寧波港口與城市相互影響研究

承諾書(shū)我們仔細(xì)閱讀了中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的競(jìng)賽規(guī)則.我們完全明白，在競(jìng)賽開(kāi)始后參賽隊(duì)員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊(duì)外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問(wèn)題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競(jìng)賽規(guī)則的,如果引用別人的成果或其他公開(kāi)的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競(jìng)賽規(guī)則，以保證競(jìng)賽的公正、公平性。如有違反競(jìng)賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴(yán)肅處理。我們參賽選擇的題號(hào)是（從A/B/C/D中選擇一項(xiàng)填寫(xiě)）：A我們的參賽報(bào)名號(hào)為（如果賽區(qū)設(shè)置報(bào)名號(hào)的話）：所屬學(xué)校（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)完整的全名）：寧波工程學(xué)院參賽隊(duì)員（打印并簽名）：1.冼志偉黃彩虹張志超指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人（打印并簽名）：數(shù)模組日期：2010年丄月17日賽區(qū)評(píng)閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：編號(hào)專用頁(yè)賽區(qū)評(píng)閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）賽區(qū)評(píng)閱記錄（可供賽區(qū)評(píng)閱時(shí)使用）：全國(guó)統(tǒng)一編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)送交全國(guó)前編號(hào)）：全國(guó)評(píng)閱編號(hào)（由全國(guó)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：#寧波港口與城市相互影響研究摘要港口是寧波最具優(yōu)勢(shì)的資源，是寧波市發(fā)展的生命線，因此寧波港口發(fā)展推動(dòng)了寧波城市化發(fā)展，但在近年來(lái)由于城市的飛速發(fā)展，使得港口發(fā)展與城市的發(fā)展趨于不平衡，為此本文建立數(shù)學(xué)模型對(duì)兩者的關(guān)系進(jìn)行討論。本文首先分析港口集裝箱吞吐量對(duì)寧波市第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)作用，由于集裝箱吞吐量對(duì)寧波市的第二產(chǎn)業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)都有帶動(dòng)作用，所以可以采用灰色斜率關(guān)聯(lián)度來(lái)比較第二產(chǎn)業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)與集裝箱吞吐量之間的關(guān)聯(lián)程度，最后得出第三產(chǎn)業(yè)與集裝箱吞吐量的關(guān)聯(lián)程度大于第二產(chǎn)業(yè)與集裝箱吞吐量的關(guān)聯(lián)程度；然后通過(guò)建立寧波港口發(fā)展與寧波城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，得出單位GDP對(duì)應(yīng)的吞吐量以及單位吞吐量對(duì)應(yīng)的GDP,從而驗(yàn)證出寧波港口的發(fā)展對(duì)寧波城市的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)作用正在逐步減弱。寧波的港口規(guī)模、港口貨物結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)、就業(yè)機(jī)會(huì)受一系列因素的影響,在這種情況下,可以通過(guò)熵值法確定各種因素的權(quán)重,然后利用綜合模糊評(píng)判方法分別得到寧波的港口規(guī)模、港口貨物結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)、就業(yè)機(jī)會(huì)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)比較,得出寧波的港口規(guī)模、港口貨物結(jié)構(gòu)不能很好地發(fā)展寧波經(jīng)濟(jì),也不能很好創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)的結(jié)論；為了綜合評(píng)價(jià)各個(gè)因素對(duì)港口系統(tǒng)的影響程度,在此將眾多因素定義為城市系統(tǒng),由于影響因素很多,所以采用主成分分析法,在眾多影響因素中提取主要因素作為總的評(píng)價(jià)指標(biāo),再將兩大系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行回歸處理,繼而進(jìn)行協(xié)調(diào)度分析,得到要改變港口增長(zhǎng)模型的結(jié)論。關(guān)鍵詞：灰色關(guān)聯(lián)度熵值法主成分分析法協(xié)調(diào)度分析一、問(wèn)題的提出2010年6月23日，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)實(shí)施的《長(zhǎng)江三角洲地區(qū)區(qū)域規(guī)劃》明確提出，寧波將建設(shè)成為先進(jìn)制造業(yè)基地和現(xiàn)代物流基地，打造成為國(guó)際港口城市，成為長(zhǎng)三角的區(qū)域中心城市。在新形勢(shì)下，如何進(jìn)一步認(rèn)識(shí)現(xiàn)代化國(guó)際港口城市的目標(biāo)內(nèi)涵、功能定位及建設(shè)路徑，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)港城關(guān)系的特點(diǎn)與趨勢(shì)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)港城發(fā)展的互動(dòng)機(jī)理，對(duì)更好地推進(jìn)港口城市建設(shè)具有重要意義。港口與城市共生共榮，密不可分。寧波必須將寧波港作為核心資源優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮港口對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用，充分發(fā)揮寧波依托港口發(fā)展經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。寧波港需進(jìn)一步加強(qiáng)發(fā)展集裝箱以及其他散裝業(yè)務(wù)，以滿足寧波市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。請(qǐng)你建立數(shù)學(xué)模型解決下列問(wèn)題：1．港口集裝箱吞吐量對(duì)寧波市的第二產(chǎn)業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)如何。2．寧波港口城市發(fā)展已進(jìn)入發(fā)展到多元型經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，寧波港口的發(fā)展對(duì)寧波城市的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)作用正在逐步減弱，予以驗(yàn)證。3．寧波的港口規(guī)模、港口貨物結(jié)構(gòu)是否會(huì)更好地發(fā)展寧波經(jīng)濟(jì)、更多地創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，更大程度地實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展。4．分析寧波經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、對(duì)外貿(mào)易情況、口岸環(huán)境、鐵路、公路等對(duì)港口的影響，使能得出寧波港要轉(zhuǎn)變港口增長(zhǎng)模式的結(jié)論。5．寧波港港口發(fā)展與城市發(fā)展互相影響如何。二、問(wèn)題的分析問(wèn)題一：由于集裝箱吞吐量對(duì)寧波市的第二產(chǎn)業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)都有帶動(dòng)作用，要對(duì)兩者的帶動(dòng)作用進(jìn)行比較，我們采用灰色斜率關(guān)聯(lián)度來(lái)比較集裝箱吞吐量分別和第二，第三產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)聯(lián)程度。問(wèn)題二：港口吞吐量是衡量港口規(guī)模大小的最重要指標(biāo)，港口吞吐量很大程度上影響著港口的發(fā)展；而城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展可以從當(dāng)?shù)氐腉DP觀察到。所以要得出寧波港口的發(fā)展對(duì)寧波城市的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)作用可以對(duì)港口吞吐量與城市GDP進(jìn)行研究，得出兩者的關(guān)系，然后進(jìn)行驗(yàn)證。問(wèn)題三：在問(wèn)題三中，港口規(guī)模、港口貨物結(jié)構(gòu)都包含多個(gè)影響因素，為了得到一個(gè)可以綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)，我們采用熵值計(jì)算的方法將所有影響因素進(jìn)行綜合。將得到的指標(biāo)與寧波經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)行比較分析得到港口規(guī)模、港口貨物結(jié)構(gòu)并不會(huì)更好地發(fā)展寧波經(jīng)濟(jì)、更多地創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，更大程度地實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展。問(wèn)題四：在問(wèn)題四中，要考慮寧波經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、對(duì)外貿(mào)易情況、口岸環(huán)境、鐵路、公路等多個(gè)因素對(duì)港口的影響，我們將這些因素統(tǒng)稱為城市，而且港口也包含有多個(gè)因素。為此選用PCA法在原來(lái)眾多因素中提取出主成份，再用城市與港口主成份進(jìn)行協(xié)調(diào)度計(jì)算得出城市與港口之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系。問(wèn)題五：?jiǎn)栴}五相當(dāng)于結(jié)果分析，將問(wèn)題一、二、三、四綜合起來(lái)得到最終的評(píng)價(jià)，并提出一些建議與意見(jiàn)。

三、基本假設(shè)所給數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，能真實(shí)反映寧波港口、城市的情況；不考慮未來(lái)一段時(shí)間寧波的變化，比如政策調(diào)整、地質(zhì)災(zāi)害等對(duì)寧波城市發(fā)展影響。四、定義符號(hào)說(shuō)明g(k):關(guān)聯(lián)系數(shù)；ir：關(guān)聯(lián)度；a：港口規(guī)模對(duì)寧波經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)；1ja：港口規(guī)模對(duì)就業(yè)機(jī)會(huì)的指標(biāo)；2ja：港口貨物結(jié)構(gòu)對(duì)寧波經(jīng)濟(jì)和就業(yè)機(jī)會(huì)的指標(biāo)。1j五、模型的分析、建立5.1問(wèn)題一模型分析、建立由于集裝箱吞吐量對(duì)寧波市的第二產(chǎn)業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)都有帶動(dòng)作用，要對(duì)兩者的帶動(dòng)作用進(jìn)行比較，恰巧灰色斜率關(guān)聯(lián)度可以清楚地表明集裝箱吞吐量分別和第二，第三產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)聯(lián)程度，因此我們采用灰色斜率關(guān)聯(lián)度［1,2］來(lái)解決此問(wèn)題。5．1.1制定參考數(shù)據(jù)列參考數(shù)據(jù)列常記為x，記第1時(shí)刻的值為x(1)，第二時(shí)刻的值為x(2)，002TOC\o"1-5"\h\z第K個(gè)時(shí)刻的值為x(k)。因此，參考序列x可表x=(x(1),x(2)，…x(n))。k000005．1.2關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算公式對(duì)于一個(gè)參考數(shù)據(jù)x，有幾個(gè)比較數(shù)列x,x,???x的情況?？梢杂孟率鲫P(guān)系表示各比較曲線與參考曲0線在各點(diǎn)(時(shí)刻)的1差2。n0.5(max))max1)()miiIx(k)-x(k)0.5(max))max1)0ii式中，g(k)是第K個(gè)時(shí)刻比較曲線x與參數(shù)曲線x的相對(duì)差值，它稱為xii0i(k)一x(k)I)對(duì)x(k)一x(k)I)min(A(min))=:imin(A(min))=:iikmax(A(max))=max(miiiik0iikax|x(k)-x(k)|k0i5．1.3關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算但一般不能計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)，所以，計(jì)算雖然兩級(jí)最大差與最小差容易求出，關(guān)聯(lián)系數(shù)之前，先將數(shù)列作初值化處理，即每一個(gè)數(shù)列的第一列x(1)除其它數(shù)但一般不能計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)，所以，計(jì)算ix(k)，這樣既可使數(shù)列無(wú)量綱又可得到公共交點(diǎn)x(1)即第1點(diǎn)。ii5．1.4關(guān)聯(lián)度

關(guān)聯(lián)系數(shù)的數(shù)很多，信息過(guò)于分散，不便于比較，為此有必要將各個(gè)時(shí)刻關(guān)聯(lián)系數(shù)集中為一個(gè)值，求平均值便是做這種信息處理集中處理的一種方法。關(guān)聯(lián)度的一般表達(dá)式為：r=丄fg（k）（2）iNik-15.2問(wèn)題二模型分析、建立［3］港口的發(fā)展對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用最直接的表現(xiàn)是城市GDP的增長(zhǎng)，而城市對(duì)港口的推動(dòng)作用最直接的表現(xiàn)是港口吞吐量的增加。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同時(shí)期，港口對(duì)城市以及城市對(duì)港口的推動(dòng)強(qiáng)度會(huì)有所不同，利用題中數(shù)據(jù)建立表表一港口對(duì)城市以及城市對(duì)港口的推動(dòng)強(qiáng)度年份吞吐量（吞吐量）GDP（億元）每?jī)|元GDP吞吐量（萬(wàn)噸/億元）每噸吞吐量對(duì)應(yīng)GDP（元/噸）2005268812449.3110.98911112874.4410.78928.16200734518.69343510.05995.11200836185.323964.059.131095.492009383854214.69.111097.985.3問(wèn)題三的模型分析、建立5．3.1模糊綜合評(píng)價(jià)模型［4］的建立：（1）指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理：指標(biāo)的定義：1．港口規(guī)模對(duì)寧波經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)a：港口貨物吞吐量、集裝箱吞吐量、內(nèi)支1j線、國(guó)內(nèi)航線、集裝箱航線數(shù)、遠(yuǎn)洋干線；2．港口規(guī)模對(duì)就業(yè)機(jī)會(huì)的指標(biāo)a：寧波港集團(tuán)營(yíng)業(yè)收入、營(yíng)業(yè)利潤(rùn)、上繳2j所得稅、GDP、交通運(yùn)輸企業(yè)單位數(shù)、年末人數(shù)、從業(yè)人員數(shù)；3．港口貨物結(jié)構(gòu)對(duì)寧波經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)a：進(jìn)港貨物吞吐量比重、出港貨物吞1j吐量比重、中轉(zhuǎn)貨物吞吐量比重、外貨出口量比重、外貨進(jìn)口量比重、集裝箱貨物比重、散裝箱貨物比重；4．港口貨物結(jié)構(gòu)對(duì)就業(yè)機(jī)會(huì)（a）的指標(biāo)與對(duì)寧波經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)相同。2ja=（a,a,…,a）ij12j

由于各個(gè)指標(biāo)的物理意義不相同，不能直接進(jìn)行計(jì)算，所以要消除指標(biāo)量綱。因此，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將指標(biāo)轉(zhuǎn)化為無(wú)量綱標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，并采用直線型無(wú)量綱處理方法。針對(duì)指標(biāo)都是正向指標(biāo)，具體算法如下：a-min(a-min(a,a—ij鋰-,a)im—3）jmax(a,a,…a)一min(a,a,…,ai1i2imi112im通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)0<x<1，指標(biāo)最優(yōu)值為1,最小值為0.2）確定評(píng)價(jià)特征矩陣：經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的特征矩陣x=ijrx11x21x12x22x)1mx2m4）Ix,n1xn2x丿nm3）模糊綜合評(píng)判模型評(píng)判結(jié)果：模糊綜合評(píng)判矩陣模型得出的評(píng)判結(jié)果如下g=doxT=(w,w，…，w)xij12mrx11x21x12x22x)1mx2m5）xxk12丿矩陣的運(yùn)算結(jié)果g的大小即表明對(duì)應(yīng)的港口規(guī)模（貨物結(jié)構(gòu)）對(duì)就業(yè)機(jī)會(huì)和城市經(jīng)濟(jì)影響程度，g值越大，港口規(guī)模（貨物結(jié)構(gòu)）對(duì)就業(yè)機(jī)會(huì)和城市經(jīng)濟(jì)影響程度越大；反之越小。5．3.2熵值法確定各因素的權(quán)重權(quán)重反應(yīng)了各個(gè)評(píng)價(jià)因素的重要程度，不同的權(quán)重將會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果相差很大，因此，考慮到熵值法在確定權(quán)重過(guò)程中具有以客觀數(shù)據(jù)為依據(jù)的優(yōu)越性，采用熵值法確定評(píng)價(jià)因素的權(quán)重。下面是熵值確定方法：（1）計(jì)算寧波經(jīng)濟(jì)和就業(yè)機(jī)會(huì)在第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)占指標(biāo)的比重：2）計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵值：'=j~(i=1,2j=1,--2,m),ij￡mijj=16）其中，k>0,k=…ln（m）需要要用到對(duì)數(shù)函數(shù)，因此（3）計(jì)算因素的熵權(quán)H=—k￡fIn（f）

jijiji=1—;fij>0，由于標(biāo)準(zhǔn)化后的x最小值為0，但在熵值計(jì)算中ij我們0.000001代替0進(jìn)行熵值計(jì)算。7）即，各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重矩陣為占的重要程度。權(quán)重越大，則這個(gè)指標(biāo)越重要。1—Hd=j—jmZ(1—H)jj=1d=(d,d,…,d)。權(quán)重的大小反應(yīng)了各個(gè)指標(biāo)所j128）5.4問(wèn)題四模型的分析與建立5．4.1城市與港口協(xié)調(diào)發(fā)展指標(biāo)體系的構(gòu)建城市與港口系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展指標(biāo)體系包括城市評(píng)價(jià)指標(biāo)和港口評(píng)價(jià)指標(biāo)。城市指標(biāo)包括GDP總值、第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、工業(yè)、交通運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)、社會(huì)消費(fèi)總額、外貿(mào)進(jìn)出口總額、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資、鐵路貨運(yùn)量、公路貨運(yùn)量；港口指標(biāo)包括港口貨物吞吐量、集裝箱貨物吞吐量、國(guó)際航線、煤炭及制品、石油及制品、鋼鐵、糧食、木材、金屬礦石、寧波港集團(tuán)營(yíng)業(yè)收人。5．4.2系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值的計(jì)算本文采用PCA法［5］，它是多元統(tǒng)計(jì)分析中的一個(gè)重要方法，可以基于已知的數(shù)據(jù)得到綜合指標(biāo)(主成分)，不受主觀因素影響。本文運(yùn)用SPSS軟件分別對(duì)城市和港口兩大指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，最后計(jì)算得出系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)值。1.數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化本文數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理采用的是標(biāo)準(zhǔn)化的方法，首先，求解個(gè)指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)TOC\o"1-5"\h\z的均值：X=1為X，均方差為：S丄￡(x-X＞，則標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)inij'n—1?'i二1i=1為：X'=(X—X)/S.(9)ijijii2.系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)計(jì)算的過(guò)程，具體如下：將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成份分析，得到相關(guān)矩陣的特征根、各指標(biāo)的貢獻(xiàn)率、成份得分。式(10)中后的指標(biāo)值。累計(jì)貢獻(xiàn)率。凡累計(jì)貢獻(xiàn)率大于80%的前k個(gè)成分已基本反映了原變量的主要信息。因此選取前K成份得分。式(10)中后的指標(biāo)值。TOC\o"1-5"\h\zF=CxX+CxX+…+CX,(10)KK11K22KiiC,C,…,C為第K個(gè)主成份的載荷值’X,X,…,X指標(biāo)準(zhǔn)化K1K2Ki12iF=XaxF.⑴)iimim式(11)中：F指i年各指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(i=1,2,…,n年)，a指第m個(gè)主成份iim的貢獻(xiàn)值(m=1,2,…,k)，F(xiàn)指第i年第m個(gè)主成份得分。i5．4.3建立兩個(gè)系統(tǒng)間協(xié)調(diào)發(fā)展的數(shù)學(xué)模型協(xié)調(diào)是兩種或兩種以上系統(tǒng)之間的一種良性發(fā)展關(guān)系。協(xié)調(diào)度則是對(duì)其協(xié)調(diào)情況好壞程度進(jìn)行度量的定量指標(biāo)。因此我們用所提取的主成份進(jìn)行協(xié)調(diào)度模型分析［6］如下:U=expU=exp—(F—F')2iS212)式(12)中U為港口與城市系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)度，F(xiàn)港口系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，F(xiàn)'i港口系統(tǒng)間要求的協(xié)調(diào)值，S2為港口系統(tǒng)的綜合指數(shù)的方差。六、模型的求解6.1關(guān)聯(lián)度的求解第一步制定參考數(shù)據(jù)列以集裝箱吞吐量為參考數(shù)列X，以第二產(chǎn)業(yè)GDP為x(1)，第三產(chǎn)業(yè)GDP為00x(2)，則參考數(shù)據(jù)列和無(wú)量綱數(shù)列分別如表二、表三：0

表一參考數(shù)據(jù)列年份20012002200320042005x4362666561617861716756258393423788435551x(1)01341.461583.561899.12196.682247.8x(2)0975.591151.551384.621600.011783將參考數(shù)據(jù)列化為無(wú)量綱數(shù)列：表三無(wú)量綱數(shù)列年份20012002200320042005x11.41238991.6429321.9239212.027099x(1)000.2319140.2272350.2863910.351462x(2)000.2320270.2236270.2838770.199487第二步求兩級(jí)最小差與最大差容易求出min(minIx(k)-x(k)I)=0ik0*i第三步計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)將數(shù)據(jù)帶入關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式，得maxiax(k)-x(k))=I0i0.351426IIx(k)-x(k)I+0.5x0.3514260i0+0.5x0.3514260.175713當(dāng)i=1時(shí)；g(1)=0.175713=1;10+0.175713g(2)=0.175713—0.431066；10.231914+0.175713g(3)=0.175713—0.436069；10.402948+0.175713g(4)=0.175713—0.380249；10.462104+0.175713g(5)=0.175713—0.333333；10.527139+0.175713當(dāng)i=2時(shí)；g(1)=0.175713—1;20+0.175713g(2)=0.175713—0.430944；20.40774+0.175713g(3)=0.175713—0.440009；20.39934+0.175713g(4)=0.175713—0.382306；20.459613+0.175713

0.175713'240.175713'240.3752+0.175713=0.46831822.580717=0.5161432.580717=0.51614352.721577r==0.54431525第二產(chǎn)業(yè)與集裝箱吞吐量的關(guān)聯(lián)程度）.（第三產(chǎn)業(yè)與集裝箱吞吐量的關(guān)聯(lián)程度）.相應(yīng)的關(guān)聯(lián)序?yàn)閞>r216.2問(wèn)題二模型求解由表四中數(shù)據(jù)可以看出，寧波單位GDP所要求的港口吞吐量呈逐年下降趨勢(shì)，單位港口吞吐量所對(duì)應(yīng)的GDP雖然有所增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)幅度越來(lái)越小，且趨近與零，這說(shuō)明了寧波港口的發(fā)展對(duì)寧波城市的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)作用正在逐步減弱。利用所得數(shù)據(jù)通過(guò)Excel繪制比較圖形，如圖一、圖二:利用所得數(shù)據(jù)通過(guò)Excel繪制比較圖形，如圖一、圖二:圖一6.3問(wèn)題三模型的求解運(yùn)用熵值法以及綜合模糊評(píng)判法最終得到的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)（即權(quán)重）如表四表四每年綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)港口規(guī)模港口貨物結(jié)構(gòu)城市經(jīng)濟(jì)就業(yè)機(jī)會(huì)2005年00.580.2402006年0.330.560.530.192007年0.710.500.660.402008年0.820.450.570.502009年0.900.400.831.00

圖二6.4問(wèn)題四模型的求解本文選取2005-2009年港口系統(tǒng)和城市系統(tǒng)的樣本數(shù)據(jù),首先分別對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行主成分分析檢驗(yàn),看是否適合主成分分析。由操作結(jié)果可知兩個(gè)系統(tǒng)指標(biāo)相關(guān)系數(shù)都很高，適合作主成分分析。本文把協(xié)調(diào)度［0,1］的區(qū)間劃分成8個(gè)等級(jí)根據(jù)港口運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),港口生產(chǎn)負(fù)荷指數(shù)以及城市貨運(yùn)生成量,定義協(xié)調(diào)度等于0.800是系統(tǒng)失調(diào)與和諧狀態(tài)的分界線。表五協(xié)調(diào)度等級(jí)表協(xié)調(diào)度0-0.30.3-0.50.5-0.70.7-0.8協(xié)調(diào)等級(jí)極度失調(diào)嚴(yán)重失調(diào)中度失調(diào)瀕臨失調(diào)協(xié)調(diào)度0.8-0.850.85-0.90.9-0.950.95-1.1協(xié)調(diào)等級(jí)初級(jí)和諧中級(jí)和諧良好和諧優(yōu)質(zhì)和諧通過(guò)SPSS處理得到兩個(gè)系統(tǒng)的各指標(biāo)特征根、貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率。由表2可知，兩個(gè)系統(tǒng)提取了不同的主成分，城市系統(tǒng)的第一主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為94.647%，港口系統(tǒng)選取了三個(gè)主成分其累計(jì)貢獻(xiàn)率為99.289%.表六各子系統(tǒng)主成分及方差貢獻(xiàn)值系統(tǒng)合計(jì)方差的%累積%合計(jì)方差的%累積%城市系統(tǒng)10.41194.64794.64710.41194.64794.647港口系統(tǒng)6.95869.58369.5836.95869.58369.5831.92719.27288.8541.92719.27288.8541.04310.43499.2891.04310.43499.289根據(jù)各個(gè)子系統(tǒng)提煉的主成分，得出兩個(gè)子系統(tǒng)各年的綜合評(píng)價(jià)值，如表七：表七每年綜合發(fā)展指數(shù)年份港口城市2005-7.50963-12.20632006-1.48976-6.6734220073.0333390.05835320080.6370346.4323920095.32902412.38899得到各個(gè)系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)以后通過(guò)Matlab對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸得到城市對(duì)港口及港口對(duì)城市的回歸方程，分別為：gangkou=0.4426xchengshi

chengshi=1.7792xgangkou根據(jù)以上式子分別計(jì)算出港口對(duì)城市要求的協(xié)調(diào)值，城市對(duì)港口要求的協(xié)調(diào)值，再根據(jù)式(12)得到城市與港口間的協(xié)調(diào)發(fā)展度u.表八系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度年份協(xié)調(diào)度協(xié)調(diào)等級(jí)20050.98643優(yōu)質(zhì)和諧20060.84675初級(jí)和諧20070.74626瀕臨失調(diào)20080.7495瀕臨失調(diào)20090.91666良好和諧七、結(jié)果分析由問(wèn)題一中的相應(yīng)的關(guān)聯(lián)序r>r表明第三產(chǎn)業(yè)與集裝箱吞吐量的關(guān)聯(lián)程度21大于第二產(chǎn)業(yè)與集裝箱吞吐量的關(guān)聯(lián)程度；另一方面，兩者的關(guān)聯(lián)度相差并不是很大且都大于0.5，說(shuō)明他們與集裝箱吞吐量有一定的關(guān)聯(lián)。問(wèn)題二結(jié)果表明寧波單位GDP所要求的港口吞吐量呈逐年下降趨勢(shì)，單位港口吞吐量所對(duì)應(yīng)的GDP雖然有所增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)幅度越來(lái)越小，且趨近與零，寧波港口的發(fā)展對(duì)寧波城市的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)作用正在逐步減弱。問(wèn)題三中分析所繪制的比較圖形可以看出港口規(guī)模、城市經(jīng)濟(jì)、就業(yè)機(jī)會(huì)總體上都在增長(zhǎng)，而港口貨物結(jié)構(gòu)總體在下降。圖一可以看出城市規(guī)模、就業(yè)機(jī)會(huì)的增長(zhǎng)率要大于港口規(guī)模的增長(zhǎng)率，港口規(guī)模有偏離城市經(jīng)濟(jì)以及就業(yè)機(jī)會(huì)的趨勢(shì)；同理，圖二可以看出港口貨物結(jié)構(gòu)也逐漸偏離城市經(jīng)濟(jì)以及就業(yè)機(jī)會(huì)；所以可以得出結(jié)論寧波的港口規(guī)模、港口貨物結(jié)構(gòu)不能很好地發(fā)展寧波經(jīng)濟(jì)，也不能很好地創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。問(wèn)題四設(shè)利用主成分分析法求出的的港口和城市系統(tǒng)的綜合發(fā)展指數(shù)分別為f(X)和g(Y)，它具有如下性質(zhì)：(9)由于主成分分析法是以某一系統(tǒng)若干年的指標(biāo)為一整體,通過(guò)分析每個(gè)指標(biāo)在這個(gè)整體中的權(quán)重求出的各年的綜合發(fā)展指標(biāo),這個(gè)指標(biāo)反映的是該年在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中的相對(duì)水平,而不是絕對(duì)水平.也就是說(shuō)得到的綜合指數(shù)既有正數(shù)又有負(fù)數(shù)。當(dāng)其為正值時(shí)表示該年度的發(fā)展水平高于評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的平均發(fā)展水平；其為0時(shí)表示平均水平；當(dāng)其為負(fù)值時(shí)表示該年度的發(fā)展水平低于評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的平均發(fā)展水平。系統(tǒng)發(fā)展水平越高，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)越大。將兩個(gè)系統(tǒng)的綜合指數(shù)進(jìn)行比較得到圖三。圖三城市與港口系統(tǒng)綜合指數(shù)比較圖由圖三可以看出港口系統(tǒng)發(fā)展在后期滯后嚴(yán)重，已經(jīng)跟不上城市系統(tǒng)的發(fā)展，因此要轉(zhuǎn)變港口增長(zhǎng)模式。八、模型推廣由于題設(shè)給出了眾多的因素的數(shù)據(jù)，而我們所選取的指標(biāo)是人為定義與其相關(guān)性大的作為指標(biāo)，有一定的主觀因素，為了進(jìn)一步減少主觀因素，可以用SPSS將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入，得到?jīng)]每項(xiàng)之間的相關(guān)關(guān)系，然后選取其中相關(guān)度大的定義為影響這個(gè)因素的指標(biāo)，最后進(jìn)行下一步計(jì)算。九、模型的評(píng)價(jià)與改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：在研究多變量時(shí)，主成分分析法能夠在減少變量的同時(shí)還能得到足夠多的信息量；降低所研究的數(shù)據(jù)空間的維數(shù)；通過(guò)正交旋轉(zhuǎn)對(duì)變量進(jìn)行分組，構(gòu)造評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)，并且每個(gè)變量指標(biāo)都包含在內(nèi)，保證了評(píng)價(jià)體系的完備性。缺點(diǎn)：1.灰色斜率關(guān)聯(lián)度存在一定程度的缺陷，該模型不能反映序列間的正、負(fù)相關(guān)關(guān)系不滿足規(guī)范性或不滿足保序性；2.有可能導(dǎo)致信息損失。模型改進(jìn)：把平均相對(duì)變化率的構(gòu)成差與構(gòu)成比兩者結(jié)合起來(lái)定義關(guān)聯(lián)系數(shù)的，改進(jìn)后的灰色斜率關(guān)聯(lián)度能夠反映序列的正、負(fù)相關(guān)關(guān)系，并且對(duì)原始序列進(jìn)行無(wú)量綱化變換處理時(shí)不影響關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度的值。參考文獻(xiàn)：[1]王學(xué)民，應(yīng)用多元分析，上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社，2004.1；[2]/tjfx/dfxx/t20080807_402497497.htm，2010.8.16.[3]常冬銘，寧波市港口與城市互動(dòng)關(guān)系研究，2008.5陳飛宇雷歡，模糊綜合評(píng)價(jià)在圖書(shū)管購(gòu)書(shū)經(jīng)費(fèi)分配中的應(yīng)用，第26卷第3期，2009.6；李洪英，港口與城市協(xié)調(diào)發(fā)展度的評(píng)價(jià)研究——以寧波港為例，2009.汪玲留曉東，港口與城市環(huán)境及資源的協(xié)調(diào)發(fā)展度研究——以大連市為例，港工技術(shù)，2008.12附件附件附件一：23371943543015169330393567405163803836358073611879923371943543015169330393567405163803836358073611879930969.117067890617009234518.699350027815903136185.3210846295969388427275687965521011838385104234329