Успейте опубликовать статью: прием статей до 20 апреля , публикация выпуска 30 апреля
Теория и практика науки и образования №5 (5) июль 2026 г.
Экономические науки
Препринт
20.07.2026
Кластерная типологизация областей Центрального федерального округа по доходам населения, заработной плате и ВРП на душу населения
Автор
Марчукова Кристина Владимировна
Библиографическое описание
Марчукова К.В. Кластерная типологизация областей Центрального федерального округа по доходам населения, заработной плате и ВРП на душу населения // Теория и практика науки и образования. — 2026. — № 5 (5). — URL: https://smart-science.net/arhiv/5/14/
Теория и практика науки и образования №5 (5) июль 2026 г.
⏳ Препринт · Файл будет доступен после публикации выпуска
Аннотация
По данным Росстата за 2024 г. выполнена типологизация 16 областей Центрального федерального округа без г. Москвы и Московской области. Использованы среднедушевые доходы, заработная плата и ВРП на душу населения. После стандартизации применен метод k-средних. Пять кластеров выбраны по трем критериям качества, проверка по двум главным компонентам, объясняющим 96,0% дисперсии, сохранила состав групп. Типология имеет диагностический характер.
Ключевые слова
региональная экономика
межрегиональная дифференциация
кластерный анализ
доходы населения
заработная плата
ВРП на душу населения
Abstract
Rosstat data for 2024 are used to classify sixteen Central Federal District oblasts, excluding Moscow and Moscow Oblast. The variables are per capita monetary income, wages and gross regional product per capita. After standardization, k-means clustering was applied. Five clusters were selected by three validity indices; a two-component sensitivity check explaining 96.0% of variance reproduced the grouping. The typology is diagnostic rather than rigid.
Keywords
regional economy
interregional differentiation
cluster analysis
k-means
per capita monetary income
wages
gross regional product per capita
Введение
Доходы населения и заработная плата взяты из сборника Росстата «Регионы России. Социально-экономические показатели. 2025» [1]. ВРП на душу населения получен из электронной книги Росстата «Валовой региональный продукт по субъектам Российской Федерации с 1998 г.»: использован показатель в рублях за 2024 г. [2]. Все величины представлены в текущих ценах; поправка на стоимость жизни не применялась.
Применено z-преобразование zᵢⱼ = (xᵢⱼ- x̄ⱼ) / sⱼ. После стандартизации признаки учитывались на равных основаниях, без экспертного назначения различных весов. Расчеты выполнены в Python 3.13.5, pandas 2.2.3, NumPy 2.3.5 и scikit-learn 1.8.0. Спецификация основной модели: KMeans(init="k-means++", n_init=50, max_iter=300, tol=1e-4, random_state=42, algorithm="lloyd").
Рассматривались k = 2-6. При k = 7 возникает одноэлементная группа, поэтому дальнейшее дробление небольшой выборки признано нецелесообразным. Число кластеров оценено по коэффициенту силуэта [5], индексам Калинского-Харабаша [6] и Дэвиса-Болдина [7]. Буквы A-E присвоены после расчета по профилям центров и не являются исходными метками алгоритма.
Парные коэффициенты корреляции составили 0,350 для доходов и заработной платы, 0,661 для доходов и ВРП, 0,797 для заработной платы и ВРП, Для проверки влияния взаимосвязи показатели преобразованы методом главных компонент [4], Первые две компоненты объясняют 96,0% дисперсии; состав пяти кластеров полностью совпал с основной моделью (скорректированный индекс Рэнда = 1,000),
Применено z-преобразование zᵢⱼ = (xᵢⱼ- x̄ⱼ) / sⱼ. После стандартизации признаки учитывались на равных основаниях, без экспертного назначения различных весов. Расчеты выполнены в Python 3.13.5, pandas 2.2.3, NumPy 2.3.5 и scikit-learn 1.8.0. Спецификация основной модели: KMeans(init="k-means++", n_init=50, max_iter=300, tol=1e-4, random_state=42, algorithm="lloyd").
Рассматривались k = 2-6. При k = 7 возникает одноэлементная группа, поэтому дальнейшее дробление небольшой выборки признано нецелесообразным. Число кластеров оценено по коэффициенту силуэта [5], индексам Калинского-Харабаша [6] и Дэвиса-Болдина [7]. Буквы A-E присвоены после расчета по профилям центров и не являются исходными метками алгоритма.
Парные коэффициенты корреляции составили 0,350 для доходов и заработной платы, 0,661 для доходов и ВРП, 0,797 для заработной платы и ВРП, Для проверки влияния взаимосвязи показатели преобразованы методом главных компонент [4], Первые две компоненты объясняют 96,0% дисперсии; состав пяти кластеров полностью совпал с основной моделью (скорректированный индекс Рэнда = 1,000),
Таблица 1
Критерии выбора числа кластеров
| k | Силуэт | Калинский–Харабаш | Дэвис–Болдин | Мин. размер |
| 2 | 0,410 | 14,933 | 0,783 | 5 |
| 3 | 0,338 | 13,608 | 0,894 | 3 |
| 4 | 0,405 | 16,231 | 0,710 | 3 |
| 5 | 0,429 | 17,266 | 0,660 | 2 |
| 6 | 0,373 | 16,802 | 0,712 | 2 |
Источник: рассчитано автором.
При k = 5 одновременно получены максимальные значения силуэта (0,429) и индекса Калинского-Харабаша (17,266), а также минимальный индекс Дэвиса–Болдина (0,660). При k = 6 все три критерия ухудшаются. Поэтому пяти-кластерное решение формально предпочтительно среди сопоставимых вариантов. Силуэт около 0,43 указывает на умеренную разделенность групп.
Результаты кластеризации
Таблица 2
Состав и средние показатели кластеров
| Кластер | Области | Доходы, руб./мес. | Оплата труда, руб./мес. | ВРП на душу, руб./год |
| A | Белгородская, Липецкая, Ярославская | 54 889 | 66 526 | 941 145 |
| B | Калужская, Тульская | 52 303 | 74 032 | 873 314 |
| C | Владимирская, Курская, Рязанская, Тверская | 48 382 | 64 752 | 745 038 |
| D | Брянская, Ивановская, Тамбовская | 47 600 | 54 459 | 601 283 |
| E | Воронежская, Костромская, Орловская, Смоленская | 52 952 | 59 200 | 717 558 |
Источник: рассчитано автором.
Кластер A объединяет Белгородскую, Липецкую и Ярославскую области: доходы, заработная плата и ВРП выше невзвешенного среднего на 7,4; 5,7 и 23,2% соответственно. Кластер B представлен Калужской и Тульской областями; его отличают максимальная заработная плата (+17,6%) и повышенный ВРП (+14,3%).
В кластер C вошли Владимирская, Курская, Рязанская и Тверская области: заработная плата выше среднего на 2,9%, доходы и ВРП ниже на 5,3 и 2,5%. Кластер D включает Брянскую, Ивановскую и Тамбовскую области; все показатели ниже среднего, особенно ВРП (-21,3%). Кластер E объединяет Воронежскую, Костромскую, Орловскую и Смоленскую области: доходы выше среднего на 3,6%, зарплата и ВРП ниже на 5,9 и 6,1%.
В кластер C вошли Владимирская, Курская, Рязанская и Тверская области: заработная плата выше среднего на 2,9%, доходы и ВРП ниже на 5,3 и 2,5%. Кластер D включает Брянскую, Ивановскую и Тамбовскую области; все показатели ниже среднего, особенно ВРП (-21,3%). Кластер E объединяет Воронежскую, Костромскую, Орловскую и Смоленскую области: доходы выше среднего на 3,6%, зарплата и ВРП ниже на 5,9 и 6,1%.
Обсуждение и ограничения
Типология показывает, что сходство по одному показателю может сочетаться с различиями по другим. Кластеры не образуют рейтинг и не доказывают причинных связей. Доходы и заработную плату нельзя сравнивать напрямую: первый показатель рассчитывается на жителя, второй - на работника организаций.
Практическая ценность типологии состоит в определении направлений углубленного анализа. Для кластеров A и B следует оценивать связь производственной результативности с реальными доходами и занятостью; для C и E- структуру доходов, демографическую нагрузку и трудовую мобильность; для D- производительность, инвестиции и удержание человеческого капитала. Эти направления являются проверяемыми гипотезами, а не готовыми рекомендациями.
Ограничения связаны с малой выборкой, одним годом, номинальным характером показателей, отсутствием поправки на стоимость жизни и чувствительностью k-средних к составу признаков. ВРП может уточняться Росстатом. Совпадение результатов после перехода к главным компонентам подтверждает устойчивость к корреляции признаков, но не заменяет проверки состава групп на данных нескольких лет.
Практическая ценность типологии состоит в определении направлений углубленного анализа. Для кластеров A и B следует оценивать связь производственной результативности с реальными доходами и занятостью; для C и E- структуру доходов, демографическую нагрузку и трудовую мобильность; для D- производительность, инвестиции и удержание человеческого капитала. Эти направления являются проверяемыми гипотезами, а не готовыми рекомендациями.
Ограничения связаны с малой выборкой, одним годом, номинальным характером показателей, отсутствием поправки на стоимость жизни и чувствительностью k-средних к составу признаков. ВРП может уточняться Росстатом. Совпадение результатов после перехода к главным компонентам подтверждает устойчивость к корреляции признаков, но не заменяет проверки состава групп на данных нескольких лет.
Заключение
По актуализированным данным Росстата за 2024 г. построена пяти-кластерная типология 16 областей ЦФО за исключением г. Москвы и Московской области. Выбор числа групп согласуется с тремя критериями, а влияние корреляции проверено методом главных компонент. Приведенные источники, параметры стандартизации и спецификация алгоритма позволяют воспроизвести расчет. Типология может использоваться как первый диагностический этап для последующего анализа цен, бедности, занятости, миграции и отраслевой структуры.
***
- Регионы России. Социально-экономические показатели. 2025 : статистический сборник / Федеральная служба государственной статистики. — М. : Росстат, 2025. — 1035 с. — URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Region_Pokaz_2025.pdf (дата обращения: 18.06.2026).
- Валовой региональный продукт по субъектам Российской Федерации за 1998–2024 гг. : электронная таблица / Федеральная служба государственной статистики. — Обновлено 05.03.2026. — URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/VRP_s_1998.xlsx (дата обращения: 11.06.2026).
- Кетова К. В., Касаткина Е. В., Вавилова Д. Д. Кластеризация регионов Российской Федерации по уровню социально-экономического развития с использованием методов машинного обучения // Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. — 2021. — Т. 14, № 6. — С. 70–85. — DOI: 10.15838/esc.2021.6.78.4.
- Bezrukov A. V. Analysis of Regional Cluster Structure by Principal Components Modelling in Russian Federation. — 2020. — arXiv:2010.10625. — DOI: 10.48550/arXiv.2010.10625.
- Rousseeuw P. J. Silhouettes: A Graphical Aid to the Interpretation and Validation of Cluster Analysis // Journal of Computational and Applied Mathematics. — 1987. — Vol. 20. — P. 53–65. — DOI: 10.1016/0377-0427(87)90125-7.
- Caliński T., Harabasz J. A Dendrite Method for Cluster Analysis // Communications in Statistics. — 1974. — Vol. 3, № 1. — P. 1–27. — DOI: 10.1080/03610927408827101.
- Davies D. L., Bouldin D. W. A Cluster Separation Measure // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. — 1979. — Vol. PAMI-1, № 2. — P. 224–227. — DOI: 10.1109/TPAMI.1979.4766909.
📝
Опубликуйте свою статью
Препринт в течение 3-5 рабочих дней после оплаты.
Справка о публикации и электронная версия журнала включены.