基于因子分析法對皖江城市群宜居度評估

張正威　朱金濤　祝雨豪　武玲玲

摘要：“宜居城市”是一個由自然物質環境和社會人文環境構成的復雜巨系統，本文基于因子分析法，通過13個二級指標提取出三大主因子構成評價模型對城市進行宜居度評估，從而得出皖江城市群所包含的合肥、蕪湖、馬鞍山、安慶、滁州、池州、銅陵、宣城這8個地級市的宜居度得分及排名情況，同時對建設“宜居城市”提出建設性意見及對策。

關鍵詞：宜居城市;因子分析法;皖江城市群;生態文明

隨著人們生活水平的提高，對所定居的環境要求也日益提高。中華人民共和國建設部于2006年決定將《宜居城市科學評價指標體系研究》列為年度軟科學科技計劃項目，“宜居城市標準”也由此而來。生態宜居城市的提出是對生態和宜居理念的融合，將二者進行互補，揚長避短，進而推動城市沿著健康、和諧的道路實現可持續發展。

目前，在皖江城市帶結構的生態化和功能人性化的規劃下，皖江地區經濟已經進入綠色生態、快速發展的新階段，此時進行生態宜居城市評價，可以更好的貫徹和落實我國“大力推進生態文明建設”的戰略決策部署，同時推進“十三五”時期經濟與資源、環境的協調發展和共同進步，對創造更優化的產業體系、生態環境、社會結構及人居環境和增強皖江地區在新一輪發展中的競爭力均具有重要的戰略意義。

一、評價指標的確立

評價指標的確立是評價宜居城市的極其關鍵的一步，指標的選取即要反映出一個城市的宜居綜合得分，還要結合所評價地區的實際，才能確保所評價城市宜居度的真實性。

通過查閱相關論文資料[1]、同具有專業經驗的指導老師討論，結合皖江城市群的地理位置、經濟發展重心等因素，綜合選取以下13個宜居城市評價指標：生產總值指數（x1）、人均地區生產總值（x2）、人均城市道路面積（x3）、城市綠化覆蓋率（x4）、城鎮居民可支配收入（x5）、城市人均受教育年限（x6）、每萬人擁有的體育館數量（x7）、每萬人擁有的圖書數量（x8）、人均住房建筑面積（x9）、人均水資源量（x10）、每十萬人口受高等教育數（x11）、空氣質量達到及好于二級天數比例（x12）、城鎮化率（x13），以此建立皖江地區的宜居城市科學評價體系。在翻閱《安徽統計年鑒——2019》和檢索EPS中的中國城市數據庫、安徽統計局官網后，收集并記錄安徽省16個地級市的所需指標數據。

二、所獲數據的處理

（一）相關性檢驗

在獲取數據后，第一步要確定數據的可用性。運用專業的數據處理軟件SPSS25.0進行 KMO和Bartlett檢驗，所得結果見表1，該實驗可以比較觀測到的原始變量間的相關系數和偏相關系數的大小，當KOM值越大或顯著性越小時，說明變量間的相關關系越強，所得結果越符合實際。本文的KOM值為0.568、顯著性<0.005，表明數據滿足做因子分析的要求。

（二）公因子方差

在spss軟件中采取主成分分析法進行數據分析，所生成的公因子方差見表2，該表格體現了所提取的因子代表原始數據的解釋率，解釋率越高，則代表提取的信息度越好。本文的因子提取率均大于0.6，說明所提取因子的貢獻率較大，即顯著程度較高。

（三）總方差解釋和碎石圖

在進行因子提取時，設置提取的特征值大于1，以確保提取數據的可靠性，所得的總方差解釋表見表3、碎石圖見圖1，由表3中的旋轉載荷平方和可知，表中第一個成分可表達整體信息的36.644%、第二個成分可表達整體信息的29.669%、第三個成分可表達整體信息的18.530%，前三個成分對總方差的累計貢獻率達到了84.843%，已經代表了原始數據的絕大部分信息。再結合碎石圖進行判斷，從第四個特征值點開始，所代表的特征值均小于1且碎石圖走向趨于平穩，說明前三項成分可解釋原始數據的大部分信息，所得結論與總方差解釋一致。綜合以上，說明全部的因子指標提取三個主因子最為適宜。

上文可知應提取三個主因子，采用最大方差法進行旋轉，根據旋轉后的成分矩陣，將因子貢獻率低于0.5的刪除，所留下的指標進行歸類至三大主因子中，格式為：因子名稱（序號，主因子分類，因子貢獻率絕對值），具體結果如下：

人均地區生產總值（x2，F1，0.953）、城鎮居民可支配收入（x5，F1，0.882）、城市人均受教育年限（x6，F1，0.884）、人均住房建筑面積（x9，F1，0.631）、每十萬人口受高等教育數（x11，F1，0.927）、城鎮化率（x13，F1，0.868）這六個指標歸為第一個主因子，對應宜居度評價體系中的經濟發展與教育水平部分;每萬人擁有的體育館數量（x7，F2，0.955）、每萬人擁有的圖書數量（x8，F2，0.937）、人均水資源量（x10，F2，0.938）、空氣質量達到及好于二級天數比例（x12，F2，0.865）這四個指標歸為第二個主因子，對應宜居度評價體系中的文化資源與自然環境部分;生產總值指數（x1，F3，0.953）、人均城市道路面積（x3，F3，0.782）、城市綠化覆蓋率（x4，F3，0.768）這三個指標歸為第三個主因子，對應宜居度評價體系中的發展潛力與居住舒適部分。

最后提取的三大主因子為：經濟發展與教育水平（F1）、文化資源與自然環境（F2）、發展潛力與居住舒適部分（F3）。

四、建立得分模型

Spss25.0軟件自帶計算各因子得分功能，勾選因子得分保存為變量后，根據生成各成分得分系數矩陣點擊并拖拽以移動乘以各因子數值點擊并拖拽以移動進行運算，會自行生成的各因子得分并保存，其計算公式為：點擊并拖拽以移動。在表3中的旋轉載荷平方和中可知各主因子對總方差的貢獻率，設第i個主因子貢獻率為點擊并拖拽以移動、主因子總的貢獻率為點擊并拖拽以移動，建立主因子權重為點擊并拖拽以移動，為使結果明顯，將最后的分數乘以100。綜上，點擊并拖拽以移動[2]。

五、各城市綜合得分及排名

根據上述所建立的得分模型，借助spss25.0軟件進行計算，得出安徽全部城市的得分情況，單獨提取皖江城市群所包含的合肥、蕪湖、馬鞍山、安慶、滁州、池州、銅陵、宣城這8個地級市，各城市得分及排名情況見表4。

六、提升城市宜居度的發展建議

根據所得皖江城市群城市宜居度的排名和得分情況進行分析，宜居度這個概念所包含的條件是全面的，不能一味的追求經濟的發展，更應該關心居民的所需所求[3]，同時要積極響應“綠水青山就是金山銀山”的號召，走經濟可持續化發展道路，為居民打造綠色、生態的居住環境。綜上所述，就提升城市宜居度所提建議如下：

（1）建設更多具有文化內涵的娛樂設施：建立例如主題公園等公共設施，將當地獨有的文化融入其中，并開展相應的文化活動，讓居民參入其中，豐富人們日常精神生活。加強文化建設，讓居民從家中走出來，解決鄰里之間互不相識的情況，讓居民更加有歸屬感。

（2）提升小區居民生活舒適度：可以定期開展問卷調查，從根本上了解城市居民的居住問題并解決。加強居民基礎生活設施的建設，例如建立更加完善的地下水處理系統以防止城市內澇產生、加強小區環境建設以解決臟亂差等一系列問題。

（3）優化城市及城鎮交通水平：良好的交通環境，是一個城市保持運轉的基本條件，是實現城市與鄉鎮人力與資源溝通，推動城市發展的必要條件。政府應積極規劃與建設城市及城鎮交通，并為居民提供方便，快捷，綠色的交通方式（例如：新能源公交，地鐵）。

七、總結

國內外對于城市宜居度的判斷方法有很多種，例如熵值法、主成分分析法等。熵值法其主要原理是通過得到各個指標的信息熵，根據信息熵的大小確定指標的權重[4]。主成分分析法則是通過正交變換將各項指標間可能存在相關性的變量轉換為一組線性不相關的變量，從而得到影響宜居城市評價所占權重較大的相關指標[5]。本文基于因子分析法通過生產總值指數、城市綠化覆蓋率、人均住房面積等13個相關的指標，綜合計算得出了皖江城市群中八個地級市的城市宜居度。因子分析方法其目的是在變量群中提取公共變量因素，將具有共同本質的因子歸為一個主因子，進而克服了主觀隨意性，可以更加準確的反映各個地級市的城市宜居度。

參考文獻

[1]李麗萍，郭寶華.關于宜居城市的幾個基本問題[J].重慶工商大學學報，2006，16（3）：54-58.

[2]王宇璇，朱家明.基于因子分析法對城市宜居度的綜合評價[J].安徽科技學院學報，2018，32（1）：111-116.

[3]董曉峰，楊保軍.宜居城市研究進展[J].地球科學進展，2008，23（3）：323-326.

[4]武玲玲，紀潔.基于熵值法的安徽省生態宜居度評價研究[J].廣西師范學院院報，2018，35（3）：87-91.

[5]梁文釗，候典安.宜居城市的主成分分析的評價[J].蘭州大學學報，2008，44（4）：51-54.

項目一：201911306077《基于多方法聯合的皖江城市帶宜居度評價》安徽省大學生創新創業項目

項目二：2018XSJJD03池州學院池州市國土資源規劃勘測院實踐教育基地