湖北省农民人均纯收入的聚类实证分析和预测

毕业设计（论文）题目：湖北省农民人均纯收人的聚类实证分析和预测学院：数理学院专业名称：信息与计算科学学号：201241210203学生姓名：颜志凯指导教师：刘花璐老师2016年05月3日毕业设计（论文）1摘要农民人均纯收入是一项非常重要的统计指标，这一指标可以很直接的反应农民生产，生活，消费，积累等社会活动情况。根据湖北省经济年湖北省农民人均纯收入的数据，本文利用聚类分析法中的系统聚类法分析湖北省农民年人均纯收入，得到湖北省主要地区的农民收入情况跟等级分类.再用拟合函数，对湖北省农民人均纯收入进行预测，进一步得到相关结论.在数理统计基础上对湖北省农业发展以及未来形势的预测提出一些有益的建议，供有关部门参考.关键字农民人均纯收入；SPSS；Matlab;聚类分析；预测毕业设计（论文）2AbstractPercapitanetincomeoffarmersisanimportantstatisticalindicator,thisindicatorcanbedirectresponsefarmers'productionandlife,consumptionandaccumulationofsocialactivity.AccordingtoeconomicannualpercapitanetincomeoffarmersinHubeiprovince,inthispaper,weusehierarchicalclusteringmethod,onekindofclusteringanalysistoanalyzepercapitanetincomeoffarmersinHubeiprovince,sowecanlearnaboutthesituationandgradeofthe12majorcityofHubeiprovince.Thenfittingfunctioncanbeusedtopredictthenetincome,furtherrelatedconclusionscanbereached.OnthebasisofmathematicalstatisticstopredictingthefuturesituationofagriculturaldevelopmentinhubeiprovinceandputforwardsomeusefulSuggestionswhichcanbereferedtobyrelateddepartments.KeywordsRuralpercapitanetincome,SPSS,Matlab,clusteranalysis,prediction毕业设计（论文）3目录第一章前言...............................................4第二章湖北省农民人均纯收入的研究现状......................52.1农民人均纯收入的概念................................52.2湖北省农民人均纯收入的特征..........................52.3农民人均纯收入对经济发展促进作用的理论分析..........62.4农民人均纯收入提高的必要性..........................6第三章湖北省农民人均纯收入的聚类实证分析..................73.1聚类实证分析的介绍..................................73.2系统聚类分析法......................................73.2.1按照地区的聚类分析.............................83.2.2按照年份的聚类分析............................10第四章湖北省农民人均纯收入的预测.........................144.1用回归分析进行预测.................................144.2建立模型并求解.....................................13第五章湖北省农民未来发展的几点建议........................19致谢......................................................20参考文献..................................................21毕业设计（论文）4第一章前言当前的国际发展大趋势下，中国的农业生产与发展引起了全社会的广泛关注。农民的人均纯收入的研究，可以直接的了解到中国的生产力以及发展水平，对党中央作出科学合理的发展规划意义重大。但目前的研究情况主要存在以下一些问题，首先是对研究的重视度不够，很多地区农民人均纯收入以及各项行业比例的数据不全，没有研究的理论依据，没有建立完善的数据库去指导科学的农业改革和发展。其次是研究的程度不够深入，研究的层次不够高，这方面的理论层次还停留在比较低端的层面[2]。中国是世界上农民占据人口总数比例最大的国家，中国目前有9亿人是农民，农业收入是中国财政收入的左臂右膀，中国农民的生产生活以及发展状况直接关系到中国的发展，影响到中国在世界上的地位。湖北省位于中国中部地区，水资源和水产资源丰富，俗称“鱼米之乡”，是一个农业大省。农民人均纯收入指的是农民一年总的经济来源减去相应的各扣除的费用的总和。纯收入的主要作用是进行再次投资或者是用于各种生产生活消费,直接反映了该地区的生活水平。目前只有上海，北京，天津，江浙地区等地发的农民人均纯收入破万元，此外还有江苏，福建等少数地区的农民人均纯收入在8000元以上，湖北省农民人均纯收入在中国范围内处于中等水平[13]，经济发展的潜力还有待进一步开发，基于此，为响应政府的十三五规划，提升中国的发展水品，落实解决三农问题，我们有必要根据实时的数据来了解中国农民的生产生活水平，为政府制定科学的发展计划创造条件。这不仅是数理统计方面的新发现，更为中国农村经济发展，经济结构转变提供理论指导。毕业设计（论文）5第二章湖北省农民人均纯收入的研究现状2.1农民人均纯收入的概念农民人均纯收入，顾名思义，指的是农民人均纯收入指的是农民一年总的经济来源减去相应的各扣除的费用的总和。纯收入的主要作用是进行再次投资或者是用于各种生产生活消费,直接反映了该地区的生活水平。相应的指标还应该包括人均可支配收入，农民人均纯收入的计算方法为：农民的可支配收入=农民的总收入-家庭总费用的支出-各项税费缴纳的支出-用于生产的固定资产折旧和损耗-财产性的支出-转移性的支出。2.2湖北省农民人均纯收入的特征湖北省属于农业大省，位于长江中下游地带，是中国的腹地，有千湖之省之称。地域总面积18.59万平方公里，第一产业的收入在农业总收入中的比例大于百分之六十，近几年农业收入的增速放缓，农民人均纯收入在全国的排名下滑，但总的来说，农业各方面的发展趋于平稳。农业的发展架构日益完善，农业机械化和科技化方面逐步提升，农民人均纯收入逐年提高，农民生活水平逐步提高。根据最新的统计数据，“三农”发展在2014年一年内取得重大的进展，继北京，上海等地之后，湖北省地区农民人均可支配收入达到新高的10849元，农民人均纯收入也历史性的达到9925.7元，与上一年相比较而言增加了1058.7元，整体增加幅度为11.94%，在连续的十一年里保持持续快速增长，这个数据高于全国的平均水平33.7元，高的比例达到0.34%，这是自从2000年后实现农民收入增加的历史性大突破[12].湖北省农民的收入来源主要由转移性收入，家庭经营总收入，工资收入，财产性的收入，这四个板块构成，其中家庭经营收入占最大的比重，所占的比重超过百分之七十。在家庭经营总收入中，第一产业收入在所有的产业中所占的比重最大，超过了百分之九十。毕业设计（论文）62.3农民人均纯收入对经济发展促进作用的理论分析农民人均纯收入是影响经济发展的举足轻重因素，在农业经济发展中具有主导性地位，其变化与发展的情况与经济的发展和经济总量的增长存在着密切的关系.我们用tY表示在t时期内的总产量，ity代表产业i在t时期内的产出，于是有：iittyY（2-1），将它进行微分，得到：iitiittdyyddY（2-2），将上述等式变形可以得到：ititititititttYyydyYdyYdY（2-3）ttYdY可以代表总产出的增长，ititydy代表产业i的增长，即不同种类产业的发展状况，titYy则代表产业结构，即各产业间的比配置关系和各项的比例.可以很容易得知，各个产业都增长是经济总量增长的必要条件。结合实际，考虑到中国的农业收入在GDP中占有相当大的比例，根据相关的权重比例可知，占比最大的因素的量的变化对总体的影响最大，所以可以说农民人均纯收入的提升对经济的增长意义重大[6]。2.4农民人均纯收入提高的必要性从理论，社会，现实以及国家目前发展的情况来看，农民人均纯收入的提高对发展湖北省发展经济具有举足轻重的意义，主要表现在以下几个方面：（1）农民人均纯收入提高能够促进经济资源配置效率提高，促进经济结构转型，优化经济发展体系。（2）农民人均纯收入提高能够最大限度地发挥科技创新与应用对经济增长的推动作用，最终促进和加速经济增长.（3）农民人均纯收入提高能够推动对外贸易结构的改善，助推外向型经济的发展.（4）提高农民人均纯收入，是国家发展水平提升的直接体现，市居民生活水平提升的重要指标。（5)提高农民人均纯收入，有助于中国在世界经济上的地位的提升，实现中国的长远发展。毕业设计（论文）712(1)nn第三章湖北省农民人均纯收入的聚类实证分析3.1聚类实证分析的介绍聚类实证分析，又可以称作集群分析，我们根据事物的统计学特征以及规律，观察已知的各个样品之间的相对和绝对关系.可以用两个样品之间的距离来确定两个不同样品之间的疏密关系，距离比较近的可以归为一类，距离远的就不能归为一类.根据理论依据的不同，聚类分析可以分为系统聚类分析法，Q型聚类分析法，模糊聚类分析法，加入法，动态聚类法等等.作为数理统计学中比较常用的分析方法之一，聚类分析法在生物科学，计算机技术，金融经济学等方面都有着广泛的应用[15].3.2系统聚类分析法系统聚类分析法，首先是要确定样本或者变量之间的距离，然后根据样本间的距离来确定不同的类之间的距离.这就要求我们将若干个变量各自分类，接下来就将彼此之间距离较近也就是性质相近或相似的合起来化为一个新的类别，此时我们得到的类别比开始的时候减少一类，然后再进行上一步操作，把特点相近的两个类又分为一类，这样我们得到的类别比上一次分类又减少一类，重复这个操作，直到把所有研究的样本或者变量归为一类为止[11].这种方法的具体操作方法是：选取的n个样本各自成为一类，首先要计算出来的是个距离或者说是相识度，然后把两个相似度最小的变量合为一类，接下来就结合实际情况按照聚类的方法分析这个类与其他n-2个类的距离，如此循环进行下去，最后所有的类最后被归结为一个大的类，需要注意的就是没进行一次合并相似的类，总类别的个数就要减少一个.在本文的研究中，我们选取了湖北省的12个主要的地级市的农民人均纯收入的数据作为研究样本，所有的数据都来自2015年湖北省统计年鉴，将得到的原始数据利用MATLAB,SPSS19等数学软件进行处理，方便后面的聚类分析.表3-1是最原始的数据.毕业设计（论文）8表3-1湖北省12个主要省区农民人均纯收入[14]2005200620072008200920102011201220132014武汉4341474853716349716182959814111901439016160黄石28103182374243744811552464877477978110957十堰1990219124902841311034994044456662127