基于主成分分析的广东各城市可持续发展能力实证分析

摘要

可持续发展作为科学发展观的基本要求之一，近年来正被我国越发重视。本文根据以往的文献，选取评价广东省可持续发展能力指标：分为经济指标，自然指标，社会指标，首先对指标进行数据归一化处理，进行主成分分析，求出主成分，求得各城市的主成分得分以及综合得分，并对各城市作出一个综合排名。其次，根据主成分得分对各个城市进行聚类分析，将各城市可持续发展能力分为强——中——弱三个等级，描述等级内城市的相似性以及等级外的差异性。最后，基于上述模型和分析，针对广东省可持续发展的规划，提出自己的建议与意见。

关键词：主成分分析；聚类分析；可持续发展

目录

TOC\o1-2\h\u32073摘要 I

12318引言 1

279231广东省可持续发展指标体系的选择 2

112561.1广东省可持续发展的特点 2

16451.2广东省可持续发展指标的确定 3

21262广东省可持续发展分析方法 3

27842.1主成分分析 4

303942.2k均值聚类分析 5

296763.2020年广东省可持续发展状况的数据分析 6

101833.1主成分分析 6

2103.2主成分及综合得分的聚类分析 9

294514意见与建议 10

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引言

探索各地的可持续发展能力，提出新发展模式，对我国生态建设具有重要意义[1]。广东省是我国经济最发达的省份，长期以来GDP位于全国第一，高新技术企业数量的增多，在为广东带来巨大经济效益的同时，也对生态造成了极大的伤害。2021年，广东省发布了2021-2025年的五年规划[2]，将进一步发展新型产业，因此，探究广东省各城市可持续发展能力，找出影响广东省可持续发展的因素，为政府后续展开可持续发展工作提供科学客观的依据，从而推动我国形成人与自然和谐发展现代化建设新格局。许多学者已对可持续发展能力做出了不少研究。最初，学者主要以区域的定性分析[3-4]为主，强调可持续发展工作的对国家、社会以及环境的重要意义。曹利平、王华东[5]认为指标设置需遵循科学性、完备性、主成分性、独立性四大原则。袁婕[6]在详细研究可持续发展理论的基础上，结合广东省的特点，对1998年广东省区域可持续发展状况作出定量评估，总结各地在可持续发展中的经验与问题。孙玥等[7]基于能值分析,全面评估了2000—2010年辽宁省生态经济系统的发展趋势以及可持续性。再后来，秦杨杨[8]通过研究城市紧凑度与生态环境质量耦合协调关系，探究可持续发展能力的时空分析。宋雨辰[9]等学者通过对西部欠发达地区如呼和浩特市的可持续发展能力进行研究。综上，本文通过选取指标来衡量广东省各城市的可持续发展能力，选取了经济指标，环境指标和社会指标，利用主成分分析的方法，找出主成分，并计算各城市相应的主成分的得分，对得分进行聚类分析并分级，找出各城市的可持续发展能力的差异性，，提出相应的建议与意见。

1广东省可持续发展指标体系的选择

1.1广东省可持续发展的特点

从经济角度来看，广东省可持续发展主要呈现出以下几个特点：第一，各产业的组成结构不够合理，在广东省中，第二产业始终占据着主导地位，而第一、第三产业相对来说比较落后，拖慢了整体经济水平的提升速度。第二，经济发展不平衡，在广东省中，占全省总面积23.4%,总人口31.5%的珠江三角洲，在2020年GDP高达8.94万亿元，这一数字占据了全省比重的80%之多，可见广东省“珠三角地区”和“非珠三角地区”的差距之大。而由于这种差距的不断扩大,造成了各城市间经济发展与断层,城市之间逐渐失去了竞合联系。

从环境角度来看，广东省可持续发展主要呈现出以下几个特点：第一，土地资源可利用率较低，广东省的耕地不断减少,土地资源不足,人均耕地面积正在不断缩减。第二，环境污染严重。水污染方面,2020年工业废水排放量7亿吨,工业废水处理率在95%左右，已造成江河湖泊的严重污染。大气污染方面,2020年工业废气中二氧化硫排放量为11.69万吨,氮氧化物排放量为60.78万吨，其中的机动车所排放的废气,是城市空气污染的主要原因。第三，自然灾害较为频繁。广东省是自然灾害的高发区，其中风灾和水灾最为严重，对农业造成了不小的打击，同时，高风险区域内人口以及资产密度的不断提高,使自然灾害影响范围与危害程度均在增长,因此不可避免地存在着不少问题。

从社会角度来看，广东省可持续发展主要呈现出以下几个特点：第一，人口多,但是人口素质有待提高。广东省2020年常住人口为1.15亿人，是全国人口最多的省份。其次,科技教育仍处于初中级水平,高素质人才少。2020年,全省拥有的大专以上教育程度人比例仅为1