基于GIS空間分析方法的長江經濟帶區域經濟發展差異分析

摘 要：以長江經濟帶9省2市為研究單元，以2002—2013年常住人口、總GDP、人均GDP為測算指標，采用GIS空間分析方法對研究區域差異進行分析研究。通過計算各省市人均GDP的空間自相關系數Moran's I，結果表明長江經濟帶區域經濟發展總體水平是不斷上升但空間格局基本保持穩定狀態，地域內經濟發展差異在縮小，集聚核心區是上海、江蘇、浙江，低度集聚區是安徽，中度集聚區在縮小，高度集聚區有擴大的趨勢。人均GDP走勢圖呈“L”狀發展態勢，從東部地區朝西部地區逐漸減少的趨勢。造成這種差異的主要原因是區位條件、交通問題、人口差異與人口流動、政策問題。

關鍵詞：區域差異 空間自相關 長江經濟帶 空間分析

中圖分類號：F127 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）04-010-03

區域經濟差異一直是國內外學者長期關注和研究的熱點問題，國外專家研究的對象主要側重于區域經濟的測度、空間特性、收斂性、形成機制{1}{2}{3}{4}以及空間統計方法的多尺度、多樣化比較{5}還有不同國家與地區區域經濟差異的比較研究{6}{7}。國內專家研究主要體現在研究方法的選取，指標體系的不同，時間空間尺度下的差異分析。在研究方法方面，主要是采用測算絕對差異（標準差{8}、極差）和相對差異（洛倫茨曲線、基尼系數{9}、變異系數{10}、加權變異系數，并應用SPSS和SAS等專業統計工具軟件，采用回歸分析、線性規劃分析、層次分析、計量分析等手段進行區域經濟差異的研究與分析。在研究尺度上大的到全國{11}{12}{13}、省域{14}{15}，中小的到市域{16}、城市群{17}、縣域{18}，但關注長江經濟帶的區域經濟差異時空演變特征卻不多，用GIS空間分析方法來分析長江經濟帶區域經濟差異的情況更沒有見到。本文以2002—2013年區域內9省2市的GDP、人均GDP為基礎數據，采用GIS空間分析方法中的全局自相關和局域自相關等空間統計模型對長江經濟帶區域經濟進行可視化的研究，借助ArcGIS軟件的技術支撐，可視化地分析長江經濟帶區域經濟發展的空間差異及其演化特征，分析導致長江經濟帶區域經濟發展差異的主要因素，進而為國家發展長江經濟帶，合理地促進區域經濟協調發展，構建沿海與中西部相互支撐、良性互動的新格局，縮小區域經濟差異提供對策和參考依據。

一、研究區域、數據來源及研究方法

1.研究區域。文章選用長江經濟帶作為研究目標，其行政范圍依據國務院發布《關于依托黃金水道推動長江經濟帶發展的指導意見》和《長江經濟帶綜合立體交通走廊規劃》對長江經濟帶進行準確的劃分，東起上海、西至云南，覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、湖北、江西、湖南、重慶、四川、云南、貴州、9個省2個直轄市。面積約205萬平方公里，人口和生產總值均超過全國的40%。2014年國務院將長江經濟帶定位為：具有全球影響力的內河經濟帶；東中西互動合作的協調發展帶；沿海沿江沿邊全面推進的對內對外開放帶；生態文明建設的先行示范帶。正式將長江經濟帶上升為國家戰略，指出，長江經濟帶將全面推進新型城市化發展：提升長江三角洲城市群國際競爭力，培育發展長江中游城市群，促進渝蓉城市群一體化發展，推動黔中和滇中區域性城市群發展，優化沿江城鎮化格局，科學引導沿江城市發展，強化城市群交通網絡建設，創新城鎮化發展體制機制。長江經濟帶具有獨特優勢和巨大綜合發展潛力，研究長江經濟帶區域經濟差異的時空演變規律，有助于國家的戰略發展，同時也有利于長江經濟帶東、中、西地區的協調穩定的發展。

2.數據來源。本研究區域是根據國務院2014年9月26日公布的《國務院關于依托黃金水道推動長江經濟帶發展的指導意見》、《長江經濟帶綜合立體交通走廊規劃》中劃定的長江經濟帶的行政區劃分布確定的9省2市GDP、人均GDP、人口總數。在時間序列上選取2002年至2013年12年的時間段，數據來源于各省（市）統計局統計網站的電子版、國家統計局各地調查總隊發布的國民經濟和社會發展統計公報（2002—2013），以此分析長江經濟帶9省2市區域經濟的空間演化軌跡。

3.研究方法。目前檢測空間自相關現象的分析模型主要有Moran's I，Geary's C和Getis'G等統計方法，本文選擇其中常用Moran's I模型來測度區域的關聯特征。Moran's I模型又可分為全局Moran's I和Local Moran's I。以此分析長江經濟帶全局空間自相關分析和局部空間自相關分析。

（1）全局空間自相關：全局空間自相關主要是描述某現象的整體分布狀況判斷此現象在空間是否有聚集特性存在，但并不能確切地指出聚集在哪些地區。

（2）局域空間自相關：有別于全局空間自相關，局域空間自相關除了度量區域內空間關聯的程度外，最重要的是能找出空間聚集點或子區域的所在。表示局域空間自相關的方法也很多，本文采用Local Moran's I來度量局域空間自相關性。

二、測算結果與分析

空間自相關的計算過程是相當復雜的，計算的量也比較大，傳統的做法是通過手工將各省市的人均GDP數據帶入公式，這種做法既慢又不準確，容易出現差錯，給研究工作帶來困難，本文采用AreGIS軟件計算長江經濟帶全局自相關指數。

1.全局自相關特征分析。

（1）總體空間格局演化特征。利用AreGIS軟件計算長江經濟帶2002-2013年人均GDP的全局自相關指數Moran's I和變異系數。長江經濟帶2002年的變異系數為0.7608，到2005年上升到0.8173，說明這段時間長江經濟帶區域經濟發展差異在逐步加大，從2006年開始差距在逐步縮小，變異系數由2005年的0.8173下降到2006年0.7987，并且以后每年都在下降，到2013年下降到0.5086，因此總體上長江經濟帶的區域經濟發展差異是在逐步縮小。Moran's I可以看出長江經濟帶各省市人均GDP自2002年以來存在著顯著的正空間自相關特性，表示在人均GDP高的省市其周邊省市人均GDP也高，即出現相互聚集的特征，反之亦然。

（2）趨勢圖分析。為了更好地體現每個省、市域經濟的發展變化，清晰地通過可視化手段直觀地看出省、市域經濟空間格局演化的特征，本文選取2002、2007、2013年3個年份的省、市域截面數據作為衡量指標，應用Excell分別將9省2市的人均GDP帶入計算繪制2002、2007和2013年長江經濟帶人均GDP的趨勢圖（圖1）。

從整個研究區域來看，長江經濟帶人均GDP走勢圖呈“L”狀發展態勢，從東部地區朝西部地區逐漸減少的趨勢，但三年的發展在“L”的轉折點出現不同的情況，2002年、2007年、2013年三年的轉折點都是在安徽，也就是在安徽顯示出人均GDP出現較低的趨勢，然后朝長江經濟帶的中西部呈震蕩逐漸減小的趨勢。上海一直是處于領頭羊地位，江蘇和浙江出現你追我趕的狀態，2002、2007年浙江都超過江蘇，是使“L”狀豎向出現褶皺狀態，2013年江蘇人均GDP趕超浙江處于第二位，拉直了“L”狀態的褶皺。在“L”狀態的橫向方面出現你追我趕的狀態，其中湖北始終是處于上升的趨勢，說明湖北的經濟發展是長江經濟帶中部地區較好的地區。

2.局部自相關特征分析。

（1）區域經濟發展要素的異質性格局。在應用局部自相關分析時考慮到能夠更清楚的看到其演變特征，選取2002、2007、2013長江經濟帶三年的人均GDP截面數據為指標，利用ArcGIS軟件得到Local Morans I系數。以便更為清楚地看出長江經濟帶區域經濟發展自相關時空變化的特征。從Local Morans I來看，不難看出從2002年到2013年Local Morans I系數的變化特征，2002年系數較大的主要是集中在江蘇、浙江、上海、貴州、重慶五省市，具有更高顯著性水平的則是浙江、上海，2007年集中在安徽、浙江、湖北、貴州、云南，具有更高顯著性的是安徽、浙江、云南，2013年集中在浙江、江蘇、上海、貴州、云南，具有更高顯著性水平的則是江蘇、浙江、上海。

（2）區域經濟發展差異格局集聚態勢。應用ArcGIS軟件得到Local Morans I系數，采用自然裂點分級模式的方法，將每個年份省、市區域按LocalMorans I指數的大小從高到低依次分成集聚核心區、高度集聚區、中度集聚區和低度集聚區四種類型。從三個截面數據的演化過程來看，整個空間格局基本保持較為穩定的狀態，即集聚核心區（2002年是浙江、上海，2007年還是浙江、上海，2013年江蘇發展的較快也成為成員之一，變成上海、江蘇、浙江）和低度集聚區（2002、2007、2013都是安徽）基本保持在較穩定的空間格局。高度集聚區在2002、2007、2013年發生變化，由于西部大開發的政策的影響云南、貴州一直處于較好的發展，一定程度上縮短了與東部地區的差距，經濟的發展逐步朝西部擴散。

三、長江經濟帶區域經濟差異的成因分析

長江經濟帶區域經濟差異的成因是歷史長期發展的產物，是區域經濟發展的一般規律的反映，有著明顯的歷史根源，既有地理條件產生的原因也有政策等歷史原因產生的，因此影響經濟差距的原因不是突兀存在的，是各個因素之間相互聯系相互影響的結果，其間有著明確的因果關系。

1.區位條件。長江經濟帶中西部地區地質地貌復雜，自然災害頻繁（四川、重慶、云南地震、泥石流），自然、生態、氣候、植被、資源等情況千差萬別。而東部地區地理位置問題使得海陸運輸交匯，面向東南亞，市場廣闊，很多海岸城市和內河航運樞紐城市都成為通商口岸，較內地城市發展的早。

2.交通問題。長江經濟帶橫跨我國東中西三大地帶，是實現區域協調發展的重要載體，目前的交通綜合網絡建設仍然存在較大的差距。網絡結構完善的程度上還達不到要求，在覆蓋廣度、通達深度、技術等級上都有所欠缺。基于鐵水、公水、空鐵等尚未實現有效銜接的前提下，綜合交通樞紐建設亟待加強。以及城際鐵路建設滯后，城際交通網絡功能不完善，不適應城鎮化格局和城市群空間布局。這一切都或多或少地影響著長江經濟帶各省市的經濟發展，尤其是中西部地區更為突出。

3.人口差異和人口流動。自然地理條件的差異，產生了自然資源、工農業生產、交通的通達性等方面差異，從而形成影響人口數量和人口素質的差異，西部地區人口的教育程度相對東部地區來說要差一些，人才的匱乏必然帶來技術和管理的問題，從而阻礙了地區經濟的發展。國家計委長期規劃與產業政策司楊偉民曾撰文指出“人口流動也是縮小地區收入差距的關鍵環節，因此在以縮小差距為政策目標而制定國家布局政策時，必須同時考慮到人口流動的方向和規模。”

4.政策問題。由于東中西部的經濟發展差異，2000年國家才提出進行西部大開發，國家逐步加大西部地區的投資份額，獲得的各項政策也比以前多，產業也達到發展。但政策只有通過一定的基礎諸如人力、資本、基礎設施，自我積累的能力、地理位置才能真正地發揮功效，政策是外因，需要內因的積極響應，政策不能割裂開來自動地發揮作用，只有利用當地的人力物力充分地掌握政策利用政策，這樣才能有效地縮小東、中、西部差距。

四、結論與建議

運用GIS空間分析方法對長江經濟帶的區域差異及其空間演變特征進行分析，得出如下結論和建議：

1.長江經濟帶區域經濟發展總體發展水平是不斷上升的，地域內東中西經濟發展差異在國家促進“東中西”區域經濟協調發展、培植經濟增長極的各項政策引領下，差異在逐步縮小。

2.長江經濟帶區域經濟發展的總體空間格局基本保持較為穩定的狀態，集聚核心區是上海、江蘇、浙江，低度集聚區是安徽。中度集聚區在縮小，高度集聚區有擴大的趨勢，貴州、云南受西部大開發政策的影響經濟發展也非常顯著。

3.從整個研究區域來看，長江經濟帶人均GDP呈“L”狀發展態勢，從東部地區朝西部地區逐漸減少的趨勢，但三年的發展在“L”的轉折點出現不同的情況，2002年、2007年、2013年三年的轉折點都是在安徽，也就是在安徽顯示出人均GDP出現較低的趨勢，然后朝長江經濟帶的中西部呈震蕩逐漸減小的趨勢。

4.打造長江經濟帶，應規劃先行，科學論證，統籌制定長江流域全域經濟社會發展規劃，優化發展空間與布局，建立以區域協調、監管、治理、預警、預測等為重點的多層次區域聯動合作機制與區域一體化綜合治理交易平臺，健全配套互通的基礎設施，構建“水、鐵、公、空、管”“五位一體”的現代化立體交通運輸網絡，加快發展硬環境，改革創新體制機制，挖掘發展的內在活力，力爭在省市、區域之間建立定期聯系制度與聯手聯動機制，以此加快西部地區的發展，進一步縮小東中西經濟發展的差距。

[基金項目：2014年國家社會科學基金項目“青藏高原多民族生態文化保護與旅游發展研究”（項目號：14BMZ097）部分研究成果。]

注釋：

{1}Sokal R R， Oden N L.Spatial autocorrelation in biology， 1.Metho dology[J]. Biol J Linn Soc， 1978， 10（2）： 199 228

{2}Sokal R R， Oden N L. Spatial autocorrelation in biology， 2.Some biology implications and four applications of evolutionary and ecological interest [J].Biol J Linn Soc， 1978（10）： 29 - 38

{3}Wulder M， Boots B. Local spatial autocorrelation characteristics of remotely sensed imagery assessed with the Gaits statistic[J].Inter- national Journal of Remote Sensing， 1998， 19（11）： 2 223 - 2 231

{4}Tiefelsdorf M. Modeling spatial process： the identification and analysis of spatial relationships in regreesion residuals by means of Moran s I [M].Berlin： Spriger， 2000

{5}Yam am ot o D .Scal es of regi onal i ncom e di spari t i es i n t he USA ，1955-2003[J] .Journal of Econom i c Geography，2008，8（1） ：79-103

{6}Rodríguez-Pose A， Ezcurra R. Does decent ral i zat i on m at t er f or regi onaldi spari t i esA cross-count ry anal ysi s[J].Journal of Econom i cGeography，2010，10（5）：619-644

{7}陳培陽，朱喜剛.基于不同尺度的中國區域經濟差異[J].地理學報，2012，67（8）：1085-1097

{8}吳建民，丁疆輝.縣域內部經濟空間差異及其原因研究——以河北省無極縣為例[J].地域研究與開發，2011，30（2）：33-37

{9}蔡安寧，莊立，梁進社.江蘇省區域經濟差異測度分析——基于基尼系數分解[J].經濟地理，2011，31（12）：1995-2000

{10}鐘業喜，陸玉麒.基于不同地貌單元的江西省區域經濟差異研究[J].地域研究與開發，2009，28（6）：13-16

{11}陳秀山，徐瑛.中國區域差距影響因素的實證研究.中國社會科學，2004（5）117-129

{12}李光勤，張明舉，何仁偉.中國區域經濟差異的實證研究[J].四川教育學院學報，2006.3.35-39

{13}李冀，嚴漢平.中國區域經濟差異演進趨勢分析[J].經濟問題，2010（12）：12-18

{14}歐向軍，沈正平，朱傳耿.江蘇省區域經濟差異演變的空間分析.經濟地理[J].2007（1）：78-83

{15}湯琰，凌亢.基于錫爾系數的江蘇省區域經濟差異分析.南京財經大學學報[J].2007（4）：9-12

{16}陳迅，馮敬娟.重慶區域經濟差異分析[J].技術經濟2011（6）：65-69

{17}陳文娣，黃震方，蔣衛國，方葉林.長江中游經濟帶區域經濟差異及其時空演變特征[J].熱帶地理，2013，5.321-332

{18}胡艷君，陶秋燕.北京16區縣經濟差異分析：2005—2011年.資源開發與市場，2014（8）947-960

（作者單位：南京旅游職業學院教務處 江蘇南京 2111000）

[作者簡介：方法林（1963—），男，江蘇南京人，副教授，教務處處長，碩士研究生，主要從事區域經濟、旅游規劃研究]（責編：若佳）