密度,可见,在城市化发展因子中,省区间的居民支出能力和经济空间集聚能力大小是中部地区极化的关键因素。变化程度大的指标对中部地区省域经济极化的影响大,因此,在实际规划中应作为重点指标加以关注,努力促使其往有利于中部地区整体综合竞争力提高方向发展。

2.2 区域经济极化差异分析

(1)全局主成分投影分析。为了对中部地区经济增长极系统有所洞察, 由前面极化机制的分析可知,中部地区经济极化的主要因子有3个, 而前两个主因子合起来的贡献率又达到了整个极化动力的92%以上,所以重点研究前两个主因子的组合情况,更有利于对中部地区经济极化系统演化路径的分析。因此对F[,1]和F[,2]所构成的主超平面进行投影分析(图2)。图2表现的是中部地区6个省份在2001~2005年第一全局主成分(经济发展成果因子)和第二主成分(经济投入因子)组合的轨迹变化图,F[,1]和F[,2]两个正交的主轴将平面划分为4个象限, 进入第一象限的数点少(只有2005年的湖北、江西和安徽),进入第三、四象限的数点多(2001~2003年的安徽、2001~2003年的河南、2001~2002年的江西和湖南、2001年的湖北都落入第三象限;2002~2004年的湖北、2003~2004年的江西、2003~2005年的湖南、2004年的河南和安徽都落入第四象限),而只有山西省全部落入第二象限。结合两个主成分经济含义及各省经济极化路径,可以看出:①中部地区经济发展成果因子得分与经济投入因子得分并不协调,这表明中部省份的经济投入与经济产出的效果差,高的经济投入并非能带来高的经济发展成果;②湖北、湖南、江西和河南的经济发展成果高于安徽和山西两省,尤其是湖北和湖南的经济发展成果得分更突出,表明它们在经济发展成果方面的极化能力较强;③山西的投入因子得分在中部6省中最高,但其经济发展成果得分都处于负值, 表明山西经济投入与经济产出效果最差,也说明山西的经济极化很大程度上是依靠经济投入来完成的。

图2 中部地区经济极化的路径(F[,1]和F[,2])

Fig.2 Paths of Economic Polarization in the Central Region of China(F[,1] and F[,2])

(2)空间极化差异分析。为进一步从宏观上对中部地区空间经济增长极系统进行把握,对6个省份进行了动态特征描述。将各指标的标准化数据代入到3个全局主成分因子模型中,分别计算出各个全局主成分得分,再以各全局主成分的特征值为权数对全局主成分得分进行加权平均得到全局主成分综合得分。将同一省份在不同年份的主成分综合得分表现在图3,得到了中部省份在2001~2005年的经济发展轨迹图。由该图可以看出:首先,从5年极化程度比较看, 尽管中部地区经济极化总体程度不高,但年度极化作用越来越强,这一点可以从5个省份5年经济发展综合得分的变异系数求得,整个中部的变异系数越来越大,由2001年的0.0096上升到2005年的0.0012,而5年经济发展综合得分变异系数从大到小依次湖北(1.004)、湖南(0.219)、江西(0.159)、山西(-0.0323)、河南(-0.659)和安徽(-0.758);其次,从经济极化总体强度比较看,湖北、湖南和江西经济极化总体程度比较高,5年平均分别为0.674、0.149和0.011,远高于最低的河南和安徽两省的平均水平(二者分别为-0.416和-0.396);最后,从各省经济极化程度变动幅度比较看,其变动离差从高到低排列的依次是江西(1.751)、山西(1.750)、湖南(0.680)、湖北(0.671)、河南(0.631)和安徽(0.522),反映了其经济极化的差异变化。

图3 中部地区经济极化的轨迹(2001~2005)

Fig.3 Tracks of Economic Polarization in the Central Region of China(2001~2005)

3 结论与讨论

在建立区域经济发展评价指标体系的基础上,利用全局主成分分析方法对中部地区经济极化机制及空间极化差异进行分析,可以得到如下结论并予以讨论:

(1)全局主成分分析表明,中部地区经济发展的极化机制主要体现在3个方面,即经济发展成果、经济投入和城市化发展,其对中部地区经济的极化大小贡献相差很大。相对而言,经济发展成果因子贡献最大,其次为经济投入因子,最后才是城市化发展因子。而正是城市化发展差异程度不大,使得中部地区空间增长极系统并不完善,因此加快建设有增长潜力的城市群是培育完善的中部地区经济极化系统的关键,也是实现中部地区区域整合的必由之路。

(2)进一步的评价指标变化度计算发现:人均实际利用外资、 人均工业总产值、恩格尔系数、经济密度、人均固定资产投资额、人均居民储蓄余额、万人拥有大学生数、人均地方财政收入、工业全员劳动生产率、人均消费品零售总额等10个指标的变化度都在0.5以上,因此, 它们是培育中部地区经济极化系统的重点控制指标。

(3)通过对前两个全局主成分投影的组合分析, 发现中部省份的经济投入与经济产出的效果差,因此,着力提高投入产出效率是该地区极化系统得以完善的根本;进一步的综合变动轨迹分析显示,中部经济极化程度不强,但5 年间经济极化强度在加深,总体看,该地区极化系统正在形成,因此,加大对极化程度较强的湖北、湖南和江西的扶持,可能更有利于整个中部地区经济极化系统的培育与完善。

收稿日期:2006—05—15;修回日期:2006—07—04

基金项目:教育部人文社会科学重点研究基地南昌大学中国中部经济发展研究中心课题资助。

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