基于K—means聚類法的新疆城鎮居民生活質量水平研究

祖來克孜·米吉提

摘要：本文在研究城鎮居民生活質量的內涵基礎上，探索建立反映城鎮居民生活質量的指標和指標體系，并通過統計評價，說明新疆經過二十多年的改革開放以來的城鎮居民生活質量發生的變化和取得的成效，進而運用R語言聚類分析法對新疆各地區城鎮居民生活水平進行聚類分析，提出進一步提高新疆城鎮居民生活質量的對策建議。

Abstract： Based on the study of the connotation of urban residents' quality of life， this paper explores the establishment of indicators and indicator systems that reflect the quality of life of urban residents. Through statistical evaluation， it shows the changes and the results achieved in the quality of life of urban residents in Xinjiang since the reform and opening up more than 20 years. Furthermore，it uses the R language clustering analysis method to analyze the living standards of urban residents in various regions of Xinjiang， and proposes the countermeasures for further improving the quality of life of urban residents in Xinjiang.

關鍵詞： 生活質量；K-means聚類法；R語言

Key words： quality of life；K-means clustering method；R language

中圖分類號：F061.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）31-0106-04

0 引言

生活質量是反映居民生活質量的重要指標。生活質量不僅包括物質生活的需要，還包括精神生活的需要。隨著經濟的發展，人們對生活質量的要求越來越高了。人們開始追求精神文化的需求，開始關注高質量的生活。收入是決定居民消費需求的基本因素，居民收入的變動直接影響居民的消費水平和居民的消費結構。隨著市場經濟的快速發展，新疆居民的生活水平有了很大的提高，這主要體現在人均可支配收入的增長上。城鎮居民生活質量直接關系到城市中每個居民的切身利益，是人類社會最關切的話題之一。

隨著我國國民經濟和社會的快速發展，提高生活質量已成為各級政府確定可持續發展目標和制定基本政策的重要依據和組成部分。對此問題進行深入系統的研究具有非常重要的意義。本文首先闡述了生活質量的概念，然后城鎮居民生活質量在科學性、系統性、可操作性、簡介性和可比性原則下選取物質消費、精神消費、環境質量、生活便利度、人口素質、就業與社會安全保障等指標作為參照，并以此構建生活質量評價指標體系，最后對各地區城鎮居民質量水平進行K-means聚類分析，對此問題進行深入系統的研究具有非常重要的意義。

1 新疆城鎮居民生活水平分析

如何反映和衡量生活質量，可以從不同的角度進行研究。本文從構建指標體系的角度出發，全面評價城鎮居民生活質量問題。和諧社會的建立不僅反映在一些經濟指標上，也反映在其他一些方面的指標，如居民生活指標、環境指標等。隨著新疆經濟的快速發展，城鎮居民的收入水平不斷提高，同時人均消費支出也有所增加，對精神文化生活的需求日益增加，基本消費指標在家庭消費結構中的比重有所下降。教育、文化、衛生保健和通訊等消費指標的比例有所上升。表明城鎮居民的生活水平提高了很多，人們開始向往美好生活的需求。

1.1 生活質量的含義

生活質量研究最早出現在20世紀30年代的美國，生活質量的概念是1958美國經濟學家加布爾雷斯首次提出的。生活質量也被稱為生存質量或生命質量。對生活質量的好壞程度進行綜合評價，通常是指社會政策和經濟的發展。在本世紀50、60年代，各國學者開始對生活質量進行研究，但國內外學者對生活質量的概念仍有不同的認識。它包括：首先，了解影響人們物質生活和精神生活的客觀條件。這些學者認為，許多學者支持這種觀點。第二，從主觀感受中反映出人類生活的舒適性和便利性，情緒、心理健康和認知水平的滿意度有著更廣闊的領域。第三，我們應該結合這兩個方面的主要和客觀的理解。第四，從人的全面素質來看，生活質量是指人們生活水平好壞優劣程度，生活質量是生活水平等級的代名詞。從研究的角度來看，生活質量被定義為在一定的物質基礎上改善國民生活的完整程度和人們生活的需要，包括居民自身的身份和社會環境。如何評價生活質量已成為當務之急。正確評價社會發展的實際情況及保證改革政策和社會發展戰略的有效實施，用生活質量指標。因此，提出完善的生活質量指標體系對于提高居民的生活質量，實現人的全面發展，堅持可持續發展的理念具有重大的現實意義[1]。

1.2 新疆居民收入的變動分析

收入是直接影響城鎮居民生活水平的一個重要指標。隨著居民收入的增長，消費水平也在不斷提高。也就是說，收入是決定居民消費水平的關鍵因素。眾所周知，在居民消費支出中，食品、服裝、住房的消費支出增長說明居民的生活水平低。教育、文化、娛樂、保健、交通、通訊等方面的消費支出多，說明居民的生活水平提高了。新疆城鎮居民的生活水平有了很大的提高，尤其是在2000以后，在居民家庭中智能工具得到大面積的普及，讓居民的生活帶來了方便。尤其是十九大召開以來，新疆城鎮居民的生活水平發生了巨大的變化。黨中央政府部門加大了對新疆的扶貧工作，好政策的實行使新疆大部分的城鎮居民生活得到了保障。溫飽問題解決了以后，許多居民對物質文化有了更高的要求，對美好生活的需求也在大幅度的提升（如圖1）。

從圖1中可以看到，從2000年開始城鎮居民家庭和農村家庭的人均收入有了增長趨勢，農村家庭人均收入的增長速度比城鎮居民家庭的快，表明城鄉之間的差別越來越少了，生活水平改善了很多。2001年城鎮居民收入的增長率為10%，農村家庭的收入增長率為高于5%，最初還是城鎮居民收入情況和生活水平好一些。從2001年開始農村家庭的收入增長率比城鎮快一些，2003年農村家庭的收入增長率為12%城鎮居民家庭收入的增長率為7%，2007年城鎮居民家庭和農村居民家庭的收入的增長速度同樣快，增長率為16%，2009年后開始同步增長，2016年農村家庭收入的增長率相同，也就是說，收入的增長率沒有發生變化。城鎮居民家庭收入的增長速度平穩的增長，圖1可以說明城鎮居民和農村的生活水平是逐年提高。

1.3 城鎮居民恩格爾系數變化

恩格爾系數是國際上衡量生活質量的一項綜合指標，它客觀上反映了不同收入不同價格水平下各國居民的生活狀況。恩格爾系數逐年下降，標志著城鎮居民生活質量的進一步提高。據聯合國糧農組織提出的用恩格爾系數判定生活發展階段的一般標準：60%以上為貧困，50-60%為溫飽，40-50%為小康，30-40%為富裕，30%以下為最富裕。可見新疆城鎮居民生活質量水平已經進入富裕階段。

根據2010年和2016年新疆城鎮居消費情況，把按可支配收入分組后的城鎮居民恩格爾系數參照聯合國糧農組織的劃分低收入戶、中低收入戶、中等收入戶、中高收入戶、高收入戶等五個層次。對兩年的恩格爾系數進行比較可以發現2010年低收入戶、中低收入戶、中等收入戶都已經達到小康水平，而中高收入戶、高收入戶則達到富裕水平。當然這與我省積極招商引資，鼓勵民營企業發展的關系密不可分。但是最高收入戶和最低收入戶的恩格爾系數相差16.69%，貧富差距加大已經成為目前我國不容忽視的一個問題，因為這影響到新疆的經濟發展能否有一個穩定良好的外部環境。到2016年城鎮居民恩格爾系數最高數32.98%，最低數24.27%，達到了富裕與最富裕水平，差距8.72%，與2010年的差距相比降低了一倍，各層次的城鎮居民生活消費水平之間的差距有所減少（見表1）。

1.4 新疆城鎮居民消費結構現狀分析

居民的消費結構發生了變化。消費水平從一般家庭消費發展到服務、文化、教育、旅游、醫療、信貸、信息、汽車和高端住房消費。消費結構由生活消費和農產品消費向小康電子產品消費轉變。食品消費是從食品到副食品，追求均衡的營養。服裝消費正朝著時尚、品牌、個性化的方向發展。耐用消費品從自行車、縫紉機、手表、收音機、彩電、冰箱、洗衣機、照相機等，隨著計算機、照相機、鋼琴、健身器材等的發展和變化，汽車逐漸進入家庭，居民的醫療保障支出也不斷增加。隨著生活水平的提高和醫療體制的改革，每個人都更加關注自己的身體狀況。各種醫療設備和醫療服務已經開始進入家庭，醫療保健支出也在不斷地增加。在居民生活得到改善后，他們開始追求休閑的生活方式，在假期中旅行，增加課外知識，城市居民的生活水平有了很大的變化。

從圖2可以看出，新疆城鎮居民消費支出的主要部分是食品性消費，占總消費的29.10%。據悉，新疆城鎮居民消費結構正處于良好的發展態勢。除了食品性消費外，居住和交通通信占的比列比較高，分別為16.7%和14.5%，這說明居民生活水平從滿足飲食發展到比較高比例的居住和交通水平，其教育文化娛樂，生活用品及服務、衣著、醫療保健、其他商品和服務等方面也差距不大達到了良好的水平?？梢钥闯?，人們的生活水平有了顯著的提高，目前新疆各族人民的生活正朝著小康社會邁進，生活質量有了很大提高。

2 新疆各地區居民生活質量水平聚類分析

根據指標體系的構建原則，生活質量指標體系包括物質消費、精神消費、環境質量、生活舒適度、人口素質、就業與社會安全保障等指標。下面對各個指標進行介紹。

2.1 生活質量指標體系的構建

①物質消費。美國著名心理學家馬斯洛關于人的需求層次理論告訴我們，人的需求由低級到高級順序分為七個層次，分別為：生理的需要，安全的需要，歸屬和愛的需要，自尊的需要，認識的需要和社會交往的需要，審美的需要和自我實現的需要。愈低級的需要愈強烈，在低級需要滿足后就會產生高級的需要?？梢娢镔|條件是生活質量的基礎，沒有一定的物質條件無從談生活質量的提高，這是唯物論所決定的。

②精神消費。沒有比精神面貌更能反映人的相對優越狀態了，精神生活的提高是生活質量的另一種表現，它刻畫了人們生活的精神面貌、思想觀念、社會道德以及身心健康等方面的狀態。生活質量的提高不僅僅是物質生活上的富裕，隨著經濟的發展和收入的增加，人們的興趣將逐步由物質消費轉向精神文化消費。

③環境質量。自然系統向社會系統提供人類基本的生存空間和其他必要的生存條件，隨著城市化進程的加快和國民經濟的飛速增長，我國城鎮的生態環境問題越來越突出，已經關系到能否實現可持續發展。所以人們在追求物質文化生活的同時，也非常關心周圍的生活環境。

④生活舒適度。隨著經濟和人口的增長及城市化的加快，便捷的交通、通信在我國這樣一個人口大國顯得尤其重要。

⑤人口素質。人口素質的高低決定，是一個國家一定時期內生活質量的綜合反映，決定著一個國家和民族未來的發展前途。人口素質可以分為文化素質和身體素質等，它的提高除受經濟基礎這一因素制約外，還取決于受教育程度、衛生條件和生活環境等幾個方面。生活質量的核心還是人的需求得到滿足，素質得到提高，因此提高生活質量的核心還在于人的全面發展。

⑥就業與社會安全保障。就業與社會安全保障體系的完備能給人們帶來安全感，有了安全感人們的心態才能趨向平和，從而享受物質生活帶來的樂趣。

根據指標體系的構建原則和考慮到指標數據來源的可靠性、可得性及可操作性，選擇新疆14個地區，由地區人均GDP（x1），在崗職工平均貨幣性工資（x2），城鎮居民可支配收入（x3），各項存款余額（x4）等四個指標構成的居民生活質量指標體系，運行R軟件，用K-means聚類法對新疆各地居民生活水平進行聚類。

2.2 K-means聚類法的的基本思路及步驟[5]

K-Means算法是典型的基于距離的非層次聚類算法，在最小化誤差函數的基礎上將數據劃分為預定的類數K，采用距離作為相似性的評價指標，即認為兩個對象的距離越近，其相似度就越大。K-Means聚類算法中，一般需要度量樣本之間的距離、樣本與簇之間的距離以及簇與簇之間的距離。度量樣本之間的相似性最常用的是歐幾里得距離、曼哈頓距離和閔可夫斯距離。樣本與簇之間的距離可以用樣本到簇中心的距離。簇與簇之間的距離可以用簇中心的距離。其算法過程：

1）從N個樣本數據中隨機選取K個對象作為初始的聚類中心；

2）分別計算每個樣本到各個聚類中心的距離，將對象分配到距離最近的聚類中；

3）所有對象分配完成后，重新計算K個聚類的中心；

4）與前一次計算得到的K個聚類中心比較，如果聚類中心發生變化，轉2），否則轉5）；

5）當質心不發生變化時停止并輸出聚類結果。

下面主要介紹歐幾里得距離：

對于連續屬性，要先對各屬性值進行零-均值規范，再進行距離的計算。用p個屬性來表示n個樣本的數據矩陣如下：

2.3 新疆城鎮居民生活水平聚類分析

如果城鎮居民的收入增加，那么居民的消費量也會隨著增加 。居民對物質生活需求的比例有所下降，教育、文化、通訊等精神文化需求比例有所提高。收入是影響城鎮居民生活水平的主要因素，居民收入的變動直接影響居民的消費水平以及居民的消費結構。城鎮居民消費性支出隨著地區人均GDP，平均貨幣性工資，居民可支配收入，各項存款余額等收入因子的變化而變化，因此運行R軟件，用K-means聚類法，在地區人均GDP（x1），在崗職工平均貨幣性工資（x2），城鎮居民可支配收入（x3），各項存款余額（x4）等四個方面的共同影響下對新疆各地居民生活水平進行聚類。

其R語言運行結果如下：

根據結果可知，各地區的分群組如表2。

屬于第一組的有吐魯番市，伊犁哈薩克自治州，塔城地區，阿勒泰地區，阿克蘇地區，克孜勒蘇柯爾克孜自治州，喀什地區，和田地區等8個地區，根據Cluster means結果可以發現這些地區的地區人均GDP中心值為27301.12元，在崗職工平均貨幣性工資中心值58311.88元，城鎮居民可支配收入中心值25557.88元，各項存款余額中心值750.8325元，與其他分群各指標的中心值相比偏向于低，說明居民生活綜合水平低；屬于第二組的烏魯木齊市和克拉瑪依市兩個地區的各指標中心值最高，說明第二組地區的生活綜合水平高，屬于第三組的其他地區的各指標中心值中等水平，說明第三組的各地區居民綜合水平中等。

改革開放以來新疆的經濟發展速度快。召開十七、十八、十九大以來，提出了很多提高新疆經濟發展的好政策。比如，絲綢之路經濟帶，它把新疆變成了一個重要的經濟區，提高新疆經濟的發展作用很大，還有十三五規劃等一系列好政策便于提高新疆城鎮居民的收入。如果能夠充分的利用新疆的自然資源和地理環境的優勢，可以更好的提高新疆居民的收入和生活水平?？偠灾?，新疆的各族人們手拉手，肩并肩地共同努力，走綠色發展的道路上，到2020年可以實現建成小康社會的偉大夢想。

3 決策與建議

新疆城鎮居民生活質量水平最主要取決于新疆經濟的發展，以經濟的不斷發展，促使居民生活達到小康，因此政府應該采取相應措施，根據本文結果，現在提出以下幾點決策與建議：

①居民的實際生活水平，增加收入和促進居民消費作為提高城鎮居民生活水平的重要途徑，鼓勵居民努力學習文化知識，用科學的方法解決生活當中遇到的各種問題。

②新疆土地遼闊，資源豐富，山河壯美，風景優美按照這個優勢好好利用自然資源和發展旅游業來提高居民的收入，從而改善居民的生活質量。

③新疆的人口多，也有很多富余勞動力，所以按照新疆城鎮居民的實際情況創造就業條件或者富余勞動力年均轉移就業，也可以提高新疆居民的收入，從而可以更有效地改善居民的生活水平。

參考文獻：

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[5]王斌會，何曉群.多元統計分析及R語言建模[M].三版.廣州：暨南大學出版社，2015.