毕业论文（设计）基于SPSS 的苏北地区可持续发展能力空间分异研究.doc

基于SPSS的苏北地区可持续发展能力空间分异研究陈洁燕1，葛幼松1，秦 磊21. 南京大学地理与海洋科学学院，江苏 南京 210093；2. 徐州市规划局，江苏 徐州 221002摘要：以区域可持续发展能力建设为切入点，结合苏北地区的实际，建立适合该地区的可持续发展能力评价指标体系，然后运用SPSS软件的因子分析和聚类分析的方法，对苏北地区可持续发展能力进行综合评价。结果表明，区内各县市可持续发展能力差异较大，但其空间分异呈现出某些特征：经济可持续发展能力呈现由地区东南部向中间递减的“一”字型空间格局；资源环境可持续发展能力呈现由地区中部分别向东、向西递减的“凸”字型空间格局；社会可持续发展能力呈“M”字型空间格局；综合可持续发展能力呈“H”字型空间格局；以中心城市为核心，可持续发展能力向周边呈辐射状递减趋势。根据这些空间分异特征，提出了一些促进苏北地区可持续发展能力建设的建议。关键词：苏北地区；可持续发展能力；空间分异中图分类号：X22 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）01-0088-06区域可持续发展能力是指一个地区（如省、市、自治区）“社会-经济-自然”复合系统在既满足当代人及本地区的需要，同时又不对后代人及其他地区满足其需要的能力构成损害的发展中所表现出来的综合实力1。区域可持续发展能力建设是实现可持续发展的基础，因此，区域可持续发展能力的测度一直是可持续发展研究的前沿和热点。王黎明 1运用因子分析方法，廖志杰2应用耗散结构理论建立区域PRED系统的非线性数学模型法，李双成 3运用人工神经网络法，陈守煜4运用模糊综合评判法，刘力5运用指数化和因子分析法，盛科荣6运用层次分析法，乔家君7运用改进的熵值法，郝永红8运用灰色模型法，张荣9运用系统动力学法、陈涛10运用生态足迹法、武玉英11运用DEA法从实证上对区域可持续发展能力进行了评价。从总体上看，研究具有以下发展趋势：指标选择从单要素的统计指标到综合指标；研究方法从定性描述到构造模型和数理统计。选取的定量方法涉及主成分分析法、层次分析法、综合评判法等；开始从探讨静态的、现实的能力到注重长远的、动态的变化。大量的区域可持续发展能力评价的研究对可持续发展研究从理论到实践起到了全面推动作用，但这些研究大多侧重于从时间维度来测度区域可持续发展能力，而侧重于从空间分异角度来研究的则较少。空间分异特征和规律能为区域生态环境建设和经济社会可持续发展提供定量化的科学决策依据，对于促进区域的可持续发展具有重要的意义。因此，本文从空间分异的角度研究苏北地区可持续发展能力。苏北地区，包括江苏省的徐州、淮安、连云港、盐城、宿迁5市，2004年面积和人口分别占全省的51.9%和44.8%，而经济总量仅占全省的20.7%。近年来，经济的粗放式增长导致资源严重浪费，环境质量下降，这些问题在不同程度上削弱了苏北地区可持续发展的综合能力。因此，科学评价苏北地区可持续发展能力，对制定和实施可持续发展战略具有十分重要的意义。本文拟以县级区域为研究单位，运用SPSS的因子分析和聚类分析的方法，对苏北地区可持续发展能力空间分异进行定量研究。1 评价指标体系构建1.1 构建原则 要对区域可持续发展能力做出科学的评价，应以经济、资源环境和社会三者的协调发展为立足点，按以下原则构建评价指标体系。（1）目的性原则：区域可持续发展评价中，研究目的不同，指标体系设计的思路和选取的指标也各有侧重。（2）科学性原则：指标体系要能较客观和真实地反映地区的经济、资源环境、社会发展状况。（3）完整性原则：区域可持续发展能力建设是一个复杂的巨系统，指标体系要从不同的角度反映地区可持续发展的基础和潜力。（4）可操作性原则：选择的指标应具有可测性和可比性，并且容易获取，一些对研究有价值但缺乏数据支持的指标可以考虑使用意义同等或类似的指标替代。1.2 指标体系框架根据以上原则，参考有关研究成果12-14，侧重于从提高区域可持续发展能力视角构建可持续发展能力评价指标体系，设计出苏北地区可持续发展能力评价指标体系（表1）。该指标体系分4个层次：总体层，系统层，状态层和变量层。总体层反映苏北地区可持续发展能力总体水平；系统层包括经济可持续发展能力、资源环境可持续发展能力、社会可持续发展能力3个指标，反映各子系统的可持续发展能力状况；状态层包括12个指标，反映的是经济、社会、资源环境3个子系统的各个侧面的可持续发展能力建设状况；变量层为基础指标，共有38个指标组成。在指标体系中将经济可持续发展能力摆在首位，将资源环境可持续发展能力作为经济可持续发展能力的主要依托，把社会可持续发展能力的提高作为苏北地区可持续发展能力提高的最终目标，体现经济发展和资源环境保护协调一致的基本思想。在设置的可持续发展能力评价指标中，大部分指标可通过统计年鉴和实地调查获取，部分指标需要借助相关计算求得。2 可持续发展能力评价方法表1 苏北地区可持续发展能力评价指标Table 1 Evaluation indexs of sustainable development capacity in Northern Jiangsu总体层系统层状态层变量层指标名称单位苏北地区可持续发展能力(A)经济可持续发展能力(B1)经济水平(C1)人均GDP (D1)元人均粮食产量 (D2)kg人均工业产值 (D3)元人均固定资产投资 (D4)元人均社会消费品零售总额 (D5)元人均实际利用外资 (D6)美元GDP密度 (D7)万元/km2经济结构(C2)农业结构系数 (D8)/工业结构系数 (D9)/第三产业占GDP的比重 (D10)%经济增长(C3)人均GDP年增长率 (D11)%经济效益(C4)人均地方财政收入 (D12)元单位GDP财政收入 (D13)元资源环境可持续发展能力(B2)资源指数(C5)人均水资源量 (D14)m3/人人均耕地面积 (D15)亩/人人均公共绿地面积 (D16)m2/人环境状况(C6)万元工业产值工业废水排放量 (D17)t/万元万元工业产值工业废气排放量 (D18)m3/万元万元工业产值工业固体废物排放量 (D19)t/万元环境控制(C7)环境治理投资占GDP的比重 (D20)%生活垃圾无害化处理率 (D21)%工业固体废物综合利用率 (D22)%工业二氧化硫达标率 (D23)%工业废水达标率 (D24)%社会可持续发展能力(B3)人口发展(C8)人口密度 (D25)人/km2人口自然增长率 (D26)%城镇化水平 (D27)%生活质量(C9)农村恩格尔系数 (D28)/在岗职工平均工资 (D29)元农民人均纯收入 (D30)元科技教育(C10)每万人拥有专业技术人员 (D31)人/万人教育事业费占GDP的比重 (D32)%社会文明进步(C11)人均拥有图书册 (D33)册/人每万人拥有医生数 (D34)人/万人每万人拥有私家汽车数 (D35)辆/万人基础设施(C12)公路密度 (D36)km/km2自来水普及率 (D37)%每万人拥有电话数 (D38)部/万人注：农业结构系数为 =；工业结构系数为 =本文采用著名的统计分析软件SPSS软件，用多元统计（因子分析和聚类分析）15的方法，对苏北地区可持续发展能力进行研究。2.1 确定变量是否适合因子分析 采用KMO检验和Bartlett球形检验来确定选取的变量是否适合因子分析。本文所选取的变量计算后得到的KMO值均大于0.8，相伴概率均为0.000，小于显著水平0.05，表明它适合对这些变量做因子分析。2.2 主成分因子的提取表2 主成分因子的方差贡献率Table 2 The rate of contribution of principal component factors经济可持续发展能力主成分因子W1W2W3W4方差贡献率/%35.53025.59414.56611.437累计方差贡献率/%87.127资源环境可持续发展能力主成分因子X1X2X3X4X5X6X7方差贡献率/%20.10114.92613.48211.41010.3199.9589.602累计方差贡献率/%89.798社会可持续发展能力主成分因子Y1Y2Y3Y4Y5Y6方差贡献率/%35.45915.05810.91110.6848.5448.524累计方差贡献率/%89.180综合可持续发展能力主成分因子Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9方差贡献率/%35.87111.7107.2957.0666.4485.4154.5004.0963.835累计方差贡献率/%86.236分别对经济可持续发展能力、资源环境可持续发展能力、社会可持续发展能力、综合可持续发展能力的指标的因子变量利用SPSS提供的因子分析法进行提取。鉴于因子变量在未经旋转的载荷矩阵中在许多变量上都有较高的载荷而含义会比较模糊，所以通过方差极大法对因子载荷矩阵旋转，用旋转后的结果提取累计方差贡献率大于85的主成分因子，即提取原始指标的大部分信息。由此，经济可持续发展能力提取了4个主成分因子，资源环境可持续发展能力提取了7个主成分因子，社会可持续发展能力提取了6个主成分因子，综合可持续发展能力提取了9个主成分因子（表2）。2.3 可持续发展能力的求算借助SPSS软件，得出各县市各主成分因子的得分，并以各主成分因子的贡献率为权数进行线性加权求和，分别计算各县市经济、资源环境、社会和综合可持续发展能力F(B1)、F(B2)、F(B3)和F(A)。计算公式：经济可持续发展能力：F(B1)=0.35530W1+0.25594W2+0.14566W3+0.11437W4资源环境可持续发展能力：F(B2)=0.20101X1+0.14926X2+0.13482X3+0.11410X4+0.10319X5+0.09958X6+0.09602X7社会可持续发展能力：F(B3)=0.35459Y1+0.15058Y2+0.10911Y3+0.10684Y4+0.08544Y5+0.08524Y6综合可持续发展能力：F(A)=0.35871Z1+0.11710Z2+0.07295Z3+0.07066Z4+0.06448Z5+0.05415Z6+0.04500Z7+0.04096Z8+0.03835Z92.4 可持续发展能力的聚类分析运用SPSS的分层聚类方法（Q型聚类），聚类过程中采用组间链接法，距离测度采用欧氏距离法对因子分析结果中所得到的各县市的经济、资源环境、社会和综合可持续发展能力进行分为5类的层次聚类分析。3 苏北地区可持续发展能力空间分异特征运用上述可持续发展的评价方法，分别计算出苏北地区各县市经济、资源环境、社会和综合可持续发展能力，并进行排名（表3）和聚类分析（图1、2、3、4，下页）。由于各地经济、资源环境、社会可持续发展能力差异悬殊而导致苏北地区综合可持续发展能力的空间差异较大，进一步分析，苏北地区可持续发展能力的空间分异具有如下特征：3.1 经济可持续发展能力呈现由地区东南部向中间递减的“一”字型空间格局图1表明，苏北地区东南部各县域经济可持续发展能力相对较高，而除了徐州市区、连云港市区、宿迁市区、铜山县外，中部和大部分北部县域经济可持续发展能力则较低，呈现出由东南部向中间递减的“一”字型空间格局。究其原因是东南部县域受长江三角洲经济区强烈的辐射影响，经济发展速度和现代化进程较快。东陇海沿线的连云港市区，徐州市区是老工业基地，经济实力较强。而废黄河地区远离经济中心，交通等基础设施落后，工业基础薄弱，农业生产水平低，因此严重制约了非农化、城市化的进程，使得经济实力不高。表3 苏北地区各县市可持续发展能力及排名Table 3 The sustainable development capacity and the rank of counties and cities in Northern Jiangsu序号县（市）名经济可持续发展能力 F(B1)排名资源环境可持续发展能力F(B2)排名社会可持续发展能力 F(B3)排名综合可持发展能力 F(A)排名1徐州市区1.55501-0.4058271.175510.993622丰县-0.2680240.060413-0.232222-0.1665203沛 县-0.065611-0.0603160.205970.0451104铜山县0.152360.0737120.193880.088085睢宁县-0.260822-0.305826-0.388827-0.3666286新沂市-0.1322150.380250.0393110.0252127邳州市-0.190918-0.215724-0.213819-0.1991218连云港市区1.35612-0.0963180.939831.053719赣榆县-0.105413-0.484729-0.140516-0.20852310东海县-0.224919-0.247725-0.335725-0.35072711灌云县-0.233121-0.188823-0.488530-0.45673112灌南县-0.338228-0.555030-0.493131-0.44323013淮安市区0.18425-0.5637310.1345100.0795914涟水县-0.306427-0.035514-0.346826-0.44002915洪泽县-0.1773170.92731-0.077314-0.15571816盱眙县-0.2623230.29109-0.214120-0.25752517金湖县-0.0752120.42593-0.032313-0.14221718盐城市区0.91543-0.4866281.053920.8748319响水县-0.281025-0.106519-0.229021-0.20772220滨海县-0.3471290.37696-0.399728-0.21742421阜宁县-0.172216-0.161421-0.141017-0.10621522射阳县-0.119414-0.176422-0.088415-0.07641423建湖县0.10327-0.1316200.176990.1088724盐都县-0.056410-0.0885170.0090120.04341125东台市-0.00489-0.0540150.313650.1508526大丰市0.094980.1008110.290460.1358627宿迁市区0.549740.333780.483340.8384428宿豫县-0.2960260.142010-0.264123-0.15861929沭阳县-0.3670300.34027-0.186518-0.06891330泗阳县-0.2296200.40654-0.315724-0.13671631泗洪县-0.3969310.50562-0.428629-0.278626图1 苏北地区经济可持续发展能力空间分异示意图Fig. 1 Spatial differentiation of sustainable economicdevelopment capacity in Northern Jiangsu图2 苏北地区资源环境可持续发展能力空间分异示意图Fig. 2 Spatial differentiation of sustainable resource-environmentaldevelopment capacity in Northern Jiangsu3.2 资源环境可持续发展能力呈现由地区中部分别向东、西递减的“凸”字型空间格局图2显示，处于区域中部的新沂、沭阳、宿迁市区、宿豫、泗阳、泗洪、盱眙、洪泽、金湖一线的资源环境可持续发展能力较高，而由此分别向东、西两侧递减，表现出明显的中部隆起的“凸”字型空间格局。究其原因是中部地区多数县市处于工业化初期阶段，主要还是以农业经济为主，工业经济落后、工业化水平低，因此工业“三废”对环境的污染较小。而区域的东、西两侧的县市由于经济的粗放式增长，工业结构不合理、资源掠夺式开发，因而导致了资源浪费严重，生态环境问题突出，使得资源环境可持续发展能力下降。图3 苏北地区社会可持续发展能力空间分异示意图Fig. 3 Spatial differentiation of sustainable social development capacity in Northern Jiangsu3.3 社会可持续发展能力呈“M”字型的空间格局 图3显示，东陇海沿线和盐城沿诸海县市是社会可持续发展能力相对较高的地区，而东海、灌云、灌南、涟水、睢宁、泗阳以及泗洪周围地区社会可持续发展能力相对较低，表现出典型的“M”字型的空间格局。这是因为东陇海沿线地区和盐城沿海地带教育水平相对较高、人口素质较高，基础设施较完善。而中部地区资金自我积累能力较弱，基础设施不完善，城镇化水平较低，人均收入水平及消费水平较低，社会文化、科技教育水平不高。3.4 综合可持续发展能力呈“H”字型的空间格局图4表明，东陇海沿线、淮安建湖盐城市区盐都大丰东台一线地区综合可持续发展能力较高，而其他地区则较低，苏北地区综合可持续发展能力与经济、资源环境、社会3个子系统可持续发展能力的空间格局不同而呈现出“H”字型的空间格局。这说明区域可持续发展能力是经济、资源环境、社会诸子系统非线性叠合、综合作用的表现。3.5 以中心城市为核心，可持续发展能力向周边呈辐射状递减趋势图4 苏北地区综合可持续发展能力空间分异示意图Fig. 4 Spatial differentiation of sustainable comprehensivedevelopment capacity in Northern Jiangsu从图4可以看出，徐州市区、连云港市区、盐城市区、宿迁市区的可持续发展能力明显高于周边县域的可持续发展能力，且呈现向周边辐射状递减趋势。具体表现为：5个地级市市区的综合可持续发展能力的平均值为0.768，而周边县域综合可持续发展能力的平均值为-0.148。究其原因：一是城市经济发展的基础雄厚，发展条件优越，经济可持续发展能力高于周边县域；二是城市的人口素质、医疗卫生、文化教育、城市化程度等社会发展水平明显高于周边县域，表现为5个地级市市区的社会可持续发展能力平均值为0.7574，而周边县域平均值为-0.1457。4 结论本文以苏北地区县级区域为研究单位，选取了38项评价指标，建立了反映经济、社会、资源环境3个子系统的各个侧面的可持续发展能力评价指标体系，采用SPSS的因子分析和聚类分析的方法，对苏北地区可持续发展能力的空间分异进行了定量研究。研究结果表明：苏北地区经济可持续发展能力呈现地区东南部向中间递减的“一”字型空间格局；资源环境可持续发展能力呈现由地区中部分别向东、向西递减的“凸”字型空间格局；社会可持续发展能力呈“M”字型的空间格局；综合可持续发展能力呈“H”字型的空间格局；以中心城市为核心，可持续发展能力向周边呈辐散状递减趋势。根据这些空间分异特征，对苏北地区可持续发展能力的建设提出如下建议：调整区域空间布局，优化区域产业结构，形成合理的城镇体系和产业布局体系；整合区域资源、生产要素，强化资源环境治理，提高资源利用率和环境质量；加大城乡基础设施投资比例，完善区域基础设施体系，强化可持续发展的网络（交通、信息）基础；以人为本，加大科教文化的投入，提高城乡居民的文化教育水平和生活质量。参考文献：1 王黎明, 毛汉英. 我国沿海地区可持续发展能力的定量研究J. 地理研究, 2000, 19(2): 156.WANG Liming, MAO Hanying. A quantitative study on the sustainable development capacity in Chinas coastal areas J. Geographical Research, 2000, 19(2): 156. 2 廖志杰, 刘岳. 中国区域可持续发展水平及其空间分布特征J. 地理学报, 2000(3), 55(2): 139-150.LIAO Zhijie, LIU Yue. Comprehensive indexs and spatial distribution characteristics of the regional sustainable development of China J. Acta Geographical Sinica, 2000(3), 55(2): 139-150.3 李双成. 中国可持续发展水平区域差异的人工神经网络判定J. 经济地理, 2001(9) , 21(5): 523-526.LI Shuangcheng. The analysis on regional differentiations of sustainable by using artificial networds J. Economic geography, 2001(9), 21(5): 523-526.4 陈守煜. 可持续发展系统模糊识别评价理论、模型与应用J. 水电能源科学, 2001(3), 19(1): 32-35.CHEN Shouyu. Theory and model on fuzzy assessments for sustainable development systems and their application J. International Journal Hydroelectric Energy, 2001(3), 19(1): 32-35.5 刘力, 丁四保. 吉林省区域核心城市可持续发展能力的定量化研究J. 人文地理, 2002(8), 17(4): 59-62.LIU Li, DING Sibao. Quantitative analysis on sustainable development of nucleated cities in Jilin province J. Human Geography, 2002(8), 17(4): 59-62.6 盛科荣, 张平宇, 马延吉. 辽宁省可持续发展能力及调控对策研究J. 中国人口·资源与环境, 2003, 13(3): 74-80.SHENG Kerong, ZHANG Pingyu, MA Yanji. Study on sustainable development capability of Liaoning province and countermeasures J. China Population, Reaources and Environment, 2003, 13(3): 74-80. 7 乔家君. 改进的熵值法在河南省可持续发展能力评估中的应用J. 资源科学, 2004(1) , 26(1): 113-119.QIAO Jiajun. Application of improved entropy method in Henan Sustainable Development Evaluation J. Resources Science, 2004(1), 26(1): 113-119.8 郝永红, 李绒, 周海潮, 等. 山西省可持续发展的灰色综合评估J. 经济地理, 2004(1), 24(1): 17-20.HAO Yonghong, LI Rong, ZHOU Haichao, et al. The comprehensive evaluation of the sustainable development capacity in Shanxi province J. Economic geography, 2004(1), 24(1): 17-20.9 张荣, 梁保松, 刘斌, 等. 城市可持续发展系统动力学模型及实证研究J. 河南农业大学学报, 2005(6), 39(2): 229-234.ZHANG Rong, LIANG Baosong, LIU Bin, et al. Study on system dynamics model of urban sustainable development and demonstration J. Journal of Henan Agricultural University, 2005(6), 39(2): 229-234.10 陈涛, 徐瑶. 基于生态足迹模型的贵州可持续发展能力定量评价J. 西华师范大学学报, 2005(6), 26(2): 213-218.CHEN Tao, XU Yao. Quantitative measure for sustainable development in Guizhou based on ecological footprint model J. Journal of China West Normal University (Natural Sciences) , 2005(6), 26(2): 213-218.11 武玉英, 何喜军. 基于DEA方法的北京可持续发展能力评价J. 系统工程理论与实践, 2006(3), (3): 117-123.WU Yuying, HE Xijun. The evaluation of Beijing sustainable development based on DEA model J. System Engineering-Theory & Practice, 2006(3), (3): 117-123. 12 方创琳, Wei Y D. 河西地区可持续发展能力评价及地域分异规律J. 地理学报, 2001, 56(5): 561-569.FANG Chuanglin, WEI Y D. Evaluation on the sustainable development capacity and regularity of its regional differentiation in Hexi region J. Acta Geographical Sinica, 2001, 56(5): 561-569.13 甄峰, 顾朝林, 黄朝永. 江苏省可持续发展指标体系研究J. 经济地理, 2000(9), 20(5): 47-51.ZHEN Feng, GU Chaolin, HUANG Chaoyong. Research on a criteria system of sustainable development for Jiangsu province J. Economic geography, 2000(9), 20(5): 47-51.14 仇方道. 县域可持续发展综合评价研究J. 经济地理, 2003(5), 23(3): 319-320.QIU Fangdao. On comprehensive evaluation of county sustainable development J. Economic geography, 2003(5), 23(3): 319-320.15 余建英, 何旭宏. 数据统计分析与spss应用M. 北京: 人民邮电出版社, 2003: 251-310.YU Jianying, HE Xuhong. The Statistics and Analysis of date & the application of SPSSM. Posts & Telecommunications Press, 2003: 251-310.The Spatial differentiation of sustainable developmentcapacity based on SPSS in Northern JiangsuCHEN Jieyan1, GE Yousong1, QIN Lei21. School of Geographic and Oceanographic Science, Nanjing University, Nanjing 210093, China;2. Bureau of Xuzhou Urban Planning, Xuzhou 221002, ChinaAbstract: This paper establishes the index system of sustainable development capacity, based on the analysis of the particular background of Northern Jiangsu considering the breakthrough of constructing regional sustainable development capacity, and then evaluates the sustainable development capacity of Northern Jiangsu comprehensively by adopting the Factor Analysis Method and Hierarchical Cluster Analysis Method of SPSS. The consequence shows that there are great differentiations of the sustainable development capacity among counties and cities in Northern Jiangsu, but there are some characteristics in regional spatial differentiation of the sustainable development capacity. The sustainable economic development capacity presents the spatial pattern of "", higher in the southeast while lower in the middle of Northern Jiangsu. The sustainable resource-environmental development capacity presents the spatial pattern of "凸