基于主成分分析的沈阳市支柱产业比较研究

来源:用户上传      作者: 赵 强 路春梅 腾延秀

　　[摘 要]在对沈阳市支柱产业现状分析的基础上,运用主成分分析方法对沈阳市八大支柱产业进行深入分析和研究,以期为沈阳市选择优先发展产业、重点扶持产业、稳定发展产业以及逐渐淘汰产业提供客观依据,从而为政府制定相关政策、企业确立发展战略、其他机构采取相应措施提供支撑和参考。
　　[关键词] 支柱产业 主成分分析 产业结构
　　
　　一、沈阳市支柱产业发展现状
　　沈阳作为老工业基地,经过半个多世纪的建设和改造,形成了门类齐全的综合性工业体系。在全国164个工业产业门类中,沈阳就有142个,占86.6%。目前,沈阳市已经将机械装备、汽车及零部件、医药化工、黑色金属冶炼及压延、有色金属冶炼及压延、农副产品加工、航空航天、电子信息八个产业作为支柱产业。2007年,八大支柱产业完成产值3901亿元,占全市规模以上工业产值的81.5%,实现工业增加值1100亿元,拉动全市工业增长36.5个百分点,支撑带动作用突出。汽车及零部件产业增幅居八个产业之首,增幅接近1倍;装备制造业增长超过50%。沈阳工业整体规模和水平大幅提升,工业集中度日趋合理。但未来沈阳产业结构如何调整,如何提高资源利用效率,降低能耗,发展辐射带动作用大的产业需要我们认真思考和深入分析。
　　二、沈阳市支柱产业主成分分析
　　1.主成分分析数学模型
　　主成分分析的原理是设法将原来众多具有一定相关性(比如P个指标),重新组合成一组新的互相无关的综合指标来代替原来的指标。其数学模型如下:
　　其中为X的协方差阵的特征值对应的特征向量, 是原始变量经过标准化处理的值。
　　 为相关系数矩阵,是相应的特征值和单位特征向量,。
　　2.主成分分析判定
　　 根据支柱产业的选择基准、选择标准以及支柱产业的选择原则(自然资源优势、比较优势原则、市场需求原则、产业关联原则、规模经济原则和经济社会效益原则六大原则),结合沈阳市优势产业的实际情况,根据沈阳市统计年鉴中的数据,本文选取了支柱产业必须具备的经济可观测变量指标作为沈阳市支柱产业评价的支撑指标。它们依次为工业增加值(y1)、工业增加值率(y2)、就业人员数(y3)、影响力系数(y4)、感应度系数(y5)、综合能耗(y6)、研究开发费(y7)、近三年产业发展速度(y8)。如表1所示:
　　由于选取的指标变量单位不同,先对其进行标准化处理后,得到相关系数矩阵,进而求出其初始特征值、方差贡献率及累计方差贡献率。然后抽取主成分,利用最大方差法正交旋转得到成份载荷矩阵。从而求出各主成分得分及综合得分分别如表2、表3和表4所示:
　　表2 特征值、方差贡献率及累计方差贡献率统计表
　　成 份 初始特征值 方差贡献率 累计贡献率
　　1 3.620 45.248 45.248
　　2 1.595 19.934 65.182
　　3 1.441 18.012 83.194
　　4 0.735 9.189 92.383
　　5 0.427 5.340 97.722
　　6 0.178 2.227 99.949
　　7 0.004 0.051 100.000
　　8 2.878E-16 3.597E-15 100.000
　　表3 初始成份载荷矩阵
　　 成份
　　 1 2 3
　　工业增加值 0.964 -0.045 -0.034
　　工业增加值率 0.136 -0.122 0.950
　　从业人员数 0.980 0.013 -0.110
　　影响力系数 -0.470 0.655 -0.385
　　感应度系数 0.083 0.876 0.447
　　能耗水平 0.686 0.593 -0.006
　　研究开发费 0.819 -0.030 -0.378
　　产业发展速度 0.585 -0.171 0.183
　　由表2可以看出,前三个主成分的累积方差贡献率为83.194%,一般来说,累计方差贡献率在80%以上,选取的主成分就可以解释所有指标变量。故表3因子载荷矩阵中,提取了前三个主成分,从中可以看出,成分1在工业增加值、从业人员数、研究开发费、能耗水平及产业发展速度上的载荷能力较大,而成分2在影响力系数及感应度系数上有较大的载荷能力,成分3在工业增加值率上载荷能力较强。提取的这三个主成分可以解释所有的指标变量。由表2及表3中的数据,根据主成分分析模型可以得出沈阳市八大支柱产业的主成分分析表达式,如下所示:
　　将表1中的数据进行标准化处理后,根据以上主成分表达式可以得到各个主成分的得分。综合得分由公式 可以得出。如表4所示:
　　表4 主成分得分统计表
　　 成分1得分 成分2得分 成分3得分 综合得分 排 名
　　机械装备制造业 4.238 0.3015 -0.4851 2.2721 1
　　汽车及零部件制造业 -0.2745 -0.6519 -0.9175 -0.5041 6
　　医药化工业 0.3704 2.0603 0.6916 0.8448 2
　　电子信息业 -0.4898 -1.7582 1.1653 -0.4354 5
　　农副产品加工业 0.6044 -1.4040 0.8016 0.1658 3
　　黑色金属冶炼及压延加工业 -1.8144 0.7533 0.7980 -0.6336 7
　　有色金属冶炼及压延加工业 -1.0857 0.8646 0.3480 -0.3080 4
　　航空航天业 -1.4650 -0.1651 -2.4016 -1.3563 8
　　
　　3.结论分析
　　沈阳市机械装备制造业的综合得分最高,为2.2721,说明其综合竞争力最强,符合沈阳市“工业立市”的战略决策方向。其成分1得分也位于八大优势产业之首,相对于其他优势产业来说,机械装备制造业在工业增加值上优于其他优势产业,它对就业的拉动作用也是各个优势产业之首,其研发投入及近三年的产业发展速度都位于沈阳市八大优势产业之最。医药化工业的综合得分仅次于机械装备制造业,为0.8448,从各个主成分得分中可以看出,其成分2得分高于其他优势产业,说明其有较强的产业关联度,对其它产业的发展起着较大的推动作用。这符合医药化工业尤其是其中的医药类企业大多是高新技术产业特点,属于关联度较强的资金和技术密集型产业。但其能源消耗较大,对就业的拉动也劣于机械装备制造业。农副产品加工业的综合得分为0.1658,在各个主成分得分中,其成分1得分仅次于机械装备制造业,因为其在工业增加值及就业人数上都优于其他六大优势产业,农副产品加工业较强的产业发展能力使其成为沈阳市第二支柱产业,但相对能源消耗较大,产业关联度也较弱。从有色金属产业的成分1及成分2得分中可以看出其产业关联度及工业增加值率相对较强,处在中上游水平。但沈阳市有色金属冶炼及压延加工业整体处在工业行业水平之下,尤其是在科技投入方面严重不足,导致整体水平偏下。电子信息业目前处在整个工业行业水平之下,沈阳市信息业进入“十五”期间,由于原材料成本上升、部分行业步入周期性低谷以及企业消化多余库存等多方面原因,信息产业曾一度陷入困境,发展缓慢。沈阳市汽车及零部件制造业的综合得分为-0.5041,处在整个工业行业水平之下。其各个主成分得分也均为负值,成分1得分为-0.2745,从中可以看出,虽然得分为负值,其工业增加值相对其他优势产业实现较多,近三年产业发展速度也相对较快,在这个以汽车为支柱产业的社会经济体系中,要继续保持及发展汽车及汽车相关产业对于地方区域经济的持久拉动、以及它对城市进步的积极有利的影响。

　　黑色金属冶炼及压延加工业的综合得分为-0.6336,但其成分2得分及成分3得分均位于中上游水平,这说明黑色金属冶炼及压延加工业有较强的产业关联效应,工业增加值率也高于其他优势产业,但其成分1得分最低,主要源于黑色金属冶炼及压延加工业科技投入严重不足,近三年产业发展速度相对较慢,对就业的拉动作用也不强引起的。
　　目前沈阳市航空航天业的综合得分最低,为-1.3563,与汽车零部件制造业一样,各个主成分得分均为负值,其中成分3得分最低,为-2.4016,主要原因是航空航天业的工业增加值率在各个优势产业中最低,而在产业关联度方面,感应度系数也与汽车零部件制造业一样都劣于其他优势产业,这就不容易受到其它产业部分的影响,其成分1得分也处在中下游水平,这主要源于其工业增加值及近三年的发展速度相对其他优势产业都为最低,但航空航天业的能源消耗明显高于其他产业。
　　主成分分析方法的意义在于:综合得分为正,说明该行业处在整个工业行业水平之上,应当作为本区域优势产业继续发展;综合得分为负,则表明该行业处于支柱产业平均水平之下,应进一步加大对其扶持力度,如在政策上给予该行业鼓励,税收上给予一定的减免优惠等。但得分为负并不是说该产业一定处于整个国民经济各行业平均水平之下,相对于非支柱产业可能还处于强势地位。因此应综合各方面因素包括未来发展空间、发展潜力等综合分析决策,采取有针对性的措施促进其快速、稳定协调发展。基于该分析方法的得分,可以为沈阳市相关部门的决策提供理论依据。
　　
　　参考文献:
　　[1]吴玉鸣等.工业支柱产业的综合评估及判定―以桂林工业为案例[J].广西师范大学学报,2002(1):15-20.
　　[2]TIPPING M E,BISHOP C M.Probabilistic principal component analysis [J].J Roy Statist Soc, Series B,1999,6l(3):611-622.
　　[3] BISHOP C M. Latent variable models,learning in graphical models [M].Jordan M L Cambridge, MA,USA:MIT Press,1999:371-403.
　　[4]苏建国.安徽省农副产品加工产业现状分析[J].科技信息,2007(11):231-232.
　　[5]沈阳市统计局.沈阳市统计年鉴(2008)[M].中国统计出版社.
　　[6]沈阳市统计局.沈阳市统计年鉴(2006,2007).沈阳市统计局信息网.

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