中部地區經濟格局動態演變的空間分析

王鑫磊，陳 斐，王海萍

（南昌大學 a.中國中部經濟發展研究中心；b.經濟與管理學院，江西 南昌 330047）

一、引 言

區域經濟空間關聯研究是地理學關注的焦點之一，也是現代區域經濟學研究的主要方向之一[1]。近年來，關于區域經濟格局的研究已成為學術界關注的熱點，其中有關區域差異與極化問題的研究較多[2-10]。相關研究按研究尺度可以分為以下幾類：一是以省級行政區域為單元開展的相關研究[10-11]。這類研究從整體上對經濟差異與極化進行分析，但忽略了省內或區域內的經濟差異與極化。事實上，改革開放以來中國部分省份或區域內部的經濟差異與極化現象比較明顯。甄峰（2000）認為廣東省的空間結構區域出現多極化且形成次級核心區[12]；歐向軍（2004）以人均GDP指標定量評價了江蘇省區域經濟差異與極化的總體水平與變化特征，并認為江蘇

省區域經濟極化明顯表現為南北區域的分化與城鄉分化兩個方面[12]。二是以地級或縣級區域為單元開展的相關研究[2，14-16]。這類研究大部分在考察時間上不連續，不能動態地考察區域經濟差異與極化問題。三是對東、中、西部三大地域開展的研究[17-20]。從研究文獻的數量來看，對中部地區的研究相對欠缺。綜上，大多已有研究成果是關于國家、?。ㄊ校┑葏^域經濟差異與極化的變化，基于小尺度研究單元且時間連續，并能反映區域差異的動態演化過程的研究則非常欠缺；以往的研究視角大多側重于不同時間斷面上的絕對差異，忽略了經濟增長速度的差異，然而，只有把握區域經濟增長速度的差異才能更好地認識區域經濟發展的空間格局，從而把握經濟增長的空間走向[15]。

隨著國家“促進中部崛起”戰略的提出，中部各地區由于行政區劃分割造成的區域經濟聯系松散、產業結構不合理等問題日益凸顯。目前，關于中部地區經濟格局的研究成果較少，因此，如何采用適當尺度的研究單元開展中部地區經濟空間格局及其動態演變的相關研究，具有重要的現實意義。顯然，以中部各省份為研究單元其面域偏大，不能反映出區域內部的經濟格局狀況；而以各縣為研究單元，會將市區與縣在同一尺度上進行比較，事實上，市區與縣的經濟情況相差較大，不具有可比性。基于此，本文將選取地級單位為基本研究單元，通過分析近20年中部地區各地級單位的人均地區生產總值數據，基于加權重心模型、空間自相關等方法，對1991年以來中部地區的經濟重心偏移、經濟差異與集聚、經濟增長等變化過程加以分析，以期揭示中部地區經濟發展格局的動態演變過程，進而為協調中部地區間的經濟聯系、促進中部地區經濟發展政策的制定等提供一個實證參考。

二、數據與研究方法

（一）研究對象的選取與數據處理

中部地區包括河南省、湖北省、湖南省、安徽省、山西省、江西省六個省份，共88個市（州）。由于1991年以來中部地區各地級市的行政區劃有所變動，本文將采用2008年的行政區劃對之前的數據進行修正，對變動的區域，將縣級單元進行合并，其中，仙桃、潛江、天門市并入武漢市，神農架林區并入襄樊市?；诖?，本文選取中部地區84個地級市作為研究對象，以人均GDP、地理坐標為研究指標，搜集中部地區84個地級市1991年以來的人均GDP數據、行政中心地理位置數據。為了增加數據的可比性，本文采用GDP減縮指數將所有年份數據轉換為1991年不變價，統計數據主要來源于各年份中部各省份的統計年鑒、中國城市統計年鑒；本文空間數據來源于國家地理信息數據庫，各地級市坐標以行政中心坐標表示。

（二）研究方法

傳統的區域經濟格局研究方法，未能從空間的角度動態分析區域的空間格局變化，由于忽視了地理位置、空間相互作用等因素，因此無法真正反映出區域經濟格局連續變化的空間特征與成因。基于此，本文采用空間分析方法來研究中部經濟空間格局的動態演變。具體包括加權重心模型和空間自相關分析。重心在物理學領域是指物體內各點所受重力產生合力的作用點，將其推廣到地理學領域，經濟重心是指在區域空間上前后左右各個方向上的力量對比能夠維持其平衡的[21]。空間自相關是從空間的角度來描述區域社會經濟現象之間相互作用的一種空間統計方法[22]，通過對事物或現象的空間分布格局進行描述與可視化，從而總結出空間集聚和空間異?，F象，并揭示研究對象之間的空間相互作用機制[23]。因此，將空間自相關方法應用到區域經濟中，可以更科學地分析和探測社會現象的空間變化模式。本文選擇全局空間自相關方法對人均GDP、人均GDP增長率分別加以分析。

1.經濟重心加權模型

經濟重心以經濟指標為權重，并將其賦予空間對象的幾何坐標。計算公式為：

式中，Xt、Yt表示中部地區第t年的經濟重心坐標；xti、yti為第i個地級市的行政中心坐標；Gti為第i個地級市在第t年的人均GDP。

2.空間自相關分析

所謂空間自相關是指一個區域單元上的某種地理現象或某一屬性值與鄰近區域單元上同一現象或屬性值的相關程度。一種現象的觀測值如果在空間分布上呈現出高的地方周圍也高，低的地方周圍也低，稱為空間正相關，表明這種現象具有空間擴散的特性；如果呈現出高的地方周圍低，低的地方周圍高，則稱為空間負相關，表明這種現象具有空間極化的特性；如果觀測值在空間分布上呈現出隨機性，表明空間相關性不明顯，是一種隨機分布的現象。

空間自相關分析分為全局空間自相關分析與局部空間自相關分析。全局空間自相關分析指標主要有Moran’s I、Geary’s C和Getis’G[24-26]，通過全局自相關檢驗可得到總體的空間關聯結構模式，能有效檢測由于空間相關性引起的空間差異。局部空間自相關分析方法主要包括Moran散點圖和Getis-Ord Gi*統計量等。前者通過散點圖的形式，定性地區分每個地區與其周邊地區經濟間的相互關系；而后者采用定量方法分析這些關聯的具體程度，用于識別不同空間位置上的高值簇與低值簇，并顯示出經濟熱點區（hot spots）與冷點區（cold spots）的空間分布。

本文選取最常用的Moran’s I指數來測度全局空間自相關情況，采用Getis-Ord Gi*來分析局部空間自相關情況。

當Moran’I值為正且顯著時，表明區域內存在正的空間自相關，即高—高集聚或低—低集聚；當Moran’I值為負且顯著時，存在負的空間自相關，即高—低集聚或低—高集聚；當Moran’I值為0時，觀測值呈獨立的隨機分布。

當Gi*值為正且顯著時，表明地級市i周圍的值相對較高，屬高值熱點區；反之，如果當Gi*值為負且顯著時，則表明地級市i周圍的值相對較低，屬低值冷點區。

本文進行空間自相關分析時，空間權值矩陣采用公共邊界法，即空間多邊形之間若具有公共邊界則賦予權重1，否則權重為0。

3.經濟增長率分析

使用空間自相關方法對各研究單元每年人均GDP的增長率進行分析。為了使不同時段的增長速度具有可比性，所考察時段的平均增長速度通過以下公式計算得到：

式中，P為t1到t2時段內人均GDP的平均增長速度；n為時段長度，即n=t2-t1；ai為按1991年不變價格換算后計算得到的第i年人均GDP增長速度。

三、結果分析

（一）中部地區經濟水平格局的時空演變

1.經濟重心的動態偏移

從經濟重心的位置來看（見圖1），除了1991年中部地區的經濟重心在湖北省境內，其余年份均在河南省境內。總體來看，經濟重心呈現出“北→西南→西北→南”方向“M型”偏移的趨勢。具體來看，1991—1997年經濟重心向北偏東方向移動趨勢，1998—2002年向西偏南方向移動，2003—2006年向北偏西方向移動，2007—2010年經濟重心向南方向移動。經濟重心的偏移與經濟水平成正相關，即經濟水平相對越高的區域，其重心權重越大，經濟重心就會向該區域偏移。由此得出，1991年以來，中部地區西部與北部區域的經濟發展情況要優于東部和南部。

圖1 中部地區經濟重心變化分布圖（1991-2010）

2.經濟水平格局的全局自相關分析

從表1中可知，1991年以來的Moran’s I指數值全部為正且逐漸減小，說明中部地區經濟水平相似的地區集聚分布，即高—高集聚，或低—低集聚。由此可見，中部各地級市的經濟水平很大程度上受到了周圍市區的影響，但集聚趨勢逐漸減弱（見圖2），由此可以得出，一些距高經濟水平區較近的區域由于受到經濟輻射強度的減弱而使得與較遠區域的經濟發展機會相對平等，尤其是2005年以后，Moran’sI值下降到了0.03以下，說明該時間段內中部各地區間經濟集聚情況極不明顯，并且Moran’sI指數值呈逐漸減弱趨勢。

表1中部地區各地級市人均GDP全局空間自相關指數（1991—2010年）

圖2 中部地區各地級市人均GDP全局空間自相關指數變化（1991—2010年）

3.熱點區、冷點區的時空演變

通過局部空間自相關方法，計算得到Getis-Ord Gi*統計值，在ArcGIS中采用Quantities分類方法，按從高到低將Gi*值劃分為4個取值范圍，并分別定義為熱點區、次熱點區、次冷點區、冷點區，從而生成中部地區經濟空間格局的分布圖。由于篇幅所限，本文只列舉了1991、1998、2005、2010年的中部地區經濟熱點區、冷點區分布圖（圖3）。從整體來看，1991年以來中部地區經濟熱點區和冷點區變動不大，但局部地區有較大變動。熱點主要集中在湖北省東部，但2005和2010湖北省黃岡市熱點消失，河南省中部、安徽省東南部熱點增加。冷點區主要集中在安徽省西北部、河南省東南部、湖南省西部、江西南部，山西省內冷點有向北轉移趨勢，江西省內冷點有減少趨勢。

熱點主要分布在：（1）省會城市：其中武漢市、鄭州市與其他區域組成連續的熱點區，擴散和帶動作用比較明顯。長沙市、太原市熱點作用相對較弱，合肥市、南昌市未形成過熱點；（2）省會城市周邊區域：武漢市、鄭州市及其周邊區域形成連續的熱點區、次熱點區，其擴散和帶動作用明顯。由此可以得出，在省會城市的帶動下，中部地區逐漸形成不同的城市群與經濟增長極。其中，以武漢為中心的武漢城市群、以鄭州為中心的中原城市群、以長沙為中心的長株潭城市群已經形成。

圖3 中部地區各地級市人均GDP熱點區、冷點區分布圖（1991、1998、2005、2010年）

（二）中部地區經濟增長格局的時空演變

1.人均GDP增長速度的全局自相關分析

從表2可以看出，1991年以來，中部地區各地級市每年的人均GDP增長指數的Moran’s I值除了2008年均為正，且表現出先增大后減小，繼而增大又減小的變化趨勢（圖4）。結果表明，中部各地區經濟增長的集聚明顯，1998—2005年集聚更強烈，說明該時間段內各地區經濟增長不平衡，出現局部經濟快速增長的情況。雖然2008年出現負相關，但并不影響其總體變化趨勢，2006年以后集聚情況減弱，說明中部崛起戰略實施后，各地區間的經濟增長差異有所減小。

表2中部地區各地級市人均GDP增長率空間自相關指數（1992—2010年）

圖4 中部地區各地級市人均GDP增長率全局空間自相關指數變化（1992—2010年）

2.經濟增長熱點區、冷點區的時空演變

由于短時間內的增長率不能代表總體的變化情況，因此，本文選擇1991、1998、2002、2005、2010年作為特征年份，來考察一定時間跨度內不同時間段的增長率空間自相關演變情況。選擇以上特征年份的主要依據是：（1）1998年處在20世紀末，當年的金融危機對中國的經濟發展影響較大，中部地區也深受影響。同時，1998年是中部地區各地級市人均GDP全局Moran’s I值降低的轉折點，也是人均GDP增長率出現第一個極大值的轉折點。（2）2002年中部各地級市人均GDP增長率的Moran’s I值第一次出現極小值。（3）2005年，國家提提出并初步實施“促進中部崛起”戰略。同時，是中部地區各地級市人均GDP全局Moran’s I值出現第二個極大值的轉折點。

由表3看出，4個時間段的人均GDP增長率全局Moran’s I值為正，且有先增大后減小的趨勢，說明不同時間段內經濟增長出現了區域集聚，其中，2005—2010年較前期的Mo?ran’s I值急劇減小，說明此時間段內中部各地區之間的經濟增長集聚情況不斷減弱。通過計算并生成4個時間段的人均GDP增長率Getis-Ord Gi*統計值分布圖（見圖5），總體來看，1991年以來，中部各地區經濟增長格局變化較大，經濟增長熱點區逐步由北部地區向南部地區推移。1991—1998年，經濟增長熱點主要分布在山西省南部、河南省中部、安徽省北部和東部。1998—2002年經濟增長熱點開始向南部省份移動，熱點主要分布在河南省中西部、湖北省大部、湖南省東北部、江西省東部。2002—2005年，經濟增長熱點向北部省份轉移，湖北省、湖南省內熱點消失，熱點幾乎全部轉移到山西省，江西省、安徽省部分地區出現次熱點區。2005—2010年，山西省內經濟增長熱點消失，熱點轉移到湖北省中東部、安徽省西部。

表3 中部地區各地級市不同時間段人均GDP增長率全局空間自相關指數

圖5 中部地區各地級市不同時間段人均GDP增長率熱點區、冷點區分布圖

四、結論與討論

通過對中部地區的經濟重心進行分析比較，并采用空間自相關方法對人均GDP、人均GDP增長率空間分析后，得出以下結論：

（1）1991年以來，中部地區的經濟重心由湖北省移動到河南省境內，經濟重心總體上呈現出“北→西南→西北→南”方向“M型”偏移的趨勢。由此得出，中部地區西部與北部區域的經濟發展情況要優于東部和南部。

（2）中部各地區的經濟水平很大程度上受到了周圍區域的影響，經濟水平相似的地區集聚分布現象比較明顯，但經濟集聚趨勢逐漸減弱，使中部各地區的經濟差異逐漸縮小，而且，經濟集聚趨勢在不斷減弱。整體來看，中部地區經濟熱點區和冷點區變動不大，但局部地區有較大變動。熱點主要集中在湖北省東部，以武漢市、鄭州市等省會城市為中心，相鄰周邊區域形成連續的熱點區、次熱點區，其擴散和帶動作用比較明顯，在這些區域逐漸形成城市群與經濟增長極。

（3）中部地區各地級市每年的人均GDP增長指數除了2008年均為正，且表現出先增大后減小，繼而增大又減小的變化趨勢。結果表明，中部各地區經濟增長的集聚現象明顯，1998—2005年集聚更強烈，說明該時間段內各地區經濟增長不平衡，出現局部經濟快速增長的情況。2006年以后集聚情況減弱，說明中部崛起戰略實施后，各地區間的經濟增長差異有所減小。

（4）從不同時間段來考慮，中部各地區的經濟增長出現了區域集聚，且呈現出先增大后減小的趨勢。1991年以來，中部各地區經濟增長格局變化較大，經濟增長熱點區逐步由北部地區向南部地區推移。其中，2005—2010年較前期的Moran’s I值急劇減小，說明此時間段內中部各地區之間的經濟增長集聚情況不斷減弱。

經濟的發展受多種因素的制約和影響，區域經濟的空間格局也受到眾多驅動因素的制約。所以，基于人均GDP的單指標分析方法有其一定的局限性，因此，基于更小尺度、深入考察和量化各種驅動因素的相關分析，將成為文本文后續深化研究的方向。

[1]陳斐.區域空間經濟關聯模式分析：理論與實證研究[M].北京：中國社會科學出版社，2008.

[2]李小建，喬家君.20世紀90年代中國縣際經濟差異的空間分析[J].地理學報，2001，56（2）：136-145.

[3]Fujita M，Hu D.Regional disparity in China 1985-1994：The effects of globalization and economic liberalization[J].Annals of Regional Science，2001，35（1）：3-37.

[4]Wang C，Barreto L，Zou J.China’s GDP：Examining provin?cial disparities（1952-1998）[J].International Journal of Asian Management，2004，3（1）：77-101.

[5]郭騰云.近50年來我國區域經濟空間極化的變化趨勢研究[J].經濟地理，2004，24（6）：743-747.

[6]蒲英霞，葛瑩，馬榮華，等.基于ESDA的區域經濟空間差異分析——以江蘇省為例[J].地理研究，2005，24（6）：965-974.

[7]徐建華，魯鳳，蘇方林，等.中國區域經濟差異的時空尺度分析[J].地理研究，2005，24（1）：57-68.

[8]歐向軍，沈正平，王榮成.中國區域經濟增長與差異格局演變探析[J].地理科學，2006，26（6）：641-648.

[9]孟斌，王勁峰，張文忠，等.基于空間分析方法的中國區域差異研究[J].地理科學，2005，25（4）：393-400.

[10]袁新敏.我國區域發展戰略回顧與評述[J].湖南科技大學學報（社會科學版），2010，（6）：94-96.

[11]王洋，修春亮.1990—2008年中國區域經濟格局時空演變[J].地理科學進展，2011，30（8）：1037-1046.

[12]甄峰，顧朝林，沈建法，等.改革開放以來廣東省空間極化研究[J].地理科學，2000，20（5）：404-410.

[13]歐向軍，顧朝林.江蘇省區域經濟極化及其動力機制定量分析[J].地理學報，2004，59（5）：791-799.

[14]趙永，王勁峰.中國市域經濟發展差異的空間分析[J].經濟地理，2007，27（3）：356-561.

[15]靳誠，陸玉麒.基于縣域單元的江蘇省經濟空間格局演化[J].地理學報，2009，64（6）：713-724.

[16]陳斐，蘭天，況學文.江西省區域經濟差異分析及其對差異調控的政策啟示[J].宜春學院學報，2003，（5）：24-28.

[17]陳國階.我國東中西部發展差異原因分析[J].地理科學，1997，17（1）：1-7.

[18]王磊，段學軍.長江三角洲地區城市空間擴展研究[J].地理科學，2010，30（5）：702-708.

[19]肖根如，程朋根，潘海燕，等.基于空間統計分析與GIS研究江西省縣域經濟[J].東華理工學院學報，2006，29（4）：348-352.

[20]宗茗.中部省份區域經濟增長空間集聚分析[D].南昌：南昌大學，2010.

[21]廉曉梅.我國人口重心、就業重心與經濟重心空間演變軌跡分析[J].人口學刊，2007，（3）：23-28.

[22]廖一蘭，王勁峰，孟斌，等.人口統計數據空間化的一種方法[J].地理學報，2007，62（10）：1110-1119.

[23]徐麗華，岳文澤.上海市人口分布格局動態變化的空間統計研究[J].長江流域資源與環境，2009，18（3）：222-227.

[24]Anselin L.Local Indicators of Spatial Association—LISA[J].Geographical Analysis，1995，27（2）：93-115.

[25]Getis A，Ord J K.The Analysis of Spatial Association by the Use of Distance Statistics[J].Geographical Analysis，1992，24：189-206.

[26]Getis A，Ord J K.Local Spatial Statistics：An Overview[M]//Longley P，et al.Spatial Analysis：Modeling in a GIS Environment.Cambridge： GeoInformation International，1996：261-277.