基于ESDA的區(qū)域經濟空間差異分析
——以甘肅省為例

雷 娟 張 娣

(新疆師范大學地理科學與旅游學院 新疆 烏魯木齊 830054)

引言

地區(qū)經濟差異是最近國內外研究人員關注的熱點之一[1]。許多學者致力于將GIS與空間統(tǒng)計分析結合在一起，來解決地區(qū)經濟發(fā)展中存在的差距問題，而大部分則集中在國家或地方的規(guī)模上，而在不發(fā)達的西部地區(qū)則很少干預。ESDA以空間相關測定為核心，能夠更好地解決地區(qū)間空間關系問題，提供對地區(qū)經濟空間差異定量分析的有力證據[2]。以西部欠發(fā)達的甘肅省為例，選擇甘肅省87個縣級單位為研究地區(qū)，用人均GDP這個單一指標來反映地區(qū)經濟發(fā)展水平，通過ESDA分析方法體現(xiàn)甘肅省經濟發(fā)展水平，空間的動態(tài)模式和演變情況。

一、研究方法

由于經濟的快速發(fā)展，出現(xiàn)了較多評價經濟發(fā)展差異的方法。ESDA探索空間的方法是為了測試地區(qū)經濟發(fā)展的差異。運用ESDA中全局和局部的Moran’s I進行衡量。全局的Moran’s I是指空間元素之間的關系，取值是在-1～1之間，I<0表示空間負相關，I>0表示空間正相關，I=0表示不存在空間的相關性，計算公式[3]如下：

(1)

局部的Moran’s I(LISA)是從局部角度來測定各個地區(qū)和周邊地區(qū)間的空間連貫性。計算公式如下所示：

(2)

式中：S、Xi、、Wij的含義同式(1)。

二、甘肅省經濟發(fā)展動向

甘肅省深處西北內陸，地處黃土高原、青藏高原和內蒙古高原三大高原的交匯地帶，介于32°31′～42°57′N，92°13′～108°46′E之間，地形種類復雜多樣，高原多山，沙漠戈壁廣布，植被少，水資源相對少，是典型的生態(tài)脆弱地區(qū)[4,5]。

根據甘肅省的自然地理位置和行政區(qū)域的特點，甘肅省分為三個主要經濟區(qū)：河西、隴中和隴東南經濟區(qū)[6](表1)。數據資料來源于《甘肅統(tǒng)計年鑒》(2008～2017年)，其空間角度為甘肅省的87個縣(市、區(qū))域，縣域位置的坐標和行政邊界的數據來源于國家基礎地理信息中心1：400萬的數據庫[7]。

表1 甘肅省經濟區(qū)域劃分

三、結果與分析

(一)經濟差異的空間模式

1.經濟差異的總體增長

利用Global Moran’s I對甘肅省縣域經濟發(fā)展水平差異的分析。由圖1可知，在P<0.05的顯著水平下，2007年有14個縣(區(qū))通過顯著性檢驗，2016年有17個通過檢驗，甘肅省的人均GDP即具有類似經濟發(fā)展水平(高低或低低)的縣域集聚[8]。由相關性分析可以看出，甘肅省縣域經濟空間相關關系的增加與整體地區(qū)經濟差距的擴大有密切關系(R2=0.724,a=0.001)。這是因為，經濟開發(fā)地區(qū)對低開發(fā)地區(qū)的兩極化效果大于擴散效果，而經濟開發(fā)水平相似的地區(qū)提高集中程度，地區(qū)經濟開發(fā)水平的差距不斷擴大。

圖1 甘肅省縣域經濟全局變化圖

2.區(qū)域經濟發(fā)展水平的地區(qū)空間差異性特點

人均GDP的Moran散點圖可以進一步明確縣(區(qū)域)經濟增長的空間聚合類型。全局空間自相關性的Moran’s I指數只判斷和識別甘肅省縣(區(qū)域)是否在整體上擁有相當的空間融合及分布特性，但不能反映研究區(qū)域內的縣(區(qū)域)與縣(區(qū)域)之間的經濟關系[9]。因此，運用局部空間自相關分析當地經濟空間的聚集模式。選擇2007年和2016年作為研究單元，反映甘肅省省內經濟空間分布差異，繪制4個地區(qū)間聚焦類型的Moran散點圖(圖2、圖3)。Moran散點圖的坐標表示為笛卡爾坐標，水平垂直坐標是在標準化處理后，由各單位的空間連接線所決定的鄰近單位屬性值的平均值[10]。由圖2可知，甘肅省的縣域與鄰近縣域之間有4種不同的局部空間自相關四種類型，分別為“H-H”(第一象限)、“L-H”(第二象限)、“L-L”(第三象限)、“H-L”(第四象限)四個不同的象限。其中“H-H”表示縣域本身與其鄰近縣域的經濟發(fā)展水平均較高，也將其稱作“熱點”；“L-H”表示縣域本身的經濟水平較低，而相鄰縣域的經濟水平更高；“L-L”表示縣域自身和相鄰縣域的經濟水平均較低，即常說的“冷點”；“H-L”表示縣域自身的經濟水平相對較高，而相鄰縣域的經濟水平相對較低。

圖2 甘肅省縣域經濟的Global Moran’s I散點圖

圖3 甘肅省縣域經濟的LISA集聚圖

從散點圖中可以看出4種類型的縣域數量及變化，H-H和L-L類型縣域的數量是最多的，且兩者相對集中，全年變化較少，說明2007年以來甘肅省縣域經濟發(fā)展差異出現(xiàn)明顯的二重結構[11]。其中H-H類型數量從2007年的7個增加到2016年的9個，發(fā)達地區(qū)的兩極化效果相對較大，周邊地區(qū)的經濟促進效果相對較小，縣域之間的差異也在增加，整體情況自我相關分析的結果是一致的。L-L類型數量由2007年的20個增加到2016年的21個，標志著2007年以來經濟落后地區(qū)在緩解貧困道路上取得了一定的結果。L-H類型由2007年的4個下降到2016年的1個，H-L類型沒有發(fā)生變化，這兩種類型分布的縣域與鄰近縣域有著較強的空間負相關關系，不同質地的特性，甘肅省整個經濟快速發(fā)展，縣內經濟發(fā)展差距越來越大。

從Moran散點圖中的4種類型的縣域分布可以看出，H-H型的熱點區(qū)域主要集中在河西經濟區(qū)和蘭州市及周邊縣區(qū)，2007年和2016年，蘭州市和周邊的縣區(qū)雖然作為熱點區(qū)域，但是大多數都沒有通過顯著性的檢驗。這說明了熱點區(qū)域中的河西經濟區(qū)相對來說具有較大的擴散效應，相反，蘭州市的經濟處于孤立狀態(tài)，幾乎不會對周邊縣造成影響；L-L型盲點區(qū)域主要分布在隴東南和隴中的部分民族地區(qū)，甘肅中部部分民族地區(qū)的縣域數量有增加的趨勢；L-H型地區(qū)主要以現(xiàn)有水平的城市為中心相對分散，受周邊經濟發(fā)達縣區(qū)的經濟兩極化的影響，經濟發(fā)展到了瓶頸期。

Moran散點圖中的4種類型的縣域分布變化說明年變動大的縣區(qū)主要集中在三大經濟圈的一部分地區(qū)，其中皋蘭縣從2007年開始轉變?yōu)镠-H型，這主要是在省會城市蘭州刺激經濟的效果下主導的；永登縣從2007年開始由未通過檢驗的區(qū)域轉變?yōu)長-H型，其原因其原因也是蘭州的經濟扶持效果。

四、縣域經濟差異變動的原因

(一)區(qū)位因素

大部分屬于H-H類型地區(qū)的縣都位于中心城市周邊。河西走廊地勢平坦，資源豐富，光熱條件良好，農業(yè)經濟發(fā)達，張掖地區(qū)是全國重要的商業(yè)糧食生產基地，是五大蔬菜水果生產基地之一，也是甘肅省主要肉類，蛋和牛奶生產基地之一；金川、嘉峪關、阿克塞、敦煌、玉門及其他地區(qū)礦產旅游資源優(yōu)勢決定著經濟發(fā)展，人均GDP始終處于甘肅省的最前沿。蘭州是西北地區(qū)重要的工業(yè)城市和交通樞紐，有著明顯的地理優(yōu)勢，產業(yè)和商業(yè)發(fā)達，技術，人力資源，信息密集，經濟發(fā)展水平高，是周邊地區(qū)經濟發(fā)展的亮點[12]。經濟發(fā)展由落后的生產技術、低市場化、經濟蕭條、薄弱的產業(yè)基礎等小規(guī)模農民經濟和自然經濟主導，落后地區(qū)大部分黃土高原、隴南山岳區(qū)和貧困高山地區(qū)的峽谷地區(qū)。

(二)產業(yè)結構

發(fā)達地區(qū)開發(fā)出大部分具有先進產業(yè)、相對較好的基礎設施條件、較高的市場化水平的縣，主要具有農業(yè)、農業(yè)灌溉和生產技術較差的較高水平的經濟結構，大部分地區(qū)則依靠老天。抵御自然災害和市場風險能力相對較弱，部分地區(qū)變動性大，經濟發(fā)展不穩(wěn)定

(三)特殊因素

大部分經濟發(fā)達的地區(qū)都有面積大、人口少的地區(qū)。例如，肅北縣、阿克塞縣、肅南縣、瑪曲縣等地因為人口較少，經濟發(fā)展迅速，具有獨特的特點。

五、結論與建議

運用ESDA方法，分析2007～2016年甘肅省縣域經濟發(fā)展差異的空間動態(tài)格局，可得：

1.經濟發(fā)達和相對落后的縣域都有相對明顯的空間正相關特點，具有類似經濟發(fā)展水平的縣的空間聚集增加了，H-H和L-L類型縣域的數量最多，甘肅省縣域經濟發(fā)展差異的二重結構是明顯的。在這兩種類型的縣分布中，H-H類型熱點區(qū)域主要分布在自然資源條件較好的蘭州市周邊縣區(qū)和河西經濟區(qū)，L-L型盲點區(qū)域主要分布在隴南山區(qū)、黃土高原溝壑區(qū)和貧困甘南高寒地區(qū)。

2.甘肅省經濟從2007年到2016年有一定發(fā)展，但整體經濟發(fā)展水平仍然相對滯后，現(xiàn)有經濟空間差距擴大，形成了河西經濟發(fā)展區(qū)域，在甘肅東南部和中部實現(xiàn)了經濟發(fā)展。

3.今后，在制定區(qū)域經濟發(fā)展政策時，地方政府將適當擴大河西經濟區(qū)和隴中經濟區(qū)的現(xiàn)有規(guī)模，提高周邊地區(qū)經濟發(fā)展和促進能力，促進村辦企業(yè)發(fā)展。

利用空間數據探索和分析方法，從2007年到2016年，甘肅省全縣人均GDP進行了分析。結果表明，與傳統(tǒng)的量的統(tǒng)計模式相比，這種方法可以更明確地說明經濟發(fā)展的地域差異，而圖形方法則可以反映分析結果，為相關決策者提供方便。本論文以縣域地區(qū)為空間分析單位使用，使用更大或更小的空間分析單位，則可以得出其他分析結果。