山西省人口分布空間格局演變及成因分析

馬艷紅，劉海龍，牛娟

（山西師范大學地理科學學院，山西臨汾 041000）

人口空間分布格局是人文地理學研究的核心內容，可以揭示區域人口空間分布特征，對實現人口、資源、環境的協調發展具有重要的意義[1]。當今世界人口迅猛增加造成的資源短缺，生態惡化以及環境污染問題正在全球范圍內蔓延，嚴重影響了全球的生態平衡。人口問題日益嚴峻，各國學者把人口分布看作人口研究的重點領域，針對各國的實際情況準確預測本國未來的人口分布并制定相應的人口發展戰略。研究人口分布問題，可以清楚地揭示人口分布規律，從而促進區域的協調發展。我國學者們也十分重視對人口分布的研究，主要采用GIS[2]和統計分析的一些方法對影響人口分布的因素進行分析，立足過去與現在，探討經濟因素、交通條件、地形條件等對人口分布格局的影響[3-9]。1935年胡煥庸首次提出中國的人口分界線[3]。楊強等[4]運用人口分布系數、基尼系數、空間自相關等方法，對1935—2010年中國人口分布空間格局及其演變特征進行了分析。曾永明[5]從縣域尺度基于1990—2010年的人口普查數據，對中國人口的空間分布格局和非均衡性測度進行分析。車冰清等[6]綜合克里金插值法和半變異函數方法，從鎮域尺度對江蘇省的人口進行時空分析。葛美玲[7]運用人口密度和重心分析的方法把中國人口地理分布分成9個區域進行論述。車冰清[8]基于鄉鎮單元人口數據和相關年份的城市建設用地，運用空間分析和統計分析方法，分析城鎮—農村尺度江蘇省流動人口分布格局的時空演變特征。封志明[9]等通過分析中國的地形起伏度，把地形地貌與人口數據疊加分析，探究了人口分布與地形的相關性。目前，人口分布空間格局研究發展至今，大多集中在一些經濟發達的省份，關于山西省的研究尚不多見。本文基于GIS方法對山西省人口分布空間格局進行分析，探討山西省2005—2016年的人口重心遷移現狀，對山西省制定正確的人口政策，協調經濟發展起到重要的作用。

1 研究區概況

山西省屬于中國內陸省份，位于黃河中游東岸，處于太行山以西、呂梁山以東。山西省行政區劃包括11個地級市，119個縣級行政單元（包括23個市轄區、11個縣級市、85個縣）。2016年，山西省常住人口3 681.6萬人，省域面積15.67萬平方千米，人口密度為235人/平方千米。隨著經濟和人口城鎮化的發展，山西省的人口分布呈現出不平衡的現象，且這種趨勢不斷增強。山西省地理位置優勢明顯，是聯通東西部經濟往來的橋梁，因此研究該地區的人口分布空間格局有著重要的意義，對協調經濟和人口的發展起著一定的作用。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源及處理

本文以縣域為研究單元，依據國家2005年縣域行政區劃為基礎地圖，對現行行政區劃調整的區域做了相應的合并處理，保證數據的準確性。人口數據參考各年份的《山西省統計年鑒》[10]。圖件所涉及的行政區域邊界來源于國家地理信息中心（http：//ngcc.sbsm.gov.cn/）1：400 萬數據。

2.2 研究方法

2.2.1 人口密度

假設某地區人口總數為P,總面積為A，地區人口密度為D，單位為人/平方千米，則公式為：

2.2.2 基尼系數

本文通過對2005—2016年山西省的人口和面積兩組數據進行對比分析，建立山西省人口分布洛倫茲曲線，通過計算基尼系數來定量評價山西省的人口分布。

其計算公式[11]為：

2.2.3 標準差橢圓方法

本文通過對山西省2005—2016年人口數據的標準差橢圓進行研究，揭示了山西省人口重心的遷移趨勢。

其計算公式[12]為：

重心：

方位角：

x軸的標準差：

y軸的標準差：

3 人口空間格局演變分析

3.1 人口密度分析

人口密度是體現人口分布最重要的方式和衡量人口分布區域差異的重要因素。本文結合山西省實際情況，將人口密度分為7級[4]：集聚核心區（人口密度≥1 000人/平方千米）、高度集聚區（人口密度500～1 000人/平方千米）、中度集聚區（人口密度400～500人/平方千米）、低度集聚區（人口密度200～400人/平方千米）、一般過渡區（人口密度100～200人/平方千米）、相對稀疏區（人口密度50～100人/平方千米）和絕對稀疏區（人口密度<50人/平方千米），運用ArcGIS10.3將山西省各縣市數據與縣級行政區劃進行疊加，繪制出山西省2005—2016年人口密度分布圖，見圖1，用來揭示人口集聚現象和空間分布特征。

從2005—2016年，絕對稀疏區沒有發生變化，包括臨汾市安澤縣和忻州市岢嵐縣，其中岢嵐縣地處黃土高原中部，水土流失嚴重；安澤縣居于太岳山區，自然環境惡劣，因此人口較少，密度較小。相對稀疏區、一般過渡區、低度集聚區和中度集聚區的數量都呈現下降趨勢，其中呂梁市的方山縣和中陽縣都由相對稀疏區轉化為一般過渡區，不同的是發生改變的時間不一，方山縣是在2008年，而中陽縣在2014年，時間晚于方山縣；呂梁市的臨縣從2005—2014年人口密度狀況都處于一般過渡區，在2016年則轉化為低度集聚區；晉中市的平遙縣和文水縣都從低度集聚區變成中度集聚區，其中文水縣共發生三次轉變，第一次于2008年由低度集聚區變成中度集聚區，第二次則是在2010年降為低度集聚區，2012年至今人口密度情況保持在中度集聚區狀態，而平遙縣的人口密度則是在2012年發生改變的；運城市的稷山縣、臨汾市的洪洞縣以及孝義市都有原來的中度集聚區轉變為高度集聚區，其中稷山縣的人口密度早在2008年就發生轉變，而洪洞縣和孝義市的改變則發生在2014年。集聚核心區的數量從2005—2016年沒有發生任何變化，人口密度從大到小依次為晉城市區，長治市區、太原市區以及陽泉市區。其中太原市作為山西省的省會城市，區位優勢明顯，人口密集；而相對密度較大的晉城市則是因為建成區面積較小，人口稠密。總的來說，山西省人口密度主要集中在一般過渡區，人口密度大約為100～200人/平方千米，在數量上占縣級行政區數量的30%。從市域尺度看，太原市始終是人口密度最大的地市。

3.2 洛倫茲曲線分析

本文通過繪制山西省2005—2016年的面積與人口之間的洛倫茲曲線見圖2，直觀地表現了山西省人口分布的不均衡性。

在洛倫茲曲線圖中,中間的對角線代表著均勻分布。一般來說，一個地區的人口分布，不可能絕對均勻，也不可能絕對不均勻，應該是處于兩者之間。在洛倫茲曲線中，分布越不平衡，曲線就越向橫軸突出，曲線與均勻分布的對角線之間的面積越大[5.13]。從整體上看，2005—2016年，洛倫茲曲線偏離均勻分布的程度越來越大，具體表現為越向橫軸突出，即山西省的人口與面積分布的不平衡性加劇，也就是說山西省人口分布的不平衡現象明顯。例如山西省40%的人口數量，2005—2008年分布在15%的土地面積上；2010—2012年則分布在13%的土地面積上；2014—2016年分布在11%的土地面積上。2005—2008年80%的人口分布在50%的土地上；2010—2012年80%的人口分布在45%的土地上；2014—2016年80%的人口分布在43%的土地面積上。分布面積逐年降低，意味著人口分布的不均勻性不斷加強。在洛倫茲曲線的基礎上，計算出山西省2005—2016年的人口密度基尼系數，并繪制出山西省基尼系數變化趨勢（圖2）。2005—2016年基尼系數大致呈現逐年上升的趨勢，從2005年基尼系數值G=0.42上升至2016年基尼系數值G=0.48（圖3）。根據聯合國有關組織的規定，人口密度的基尼系數為0.40是人口空間分布均勻的警戒線[11]。山西省的人口密度基尼系數均大于0.40，說明山西省的人口分布處于不均勻的狀態。

圖2 山西省2005—2016年面積與人口之間的洛倫茲曲線

圖3 山西省2005-2016年基尼系數

3.3 人口重心分析

人口重心的遷移是衡量地區人口空間分布演變的重要指標，重心的位置一般都是用經緯度來表現[14-15]。結合ArcGIS10.3繪制山西省2005—2016年人口分布的標準差橢圓空間分布趨勢圖（圖4）。

山西省的人口重心位于晉中市的平遙縣內，2005—2016年人口重心的遷移先向東北移動，雖在2010年出現拐點向西北移動，但總體上呈現出向東北移動的趨勢。從方位角分析，2005年標準差橢圓方位角23.529°，2010年方位角23.309°，2016年方位角23.928°。方位角經歷了先變大到2010年變小然后繼續變大的過程，方位角度變化值為0.619°。從經緯度分析，2005年人口重心位于112°1'E，37°26'N；2010 年人口重心位于112°28'E，37°27'N；2015 年人口重心位于112°15'E；37°30'N；2016 年人口重心位于 112°17'E；37°28'N從這些定量數據來看，人口重心在經度上東西移動了1.8'，在緯度上南北移動了0.4'，經度的移動明顯大于緯度的移動，表明近十年山西省人口重心在緯度上變化平穩，在經度上變化較大，換句話說，近十年的山西省人口分布在東西方向上的不均衡性明顯強于南北方向。出現這樣的原因，主要是由于省會太原以及一些東部城市發展迅速，經濟水平高，城市的影響力在不斷擴大，對人員的吸引力加大。

4 人口分布空間格局的影響因素

4.1 人口分布與自然因素

自然因素在一定程度上對人口分布格局有著重要的作用。影響山西省人口分布的自然因素主要是地形因素和河流因素，山西省人口分布相對密集的地方主要集中在太原盆地、臨汾盆地以及運城盆地（圖5），地勢平坦的地形因素和良好的水資源條件對人口的分布產生極大的影響。這些區域地處盆地，沿汾河分布，地勢平坦，水源充足，水熱條件良好，適合人類的居住。從圖1可以發現，2005—2016年人口密度增大的地區也是沿著以上地區改變。反之，人口分布也會受到自然因素的限制，山西省地勢較高，省域內有太行山、呂梁山，太岳山、中條山等山脈，這些山脈對人口的分布有著一定的限制性。山西省人口分布相對稀疏的臨汾市安澤縣和忻州市岢嵐縣，在很大程度上受地形因素影響。岢嵐縣位于呂梁山區，居于黃土高原之上，地勢高，水土流失嚴重，土地貧瘠；安澤縣位于太岳山區，地形崎嶇，自然環境惡劣，人口密度小，人口分布稀疏。

圖4 山西省2005—2016年人口分布的標準差橢圓

4.2 人口分布與經濟因素

經濟因素是人口分布的首要動力，城市化水平和工業化水平推動著人口的集聚和流動。人口和經濟的發展一般來說都是同步進行，經濟的繁榮必定會吸引人口的增長。山西省人口分布密度較高的地區太原市，作為省會城市,GDP產值增長迅速，2005—2016年的地區生產總值由41 795 200萬元增長到129 662 000萬元，經濟發展快速，城市化水平高，社會公共設施完善，第三產業發展迅速，提供大量的就業機會，2016年太原市第三產業總產值72 181 200萬元，貢獻率高達55.6%，這些在一定程度上促進了人口的集聚。山西省的大同市，人口密度相對較高，主要得益于大同市的經濟水平。大同市的地區生產總值十年間發展同樣迅速，2005年GDP為8 931 620萬元到2016年則提高到29 556 045萬元。作為山西省的第二大城市，煤炭資源豐富，第二產業產值2016年為10 674 889萬元，貢獻率達36.1%，工業化水平高，經濟實力雄厚。晉東南地區城市崛起，經濟聯系密集，經濟實力不斷增強，城市化水平逐漸上升，公共服務和基礎設施相應完善，與河南、陜西的聯系逐漸增強，吸引人口集聚。臨汾和運城，位于晉陜豫黃河金三角地區，經濟區位得天獨厚，且在金三角的地位和作用日益顯著，地區聯動作用加強，經濟快速增長，且位于汾河谷地，第一產業優勢明顯，農業基礎良好，加之地區內有高校分布，高素質人才的帶動作用加強，形成人口的集聚區。

圖5 山西省人口分布地形圖

4.3 人口分布與政策因素

政策對地區人口的分布和空間格局的演變有著一定程度的引導和控制作用，它是政府干預的主要表現手段[16]。2005—2016年，山西省正處于國家實施中部崛起的發展戰略之中，發展活力增強，可持續發展能力顯著提升，經濟發展水平明顯提高，社會穩定程度趨于和諧。2012年，國務院正式批復建立中原經濟區，其中有山西省的晉城市、長治市、運城市，打開了山西省東南部的大門，這些都在一些程度上促進了山西的發展。山西省得到國家政策的支持，大力進行經濟體制改革，利用煤炭產業優勢，積極推進經濟實力的增長，形成“一核一圈三群[17]”的發展模式，以省會太原作為核心城市，帶動其他城市和縣域的繁榮，促進山西省經濟的增長。交通等基礎設施不斷增強，高速公路、國道和鐵路四通八達，省域內更有石太、大西高鐵貫通。其中大西高鐵更是貫穿南北，加強山西各城市的交流和聯系，促進縣域間人員往來，帶動城市發展。隨著中國特色社會主義的發展，政策的支持作用越來越明顯，在政策的支持帶動下提供了大量的發展機遇，吸引了大量的外來人口在山西省的集聚。

5 結論

1）從人口密度來看，山西省的人口分布存在著顯著的差別。整體而言，人口密度主要集中在一般過渡區，人口密度大約為100～200人/平方千米。從市域尺度看，太原市是人口密度最大的地市，人口密度變化較大。

2）基尼系數表明山西省的基尼系數大于0.40，處于不均勻狀態，洛倫茲曲線表明2005—2016年山西省人口分布不均衡性加強，人口分布不均勻現象顯著。

3）標準差橢圓顯示出山西省人口重心在平遙縣，2005—2016年，人口重心呈現出向東北方向運動的趨勢，且東西方向的不均勻性大于南北方向的不均勻性。

4）人口分布空間演變格局受多種因素作用的影響，自然因素、經濟因素和政策因素是引起山西省人口分布的主要因素，多種因素共同促進了山西省人口的分布。