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1、应用多元统计分析课程论文应用多元统计分析课程论文论文题目： 江苏省各地区物流产业发展的综合评价 姓名：熊海帆学院：信息与网络工程学院专业:信息与计算科学班级：2013级1班学号：1884130124指导教师：张家昕2015年11月30日安徽科技学院教务处摘要现代意义上的物流管理出现在 20世纪80年代，人们发现利用跨职能的流程 管理的方式去观察，分析和解决企业经营中的问题非常有效， 通过分析物料从原 材料运到工厂，流经生产线上每个工作站，企业可以消除很多看似高效率却实际 上降低了效率的局部优化行为。物流产业的实质体现为技术密集和劳动密集相结 合，是具有第三产业特征的跨地区、跨行业、跨部门特点的

2、产业形式。物流产业 对经济增长，特别是区域经济增长和区域产业协作的推动，都有着不可替代的重大 意义，在区域经济、产业布局研究过程中，都不能忽视物流产业在其中的基础保障 作用。本文在构建江苏省沿江地区物流产业发展综合指标体系的基础上， 运用多元统计分析中的主成分分析方法，因子分析作为比较，判断本问题哪种方法更为 适合，对江苏省沿江地区20个地市的物流发展现状进行了综合评价，为江苏省 各地市物流产业主管部门制定相应政策提供一定的理论依据， 旨在提高江苏省沿江地区整体物流发展水平。【关键词】主成分分析；因子分析；物流产业；综合评价一、引言随着经济全球化持续发展、科学技术水平不断提高以及专业化分工进一

3、步深 化，经济的快速增长对物流业产生了巨大的需求 ，促使物流业以及与物流相关的 交通运输、仓储配送和邮电通信业等都有较快的发展。 同时,作为经济增长的“加 速器”物流业的快速发展将会改变国民经济增长方式，降低国民经济的运行成本， 促进了经济的可持续发展。物流对于经济增长的影响以及物流业与经济增长之间 的关系已经成为物流领域的一个研究重点。 本文拟从主成分分析的角度出发，以 江苏省数据为例来探讨哪些因素是物流发展的主要因素，对江苏省物流产业发展 现状进行综合评价，从而为江苏省乃至全国的物流产业的发展提供一定的启示。二、模型的建立2.1主成分分析主成分分析也称分量分析是把原来多个变量化为少数几个综

4、合指标的一种统计分析方法，由于多个变量之间往往存在着一定程度的相关性， 因此从数学角 度来看，这是一种降维处理技术。以各个主成分为分量就得到一个更低维的随机 向量。因此通过主成分分析既可以降低维数又保留了原数据的大部分信息。 假定有n个地理样本，每个样本共有p个变量描述，这样就构成了一个 nxp阶的数 据矩阵X2 . Xpx X21 X22 . X2p(1)XT I Xn X2 . Xp可是如此多的变量，我们如何从这么多变量的数据中抓住主要的变量作为指 标呢?要解决这一问题，自然要在p维空间中加以考察，这是比较麻烦的。为了克 服这一困难，就需要进行降维处理，即用较少的几个综合指标来代替原来较多

5、的 变量指标，而且使这些较少的综合指标既能尽量多地反映原来较多指标所反映的 信息，同时它们之间又是彼此独立的。那么，这些综合指标（即新变量 ）应如何选取呢？显然，其最简单的形式就是取原来变量指标的线性组合， 适当调整组合系数，使新的变量指标之间相互独立且代表性最好如果记原来的变量指标为x1，X2，xp，它们的综合指标新变量指 标为 Zl，Z1，Zm（ m w P）。则Zi =liiXi +I12X2+.+I1PXPZ2 =21X1 +| 22X2+ . +|2pXp （2）Zm=|m1X1+|m2X2+.+|mpXp在（2）式中，系数|ij由下列原则来决定：（1） Zi与乙（i工j ； i，j

6、=1, 2,，m相互无关）；（2） 量。z1是x-i， x2，Xp的一切线性组合中方差最大者； z是与zi 不相关的X1， X2，Xp的所有线性组合中方差最大者； ； Zm是与Z-I， Z2，Zm斗都不相关的Xi，X2，Xp的所有线性组合中方差最大者。这样决定的新变量指标Z-I， Z，Zm分别称为原变量指标X-I， X2，,Xp的第一，第二，第m主成分。其中，Z1在总方差中占的比例最大， z , z，Zm的方差依次递减。在实际问题的分析中，常挑选前几个最大的主成 分，这样既减少了变量的数目，又抓住了主要矛盾，简化了变量之间的关系。从以上分析可以看出，找主成分就是确定原来变量 Xj （ j=1,

7、 2，p） 在诸王成分z （ i =1， 2，m）上的载何1 ij （i =1， 2，m ; j =1， 2，, p），从数学上容易知道，它们分别是 X1，X2，Xp的相关矩阵的m个较大 的特征值所对应的特征向量。主成分分析是社会经济问题中研究应用最多的多元统计方法之一， 其原理是利用降维的思想，在保证原始数据信息损失最小的前提下， 将原来指标重新组合 成一组新的互相无关的几个综合指标，这几个综合指标是原始指标的线性组合。 并且保留了原始指标的主要信息，彼此间又互不相关，使复杂的问题简单化，抓 住主要矛盾进行分析。基本步骤为：确定分析变量，收集数据；原始数据的标准化处理；由标准数 据求协方差矩

8、阵；求R的特征值、特征向量和主成分的方差贡献率；提取主成分; 求主成分分值，计算综合分值。2.1.1数据选取以及指标来源根据上文主成分分析的基本原理，本文以江苏省为例，考虑到统计数据可获 得性，本文选取 地区生产总值”作为物流需求规模影响指标；选取 公路里程以 及民用汽车拥有量”作为物流供给的影响因素；选取 第一、第二、第三产业的产 值”作为产业结构的影响因素。具体选择的指标为：X1 :地区生产总值，单位：亿元；X2 :第一产业产值，单位：亿元；X3 :第二产业产值单位：亿元；X4 :第三产业产值单位：亿元；X5 :公路里程，单位：公里；X6 :以及车辆拥有量，单位：万辆；其中，三大产业不仅考

9、虑了区域经济总量， 还考虑了江苏省经济结构对物流 需求规模影响。（具体的原始数据见表 1所示）表1 2013年江苏省各地区6项主要指标地区xX2X3X4X5X6江苏省区3825.7698.721694.962032.08758163.85江阴市1713.1932.211028.40652.58234714.47常州市区1919.4244.111098.67776.64385929.56常熟市1230.7026.93691.77512.00304213.51张家港市1402.0019.98870.32511.70145211.52太仓市612.0124.66355.35232.0011686.4

10、1南通市区1144.9041.32652.70450.88305115.91启东市359.5049.29188.48121.7326394.30如皋市355.1536.97198.28119.9029974.31海门市415.0033.43247.97133.6022564.03扬州市区830.8719.77483.79327.3118989.59仪征市227.2913.05137.2776.9714571.90江都市402.0832.63228.04141.4121163.64镇江市区741.2616.51442.62282.1314767.73丹阳市502.2129.38285.37187

11、.4619914.55扬中市213.487.56125.8480.089581.82句容市215.1221.60119.2574.2723071.56泰州市区458.5311.79291.89154.8510454.77靖江市364.4315.41214.69134.3311823.38泰兴市337.0727.01193.23116.8319673.26数据来源：江苏省统计年鉴 20132.1.2先用因子分析对数据处理我们要考虑的是：如何根据这些经济指标，对各个地区进行综合评价与排序？因子分析也是一种降维，简化数据的技术。它通过研究众多变量之间的内部 依赖关系，探求观察数据中的基本结构，在研究

12、江苏省沿江地区物流发展示所涉 及的指标很多，过多的指标容易导致分析过程复杂化。 一个合适的做法就是从这 些关系错综复杂的经济指标中提取少数几个主要因子，每个主要因子都能反映相 互依赖的社会经济指标见共同作用，因此选取 公路里程以及民用汽车拥有量作为物流供给的影响因素；选取 第一、第二、第三产业的产值”作为产业结构的 影响因素，抓住这些主要因素就可以帮我们对复杂的物流发展问题进行深入分 析，合理解释和正确评价。2.1.3因子载荷aj的统计对于因子模型：Xi = a：1 f 1 ai2 f 2 . 3i f j . aim f m ； i , i =1,2,P 我们可以得到Xi与fj的协方差为m

13、m |cov（Xi，fi）二cov aikfk i，f j =cov aik f k，f j cov i，f r aij_心 _k吕2gj设因子载荷矩阵为A，称第j列元素的平方和，即j 1,2,.m为公因子f j对x的贡献，即g2表示同一公共因子f j对各变量所提供的方差贡献之总和，它是衡量每一个公共因子相对重要性的一个尺度。三、模型求解3.1以因子分析的结果进行主成分分析（一）主要运算结果分析变量共同反映每个变量对所提取的所有公共因子的依赖程度， 此数值是因子 载荷阵中每行的因子载荷的平方和，提取的因子个数不同，变量共同程度也不同。 从标准化数据出发，我们先计算这些指标的主成分，然后通过主成

14、分的大小进行 排序，对原始数据进行标准化处理。计算特征值、方差贡献率以及各指标的相关 系数矩阵。利用SAS9.1.3软件对标准处理的数据进行处理。特征值、方差贡献率 的结果如表2所示，各指标的相关系数矩阵的特征值如表 3所示，各地区的综合 得分如表4所示，表2方差分析表主成分初始特征值提取的主成分载荷的平方和特征值累计方差贡献率%特征值方差贡献率%累计方差贡献率%方差贝献率%15.429890.5090.505.429890.5090.5020.46587.7698.260.46587.7698.2630.05870.9899.2440.03610.6099.8450.00960.16100.

15、00600100.00提取方法：主成分法提取主成分。如表2所示，利用因子分析的结果进行主成分分析，提取前 2 个特征值的主成分，这两个主成分的累计方差贡献率达到 98.26%，表明提取的前2个主成分可以基本反映全部6个指标所具有的信息，能在一定程度上说明区 域物流产业发展的综合因素，从特征向量我们可以写出6个主成分的具体形式如 下：Prin 1=0.419061x1+0.381547x2+0.399822x3+0.423129x4+0.400101x5+0.424067x6Prin 2=-0：312072x1+0.631509x2-0.489653x3-0.176339x4+0.477188x

16、5-0.072414x6 :利用SAS9.1.3统计软件进行数据的处理，得出相关系数矩阵的特征值（见表3）,进而得到主成分的表达式可以表述为：表3各指标相关系数矩阵的特征量Prin1Prin2Prin3Prin4Prin5Prin6X10.419061-.3120720.104114-.007028-.219835-.817180X20.3815470.6315090.571777-.3555460.0439540.018578X30.399822-.4896530.4914940.3970040.2160010.393125X40.423129-.176339-.282026-.368583

17、-.6301980.421100X50.4001010.477188-.3584610.687302-.1064510.000000X60.424067-.072414-.461121-.3281580.7032800.000000我们以特征根为权，对6个主成分进行加权综合，对原始数据进行标准化处 理计算出各地区的综合得分（见表 4），负分值不表示物流产业发展的能力差， 评价分值只是反映了物流产业发展能力的相对强弱。综合得分的计算公式是：/. 1 /. 2 6丫 6丫 1 飞 一 Y 2 丫6 . i . i . iid 表41综合排序 i吕综合排名n ame丫综合排名n ame丫1南京市区3

18、.3784511江都市-0.276572常州市区1.0250412丹阳市-0.277533江阴市0.4213413镇江市区-0.357184南通市区0.4012914太仓市-0.380875常熟市0.2543115泰兴市-0.390966张家港市-0.0059916句容市-0.470827启东市-0.0297317靖江市-0.617528如皋市-0.1150018泰州市区-0.623479扬州市区-0.2018919仪征市-0.6780010海门市-0.2390620扬中市-0.81584从表4的综合排名可以看出，南京市的综合评价排在第一，原始数据也反 映出南京市存在明显的发展优势，另外得分为

19、正值的地区只有5个，得分为负值 的市有15个，这信息说明江苏省的物流产业发展目前并不容乐观，并且地区之 间的发展不平衡，易形成两极分化的局势。四、模型的分析与应对措施针对本文影响物流产业发展能力的主要因素的分析， 提高地区物流产业发展能力具体政策建议如下:（一） 加快产业结构的转换，构建合理的产业结构从上述结果看第一产业产值与江苏省物流产业的发展呈现了高度的相关 性，而并非第三产业，说明当第一、二、和第三产业构成比例不合理时，对物流 需求就出现了削弱作用。因此，在发展江苏省物流产业时必须先加快产业结构的 转换，构建合理的产业结构。（二） 加快物流产业基础设施建设，完善物流发展平台基础设施优越的

20、区域，运输条件便利，就可以吸引更多的物流，这与本文 最终分析的结果是一致的。因此，在江苏省物流产业发展的过程之中， 必须不断 完善基础设施建设，加大铁路、公路以及内河的里程。加大投资，增加车辆的拥 有量。构建合理的物流信息平台，加大物流人才的培养等。（三）加强政府对物流业发展的规划，制定人才开发战略各级政府要加强对物流业发展的规划和指导， 加强宣传引导，营造物流业发 展的良好环境，制定物流人才开发战略，建立吸引人才的有效机制。 在贯彻落 实好国家和省现有推动物流业发展有关政策的基础上， 进一步研究制定促进物流 业发展的土地、税收、融资和交通管理等方面的政策措施。 省及地方各级人民政 府在财政资

21、金安排上，支持重点物流项目建设、物流人才培养、物流科技研发和 物流基础性工作。在符合国家、省用地政策的前提下，优先安排省级重点物流项目用地。对全省重点物流企业的土地和房屋使用税实行适当减免， 用足用好物流营业税抵扣政策。制定城市物流配送车辆通行便利措施和降低物流企业规费负担 的政策。(4) 加快经济发展，提高最终消费支出实践证明，经济越发达地区对物流的需求规模越大，经济增长对物流需求 有很大促进作用，这点从模型结果也得到验证。因此，要想加快江苏省物流产业 的发展必须加快经济的发展，并且要制定相应的刺激消费的政策， 提高最终消费 支出。(5) 在国家以及各地的“十五”规划中，统筹考虑新型物流基础

22、设施的发 展要求，避免重复建设和资源的浪费【参考文献】1. 林璐龙；海峡两岸经济区产业布局与物流产业发展研究 D;厦门大学；2007年2. 孔令刚；物流产业对区域经济发展的作用研究一一以合肥为例 A;中部崛起与现代服务业第二届中部商业经济论坛论文集 C;2008年3. 邵扬；物流业对中国经济增长的影响研究 D;吉林大学;2009年4. 平先秉；基于主成分分析的湖南物流产业发展综合评价 A;湘潭职业技术学院经贸与管理系；2009年5于宏.用主成分分析和聚类分析方法进行水文分区 J.6罗盛,张锦,陈景武关于结合应用因子分析和多元逐步回归完善趋势面分析的探讨 J.数理医药学杂志,2010,23(5):6136147何晓群编著多元统计分析.中国人民大学出版社，2004.8闫新华，王华.我国城镇居民消费水平的实证研究 J.统计与信息论坛，2003.9. 卢纹岱，SPSS for Windows 统计分析M.北京：电子工业出版社， 2000.10. 宇传华，SPSS与统计分析.电子工业出版社，2007.11. 张智越.基于主成分分析的区域外贸竞争力综合评价研究 J.价格月刊,2010 (401) :838612. 龚勇，周迎迎.基于因子分析的浙江省区域金融中心选址研究 J.经济丛刊,2009 ( 5) :1921