基于主成分分析法的福建省資源環境承載力空間差異研究

李慶賀　伍博煒　曾月娥　王佳韡

摘要：基于主成分分析法，利用SPSS19.0軟件對福建省的資源環境承載力進行了研究分析。結果表明：從總體上看，沿海地區資源環境承載力綜合得分大于內陸地區，但沿海地區內部差異較大，其中，廈漳泉地區以及福州地區資源環境承載力明顯高于其它地區。為了促進經濟社會的可持續發展，必須充分合理地利用資源環境。

關鍵詞：主成分分析；資源環境承載力；福建省

中圖分類號：F127 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2014）04-0277-03

1、引言

隨著我國經濟的快速發展，各種環境問題也相伴而生，資源、環境問題與經濟社會發展關系引起人們的重視，同時伴隨著人類對可持續發展的重視，資源環境承載力的研究逐漸成為熱點。資源環境承載力是指在自然生態環境不受危害并維持良好生態系統的前提下，一個區域的資源稟賦和環境容量所能承載的經濟社會活動的規模，它是一個綜合性概念。國內外學者從不同角度對資源環境承載力進行了研究。羅馬俱樂部提交的著名研究報告《增長的極限》對全球人口承載容量及相關資源環境問題進行了一次具有廣泛影響力的深入探討；1977年，聯合國糧農組織開展了一項針對發展中國家土地的潛在人口承載力的研究。我國對資源環境承載力的研究起步較晚，1986年9月，中科院開展了初步估算全國土地資源承載容量的研究，并提出了提高國土資源承載容量的途徑及對策；2008年，王貴明等在對區域資源的承載能力進行量化研究時，提出了自然資源的承載能力、經濟資源的承載能力、社會資源的承載能力的線性模型；2013年，冀振松等基于系統論思想構建山西省資源環境承載力評價指標體系，采用熵值法和特爾菲法相結合的方法確定評價權重對山西省資源環境承載力進行綜合評價。

目前國內關于承載力的研究，多集中于資源環境中的某一要素上，如土地資源承載力、水資源承載力以及旅游環境承載力研究等，綜合要素承載力研究相對欠缺，其概念及量化方法有待深入探討，且在資源環境承載力綜合評價中較少關注生態環境因素。本文將以福建省各縣級行政單位為研究對象，將生態環境因子納入資源環境評價指標，對福建省資源環境承載力的空間差異進行科學分析，以期為福建省經濟社會發展提供理論與實踐參考。

2、研究方法與指標選取

本文采用主成分分析法對福建省的資源環境承載力進行客觀評價。主成分分析是將多個相關變量簡化為少數綜合主成分的多元統計方法，可以在盡可能保留原始變量信息的基礎上降低變量的維度。運用SPSS19.O統計軟件對數據進行分析，主成分分析的一般步驟為：①選取一系列指標變量，對原始變量數據進行標準化處理，以排除量綱的影響；②求出標準化數據的相關系數矩陣以及特征值、特征向量，確定主成分；③計算累計貢獻率，按累計貢獻率≥85%的原則確定主成分數；④計算主成分的特征向量和表達式；⑤計算旋轉后的因子載荷矩陣；⑥以各主成分的貢獻率為權數對資源環境承載力進行綜合評價。

指標的選取是數據分析的關鍵。本文在借鑒前人研究經驗、參考專家意見的基礎上，綜合考慮，選取8個指標因子，構建起福建省資源環境承載力評價指標體系。選取的指標覆蓋經濟社會、資源與生態環境三大塊。具體指標如下：①地區生產總值X₁（億元）；②年末常住人口X₂（萬人）；③固定資產投資X₃（億元）；④人均水資源量X₄（m³/人）；⑤人均土地資源X₅（畝/人）；⑥生態脆弱性評價X₆；⑦生態重要性評價X₇；⑧生物多樣性維護功能重要性X₈。

文中所采用的數據來自2013年《福建省統計年鑒》與福建省主體功能區規劃數據。

3、結果與分析

以福建省的各縣級行政單位為基本單元，對全省84個縣級行政單位（不含金門縣）的數據按照主成分分析法的原理和步驟，運用SPSS軟件進行處理。得出KMO檢驗值為：0.802>0.8，表明適合主成分分析。

根據特征值>O和累計貢獻率≥85%，得出主成分特征值、貢獻率和累計貢獻率（表1），由表1可知，前4個主成分的累計貢獻率達到86.893%，已大于85%，可以比較全面地反映影響資源環境承載力變化的因子，可以充分體現福建省資源環境承載力的空間狀況，故福建省資源環境承載力評價的主成分為4個。

對各評價單元的主成分因子得分進行加權求和，得到福建省各縣級行政單元的資源環境承載力綜合得分值，并結合ArcGIS軟件進行空間表達（圖1）。

由資源環境承載力綜合得分圖可以得出：從總體上看，沿海地區資源環境承載力大于內陸地區，但沿海地區內部差異較大，其中，廈漳泉地區以及福州地區資源環境承載力明顯高于其它地區。具體來看，資源環境承載力綜合得分較高的縣（市、區）有：福清市、長樂市、閩侯縣、晉江市、南安市、惠安縣、新羅區、思明區、湖里區、延平區、福安市、涵江區、仙游縣等，這些地區具備較好的經濟基礎，綜合實力較強，有一定的經濟一體化基礎條件，是人口和經濟密集區，由此可以看出，經濟發展水平是影響資源環境承載力的主要因子，隨著福建省經濟的持續發展，對資源環境的要求不斷提高，同時在經濟發展過程中，也對資源環境造成了很大的負擔，但經濟的發展和科技水平的提高，也使得應對以及處理資源環境問題的能力提高。人口和自然條件也在一定程度上影響著資源環境承載力，這些地區是全省人口主要聚集區，同時也是土地資源比較豐富以及生態環境承載水平較好的地區，但同時也存在著后備土地資源不多、水環境污染以及生態環境破壞等問題。對于資源環境承載力綜合得分較低的縣（市、區），如：松溪縣、政和縣、光澤縣、清流縣、將樂縣、古田縣、屏南縣、長泰縣、永泰縣等，這些地區大多位于西部地區，其中有些地區具備良好的農業生產條件，有的是以提供生態服務為主，大多在保障全省生態安全、維護生態多樣性方面占有重要地位，生態重要性等級較高，同時其生態環境也比較脆弱，不適宜大規模高強度工業化城鎮化開發。

4、結語

目前，資源環境承載力越來越成為影響各地區發展的重要因素，經濟社會發展中要充分考慮本地區的資源環境承載力。

（1）本文基于主成分分析法，利用SPSS軟件，選取覆蓋經濟社會、資源與生態環境三大塊的指標，對福建省資源環境承載力空間差異進行分析，既克服了評價方法的主觀性，又考慮了指標之間的相關性，能比較全面客觀地反映福建省資源環境承載力空間現狀。

（2）從福建省資源環境承載力空間分布可以得出，沿海地區資源環境承載力整體上大于內陸地區，但沿海地區內部差異較大。沿海地區要轉變經濟發展模式，提高資源環境利用效率，減輕資源環境壓力，合理利用并維持較好的資源環境，促進經濟社會發展與資源環境利用相協調；而西部地區資源環境承載力水平整體較低于東部沿海，這些地區大多生態環境較脆弱，在維護生態安全方面占有重要地位，因此不適合大規模高強度開發，須在可持續發展的基礎上，合理、充分挖掘資源環境潛力，維護好生態環境安全。

（3）為了促進福建省經濟社會的可持續發展，各縣（區、市）應根據自身特點，努力提高資源與環境利用效率，提倡節約資源與保護環境，最大限度地提高資源環境承載力水平，使得經濟社會發展與資源環境相協調。首先，要轉變經濟發展模式，加快產業結構調整步伐。要樹立科學發展觀，不僅關注經濟指標，也要關注資源和環境指標，增加對資源保護和環境利用的投入；其次，要積極推進資源節約型社會的建立，實施可持續發展策略，為此，要建立健全相關法律制度，提高全民可持續發展的意識；最后，要因地制宜、合理制定相應政策，采取最優措施，福建省內部各地區發展階段、發展目標不盡相同，這就要求各區域要采取恰當的策略促進經濟社會發展，但又要著眼于整體，加強區域間分工與協作。endprint