主成分聚类 [主成分聚类分析在甘肃省物流规划中的应用]

主成分聚类分析在甘肃省物流规划中的应用

关键词物流规划主成分分析聚类分析区域物流“一带一路” 一、引言 近年来，随着经济的不断发展，我国物流业也在高速、蓬勃地发展， 许多地区相继对各自的区域物流中心进行了规划。就甘肃省而言，由于地处西北， 交通相对不便等因素的制约，使得其物流业发展较为缓慢，甘肃省对自身的区域 物流规划相应也较为迟缓。

现阶段，随着习近平总书记“一带一路，建设丝绸之路经济带”的发展 战略的提出，甘肃省作为丝绸之路的咽喉要道和商埠重地，其重要性不言而喻。

只有甘肃省“通”起来，才能保障整个丝绸之路经济带道路真正“连通”起来。甘肃 省综合物流网络在中国乃至国际范围内都占据重要的枢纽地位，可以说“甘肃通， 丝路兴；
丝路通，甘肃兴”。因此，如何划分甘肃省内的物流区域，以促进区域 物流协同发展；
如何确定甘肃省的物流枢纽城市，以实现以点带面，促进甘肃省 物流共同发展，成为日前人们关注的热点与重点。

而传统方法上，人们处理这类问题往往以经验性分析为主，这就导致 了很大程度上的主观随意性，对甘肃省的发展很不利。鉴于此，本文决定采用主 成分聚类分析的客观方法对甘肃全省各地的物流发展进行综合评价并分类，以此 为甘肃省制定区域物流发展规划提供参考和依据。

二、甘肃省区域物流发展评价指标体系 根据可比性、完整性、易获取性、非重叠性、定量和定性指标相结合 等原则，建立甘肃省区域物流发展评价指标体系。这些指标从不同角度反映了区 域物流的发展特征：
第一，社会经济发展类。其包括地区生产总值（X1）和人均生产总值（X2）。这类指标综合反映了区域物流发展的社会经济基础。地区生产总值 用来反映一个城市的综合经济实力，二者呈现正相关关系；
人均生产总值则反映 了单位人口的经济状况，该值越大，说明该城市单位人口对于物流的需求越大， 进而反映出该城市的物流总需求也越大。

第二，生产消费流通类。其包括农业总产值（X3）、工业总产值（X4）、 进出口总额（X5）、社会消费零售总额（X6）。这些指标分别从生产、消费、 国内流通等各个角度反映一个地区对于物流服务的需求状况和需求规模。

第三，交通运输类。其包括交通运输仓储邮政生产总值（X7）、公 路里程（X8）、民用汽车拥有量（X9）。这类指标反映了一个城市物流发展的 交通物质基础。其中，选择公路里程而不是铁路里程或航空、航海线路里程的原 因显而易见，甘肃省地处内陆，依托于海路的物流运输很少；
并且，铁路再发达， 没有公路的点对点衔接和保障，没有公路人流和物流是汇聚不起来的；
航空再广 阔、再快捷，没有公路网络的疏通和疏散，是零航空。因此，在这里，我们选取 公路里程作为合适的交通运输类指标。这些指标数值越大，表明该城市作为物流 中心的地位越重要，同时对该地公路运输枢纽的要求也越高。

第四，人力资源类。其包括交通运输仓储邮政从业人员数量（X10）。

该项指标反映当地物流发展的人力资源与劳动者素质。

第五，信息发展水平类。其反映了该地物流信息发展水平，包括人均 移动电话用户数（X11）、人均互联网用户数（X12）。

三、主成分分析过程 第一，首先将评价指标X1-X12的原始数据标准化，然后用软件SPSS 进行主成分分析，得到结果如表1。（由于篇幅限制，这里只给出前三个主成分） 原始数据来源于2016年甘肃省统计年鉴。

第二，选取合适的主成分。由表1可以得出，当我们选择前两个主成 分时，方差的累计贡献率达到了89.155%，该值大于85%，因此我们认为前两个 主成分所能反映的信息与原有12个变量提供的信息差不多。也就是说，前两个主 成分以89.155%的精度体现了原始指标体系。

第三，用各主成分的方差贡献率作为权重，线性加权求和得到综合评 价函数。结合表1得到区域物流发展的综合评价函数为：Z=0.70Y1+0.19Y2+3 （加3之后使得Z能大于0）。

第四，最終得到甘肃省各地区物流发展的综合评价得分，经过处理后 均为正数。

兰州市：5.63412；
天水市：4.08336；
庆阳市：3.78736；
陇南市：3.74612；

定西市：3.51856；
平凉市：3.51856；
武威市：3.45524；
酒泉市：3.36650；
张掖 市：3.13191；
白银市：3.02610；
临夏州：2.25827；
甘南州：1.52567；
金昌市：
0.92646；
嘉峪关市：0.03319。

根据这些指标所计算出的综合指数，比较全面地反映了一个城市在区 域物流系统中的地位和作用，一个城市的综合评判值越大，这个城市在整个区域 物流系统中的地位越高、作用越大。

四、聚类分析过程 利用前面主成分分析得到的两个主成分指标数据，组成聚类分析的样 本矩阵，按照ward法，对甘肃省各地区的物流发展进行聚类分析，并画出聚类树 状图（由于版面限制，此处不再展示树状图）。

由树状图可得，当d取3时，分为四类比较合适，即将甘肃省的14个城 市分为四类：一是兰州市；
二是嘉峪关市、金昌市；
三是武威市、平凉市、定西 市、陇南市、天水市、庆阳市、张掖市、酒泉市、白银市；
四是临夏州、甘南州。

五、结果分析 结合主成分与聚类分析，将甘肃省14个市和州划分为3个级别，共包 含5个地区，得到如表2所示的甘肃省区域物流规划结果。

如表2所示，兰州市在甘肃省区域物流中地位一枝独秀，凭借其省会 的独特优势和强大的综合实力，成为一级物流中心，对其他各个城市具有强烈的 辐射作用。

二级物流中心较多，其中酒泉市和张掖市位于甘肃整个省份地图上中 间狭窄的位置，起到了贯通甘肃省东西的作用，因此物流体系较为发达。其余各 市地处甘肃省东南部位，毗邻兰州市，受到了兰州市的影响和周边较发达省市的影响，因此物流水平较高，成为了二级物流中心。

三级物流中心中，临夏州与甘南州作为少数民族自治州，有着高度自 治权的同时，受地理位置、生活习惯、交通发达程度的影响，发展相对滞后，物 流水平较差。金昌市地域面积小，各方面发展综合实力弱。嘉峪关市地处甘肃省 西北部，属于边界地区的城市，发展自然没有中心城市快，交通人力等均相对落 后。这些地区经济实力弱、地理优势不明显，但仍然具有发展潜力。

六、结论与建议 第一，本文用主成分聚类的定量分析方法对甘肃省各地区的物流发展 进行了综合评价并分类，为甘肃省区域物流规划提供了重要参考和依据。可以看 出，甘肃省的物流发展状况等级分化较为严重，金昌市等城市在甘肃省整个物流 发展中充当了物流断点的角色。

第二，物流樞纽城市应成为物流基础设施规划布局的极点，应使极点 成为物流基础设施布局的增长中心，让枢纽城市发挥辐射效用。因此，应重点加 强兰州、天水等枢纽城市物流基础设施布局的统筹规划，合理设计枢纽城市的物 流格局和基础设施分布，将物流基础设施投资和建设工作的重点放在这些枢纽城 市，最大限度地提高基础设施投入资金的使用效率。

第三，对于发展较为落后的三级物流中心，不应放任自流，应加强这 类地区的经济基础建设与公路铁路建设。同时，借助物流枢纽城市，如兰州市的 发展实力，以实现以点带面，促进甘肃省物流共同发展。

第四，甘肃省作为丝绸之路的咽喉要道和商埠重地，在中国乃至国际 范围内都具有重要的枢纽地位。相关部门应不断完善其物流系统，实现海陆空同 步发展，进一步强化其在“一带一路”中应起到的枢纽作用。因此，相关部门要尽 快解决甘肃省各种运输方式衔接不顺畅的问题，重塑涵盖公路、铁路和航路的“黄 金通道”，以“连通”丝绸之路经济带。

路艾君（作者单位为兰州大学信息科学与工程学院）