张水镇+06毕业论文终稿电子版
北京师范大学珠海分校
本科生毕业论文
论文题目：基于主成分聚类分析的城市物流发展水平综合评价——以珠海市为例
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2010年4月23日
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论文作者签名：张水镇日期：2010年4月23日
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日期：年月日
基于主成分聚类分析的城市物流发展水平综合评价——以
珠海市为例
摘要
近年来，城市物流在我国经济发展中的作用日益突出，其发展水平已成为衡量一个城市经济竞争力和发展水平的重要标志。因此，科学评价其发展水平有着十分重要的现实意义。本文从城市物流和系统评价相关理论入手，以珠海市为例，构建客观的城市物流发展水平综合评价指标体系，在对常用的几种典型评价方法进行比较分析后，采用主成分分析和聚类分析两者相结合的方法，借助SPSS软件对珠海城市物流发展水平进行综合评价并分类，最后提出了提升珠海市物流发展水平的对策与建议。
关键词：城市物流；综合评价指标体系；主成分分析；聚类分析；SPSS
Comprehensive Appraisal of City Logistics Development Level Using Principal Component Analysis and Cluster
Analysis -Take Zhuhai As Example
ABSTRACT
In recent years, City Logistics plays an increasingly important role in China's economic development, the level of its development has become an important symbol of a city's economic competitiveness and development. Therefore, scientific evaluation of its level of development has a very important practical significance. The essay firstly analyses relative thesis of City Logistics and systematic reviews, secondly takes Zhuhai as example to study the City Logistics, and then build scientific City Logistics index evaluation system, thirdly after comparing several kinds of typical evaluation methods, it uses the software of SPSS and combines the principal component analysis and cluster analysis to evaluate and classify the City Logistics level of Zhuhai. Finally, conclusively gives suggestion to develop the City Logistics of zhuhai.
Key words: City Logistics; comprehensive index system of evaluation; principal component analysis; cluster analysis; SPSS
目录
一、引言 (1)
二、城市物流评价相关理论 (1)
（一）城市物流相关理论 (1)
1．城市物流的含义 (1)
2．城市物流的特点 (1)
3．城市物流对城市经济的影响 (2)
（二）系统评价相关理论, (2)
1．系统评价的概念 (2)
2．系统评价的一般步骤 (2)
三、城市物流发展水平评价体系的构建 (3)
（一）评价指标体系的设计 (3)
1．建立评价指标体系的原则 (3)
2．构建城市物流发展水平评价指标体系 (3)
3．评价指标的阐释和研究 (4)
（二）评价方法的确定 (5)
1．评价方法的介绍 (5)
2．评价方法的选择 (6)
四、珠海城市物流发展水平评价的实证分析 (6)
（一）基于主成分分析的物流发展水平综合评价模型 (6)
1．主成分分析法的基本原理 (6)
2．主成分分析法的的计算步骤 (7)
3．主成分分析法的实证分析 (7)
（二）城市物流发展水平聚类分析模型 (13)
1．聚类分析法的基本原理 (13)
2．聚类分析法的基本步骤 (13)
3．聚类分析法的实证分析 (14)
（三）综合评价分析 (15)
五、提升珠海城市物流发展水平的对策研究 (16)
（一）提升珠海物流发展水平，使其在竞争中脱颖而出 (16)
1．建设大港口，发展大物流 (16)
2．大力发展空港物流 (16)
3．加快珠海物流园区的建设 (16)
（二）加强珠海和中山、江门合作，促进珠中江区域物流一体化 (17)
1．规划统领：加强三市之间物流发展规划的协调建设 (17)
2．交通先行：推进三市区域交通基础设施一体化发展 (17)
3．对接港澳：发挥港澳对珠中江区域物流发展的带动作用 (17)
结语 (17)
参考文献 (18)
致谢 (19)
一、引言
近年来，城市物流在我国经济发展中的作用日益突出，其发展水平已成为衡量一个城市经济竞争力和发展水平的重要标志。在珠海实施建设“珠江西岸核心城市和区域性物流中心”的时代背景下，建立科学的城市物流发展水平评价指标体系，客观、准确地分析与评价其城市物流发展水平，并与珠江西岸其他城市的物流发展水平进行综合对比，从而为促进决策的科学化，改善珠海经济发展环境，促进其物流企业发展，提升珠海物流综合竞争力提供依据，具有十分重要的现实意义。
二、城市物流评价相关理论
（一）城市物流相关理论
1．城市物流的含义
目前，关于城市物流的含义，国内外不同时期的学者给出了不同的理解。
日本京都的Taniguchi[1]把城市物流定义为：在市场经济的框架下综合交通环境、交通阻塞、能源消耗等因素，由个体企业全面优化城市区域物流和交通行为的过程。
学者谭清美、王子龙[2]认为城市物流是城市区域内生产要素（包括生产力要素）和产品的流动以及城市与外界生产要素的交换和流通活动。
学者崔介何[3]认为城市物流是在一定的城市行政规划条件下，为满足城市经济发展要求和城市发展特点而组织的区域性物流。
王之泰[4]教授在《现代物流学》中提到“城市物流要研究城市生产、生活所需物资的如何流入，如何以更有效的形式供应给每个工厂、每个机关、每个学校和每个家庭，城市巨大的耗费所形成的废物又如何组织物流等”。
本文总结了上述学者的研究成果，得出了城市物流的定义：城市物流是为了满足城市生活和经济发展的需要，解决城市所特有的物流问题，提高城市综合竞争力的物流活动。
2．城市物流的特点[5]
城市物流的特点是由城市经济的特征所决定的，它具有许多不同的特点，归纳起来有以下几点：
（1）从物流活动所涉及的领域来看，城市物流不仅包括生产领域、流通领域，而且还包括消费领域，因此，它涉及社会再生产的全过程的每一个环节。
（2）从物流的对象来看，城市物流流动的物质资料，既有生产消费所需要的各种原
[1]Eiichi Taniguchi，Russell. G. Thompson，Tadshiyamada，Ron Van Duin. City Logistics Network Modeling and Intelligence Transport Systems [M].2001:1-47.
[2]谭清美，王子龙.城市物流对经济的拉动作用研究—以江苏南京为例[J].工业技术经济.2004.2.(1):89-91.
[3]崔介何.物流学[M].北京:北京大学出版社，2003:83-104.
[4]王之泰.城市物流研究探要[J].物流技术，1999，(1):25-27.
[5]姚红.物流业与城市发展[J].沿海经贸.
材料、机器设备等生产资料，又有人们生活消费的各种消费品，还包括城市废弃物品的流动。
（3）从物流的规模或流量来看，城市物流的规模或流量要比企业物流大得多。城市物流规模或流量不仅取决于城市自身经济社会的发展状况，而且要受其他城市或周围农村，乃至其他国家经济发展的影响。
（4）从物流的形式来看，城市物流一般有三种形式：第一种，称之为货物通过的形式；第二种，称之为货物的集、散；第三种，称之为干线运输的物流。
（5）从物流管理上来看，城市物流管理所涉及的面广、涉及的部门多、涉及的因素浩繁。因此，城市物流管理是一项巨大的系统工程，需要各行业、各部门，以及社会各个方面共同配合、协作，实现物流的有效管理。
3．城市物流对城市经济的影响
城市物流对城市经济的影响主要体现在下以几个方面：
（1）城市物流的发展可以推动地区经济发展。
（2）城市物流的发展有利于降低交易成本，提高运作效率，增强城市区域经济的核心竞争能力。
（3）城市物流的发展影响了城市产业布局，有利于产业结构的优化。
（4）城市物流的发展有利于城市交通运输系统的完善。
（5）城市物流的发展有利于城市居民生活水平提高。
（二）系统评价相关理论[6,7]
1．系统评价的概念
所谓系统评价，就是评定系统的价值。具体地说，它是根据预定的系统目的，利用模型和各种资料，从系统整体出发依照技术、经济、社会和环境等方面要求，对比各可行方案，评定出系统的价值，为系统选优和决策提供依据。
2．系统评价的一般步骤
图1统评价的一般步骤
（1）明确评价问题
明确评价问题就是明确所要评价的系统。
（2）评价系统分析
评价系统分析是应在进行系统评价前所作的一系列准备工作，主要包括分析评价系统的目的、界定评价系统的范围、明确评价主体的立场、弄清评价在系统开发进程中所处的时期等。在分析的基础上对所要评价的系统有一个全面、深刻、客观的认识。（3）构建评价指标体系
根据系统目标的层次、结构、特点、类型设置相应的评价指标，指标体系是由多个相互联系、相互作用的评价指标，按照—定层次结构组成的有机整体。评价指标体系设置要注意全面和重点结合，绝对量指标和相对量指标结合，定量指标和定性指标结合。充分注意评价指标的有效性、可比性、准确性，指标涵义明确，统计口径一致，数据采
[6]吕璞. 城市物流发展水平评价体系构建[J].大连交通大学,2009.
[7]许永龙等.物流系统的经济评价理论与方法[M].北京:中国社会科学出版社,2006.
集方便，计算程序简捷。
（4）选择评价模型
模型是对客观系统本质属性和变化过程的抽象描述，提示系统主要因素的内在联系。同一个评价问题可以使用不同的评价模型。因此，对选用什么样的评价模型本身也必须做出评价。一般说来应选择能更好地达到评价目的的评价模型。
（5）评价值的计算
当评价模型确定后，评价尺度也随之而定，在评价值计算前，还需确定各评价项目的权重。总之，评价尺度和评价项目的权重是能否使评价客观、正确、有效的重要因素。（6）综合评价
综合评价就是对系统进行技术（功能）、经济、社会等各方面的全面评价。综合评价的方面和评价项目等应根据具体评价对象而定。
三、城市物流发展水平评价体系的构建
（一）评价指标体系的设计
1．建立评价指标体系的原则
城市物流发展水平的综合评价是一个复杂的系统工程。在指标选取过程中，主要遵循以下原则：
（1）科学性原则：评价指标的选取应该符合城市整体发展需要，根据城市物流的特点和影响城市物流的因素来选择评价指标，并力求反映城市物流发展状况的本质。（2）系统性原则：建立评价指标体系应从系统论的观点出发，既能反映系统的内部结构与功能，又能正确评估系统与外部环境的关联。
（3）可比性原则：为了进行横向与纵向的比较，应该选取对于不同时期和不同城市都具有代表性的指标。
（4）定性与定量相结合原则：任何事物都具有质的规定性和量的规定性，但对于一些在目前认识水平下难以量化且意义重大的目标，可以用定性指标来描述。
（5）灵活可操作性原则：指标体系的设计应该有灵活性，使各城市可以根据自身特点和实际情况进行运用，并且设计的指标应该可采集，对一些难以衡量的指标尽量予以避免。
（6）规范性和针对性原则：指标的设置要有明确的统计口径；同时，指标应根据其重要性有针对性地选取，保证指标少而精。
2．构建城市物流发展水平评价指标体系
根据上述的建立评价指标体系的基本原则，总结和吸取前人的研究经验，结合城市物流的基本特征，本文建立了如下的城市物流发展评价指标体系，具体结构如下表1：
3．评价指标的阐释和研究
(1)社会经济发展类：综合反映了城市物流发展的社会经济基础。包括GDP(X1，亿元)、人均GDP(X2，元)、第三产业增加值(X3，亿元)。
(2)生产消费流通类：包括农林牧渔业总产值(X4，亿元)、工业总产值(X5，亿元)、建筑业企业总产值(X6，亿元)、社会消费品零售总额(X7，亿元)、进出口总额(X8，亿美元)。它们分别从生产、消费、国内流通等不同角度反映了城市物流服务的需求状况和需求规模。
(3)交通运输类：反映了城市物流发展的物质基础。包括货运量(X9，万吨)、货物周转量(X10，亿吨公里)、港口货物吞吐量(X11，万吨)、民用汽车拥有量(X12，辆)、公路通车里程(X13，公里)。
(4)信息发展水平类：反映了物流信息发展水平，主要有邮电业务总量(X14，亿元) 、移动电话有户数(X15，万户) 、国际互联网用户数（X16，万户）。
(5)人力资源类：反映了物流发展的人力资源和劳动者素质，包括科技活动人员（X17，人）、中等职业教育在校人数(X18，人)。
(6)宏观环境类：研究和调查发现，地理区位和城市物流发展氛围显然是影响城市物流发展的重要因素之一。因此把这2种因素分别以地理区位（X19）和城市物流发展氛围（X20）列入指标体系，它们属于定性指标。对于定性指标的评价可划分为9个等级，即{极好，很好，好，较好，一般，较差，差，很差，极差}，分别对应[1，10]区间的{9，8，7，6，5，4，3，2，1}，采用专家打分，并结合相关资料给出各指标的得分。
（二）评价方法的确定
1．评价方法的介绍
近年来，围绕着多指标综合评价，其他领域的相关知识不断渗入，使得多指标综合评价方法不断丰富，主要有以下几种方法：
（1）层次分析法[8]
层次分析法（AHP）是美国运筹学家Satty于20世纪70年代提出的一种定性与定量分析相结合的多准则决策方法。它是在对复杂决策问题的本质、影响因素以及内在关系等进行深入分析之后，构建一个层次结构模型，然后利用较少的定量信息，把决策的思维过程数学化，从而为求解多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题，提供一种简便的决策方法。
虽然层次分析法是一种把定性分析与定量分析有机结合起来的较好的科学决策方法，但是在应用中仍摆脱不了评价过程中的随机性和主观上的不确定性，这必然使评价过程带有很大程度的主管臆断性，从而使结果的可信度下降。
（2）模糊综合评价法
模糊综合评价是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合评价的一种方法。综合评判对评判对象的全体，根据所给的条件，给每个对象赋予一个非负实数—评判指标，再据此排序择优。
虽然模糊综合评价法不仅可以对评价对象按综合分值的大小进行评价和排序，而且还可根据模糊评价集上的值按最大隶属度原则去评定对象所属的等级。但模糊综合评判法不能解决评价指标间相关评价信息重复问题，各因素权重的确定带有一定的主观性、确定隶属函数有一定难度，操作过于繁琐，实用性不强。
（3）灰色关联度评价法
灰色关联度评价法的核心是计算关联度。关联度是对事物之间、因素之间关联性大小的度量。该方法是从样本中确定一个理想化的最优样本为参考序列，通过计算各样本序列与该参考序列的关联度，对被评价对象做出综合比较和排序。
目前建立各种灰色关联度量化模型的理论基础很狭隘，单纯从比较曲形状的角度来确定因素之间的关联程度是不合适的。而且该方法不能解决价指标间相关造成的评价信息重复问题，因而指标的选择对评判结果影响大，操作难度很大。
（4）主成分分析法[9]
主成分分析法是将分散在一组变量上的信息，集中到某几个综合指标(主成分)上的一种探索性统计分析方法。它利用降维的思想，根据评价指标中存在着一定相关性的特点，用较少的指标来代替原来较多的指标，并使这些较少的指标尽可能地反映原来指标的信息，从根本上解决了指标间的信息重叠问题，简化了原指标体系的指标结构。同时，各主成分的权重不是人为确定的，而是根据各主成分的贡献率的大小确定，使得综合评价结果客观合理。
主成分分析法也有其不足之处，就是主成分分析法假设指标之间的关系都为线性关系。但在实际应用时，若指标之间的关系并非为线性关系，那么就有可能导致评价结果的偏差。
（5）聚类分析法
[8]杜栋，庞庆华.现代综合评价方法与案例精选[MI.北京:清华大学出版社，2005:9-10.
[9]苏为华.多指标综合评价理论与方法问题研究[D].博士学位论文，厦门大学，2000.
聚类分析法就是对样品或指标进行归类的一种统计方法。它根据样品或指标之间的“相似性”或“相近性”来将样品或指标进行归类。先将最相似或最相近的事物聚为一类，然后再将次相似或次相近的事物聚为一类，一直到将所有的样品或指标都聚成一个大类，形成一个由小到大的分类系统，最后把整个分类系统中的“亲疏”关系或“远近”关系用一个图形形象直观地描述出来。
聚类分析法最大的优点就是直观，结论形式简明。聚类方法的缺点是:聚类结果要明确就需要分离度很好的数据，几乎所有现存的算法都是从互相区别的不重叠的类数据中产生同样的聚类，但是，如果类是扩散且互相渗透，那么每种算法的结果将有点不同。
总之，综合评价的方法很多，每种方法都自身的优点，但也存在一定的局限性。应结合研究的目的和被研究对象的特点选择合理、适用的评价方法。
2．评价方法的选择
通过上文对各种评价方法的比较研究，结合城市物流发展水平的内涵和特点，本文认为选用主成分分析和聚类分析两者相结合的方法更为适合城市物流发展水平的评价研究。究其原因，主要有以下几点：
（1）主成分分析法可以根据评价指标之间的相关性，用较少的指标来代替原来较多的指标，解决指标间的信息重叠问题，简化原指标体系的指标结构，使得综合评价和进一步分析更加方便。
（2）聚类分析法可以根据数据自身所包含的属性和规律出发进行分析和处理，从而得到一些可能的分类，可以直接从数据中分析属性隐含的模式，直观并且结论形式简明。（3）在主成分分析中，如果只利用所得的主成分得分对样品进行排序，若其方差贡献率不是很高，则会存在信息不够的片面性。而此时，若通过与聚类分析相结合，结合所得的主成分得分，对各类的平均优劣程度作出排序的综合评价，从而使结果更具有说服力，也更加简便直观。
（4）在评价时，将主成分分析和聚类分析两者相结合起来进行评价，可以充分发挥两种统计方法的优势，使之相互补充，达到综合评价的目的。同时可以尽量减少单一方法产生的偏差，有利于提高综合评价结果的准确度。
四、珠海城市物流发展水平评价的实证分析
珠海作为最早的经济特区改之一，改革开放以来,随着珠海经济的发展，物流业也进入了快速发展周期，物流发展水平在各个方面都得到了很大程度的提高。珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》和《珠海市“十一五”规划纲要》中也明确提出珠海要实施建设珠江口西岸核心城市和区域性物流中心的重要部署。故笔者希望通过对珠海城市物流发展水平的综合评价，为促进珠海物流发展提供一些有价值的参考。
（一）基于主成分分析的物流发展水平综合评价模型
1．主成分分析法的基本原理
主成分分析 10]是根据原始指标间的相关性，通过降维技术把原来的多个指标约化为几个综合指标。每一个综合指标就是一个主成分，每一个主成分用原始指标的线性组合来表示，使这些主成分既尽可能地反映原始指标的信息量，又使各个主成分彼此不相关，达到消减指标间信息重叠的目的。
[10]于秀林，任雪松.多元统计分析[M].北京:中国统计出版社，1999:154-162.
R I λ-=12,p λλ≥≥Λ≥Λ2．主成分分析法的的计算步骤
（1）设有n 个城市，p 个评价指标，这里p=20，构建出城市物流发展水平评价指标体系的原始数据矩阵：
（2）将原始数据进行标准化处理：
其中：
（3）计算相关矩阵
（4）令 其中：求解相关矩阵R 的特征根j λ且使得 ， 得到主成分：
（5）计算各主成分方差贡献率： 和累计方差贡献率： 当E ≥θ (θ通常为85%)时m 的最小整数作为m 的值，即主成分的个数为m 。
（6）利用各个主成分的方差贡献率作为权重，线性加权求和得到综合评价函数：
()1
Y e m
j j j F ==?∑
Y 值越高，说明城市物流发展总水平越强；反之则越弱。
3．主成分分析法的实证分析
(1)珠海市城市物流发展水平纵向比较
根据表1城市物流发展水平评价指标体系，查阅相关的统计年鉴，得到珠海市2002-2008年物流发展水平综合评价的原始数据如表2：
12u u p ≥≥Λ≥Λ1
p
j j j
j F u x ==∑1
e p
j j k
k λλ
==∑1
E=e m
j j =∑
()()(12,,,:j j p ij ij ij
Z z z z z z x x =???==-()()
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i R r r S S z z z
z n ?====---∑11
,n
n
i j ii ij i i z z n z z n ====∑
∑
[11]
注：数据来源于2003-2009年广东省统计年鉴
对表2利用SPSS17.0软件将原始数据标准化，发现一些变量之间相关性很强，且通过了KMO及球形Bartlett检验，说明可以作主成分分析；并得到结果如表3
[11]广东省统计局.广东统计年鉴（2003-2009）[M].北京:中国统计出版社，2009
从表3可知第一、第二主成分的方差贡献率分别为82.691%、12.988%，累计方差贡献率达到95.679%，根据主成分对应的特征值大于1且累计方差贡献率应在85%以上的一般原则，提取2个主成分(m=2)，即第一主成分和第二主成分。
从表4中可见，第一主成分F1在X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X10，X11，X13，X14，X15，X17，X19，X20各指标上的载荷大，表明F1与这些指标有较高的相关性，比较充分反映了城市生产总值、人均生产总值，第三产业增加值，农林牧渔业总产值，工业总产值，建筑业企业总产值，社会消费品零售总额，进出口总额，货物周转量，港口货物吞吐量，公路通车里程，邮电业务总量，移动电话有户数，科技活动人员，地理区位，城市物流发展氛围。第二主成分F2在X9，X12各指标上的载荷大，这些指标主要是货运量和民用汽车拥有量的反映。
由表3和表4计算得出：
第一主成分的表达式：
F1=0.244424×Z1＋0.244178×Z2＋0.243932×Z3＋0.237293×Z4＋0.243932×Z5＋0.242703×Z6＋-0.242457×Z7＋0.24467×Z8＋-0.14483×Z9＋0.236064×Z10＋0.234588×Z11＋0.07377×Z12＋0.231637×Z13＋0.244916×Z14＋0.23508×Z15＋0.081885×Z16＋0.244178×Z17＋0.213195×Z18＋0.238523×Z19＋0.230408×Z20
第二主成分表达式为：
F2=0.056452×Z1＋0.061414×Z2＋0.073821×Z3＋0.137097×Z4＋0.028536×Z5＋0.063896×Z6＋0.075682×Z7＋0.061414×Z8＋0.496278×Z9＋-0.1005×Z10＋-0.08375×Z11＋0.576303×Z12＋0.073201×Z13＋0.029156×Z14＋-0.06886×Z15＋-0.57568×Z16＋0.010546×Z17＋0.054591×Z18＋-0.06948×Z19＋-0.09057×Z20
其中Z j为原始数据标准化后的数据，将标准化处理后的数据代入上述两个主成分表达式中，分别计算出它们的分值（见表5）
表5主成分分值表
以各主成分的方差贡献率作为权重可得主成分综合模型：
Y=0.82691×F1＋0.12988×F2
把标准化处理后的数据代入主成分综合模型中，计算得出综合主成分分值（见表6）
表6珠海市2002-2008年物流发展水平综合得分
从图2可以看出自2002年以来，珠海物流发展水平综合得分呈现逐年递增的状况，表明珠海市城市物流发展综合水平是逐年增强的。
（2）珠海市城市物流发展水平横向比较
珠海地处珠江口西岸，可以与周边各城市的物流发展水平进行综合对比，有利于相互借鉴，发现自己的不足，从而为提升整个城市物流竞争力提供依据。本文以珠江口西岸的珠海、佛山、中山、江门、肇庆五市作为比较对象，原始数据如表7：
[12]
[12]广东省统计局.广东统计年鉴（2003-2009）[M].北京:中国统计出版社，2009
注：数据来源于2009年广东省统计年鉴
对表7利用SPSS17.0软件将原始数据标准化，发现一些变量之间相关性很强，且通过了KMO及球形Bartlett检验，说明可以作主成分分析，并得到结果如表8：
表9因子载荷矩阵
从表8可知第一、第二、第三主成分的方差贡献率分别为68.600%、24.135%、5.042%，
累计方差贡献率达到97.777%，根据主成分的特征值应大于1且累计方差贡献率应在85%以上的一般原则，提取3个主成分(m=3)，即第一、第二、第三主成分。
从表9中可见，第一主成分F1在X1，X3，X5，X6，X7，X12，X14，X15，X16，X17各指标上的载荷大，表明F1与这些指标有较高的相关性，比较充分反映了城市生产总值、第三产业增加值，工业总产值，建筑业企业总产值，社会消费品零售总额，民用汽车拥有量，邮电业务总量，移动电话有户数，国际互联网用户数，科技活动人员。第二主成分F2在X4，X13，X18各指标上的载荷大，这些指标主要是农林牧渔业总产值，公路通车里程，中等职业教育在校人数的反映。第三主成分F3在X10，X20各指标上的载荷大，这些指标主要是货物周转量，地理位置，城市物流氛围的反映。
由表8和表9计算得出：
第一主成分的表达式：
F1=0.259719×Z1＋0.217873×Z2＋0.262959×Z3＋-0.02133×Z4＋0.264849×Z5＋0.260529×Z6＋0.259449×Z7＋0.195194×Z8＋0.240821×Z9＋0.241361×Z10＋0.211123×Z11＋0.260799×Z12＋-0.10394×Z13＋0.258909×Z14＋0.261609×Z15＋0.257019×Z16＋0.261609×Z17＋0.027808×Z18＋0.153348×Z19＋0.195464×Z20
第二主成分表达式为：
F2=0.124716×Z1＋-0.26718×Z2＋0.103323×Z3＋0.433318×Z4＋0.083295×Z5＋0.105599×Z6＋0.114247×Z7＋-0.30633×Z8＋0.197542×Z9＋-0.08056×Z10＋-0.11243×Z11＋0.101502×Z12＋0.386891×Z13＋0.075558×Z14＋0.100137×Z15＋0.046427×Z16＋0.077378×Z17＋0.435139×Z18＋-0.34411×Z19＋-0.20027×Z20
第三主成分表达式为：
F3=-0.00624×Z1＋-0.02717×Z2＋-0.00223×Z3＋0.124276×Z4＋-0.03118×Z5＋0.004009×Z6＋-0.01648×Z7＋0.067261×Z8＋-0.0049×Z9＋0.182183×Z10＋0.088641×Z11＋-0.05791×Z12＋0.142984×Z13＋-0.10111×Z14＋-0.04633×Z15＋-0.12695×Z16＋-0.06771×Z17＋0.118486×Z18＋0.121604×Z19＋0.226281×Z20
其中Z j为原始数据标准化后的数据，将标准化处理后的数据代入上述两个主成分表达式中，分别计算出它们的分值（见表10）
表10主成分分值表
Y=0.686×F1＋0.24135×F2＋0.05042×F3
把标准化处理后的数据代入主成分综合模型中，计算得出综合主成分分值（见表11）
从表11可以看出：珠江西岸五市的城市物流发展水平排名依次是：佛山、江门、中山、珠海、肇庆。
（二）城市物流发展水平聚类分析模型
1．聚类分析法的基本原理[13]
聚类分析有许多种不同的聚类方法，其中应用得最多最成熟的方法为系统聚类法(凝聚的聚类方法)，本文将采用系统聚类法用于样本聚类，即Q 型聚类。
Q 型聚类基本原理为：首先每个数据对象自成一类，并且计算各个类之间的“距离”或者相似性：然后每次将最相似的两类合并，合并后重新计算新类与其他各个类之间的距离或相似度，这一“凝聚”的过程一直继续直到所有对象都归为一类为止。整个聚类的过程可以用一张聚类树型图和凝聚状态表来描述。值得提出的是将聚类分析和主成分分析、回归分析等方法联合起来使用效果会更好。本文将把聚类分析和上一节中的主成分分析结合起来进行综合分析与评价。
Q 型聚类过程中涉及到计算样本与样本之间的距离和类与类之间的距离。本文选择欧氏距离和离差平方和法来分别计算样本与样本之间的距离、类与类之间的距离。 （1）欧氏距离[14]
如果把n 个样品(X 中的n 个行)看成p 维空间中n 个点，则两个样品间相似程度可用p 维空间中两点的距离来度量。令d ij 表示样品X i 与X j 的距离。最常用的是欧氏距离：
当q=2时，()()12
21d 2p
ij ia ja a q x x =??==- ???
∑
（2）离差平方和法[15]
这个方法是Ward 提出来的，故又称为Ward 法。设将n 个样品分成k 类：G 1，G 2，…，G k ，用X i (t)表示G t 中的第i 个样品(注意X i (t)是p 维向量)，n t 表示G t 中的样品个数，()
t X 是G t 的重心，则G t 中样品的离差平方和为：
()
()
(
)()()
(
)1
S t
n t
t t t t t i i i X X
X X
==--∑
k 个类的类内离差平方和为：
()
()
(
)()
()
()
1
11
S=t
n t
k k t t t t t i i
t t i S X X
X
X
====--∑∑∑
2．聚类分析法的基本步骤
本文将采用Q 型聚类，其基本步骤为： （1）把表10、表11的第一、第二、第三主成分和综合主成分的分值组成一个新矩阵，以此作为Q 型聚类分析的样本矩阵，并进行标准化处理。 （2）计算样本矩阵的欧氏距离。
（3）离差平方和法进行合并聚类，直至所有的样本归为一类。
[13]
金萍. 区域物流发展评价研究—以浙江省为例[J].浙江工业大学,2007. [14]
方开秦．实用多元统计分析[M]．上海:华东师范大学出版社，1989:215-250. [15]
胡永宏.综合评价方法〔M 」.北京:科学出版社，2000:79-93.
3．聚类分析法的实证分析
根据Q型聚类的步骤，运行SPSS17.0输出结果如表12、13、14和图3、图4所示：
表12相似性矩阵
表14聚类成员表
图3冰柱图
图4树状图
Dendrogram using Ward Method
Rescaled Distance Cluster Combine
C A S E 0 5 10 15 20 25
Label Num +---------+---------+---------+---------+---------+
Case 4 4 -+---------------------------------+
Case 5 5 -+ +-------------+
Case 1 1 -------------------------------+---+ |
Case 3 3 -------------------------------+ |
Case 2 2 -------------------------------------------------+
结果分析：
表12、表13、表14、图3和4中的个案编号1—5分别代表珠海、佛山、中山、江门、肇庆。
表12、表13、表14给出了聚类分析的详细过程，第一步是江门和肇庆合并，第二步是珠海和中山合并，第三步是珠海和中山合并后又合并了江门和肇庆，最后在和佛山合并，直到全部合并为一类。
图3为垂直冰柱图，由于显示各个个案在不同类别数时的分类归属情况。由于个案只有5个，冰柱图可以看得比较清楚，可见大体上江门和肇庆属于一个体系；珠海和中山属于一个体系；佛山单独为一类。
图4为树状图，在图中横向局里表示差异的大小，树状的结构表示分类的情况，从图中可以发现比较独特的是江门虽然和肇庆属于一个体系，但江门似乎又可以划入珠海和中山的体系，本文根据主成分聚类分析结果认为江门应该划入珠海和中山的体系比较合适。
综上我们我们可以得出结论，认为珠江西岸五市城市物流发展水平可以分为三类：佛山为一类；中山、珠海、江门为一类；肇庆为一类。该评价结果符合珠江西岸五市物流发展的实际情况，说明了基于主成分分析和聚类分析的城市物流发展水平综合评价模型是有效可行的。
最后，笔者根据前面主成分聚类分析的结果，综合考虑珠江西岸交通格局、经济发展状况、城市规划等因素，并结合《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》中区域布局，构建中北部以佛肇为一体（原为广佛肇为一体，而本文没有研究广州），西部沿海以珠中江为一体的现代物流网络。总体布局见表15：
（三）综合评价分析
根据以上结果可得出以下结论:经济发展水平较高的地区,物流发展水平也较高；而