主成分聚類分析在甘肅省物流規劃中的應用

路艾君

摘 要 本文利用主成分聚類分析方法，對甘肅省各個市和州的物流發展情況進行了綜合評價與分析。針對甘肅省的14個市和州建立了合適的物流發展評價指標體系，利用主成分分析對各個市與州的物流發展綜合實力進行評價，再利用新得到的綜合主成分指標代替之前的復雜評價指標，對甘肅省各個地區的物流發展進行聚類分析。最后對甘肅省區域物流作出了現狀評價和總體規劃。

關鍵詞 物流規劃 主成分分析 聚類分析 區域物流 “一帶一路”

一、引言

近年來，隨著經濟的不斷發展，我國物流業也在高速、蓬勃地發展，許多地區相繼對各自的區域物流中心進行了規劃。就甘肅省而言，由于地處西北，交通相對不便等因素的制約，使得其物流業發展較為緩慢，甘肅省對自身的區域物流規劃相應也較為遲緩。

現階段，隨著習近平總書記“一帶一路，建設絲綢之路經濟帶”的發展戰略的提出，甘肅省作為絲綢之路的咽喉要道和商埠重地，其重要性不言而喻。只有甘肅省“通”起來，才能保障整個絲綢之路經濟帶道路真正“連通”起來。甘肅省綜合物流網絡在中國乃至國際范圍內都占據重要的樞紐地位，可以說“甘肅通，絲路興；絲路通，甘肅興”。因此，如何劃分甘肅省內的物流區域，以促進區域物流協同發展；如何確定甘肅省的物流樞紐城市，以實現以點帶面，促進甘肅省物流共同發展，成為日前人們關注的熱點與重點。

而傳統方法上，人們處理這類問題往往以經驗性分析為主，這就導致了很大程度上的主觀隨意性，對甘肅省的發展很不利。鑒于此，本文決定采用主成分聚類分析的客觀方法對甘肅全省各地的物流發展進行綜合評價并分類，以此為甘肅省制定區域物流發展規劃提供參考和依據。

二、甘肅省區域物流發展評價指標體系

根據可比性、完整性、易獲取性、非重疊性、定量和定性指標相結合等原則，建立甘肅省區域物流發展評價指標體系。這些指標從不同角度反映了區域物流的發展特征：

第一，社會經濟發展類。其包括地區生產總值（X1）和人均生產總值（X2）。這類指標綜合反映了區域物流發展的社會經濟基礎。地區生產總值用來反映一個城市的綜合經濟實力，二者呈現正相關關系；人均生產總值則反映了單位人口的經濟狀況，該值越大，說明該城市單位人口對于物流的需求越大，進而反映出該城市的物流總需求也越大。

第二，生產消費流通類。其包括農業總產值（X3）、工業總產值（X4）、進出口總額（X5）、社會消費零售總額（X6）。這些指標分別從生產、消費、國內流通等各個角度反映一個地區對于物流服務的需求狀況和需求規模。

第三，交通運輸類。其包括交通運輸倉儲郵政生產總值（X7）、公路里程（X8）、民用汽車擁有量（X9）。這類指標反映了一個城市物流發展的交通物質基礎。其中，選擇公路里程而不是鐵路里程或航空、航海線路里程的原因顯而易見，甘肅省地處內陸，依托于海路的物流運輸很少；并且，鐵路再發達，沒有公路的點對點銜接和保障，沒有公路人流和物流是匯聚不起來的；航空再廣闊、再快捷，沒有公路網絡的疏通和疏散，是零航空。因此，在這里，我們選取公路里程作為合適的交通運輸類指標。這些指標數值越大，表明該城市作為物流中心的地位越重要，同時對該地公路運輸樞紐的要求也越高。

第四，人力資源類。其包括交通運輸倉儲郵政從業人員數量（X10）。該項指標反映當地物流發展的人力資源與勞動者素質。

第五，信息發展水平類。其反映了該地物流信息發展水平，包括人均移動電話用戶數（X11）、人均互聯網用戶數（X12）。

三、主成分分析過程

第一，首先將評價指標X1-X12的原始數據標準化，然后用軟件SPSS進行主成分分析，得到結果如表1。（由于篇幅限制，這里只給出前三個主成分）原始數據來源于2016年甘肅省統計年鑒。

第二，選取合適的主成分。由表1可以得出，當我們選擇前兩個主成分時，方差的累計貢獻率達到了89.155%，該值大于85%，因此我們認為前兩個主成分所能反映的信息與原有12個變量提供的信息差不多。也就是說，前兩個主成分以89.155%的精度體現了原始指標體系。

第三，用各主成分的方差貢獻率作為權重，線性加權求和得到綜合評價函數。

結合表1得到區域物流發展的綜合評價函數為：Z=0.70Y1+0.19Y2+3（加3之后使得Z能大于0）。

第四，最終得到甘肅省各地區物流發展的綜合評價得分，經過處理后均為正數。

蘭州市：5.63412；天水市：4.08336；慶陽市：3.78736；隴南市：3.74612；定西市：3.51856；平涼市：3.51856；武威市：3.45524；酒泉市：3.36650；張掖市：3.13191；白銀市：3.02610；臨夏州：2.25827；甘南州：1.52567；金昌市：0.92646；嘉峪關市：0.03319。

根據這些指標所計算出的綜合指數，比較全面地反映了一個城市在區域物流系統中的地位和作用，一個城市的綜合評判值越大，這個城市在整個區域物流系統中的地位越高、作用越大。

四、聚類分析過程

利用前面主成分分析得到的兩個主成分指標數據，組成聚類分析的樣本矩陣，按照ward法，對甘肅省各地區的物流發展進行聚類分析，并畫出聚類樹狀圖（由于版面限制，此處不再展示樹狀圖）。

由樹狀圖可得，當d取3時，分為四類比較合適，即將甘肅省的14個城市分為四類：一是蘭州市；二是嘉峪關市、金昌市；三是武威市、平涼市、定西市、隴南市、天水市、慶陽市、張掖市、酒泉市、白銀市；四是臨夏州、甘南州。

五、結果分析

結合主成分與聚類分析，將甘肅省14個市和州劃分為3個級別，共包含5個地區，得到如表2所示的甘肅省區域物流規劃結果。

如表2所示，蘭州市在甘肅省區域物流中地位一枝獨秀，憑借其省會的獨特優勢和強大的綜合實力，成為一級物流中心，對其他各個城市具有強烈的輻射作用。endprint

二級物流中心較多，其中酒泉市和張掖市位于甘肅整個省份地圖上中間狹窄的位置，起到了貫通甘肅省東西的作用，因此物流體系較為發達。其余各市地處甘肅省東南部位，毗鄰蘭州市，受到了蘭州市的影響和周邊較發達省市的影響，因此物流水平較高，成為了二級物流中心。

三級物流中心中，臨夏州與甘南州作為少數民族自治州，有著高度自治權的同時，受地理位置、生活習慣、交通發達程度的影響，發展相對滯后，物流水平較差。金昌市地域面積小，各方面發展綜合實力弱。嘉峪關市地處甘肅省西北部，屬于邊界地區的城市，發展自然沒有中心城市快，交通人力等均相對落后。這些地區經濟實力弱、地理優勢不明顯，但仍然具有發展潛力。

六、結論與建議

第一，本文用主成分聚類的定量分析方法對甘肅省各地區的物流發展進行了綜合評價并分類，為甘肅省區域物流規劃提供了重要參考和依據。可以看出，甘肅省的物流發展狀況等級分化較為嚴重，金昌市等城市在甘肅省整個物流發展中充當了物流斷點的角色。

第二，物流樞紐城市應成為物流基礎設施規劃布局的極點，應使極點成為物流基礎設施布局的增長中心，讓樞紐城市發揮輻射效用。因此，應重點加強蘭州、天水等樞紐城市物流基礎設施布局的統籌規劃，合理設計樞紐城市的物流格局和基礎設施分布，將物流基礎設施投資和建設工作的重點放在這些樞紐城市，最大限度地提高基礎設施投入資金的使用效率。

第三，對于發展較為落后的三級物流中心，不應放任自流，應加強這類地區的經濟基礎建設與公路鐵路建設。同時，借助物流樞紐城市，如蘭州市的發展實力，以實現以點帶面，促進甘肅省物流共同發展。

第四，甘肅省作為絲綢之路的咽喉要道和商埠重地，在中國乃至國際范圍內都具有重要的樞紐地位。相關部門應不斷完善其物流系統，實現海陸空同步發展，進一步強化其在“一帶一路”中應起到的樞紐作用。因此，相關部門要盡快解決甘肅省各種運輸方式銜接不順暢的問題，重塑涵蓋公路、鐵路和航路的“黃金通道”，以“連通”絲綢之路經濟帶。

（作者單位為蘭州大學信息科學與工程學院）

參考文獻

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