基于主成分分析法的蕪湖市三次產業綜合競爭力評價

劉二林，蔡書凱，俞葵

（1.安徽工程大學人文學院，安徽蕪湖，241000；2.中國社會科學院財經戰略研究院，北京，100045）

基于主成分分析法的蕪湖市三次產業綜合競爭力評價

劉二林1，蔡書凱2，俞葵1

（1.安徽工程大學人文學院，安徽蕪湖，241000；2.中國社會科學院財經戰略研究院，北京，100045）

三次產業的發展程度是衡量一個區域甚至一個國家的經濟發展水平的重要標志，同樣也是一個國家在工業化過程增加就業和吸收社會剩余勞動力的主要部門。在對產業綜合競爭力認識的基礎上，采用系統的分析方法，根據產業競爭力的原則，從產業發展的經濟及產業結構競爭力、產業成長力、產業的科學文化競爭力、產業國際競爭力和產業生態環境競爭力等五個方面構建了蕪湖市產業競爭力綜合評價指標，并且運用主成分分析法選取了安徽省其他15個城市產業競爭力指標對蕪湖市的產業競爭力進行綜合評價比較。主成分分析結果表明：蕪湖市的產業綜合競爭力在省內的排名第二，位置靠前。但同時也存在一些問題，產業結構不合理、勞動效率低、現代服務業發展緩慢，未來蕪湖市的產業發展應當是優化產業結構，提高第一產業的科技含量；加大科技投入，扶植高新技術產業，促進蕪湖市裝備制造業的轉型升級；同時加快現代服務業的發展。

競爭力；主成分分析；三次產業

蕪湖，是安徽省第二大經濟城市，地理位置在皖東南部，同時也是全省的副中心城市，與安徽省的首府合肥市一起被稱為稱為全省的“雙核”城市。蕪湖不僅是長江沿岸的重要開放城市和港口城市，同時也是安徽省皖江城市帶承接國家產業戰略轉移的核心城市，是南京都市圈的七大成員之一，而且蕪湖還是合蕪蚌自主創新試驗區的重要成員城市。蕪湖作為安徽省的產業發展重鎮，而且是促進安徽省經濟快速發展的增長極之一，蕪湖作為安徽省經濟快速發展的增長極必須要充分體現出產業發展的綜合競爭力。

蕪湖雖然作為安徽省的經濟增長極，作為省內的次中心城市，但是在產業規模規模、產業結構、產業發展質量以及產業的可持續發展等方面與安徽省內其他方面還存在著差異，所以我們需要對蕪湖市三次產業綜合競爭實力到底如何以及處于什么樣的地位，進行客觀評價，希望能夠為蕪湖在未來產業發展和產業布局方面提供一些思路和參考。

一、文獻綜述

有關如何來衡量競爭力這一問題最早可以追溯至1980年由瑞士洛桑國際管理發展學院與世界經濟論壇兩個組織共同提出來的，后來歷經了將近30多年的發展和完善，無論從競爭力衡量的原理到方法，還是從競爭力衡量的概念到理論都得到了長足的發展，當前針對于區域競爭力衡量和評價的研究都希望可以通過在研究中引入更多的變量，從而能夠更加全面和真實的反映不同區域的競爭力情況，同時在研究中對于不同計量模型和運籌方法的運用，則是要確保我們在進行多指標變量綜合競爭力衡量和評價時的合理性以及客觀性。［1］這里最典型和我們最熟悉的競爭力衡量和評價模型是波特提出的“鉆石模型”，波特認為衡量某個國家在某一產業方面的國際綜合競爭力，其實質就是這個國家可不可以創造出一個有利于商業發展的環境，從而使得一國的企業和產業獲得競爭力，波特只要從生產要素，需求條件，企業戰略、企業結構、同業競爭，相關和支持行產業等四個不同的角度來綜合分析某一個產業的綜合競爭力。而且，波特還認為產業發展的機遇以及國家政府部門的產業政策也會對產業競爭力產生重大影響，所以上述六個要素就組成了波特著名的“鉆石模型”。［2］Tanja運用了數量經濟模型對環境因素與城市旅游競爭力二者之間的相互作用和聯系進行了相關的實證分析。［3］Enrigh和Newton等人在研究中把概念模型運用到了對旅游地區旅游產業的綜合競爭力分析中來，并同時對分析結果進行了詳細的分析和點評。［4］而Gomezelj和Mihalio等人也對旅游產業競爭力問題展開了實證研究，并就對該產業產生主要影響的要素和分析模型進行了研究。［5］

目前國內外的眾多學者都對產業競爭力評價做了許多研究，但是從研究的情況來看又多是針對某一特定行業的綜合競爭力的研究占絕大多數。陸凌運用多元統計分析的方法，對中國的31個省市的城市旅游綜合競爭力進行了因子分析和聚類分析；［6］蔣學對湖南省服務業的綜合競爭力做了研究和評價，同時還通過與廣東等7省在服務業綜合競爭力進行4個不同層面的對比分析，最終得出湖南服務業綜合競爭力的優劣；［7］鄭珍遠等人對福建省高新技術產業的綜合競爭力進行了評價分析；［8］孫慧等人對新疆煤炭產業的綜合競爭力進行了PCA分析，并且針對PCA的分析結果給出了新疆煤炭產業的發展對策；［9］房從卉等通過運用層次分析法對江西等七省（自治區），關于2005年鎢礦資源綜合競爭力進行了準確的衡量。［10］由上面整理的文獻可以看出，學者的研究多集中于某些特定領域，而沒有將三次產業作為一個整體來分析。本文將對蕪湖的三次產業作為一個整體來分析。

二、評價方法研究

（一）主成分分析的原理

本文主要選用主成分分析方法對蕪湖市三次產業的競爭力進行分析。主成分分析，簡稱PCA，它主要是設法通過將原來眾多而且在一定程度上有關聯性的指標和變量，重組合為一組新的而且是互相沒有關聯的綜合性指標用以替換原始指標變量，而這些提取出來綜合性指標是對原始指標的線性組合，通過這種方法我們就可以確保在數據信息丟失最少的情況下，對高維變量空間做降維處理，于是我們就可以簡化分析，最終通過對不同的主成分進行分析，來進一步說明影響產業競爭力的主要因素有哪些，并據此計算出不同產業競爭力的排名情況。［11］

（二）主成分分析方法的步驟

1.指標數據的標準化

因為經濟各個經濟指標都有其自身的量綱，在比較中難免會有所失誤，所以在對指標進行主成分分析以前我們有必要將數據先進行標準化處理，去掉量綱。數據標準化的方法如下公式：

其中，Xij表示第i個城市的第j個指標的值；表示在第j個指標下所選取的所有城市該指標的平均值；Sj表示所有城市的第j個指標的標準差。

2.主成分分析過程

過程一：計算出標準化數據的協方差矩陣，即原始數據的相關系數矩陣；

過程二：計算出Z的相關系數矩陣d的特征值（λ1，λ2…λV）和正交單位化特征向量（em1，em2，……emv）

過程五：提取前v個主成分，把貢獻率當成權重求出各個城市的綜合得分，然后絕對結果進行相應的排名

三、評價指標的選取

本文在研究國內外學者文獻的基礎上，全面考慮各個角度，從產業的經濟及產業結構競爭力、產業成長力、產業的科學文化競爭力、產業國際競爭力和產業生態環境競爭力五個方面構建了蕪湖市產業綜合競爭力的評價指標，以此來反映蕪湖市的產業競爭力。構建的三次產業競爭力的綜合評價指標如表1所示。

四、實證分析

筆者以2013年安徽省統計年鑒的數據為實證數據，選取了安徽省的合肥、淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜陽、淮南、滁州、六安、馬鞍山、蕪湖、宣城、銅陵、池州、安慶及黃山共16個城市。運用SPSS19.0對安徽省16個城市的產業競爭能力進行綜合實證分析。表2為主成分提取表，表3為初始因子載荷矩陣，表4為16個城市產業競爭力綜合排名。

由表2的數據可以看出：前面5個主成份的累計貢獻率達到90.833%，這說明前面的5個主成份可以解釋所有成分的大部分信息。我們對不同的主成分進行命名，其中我們稱F1為第一主成份，F2稱為第二主成份，F3稱為第三主成份，F4稱為第四主成份，F5稱為第五主成份。

由表3可以看出，在第一主成分中各城市GDP總值（X1）、第二產業增加值（X3）、第三產業增加值（X4）、固定資產投資（X8）、高等學校在校學生數（X15）、外商投資總額（X17）、外商投資企業年末企業數（X18）及商品進出口總額（X19）所占的載荷比較大，我們將第一主成分（F1）命名為產業發展及潛力。在第二主成分中人均生產總值（X2）、第二產業占生產總值份額（X5）、第二產業就業人員增長速度（X10）、第三產業就業人員增長速度（X12）和第三產業占生產總值份額（X6）所占在載荷比較大，我們將第二主成分（F2）命名為產業結構及成長。在第三主成分中工業固體廢物綜合利用率（X20）、工業廢水治理設施處理能力（X21）、工業廢氣去除量（X22）、可吸入顆粒物（X23）所占載荷比較大，我們將第三主成分（F3）命名為環境競爭力。在第四主成分上第二產業增加值增長速度（X9）、第三產業增加值增長速度（X11）以及三次產業就業人數（X7）所占載荷比較大，我們將第四主成分（F4）命名為產值規模及就業。第五主成分上專利申請受理量（X16）、R＆D活動支出（X13）、R ＆D活動從業人員（X14）命名為科技潛力。

表1 蕪湖市產業綜合競爭力評價指標體系

表2 主成分提取表

表3 初始因子載荷矩陣

我們根據主成分分析結果的得分系數矩陣和表準化后得到各個變量，分別計算五個主成分的得分表達式，表達式如下：

以每個主成分所對應的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權重來計算主成分綜合模型，即可得到蕪湖市產業綜合競爭力的主成分綜合模型的表達式：

筆者根據上文中的6個公式，對本文中所選取的安徽省16個城市產業競爭力的5個主成分得分及綜合模型得分進行計算，并且進行了綜合得分的排名，結果如表4所示。

對安徽省16個城市的主成分綜合排名結果進行分析：

從第一主成分F1得分可以看出，省內得分最高的城市為合肥，11.73分，其次是蕪湖和淮南，排在最后的是亳州、池州和黃山，蕪湖市排名第二，得分為3.18分，說明在安徽省內蕪湖市的產業發展水平和產業發展潛力，除合肥省會以外，要高于明顯高于安徽省其他城市。這是因為近幾年蕪湖市的總產值、第二和第三產業的增加值相比都高于其他城市，高校學生人數規模不斷擴大，外商投資和進出口綜合業明顯高于其他城市，這些都為蕪湖產業發展水平和發展潛力注入了巨大的動力。在未來一段時間內蕪湖應當積極抓住皖江城市帶承接產業轉移的機遇，努力發展蕪湖市的四大支柱產業，重點發展現代服務業，努力培養更多的高素質人才，同時積極調整產業結構，促進產業結構的升級和更新換代。

表4 安徽省16個城市產業競爭力綜合排名

從第二主成分F2的得分可以看出，得分最高的是銅陵，其次是馬鞍山、淮南和淮北，排名最后是六安和阜陽。蕪湖在F2中排名第五。比銅陵、馬鞍山、淮南和淮北低，排名為前1/3。排名前四的城市都是安徽省的資源大市，銅陵市有色金屬冶煉，馬鞍山是鋼鐵，淮南和淮北的是煤炭，蕪湖在礦產和資源上不是很充分，但是依然能排名第五，這說明蕪湖市的產業結構比較合理，產業規模很大，蕪湖市的產業競爭力在省內是靠前的。

從第三主成分F3的得分可以看出，得分最高的是阜陽，其次是淮北淮南和滁州，最后是宿州和池州。蕪湖排名第十。由于蕪湖的四大支柱產業都是重工業，所以在近幾年隨著支柱產業的不斷發展，對環境的污染業越來越重，環境的負擔也越來越重，所以排名靠后，未來一段時間內，蕪湖需要抓住機會，大力發展現代服務，注重節能減排，扶植高新技術產業，促進產業結構優化升級，淘汰落后產業，提高蕪湖市產業的環境競爭力，做到產業發展效益與環境雙贏，最終促進產業的良性發展。

從第四主成分F4的得分可以看出，得分最高的是合肥，其次是蕪湖、宿州和馬鞍山，排名最后的是六安和安慶。合肥作為安徽省的省會，是安徽的經濟文化中心，伴隨著中部崛起合肥的投資環境不斷改善，產業規模不斷擴大。同樣，蕪湖在此排名第二，作為安徽省的次中心城市地位得到體現，伴隨著中部城市崛起和安徽省承接產業轉移的重鎮，蕪湖市的產業規模迅速擴大，吸納就業能力持續提高，尤其是第二和第三產業成為吸納就業的主要經濟空間，雖然與省會合肥有差距，但是整提的產業規模和吸納就業能力要高于其他城市。

從第五主成分F5來看，排名最高的是合肥，其次是蕪湖、馬鞍山和蚌埠，排名最后的是六安。蕪湖的排名在第二位，雖然排名靠前，但是與排名第一的合肥相距甚遠，2013年合肥高等學校在學生為105.2萬人，2013R＆D活動支出為341.8億元，R＆D活動從業人員為15.6萬人，而蕪湖在2013年等學校在學生為15.45萬人，2013R＆D活動支出為53.35億元，R＆D活動從業人員為13.5465萬人，基本上各項指標僅為合肥市的1/4。但是與安徽省其他城市相比，蕪湖的競爭能力在省內還是很強的。人才是產業發展的關鍵和主要動因，所以要想持續的促進產業結構升級，就必須加大科技投入和對人才的培養。

最后，從綜合得分排名來看，得分最高的是合肥，其次是蕪湖和馬鞍山，排名最后的是黃山和六安。蕪湖在綜合得分中排名第二。這表明蕪湖在各項指標的綜合競爭能力比較中實力在省內是比較強的，無論是經濟及產業結構競爭力、產業成長力、產業的科學文化競爭力、產業國際競爭力還是產業生態環境競爭力都在安徽省內排名靠前，這與這些年蕪湖市經濟的快速發展是分不開的。

五、結論分析

綜合以上的分析，蕪湖的產業競爭力在安徽省排名第二，而且各項指標也明顯高于其他城市，但是在我們看到蕪湖市經濟快速發展、產業規模不斷擴大，產業競爭能力不斷增強的同時，也要看到發展中存在的問題：第一產業產品結構不合理，勞動生產率低下；第二產業“大”而不強，產業結構轉型升級緩慢；第三產業發展滯后。雖然蕪湖市的產業競爭力在安徽省影響很大，但是與東部沿海城市相比，競爭力嚴重不足。未來蕪湖市的產業發展應當是大力發展現代綠色農業，結合本地特色，提高第一產業的科技含量；加大科技投入，扶植高新技術產業，促進蕪湖市裝備制造業的轉型升級，大力發展機器人產業；同時應加快現代服務業的發展，特別是互聯網金融、現代物流、醫療、衛生和養老，加大對教育的投入，不斷增加科研經費。最終提高蕪湖市在全國的產業綜合競爭力，從根本上徹底實現產業結構的優化和轉型升級。

［1］魯繼通.國內區域競爭力問題研究［J］.科技風，2008 （2）：28-30.

［2］邁克爾·波特.國家競爭優勢［M］.北京：華夏出版社，2002：119.

［3］Tanja M.Environment Management of a Tourist Desti?nation a Factor of Tourism Competitiveness［J］.Tourism Mangement，2000，21（1）：65-78.

［4］Enrigh M J，Newton J.Tourism Destination Competi?tiveness a Quanti-tative Approach［J］.Tourism Mana-ge?ment，2004，25（2）：777-788.

［5］Gomezelj DO，Newton T.Tourism Destination Competi?tiveness-applying Different Models the case of Slovenia ［J］.TourismManagement，2007（3）：9-13.

［6］陸凌.中國旅游服務業競爭力省份評價：以31個省市自治區為例［J］.金融經濟，2006（20）：45-46.

［7］蔣學.湖南服務業競爭力研究［J］.企業家天地，2007 （12）：31-33.

［8］鄭珍遠，施生旭，賀書偉.福建省高新技術產業競爭力評價研究：華東六省一市的比較分析［J］.東南學術，2010（5）：91-98.

［9］孫慧，劉媛媛，張娜娜.基于主成分分析的煤炭產業競爭力實證研究［J］.資源與產業，2012，14（1）：144-149.

［10］房從卉，李瑩瑩.基于層次分析法的鎢礦資源綜合競爭力評價［J］.資源與產業，2010，12（2）：46-50.

［11］張文彤，董偉.SPSS統計分析高級教程［M］.北京：高等教育出版社，2004：213-215.

F290

A

國家自然科學基金項目“資產收益模型具有不確定性下的連續時間動態資產組合優化問題研究”（71271003）；2014年安徽省高校優秀青年人才支持計劃；2014年度蕪湖市決策咨詢委托研究課題“蕪湖城市商務成本研究”

劉二林（1990-），男，碩士研究生，研究方向為產業發展與區域經濟。蔡書凱（1979-），男，博士后，副教授，研究方向為新型城鎮化、城市經濟學。