6.河南省城市交通能力综合评价与分析

河南省省辖市城市交通能力综合评价与分析

周永卫 范贺花

(郑州航空工业管理学院数理系,河南,郑州,450015)

摘 要：本文以河南省17个省辖市为研究对象，采用因子分析建立其城市交通能力综合指标排名测度模型，进行综合评价。选取的指标共12项，主要信息提取采用主成分分析法，在此基础上使用综合因子得分作为综合指标排名。排名结果表明：郑州市交通能力最强，洛阳、焦作、驻马店、商丘、安阳紧随其后，三门峡市交通能力最弱。另外,在新的因子下使用聚类分析对17个省辖市城市交通能力进行聚类，进一步得出结论。

关键词：交通能力；主成分分析；聚类分析；综合评价 中图分类号：F572.88 文献标识码：A

1

一、引 言

河南省位于黄河中下游，东接安徽、山东，北界河北、山西，西连陕西，南临湖北。全省总面积16.7万平方公里，总人口9667万，辖18个省辖市。改革开放以来，河南人民在省委、省政府的领导下，认真贯彻落实国家一系列方针政策，艰苦奋斗，顽强拼搏，包括交通事业在内的经济和社会各项事业都取得了长足发展。经济总量连续7年在全国排名第五位。

河南省地处中原，承东启西，连南贯北，是全国最重要的陆路交通枢纽之一，交通区位优势十分明显。国家规划并正在实施的“五纵七横”十二条国道主干线中的北京至珠海、连云港至霍尔果斯两条高速公路在郑州交汇，2005年初国务院公布的《国家高速公路网规划》中的三十条国家重点干线公路中有七条亦从河南经过。另外还有九条国道穿越河南。可以说，河南交通的发展，不仅仅关系到河南省的经济发展和人民生活水平的提高，而且还关系到国家交通和经济发展的全局。

城市交通是河南省交通的重要组成部分，城市交通能力在一定的程度上决定了河南省的交通能力，在河南省的18个省辖市中，其交通能力也不一样，而衡量交通能力的指标有很多，主要有：实有城市道路面积、实有公共汽（电）车营运车辆数、全年公共汽（电）车客运总量、实有出租汽车数、每万人拥有公共汽车数、人均城市道路面积、客运总量、铁路旅客运量、货运总量、旅客周转量、货运周转量、载客汽车拥有量等。

由于衡量城市交通能力指标太多，直接比较城市交通能力比较困难，现在利用SPSS15.0根据表1、2中的数据对河南省省辖市的交通能力进行综合评价。需要说明的是，2011年中国城市统计年鉴中只列出了17个省辖市的交通指标数据，没有列出济源市的交通指标数据，这里我们只对河南省17个省辖市的交通能力进行综合评价。

二、河南省省辖市的交通能力指标的主成分分析

1

收稿日期：2012年8月25日

基金项目:河南省政府招标课题(2012B689)、河南省自然科学基金([1**********]1)资助. 作者简介：周永卫（1978- ），男，汉族，河南周口人，副教授，硕士，研究方向：马尔可夫过程及其应用。

表1. 河南省省辖市2010年底交通指标（1）

注：数据资料来源于2011年中国城市统计年鉴。

为了客观评价河南省省辖市交通能力，本文拟选用主成分分析法进行实证研究。主成分分析法是将原来选取的多个指标，利用线性变换的方法重新组合成尽可能少的且互不相关的几个综合性指标，并且使这几个指标尽量多的反映原指标所包含的信息，从而达到简化数据和揭示变量间关系的目的，具体实施步骤如下：

1、数据的标准化

上述表1、2中所采用的数据的量纲不一样，为消除量纲的影响，首先对表1、2数据进行标准化处理，在SPSS中，采用Analyze→Descriptive Statistics→Descriptives，再勾选Save standardized values as variables即可得到标准化数据。

表3. 河南省省辖市2010年底交通指标标准化数据（1）

2、求出R及其特征值，贡献率

通过SPSS15.0计算出相关矩阵R及其特征值，贡献率。在主成分个数选取时，按照特征值大于1的原则，计算结果如表5：

表5. 可解释的总方差（Total Variance Explained）

Initial Eigenvalues

Component 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Total 7.035 1.976 1.414 .687 .473 .170 .131 .044 .038 .017 .011 .004

% of Variance

58.626 16.469 11.786 5.723 3.942 1.413 1.088 .364 .316 .144 .095 .035

Extraction Sums of Squared Loadings

% of Variance

58.626 16.469 11.786

Cumulative %

58.626 75.095

86.881

Cumulative % Total

58.626 7.035 75.095 1.976 86.881 1.414 92.604 96.545 97.958 99.046 99.410 99.726 99.870 99.965 100.000 Extraction Method: Principal Component Analysis.

由表5可以看出，前三个成分的特征值大于1，总的贡献率达到86.881%，比较适宜做主成分分析。因此我们选取前三个指标作为主成分F1、F2和F3 。

3、求出成份矩阵，得出主成分的线性表达式

通过SPSS15.0，得出三个主成分的成份矩阵如表6所示：

由表6可以看出，X1、X2、X3、X4、X5、X7、X10、X12在第一主成分上有较高载荷， 说明第一主成分基本反映了这些指标的信息；X8、X9、X11、在第二主成分上有较高载荷；X6在第三主成分上有较高载荷。所以可用三个新变量代替原来的十二个变量。

表 6. 主成分矩阵 （Component Matrix）

Zscore(X4) Zscore(X5) Zscore(X6) Zscore(X7) Zscore(X8) Zscore(X9) Zscore(X10) Zscore(X11) Zscore(X12) .973 .647 .238 .903 .509 .598 .638 .181 .979 -.144 -.299 .326 .195 -.514 .733 .403 .815 -.126 -.055 .639 .773 -.286 -.266 .002 -.488 .087 .021

计算出三个主成分用原来指标表示的线性表达式，其中各变量前系数为表6中数据除以对应主成分的特征值的平方根得出，系数如表7.

表7. 系数表

最后计算出综合指标，用三个主成分的方差贡献率分别乘以F1、F2和F3的值得出最终的F值，表达式如下：

F＝0.58626*F1+0.16469*F2+0.11786*F3

二、主成分分析统计结果

同时将各项指标值代入F1、F2和F3的线性表达式中，可得最终排序情况：经计算可得表8。

从综合排序结果可以看出，郑州市交通能力最强，且遥遥领先，这也比较符合郑州作为河南省省会城市，中原城市群核心城市和龙头城市实际情况，洛阳、焦作、驻马店、商丘、安阳则紧随其后，交通能力较强，而濮阳、漯河、三门峡市交通能力较弱，需进一步提升其交通能力。

三、河南省省辖市交通能力新指标的聚类分析及结果

前面的主成分分析得到了河南省省辖市城市交通能力综合排序，并得出了各成分得分与综合得分及排名情况。在此基础上，我们进一步对表8中数据进行聚类分析，得到17个省辖市的分类情况，以此对河南省省辖市交通能力做更进一步了解。

利用SPSS15.0软件对表8中数据进行聚类分析后，得到聚类的树状图，如图1所示。

图1. 17省辖市交通能力聚类分析树状图

由树状图所示，我们可以大致总结出17个省辖市交通能力综合排序的分类结果，大致

可以分为四类：

第一类：郑州市一枝独秀。

第二类：洛阳市、驻马店市、商丘市、许昌市、南阳市、周口市交通能力实力强劲。 第三类：焦作市、安阳市、平顶山市、新乡市、开封市紧随其后。

第四类：信阳市、鹤壁市、濮阳市、漯河市和三门峡市城市交通能力不甘落后。

四、结束语

城市交通是河南省交通的重要组成部分，城市交通能力在一定的程度上决定了河南省的交通能力，本文以河南省17个省辖市为研究对象，采用因子分析建立其城市交通能力综合指标排名测度模型，进行综合评价。由于衡量指标太多，主要信息提取采用主成分分析法，在此基础上使用综合因子得分作为综合指标排名的评价。另外再在新的因子下使用聚类分析对17个省辖市城市交通能力进行聚类分析。该模型能够推广到其它评价领域。研究结果能够为政府有关部门提供提高河南省城市交通能力的理论基础和决策依据，为提高河南省城市交通系统效率提供有益的参考。

参考文献

[1] 傅新平，邱超，周习鹏，城市交通的多方法综合评价与分析[J]，武汉理工大学学报，

2012，Vol36（1），98-102.

[2] 刘晓佳，城市交通系统可持续发展协调能力的综合评价[J]，重庆交通大学学报，2008，

Vol27（1）,105-108.

[3] 姜虹，高自友，基于AHP的城市公共交通发展水平模糊综合评判模型[J]，曲阜师范大

学学报，2012，Vol38（1），41-44.

[4] 顾尚华，新时期发展城市公共交通的重要性与策略[J]，2012年第1期，15-16. [5] 杜慎旭，李俊芳， 基于运输能力的城市轨道交通运营组织方案评价[J]，铁道运输与经济，

2010年第7期，76-80.

[6] 牛圣宽，伊盼盼, 基于系统聚类法的城市轨道交通建设能力排序[J],城市轨道交通研

究，2009年第2期，37-39.

[7] 辛督强, 基于主成分分析的13种力学类中文期刊综合评价[J],中国科技期刊研究，

2012年第2期，224-227.

[8] 蒋传奇, 于德介, 刘坚,基于顾客聚类的车辆路径规划[J],微计算机信息，2012，Vol28

（2），74-76.

[9] 朱红兵，应用统计与SPSS应用[M]，北京，电子工业出版社，2011. [10] 国家统计局,中国城市统计年鉴2011[M]，北京，中国统计出版社，2011.

The Synthetically Assessment and Analysis to Urban Traffic Capacity

of Henan Provincial Cities

ZHOU Yong-wei FAN He-hua

(Department of Mathematics and Physics, Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry

Management, Zhengzhou, China 450015)

Abstract: The thesis regards the 17 provincial cities of Henan province as the object of research,

builds the composite indicator rank model of urban traffic capacity, evaluates comprehensively to it. We select 12 indexes of urban traffic capacity, and the principal component analysis is applied to pick up the main information, on this basis, we use the score of integrated factors as the rank of composite indicator. The rank result shows that: Zhengzhou city has the strongest traffic capacity, followed by Luoyang, Jiaozuo, Zhumadia, Shangqiu, Anyang, while Sanmenxia is the weakest. In addition, we cluster to traffic capacity of 17 provincial cities by use of cluster analysis under the new factors, and draw the conclusion further.

Keywords: Traffic capacity; principal component analysis; cluster analysis; evaluation system；

synthetically assessment

作者联系方式：

郑州市大学中路2号，郑州航空工业管理学院家属院30号楼B座 1807室，周永卫 邮编：450015

电话：0371-56865208，[1**********]. E-mail：[email protected]