基于ESDA—GWR方法的廣東省收入差距空間演化及影響因素分析

吳昊+李美琦??

內容提要：在考慮空間異質性和縮小研究區域細化研究尺度的基礎上，本文以廣東省21個地市為研究單元，運用ESDA方法證明1980-2015年廣東省各地收入水平存在顯著空間自相關性：從局部自相關角度看，廣東省各地市收入水平仍然存在較大差距，高-高收入集群與低-低收入集群距離較遠，多年來變化不大；高收入群對低收入群有一定影響，對低收入集群沒有明顯影響。通過地理加權回歸得出結論，全球化、市場化、區位、地方分權是導致廣東收入不平等的主要原因。在單一變量GWR中，1995-2015年市場化和地方分權對廣東省收入水平作用效果呈“倒U型”，城鎮化作用加劇了地區收入差距；在多變量GWR中，市場化和地方分權的“倒U型”變化趨勢有所弱化，城鎮化水平卻表現出了“U型”變化趨勢，且影響區域收入水平的效果被強化。

關鍵詞：廣東；收入差距；探索性空間數據分析；地理加權回歸；影響因素

中圖分類號：F0615文獻標識碼：A文章編號：1001-148X（2017）06-0079-07

一、引言

改革開放以來，廣東省連續30年經濟體量排名全國第一。依據世界銀行對收入水平的劃分標準，2015年廣東省人均GDP為10838美元，實現了中等偏上收入水平。事實上，廣東省內收入差距依舊很大，珠三角地區與廣東省其余地區的絕對收入差距持續擴大。

自20世紀50年代以來，新古典主義、倒U型趨同理論、新經濟理論以及新經濟地理學等從宏觀層面分析并預測了一國或地區收入差距的變化趨勢。新古典理論（Solow，1956）認為在資本邊際報酬遞減的條件下，不發達的國家的人均收入水平會逐漸趕上發達國家，全球經濟增長率和人均收入水平將趨同[1]；威廉姆斯（Williamson，1965）計算了1840-1960年8個發達國家人均收入的變異系數，得出了“從長期的一般趨勢看，區域收入差異呈現倒U型變化趨勢”的結論[2]。內生經濟增長理論（Romer，1986；Lucas，1988）則提出了相反的看法，認為由于初始物質資本和人力資本水平的差異，會導致國家和地區間的差距隨時間的推移而不斷擴大。對空間異質性的忽略，使新經濟地理學（Krugman，1991）從空間層面和微觀角度提出了新的看法。“區域經濟一體化對經濟活動和收入分配差異空間分布的影響取決于市場規模的大小、運輸成本及區域間勞動力的流動性。如果一體化使得區域經濟活動在更大范圍的空間單元內集聚，中心地區和外圍地區的差距就會擴大”[3]。另外，我們發現，當研究區域縮小為一個省，或將研究尺度縮小為市域，甚至更小的縣域，趨同的結果變得很難實現。大量研究證明：研究尺度越小，對區域經濟差異的貢獻份額越大[4-5]。

綜上所述，我們在研究一國或地區的收入差距問題時，應保證有以下三個條件，才能夠使得到的結論和規律更加可靠：充分的數據；考慮空間異質性；縮小研究區域或細化研究尺度。過去的30年中，廣東省作為中國高速增長的樣本，其收入差距的相關研究得到了眾多學者的重視，他們運用不同方法描述廣東省經濟發展不平衡的演化。研究相關文獻發現，傳統統計指標（基尼系數、變異系數、泰爾指數等）測度收入差距時，未能充分考慮空間異質性，而運用空間計量方法（ESDA、馬爾可夫鏈等）的學者們得出了不同的結論。例如，唐明琴通過計算變異系數認為2005-2010年廣東省收入差距呈縮小趨勢[6]；李航飛測算Morans′ I指數得出了“這一時期廣東省的收入差距是先縮小后擴大”的結論[7]。基于前人的研究，本文利用探索性空間數據分析方法（Exploratory Spatial Data Analysis，ESDA）測算廣東省1980-2015年收入差距程度，并在此基礎上，運用地理加權回歸（Geographically Weighted Regression，GWR）構建模型，分析1980-2015年廣東省收入差距的影響因素。

二、數據來源與研究方法

（一）研究區域與數據來源

廣東省位于中國東部沿海，珠江三角洲所在主體，轄21地市①。依照威廉姆斯計算的變異系數（人口加權），我們發現廣東省內收入差距出現了理論上“倒U型”變化趨勢（圖1）。但是，這一事實僅從收入水平和人口加權角度呈現。本文將在考慮空間異質性前提下研究廣東省收入差距演變過程。

本文數據引自《廣東省統計年鑒》（1996-2016）、《中國區域統計年鑒》（2000-2015）、《中國城市統計年鑒》（1996-2015），以及從廣東省各市統計公報（1995-2015）、廣東省各市統計年鑒（1996-2015）中整理得出。同時，本文對常住人口和人均GDP的數據進行了處理：（1）由于2005年以前我國絕大多數省份未使用常住人口數據計算人均GDP，本文數據沒有直接運用統計年鑒，而是以廣東省各市GDP數據與常住人口比值得出。后文如涉及人均值，均以常住人口計算。（2）部分年份缺失的常住人口數據運用年均值推算法和插值法補充。

（二）探索性空間數據分析（Exploratory Spatial Data Analysis，ESDA）

探索性空間數據分析方法主要表現基于空間關系的基礎上分析數據的相關性。空間自相關性反映的是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，可以使用全局指標（全局Morans′ I指數、GR）和局部指標（局部Morans′ I、G統計）兩種不同等級的指標加以度量[8]。

1.空間權重矩陣。空間權重矩陣表達各空間單元間的臨近關系。空間權重矩陣主要包括鄰接關系矩陣、距離閥值關系矩陣和最近K個鄰居矩陣。最近K鄰空間權重矩陣（K-nearest neighbor spatial weight matrix），即將地理距離最近的K個單元設為自己的鄰居，每個單元都有K個鄰居。使用這一空間權重矩陣的考慮是因為一般使用的基于鄰接關系矩陣、距離閥值關系矩陣常常會導致不平衡的鄰近矩陣結構[9]。本文依據廣東省各地市的面積差異懸殊，運用前兩種空間矩陣會對結果產生較大誤差，經計算各地市的平均鄰域數目后發現，最近4鄰空間權重矩陣較為合理。

2.全局Morans′ I指數。其為應用非常廣泛的全局空間自相關統計量，計算公式為：

與全局Morans′ I不同，局部Morans′ I的取值范圍不限于[-1，1]，局域Morans′ I的結果：若Ii顯著為正且zi大于0，表示位置i與其鄰居的觀測值相比樣本平均水平來說為高，屬于高高集聚（H-H）；若Ii顯著為正且zi小于0，表示位置i與其鄰居的觀測值相比樣本平均水平相對較低，屬于低低集聚（L-L）；以此類推，若Ii顯著為負且zi大于0，屬于高低集聚（H-L）；若Ii顯著為負且zi小于0，屬于低高集聚（L-H）。局部Morans′ I通常用LISA聚類圖或Morans′ I散點圖顯示。上述指標通過Geoda16結合ArcGIS100實現。

（三）地理加權回歸（Geographically Weighted Regression，GWR）

我們所運用一般線性回歸模型常以一個方程來捕捉所有數據因變量和自變量之間的顯著性關系，然而這種關系被假定不因空間位置關系而變化，不能捕捉空間數據的非平穩性，進而可能隱藏了局部重要的變量間關系[10]。地理加權回歸是對每一個觀測的空間單元都進行局部回歸，在地理位置的變化過程中，可以在空間上對每個參數進行估計，研究變量之間的關系變化，更好地反映經濟變量之間的空間依賴性和空間差異的變化情況[9]。地理加權回歸模型建立如下：

yi=βi0+βi1xi1+βi2xi2+…+βikxik+εi

式中，i表示研究區域的各個單元；yi表示第i個市的因變量；xik表示影響yi的自變量（k=1，2…，n）；βik是回歸參數；εi是隨機誤差項。

三、基于ESDA方法廣東省收入水平空間分布演變

（一）全局自相關分析

全局自相關分析結果如表1。1980-2015年廣東省Morans′ I指數均為正，呈現顯著的全局空間正相關關系。在蒙特卡羅模擬檢驗中選擇9999次置換，可以發現除1981-1989年P值大于001，其余年份均在99%的置信水平上，說明廣東省人均收入水平的確在空間具有較強的正相關性。Morans′ I指數基本呈上升趨勢，即經濟發展水平較高的城市在地理空間上顯著集聚，經濟發展水平較低的城市在地理空間上顯著集聚，且隨著時間推移，集聚趨勢加強。

（二）局部自相關分析

雖然全局指標體現了顯著的空間自相關性，但Morans′ I 指數未能顯現個體樣本之間的關系，這需要從LISA聚類圖中表現（圖2），同時，我們將LISA聚類圖中各組城市一一列出（表2）。

可以發現，20世紀80年代以來廣東省人均收入水平主要呈現以下特征：

首先，20世紀80年代以來，廣東省人均收入水平在空間上的分布存在高-高、低-低以及低-高集聚類型，沒有高-低集聚類型。LISA聚類圖未表現明顯的高-低集聚，說明省內高收入集群未被低收入集群包圍。珠三角內部較強的涓滴效應同化了被包圍的低-高集聚類型，但對廣東省其他區域的作用效果較小。

其次，高-高集聚類型主要分布在珠三角地區，并呈由西向東呈擴大趨勢，以珠三角為核心的高收入城市集聚在一起，形成了穩固的高收入集群。高收入集群主要圍繞廣州、中山、珠海三個城市發生變動，深圳、惠州、東莞、佛山先后成為經濟發展的增長極。其中，1995年深圳人均收入水平（18757元）超過廣州（17018元）；2015年佛山、東莞位列廣東省收入水平第4、5位（107716元、937822元），僅次于廣州、深圳、珠海（分別為134066元、153820元和121392元）。

第三，低收入集群分布在粵東地區全部和粵北地區的一部分，保持一貫的貧困狀態。除90年代有所縮小外，潮州、汕頭、汕尾、揭陽、梅州一直是低收入水平區域，這些城市的人均收入水平排在廣東省收入水平的后位。其中，1995年揭陽人均收入僅4344元；2015年梅州（22003元）、汕尾（25154元）人均收入水平位列全省最后兩位。綜上所述，廣東省各地市收入水平仍然存在較大差距，高-高收入集群與低-低收入集群距離較遠，對低收入集群沒有明顯影響。

四、廣東省收入差距影響因素的空間演變

（一）因素選取

Morans′ I指數的測算結果表現收入水平在空間中集聚，存在顯著的空間自相關關系，說明有必要運用計量經濟學的理論和方法研究影響廣東省收入差距的驅動因素。基于前人研究[7]，影響廣東省收入差距的主要因素主要包括全球化、市場化、地方政府支持與財政體制改革、區位優勢以及城鎮化水平。廣東省作為開放的門戶，沿海區位對其至關重要，本文運用虛擬變量代表全球化的作用（沿海城市定義為1，內陸城市定義為0，以Coast代表）；廣東省市場開放程度在中國具有代表性，而固定資產投資可以體現市場機制的靈活性和成熟性，本文運用人均固定資產投資（FIX）代表；自改革開放以后，廣州和深圳同時作為廣東省經濟發展的核心，但對于深圳來說，廣州存在其不具備的省會城市作用，用到距省會城市里程（Distance）來表示；人均地方財政支出水平（LEXP）表示財政體制的改革與地方政府支持；城鎮化水平（URB）運用城鎮人口比常住人口。

另外，現有文獻常利用地理加權方法比較兩個時間節點下，各因素對因變量的影響程度，這在短時間內是有效果的，但是在較長時間跨度下，易出現分析盲點。本文基于數據的充分性，分析1995年、2005年、2015年各影響因素在空間上對廣東省收入差距作用效果的演化。依據廣東省的發展的概況和數據的可獲取性，分兩步建立地理加權回歸模型：（1）單一變量對人均收入水平的地理加權回歸：1995年、2005年和2015年上述5個變量分別對人均GDP的地理加權回歸；（2）多變量對人均收入水平的地理加權回歸：1995年、2005年和2015年5個變量對人均GDP的地理加權回歸。模型的建立和檢驗通過ArcGIS100實現。

（二）計量分析及結果

單一變量的地理加權回歸結果如表3。研究結果顯示，全球化（Coast）與區位優勢（Distance）兩項，無論是在AIC結果上還是R2的結果上，表現較差；市場化（FIX）、地方分權（LEXP）和城鎮化（URB）三項，在R2和調整后的R2都較為不錯，AIC結果雖然也比較大，相比較Coast與Distance的計量結果，是可以接受的。因此，單一變量回歸得到影響收入差距的三個因素——市場化、地方政府支持和城鎮化水平。宋麗智（2011）研究證明，固定資產投資與經濟增長之間互相促進，相互影響的關系，固定資產投資作為資本積累的重要途徑，對經濟增長的拉動作用更為直接和顯著。很明顯，20世紀80年代以來，廣東省市場化和投資熱度較為活躍，對收入水平的系數均為正（圖3）。市場機制作用過程，會引起跨國公司與國際資本大量流入，國際資本大多會進入具備區位優勢和政府政策較為優惠的地區，從而加劇地區收入水平不平等。但是，加入到全球一體化中，也會因全球的經濟形勢的變化發生波動。1995-2005年人均固定資產投資系數呈上升趨勢，對經濟增長的促進作用呈增強趨勢；2005-2015年人均固定資產投資的系數呈下降趨勢，對經濟增長的促進作用呈縮小趨勢。市場投資熱度和市場化對區域收入水平的影響呈先增大后減小的“倒U型”變化趨勢。

財政分權既會促進地區的經濟增長，也會擴大收入水平的差距[5]。20世紀90年代中期，財政分權改革初始，對各市收入水平影響較小（圖4）。隨著人均財政支出增加，財政分權會激勵地方政府采取保護政策，弱化市場機制作用，從而導致地區非專業化（馬光榮等，2010），擴大地區收入不平等。2005年，除湛江市對收入水平影響為負，其他市的財政分權對本市收入都產生了更大的作用效果；平均影響效果為840。其中，茂名、云浮、肇慶、清遠、韶關、陽江等市的人均收入水平對地方政府支出都體現出了較強的依賴性。2005-2015年，財政分權對全省收入水平的作用效果在減小，平均影響效果僅為482，下降了近一半。總的來看，財政分權對地區收入水平的影響也呈現出“倒U型”變化趨勢。

另外，研究表明城鎮化雖然不是經濟增長的直接動力源，但確實可以使經濟增長的相關要素得到很好的集聚，從而對經濟發展產生良好的傳導效果[11]。由于經濟發展水平的不同，不同地區的城鎮化速度和水平狀況大不相同，對地區收入水平的作用效果也顯現出差異性（圖5）。1995-2015年，廣東省城鎮化水平對收入水平的影響越來越大。城鎮化率每提高1%，收入水平平均提高178452元。很有意思的是，發達的沿海地區與較為貧困的粵北山區的收入水平受城鎮化水平影響是最大的。這可能由于兩地區處于城鎮化的不同階段：發達的沿海城市在高速的工業化和經濟發展過程中，城鎮化率達到90%以上，已經實現了對經濟發展的傳導效果；而處于經濟發展較為落后的粵北山區，正處在政府主導的快速城鎮化階段，簡單依賴土地財政很有可能是其增加收入的誘因之一。

與此同時，我們作了關于上述5個變量對廣東省人均收入水平的地理加權回歸（表4）。模型的AIC較大，R2與調整后的R2擬合效果較好，模型系數為均值。研究結果表明，全球化對收入水平的作用效果呈倒U型的變化趨勢，尤其是2015年，全球化對收入水平影響為負；區位優勢對收入水平的影響是增強的；與此同時，市場化與財政分權的“倒U型”變化趨勢被弱化；城鎮化水平作用效果增大，呈“U型”變化趨勢，這可能是由于在城鎮化進程中，市場化、區位優勢等帶動經濟增長的因素強化了城鎮化的結果。

五、結論與討論

對廣東省收入差距演變的研究表明：首先，珠三角與粵東地區之間形成的高收入集群和低收入集群距離較遠，多年來的分化未曾發生巨大變化；20世紀90年代以來，高收入集群由西向東移動，但仍然集中在珠三角地區。低-低收入集群固化在粵東地區和粵北地區，基本無變化。高收入集群對低收入集群有一定的影響，低收入集群對高收入集群無效果，因此，廣東省有小部分的低-高集聚類型，無高-低集聚類型。其次，構建市場化、財政分權和城鎮化水平的地理加權回歸模型，分析表明，市場化和財政分權對地區收入水平的影響均呈現倒U型變化趨勢，城鎮化水平對地區收入水平的影響持續擴大。當將市場化、財政分權、城鎮化水平、全球化、區位優勢幾個變量對廣東省人均收入水平進行地理加權回歸，市場化與財政分權的“倒U型”變化趨勢被弱化；城鎮化水平卻表現出了“U型”變化趨勢，且影響區域收入水平的效果被強化。綜上所述，當全球經濟出現波動，市場化與財政分權對收入水平影響逐漸縮小時，應當著重培育區位優勢，提高城鎮化水平，才能不斷促進經濟增長，縮小地區收入差距。最后，本文雖依照傳統方法將廣東省劃分為四個區域，但影響收入水平的內在機制不是按照區域劃分實現的。我們不能僅按傳統的區域劃分方法來制定政策，而應以各自區位特點分析。細化研究尺度，有助于我們從微觀層面更好地把握收入差距的演變及其動力機制的演變。如果可以利用更小的研究尺度，擴大時間跨度，會更有利于我們發掘收入差距的內在規律。

注釋：

①從自然條件和經濟特點出發，廣東省被劃分為珠江三角洲（包括廣州、深圳、珠海、佛山、江門、東莞、中山、惠州市區、惠東縣、博羅縣、肇慶市區、高要市、四會市，為計算方便，將惠州市和肇慶市全部并入珠三角經濟區）、粵東（汕頭、汕尾、潮州、揭陽）、粵西（湛江、茂名、陽江）、粵北山區（韶關、清遠、梅州、河源、云浮）。

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