黃河流域甘肅段高質量發展時空格局演變研究

周文霞，王星星

（甘肅省科學技術情報研究所，甘肅 蘭州 730000）

黃河流域甘肅段是重要水源涵養區、國家重要生態安全屏障［1］。 自黨的十九大提出高質量發展概念以來，學術界關于高質量發展的研究成果頗豐，研究主題多為高質量發展的內涵、指標體系構建、發展水平評價、空間格局演變、與生態環境系統的耦合等［2－6］，研究方法有從狹義視角的全要素生產率［7］、從廣義視角的多維度指標體系來測度高質量發展［8］，關于黃河流域高質量發展的研究大都以9 個省（區）為對象而對甘肅段的研究較少。 黃河流域甘肅段是全省主要的經濟發展帶，人口稠密，礦產資源豐富，工業布局相對集中，但自然生態本底脆弱，水資源量有限，受氣候變化及人為活動等因素影響，區域經濟發展與生態保護矛盾突出，流域內水源涵養功能加速退化，生態系統承載力減弱，制約著全省及黃河流域經濟社會與生態環境的協調發展［9］。 本文從生態保護與高質量發展協同視角，定量測度2010—2018 年黃河流域甘肅段高質量發展水平，并分析其時空格局演變特征，以期為黃河流域甘肅段高質量發展提供參考。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

黃河流域甘肅段位于甘肅省中東部，包括甘南、臨夏、武威、蘭州、白銀、定西、天水、平涼、慶陽等9 個市（州），是全省政治、經濟、歷史、文化發展的核心區，涉及黃河干流及其支流渭河、涇河、洮河、湟水、北洛河，流域面積14.59 萬km2，約占全省總面積的32%、占黃河流域總面積的19%［10］。 黃河在甘肅省境內分為不連續的上下游兩段，上段流經甘南藏族自治州瑪曲縣，河長433 km，年均入境水資源量85.6 億m3，出境水資源量150 億m3；下段流經臨夏、蘭州、白銀市，河長480 km，年均入境水資源量211 億m3，出境水資源量297億m3。 考慮到祁連山既是黃河也是河西內陸河的重要水源補給區，兼顧與“一帶一路”的銜接及地域單元的連續性，本研究把河西走廊其余4 個市（金昌、張掖、嘉峪關、酒泉）及隴南市也納入研究區。

1.2 數據來源

本研究所用數據來源于甘肅省歷年統計年鑒、研究區14 個市（州）國民經濟與社會發展統計公報、甘肅省歷年科技進步統計監測報告和科技進步評價報告，部分缺失數據采用插值法補全。

2 指標體系構建與研究方法

2.1 評價指標體系構建

遵循創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念，按照系統性、客觀性及數據可獲取等原則，借鑒相關研究成果［11－13］，建立多維度（要素）高質量發展水平綜合評價指標體系，見表1。 其中部分指標無法直接獲取，需根據有關數據計算得出：經濟波動率為當年GDP 增長率與上年GDP 增長率之比與1 的差值，外貿依存度為進出口總額與GDP 之比，城鄉居民人均收入比值為城鎮居民人均可支配收入與農村居民人均純收入的比值。

表1 黃河流域甘肅段高質量發展水平評價指標體系

2.2 研究方法

2.2.1 高質量發展水平綜合評價模型

本研究涉及多指標，需采用綜合評價模型測度高質量發展水平。 先用極差標準化法消除原始指標量綱的影響，再用熵權法確定各指標的權重［14］，最后用多級加權求和法計算高質量發展綜合指數，公式為

式中：E為高質量發展綜合指數；Wk為第k個指標的權重；Ck為第k個指標的標準化值；m為評價指標個數，本文m＝25。

2.2.2 空間自相關

空間自相關分析用于衡量某屬性在區域空間的集聚程度，分為全局空間自相關和局部空間自相關兩種方法。 全局空間自相關用于探索某一屬性在區域總體空間的分布狀況，判斷該屬性在空間上的集聚或分散態勢［15］，常采用全局莫蘭指數I表示，其計算公式為

式中：Wij為空間鄰接權重，當空間單元i和j鄰接（即具有公共邊界）時Wij＝1，否則Wij＝0；Xi與Xj分別為空間單元i和j的高質量屬性得分值；X－為各空間單元的高質量屬性均值；n為樣本數量，本文n＝14；S2為方差。

全局莫蘭指數值介于－1 ～1 之間，正值表示空間單元之間存在正相關集聚特征，負值表示空間單元之間存在負相關集聚特征，0 表示空間單元之間呈無規律的隨機分布狀態。

局部空間自相關用于分析局部空間單元與相鄰空間單元的空間關聯程度，用局部莫蘭指數Ii表示，其計算公式為

局部莫蘭指數Ii為正值時表明空間單元i的周圍有相似屬性的單元，即存在空間集聚現象；Ii為負值表明空間單元i與其周圍單元的屬性值差別較大。

3 結果與分析

3.1 黃河流域甘肅段高質量發展水平時序變化特征

3.1.1 高質量發展水平整體測度

按照上述方法計算的2010—2018 年黃河流域甘肅段高質量發展各維度及綜合指數見表2，2018 年黃河流域甘肅段各市（州）高質量發展各維度及綜合指數見表3。 由表2 可知，黃河流域甘肅段高質量發展綜合指數從2010 年的0.072 5 穩步上升到2018 年的0.102 5，但整體仍處于較低水平。

表2 2010—2018 年黃河流域甘肅段高質量發展指數

表3 2018 年黃河流域甘肅段各市（州）高質量發展指數

3.1.2 高質量發展各維度分析

（1）經濟活力。 2010—2018 年，隨著新舊動能轉換進程的加快，經濟增長進入量質并重新階段，經濟活力指數從0.036 6 穩步上升至0.049 9，但各市（州）經濟活力指數差距較大，區域聯動效應不強，發展不平衡性顯著。

（2）創新驅動。 創新驅動指數從0.026 9 上升至0.047 5，在經濟下行壓力增大的背景下，創新驅動指數在2016—2017 年小幅下降，但整體上呈向好發展態勢。

（3）民生改善。 一系列社會保障事業和民生工作政策的出臺，全方位提升了民生福祉，民生改善指數從0.095 9 上升到0.170 8。

（4）環境狀況。 環境狀況指數波動明顯。 2010—2015 年，對高耗能、高污染的傳統化工企業依賴性強，“三廢”排放量大，對環境產生負外部效應，環境狀況指數從0.145 1 下降至0.123 4；2016—2018 年，在經濟新常態、發展新理念的引領下，同全省一起打響污染防治攻堅戰，源頭治理效果明顯，環境狀況指數波動上升至0.140 2。

（5）綠色發展。 綠色發展指數從0.021 5 上升至0.029 3，逐步建立了生態保護與經濟發展有機結合的長效機制，探索出了生態優先、綠色發展的新路子，初步形成經濟發展與生態保護雙贏局面。

3.1.3 各市（州）高質量發展時序特征

2010—2018年黃河流域甘肅段各市（州）高質量發展綜合指數均呈平穩上升態勢（見表4），但各市（州）間差異明顯，馬太效應愈加增強，各市（州）因比較優勢不同而排名有小幅波動，但基本格局較為穩定。嘉峪關市高質量發展穩居第一，其次為蘭州、張掖、酒泉、金昌等市，武威、天水、甘南、慶陽、白銀等市（州）處于中等水平，平涼、定西、臨夏、隴南等市（州）發展較為滯后。 各市（州）高質量發展具有明顯的階段性，嘉峪關、蘭州、張掖作為甘肅高質量發展前三名，區位優越、吸納優勢資源的能力強，城市綜合實力強，整體發展態勢較好；金昌、武威、酒泉3 個市高質量發展綜合指數2010—2012 年保持平穩、2013—2015 年小幅上漲、2016—2018 年逐年上升，表明這3 個市組團一體化發展，內在聯系較為緊密、資源配置較為合理、發展成效較為顯著；白銀、天水、慶陽3 個市高質量發展綜合指數2010—2012 年持續增長、2013—2016 年增速放緩、2017—2018 年小幅上漲；臨夏、甘南2 個州為少數民族聚居地，受地域、歷史、習俗等多種因素影響，產業發展相對滯后，民生改善任務艱巨，在政策助力下，充分挖掘自身潛在優勢，旅游業等特色產業發展較快，經濟發展速度和質量均有所提升，高質量發展綜合指數在2014—2018 年逐年上升；定西、平涼、隴南3 個市高質量發展綜合指數增長較緩，與其他市高質量發展差距逐步拉大。

表4 2010—2018 年各市（州）高質量發展綜合指數

3.2 黃河流域甘肅段高質量發展水平空間演化特征

3.2.1 高質量發展水平空間分布格局

選取2010 年、2013 年、2016 年、2018 年4 個時間節點，采用ArcGIS 對高質量發展綜合指數進行空間可視化處理。 目前尚無對高質量發展水平的統一分級標準，本研究將高質量發展水平劃分為高、中高、中低、低4 個等級，探討黃河流域甘肅段高質量發展空間分布格局（見圖1）。 從空間分布格局看，黃河流域甘肅段高質量發展水平呈現西高東低、北高南低的階梯狀遞減分布格局。 河西走廊以嘉峪關市為中心、隴中地區以蘭州市為核心的優勢格局凸顯，隴東地區處于中低水平，隴南及隴中其他地區以低水平為主，區域間差異明顯且隨著時間推移差距加大，整體協調性差。 究其原因，一是區位差異、生態資源稟賦和生態建設力度不平衡，導致黃河流域甘肅段上下段基礎設施及經濟發展水平的差距，高質量發展水平空間差異顯著且具有進一步擴大趨勢；二是黃河流域甘肅段生態環境敏感程度高，上下段享受到的政策、資源紅利有所不同，且受人為因素的驅動等。

圖1 黃河流域甘肅段高質量發展水平空間分布格局

從4 個等級轉化情況看，隨著經濟增長方式的轉型，區域高質量發展水平變化整體上以正向為主、向好發展，高水平市（州）由2010 年1 個（嘉峪關）變為2018 年4 個（嘉峪關、蘭州、張掖、酒泉），中高水平市（州）由5 個（張掖、酒泉、蘭州、金昌、甘南）變為4 個（金昌、天水、武威、甘南），中低水平市（州）由2010 年3 個變為2018 年5 個，低水平市（州）由5 個減少至1個（大部分向中低水平躍升）。 其中：平涼、隴南2 個市經濟發展質量與科技創新水平較低，高質量發展水平無明顯變化；張掖、酒泉、武威、天水4 個市的資源優勢在政策導向下轉化為區域發展動力，高質量發展水平提升較為明顯。

3.2.2 高質量發展水平空間集聚特征

借助軟件GeoDA 對黃河流域甘肅段高質量發展水平進行空間自相關分析可知，2010 年、2013 年、2016年、2018 年4 個時間節點的全局莫蘭指數分別為0.296 1、0.521 8、0.496 1、0.357 7，均為正值且通過置信度為95%的顯著性檢驗，表明黃河流域甘肅段高質量發展水平呈顯著的空間正相關，即高質量發展的空間依賴性較強，高水平市（州）和低水平市（州）在空間上趨于集聚性分布，但其集聚效應隨時間推移不斷減弱。 具體而言，2010 年全局莫蘭指數最小，表明高質量發展具有弱集聚空間自相關性，各市（州）協同發展水平低、各自為營的發展狀況較明顯，中心市（州）帶動作用不大；2013 年全局莫蘭指數最大，表明高質量發展空間自相關性最強；2013 年之后全局莫蘭指數逐漸下降，表明高質量發展空間集聚效應不斷減弱，但市（州）間極化現象仍舊存在。

3.2.3 高質量發展水平空間分異特征

基于ArcGIS 和GeoDA 軟件繪制的黃河流域甘肅段2010 年、2013 年、2016 年、2018 年高質量發展水平的LISA 集聚圖（見圖2）表明，黃河流域甘肅段高質量發展水平空間分布呈現以嘉峪關為核心的高－高集聚和以定西、臨夏、隴南為中心的低－低集聚的格局，經過9 a 的發展，集聚類型以高－低和低－低為主朝著均衡化方向發展，低－低集聚的城市數量減少。

圖2 黃河流域甘肅段高質量發展水平LISA 集聚圖

（1）高－高集聚區分布在以嘉峪關為核心的河西走廊一帶，涉及的市（州）從2010 年的嘉峪關1 個增加到2018 年的3 個（嘉峪關、酒泉和張掖），嘉峪關因城鎮化水平高、基礎設施良好、空間溢出效應強而不斷輻射帶動周邊市（州）高質量發展。

（2）高－低集聚區即局部高質量發展區域被周邊低質量發展區域環繞，高質量發展水平空間差異較明顯，這類區域的市（州）數量從2010 年的5 個減少到2018 年的3 個，集中在以蘭州為中心的隴中地區和以天水為中心的隴東地區，協同發展程度低，中心城市的輻射帶動能力弱。

（3）低－高集聚區即高質量發展水平較低的局部離群點，主要是武威、白銀、甘南三市（州），此區域高質量發展水平不高、動力不足。

（4）低－低集聚區即高質量發展水平較低的隴中及隴南地理位置偏僻、資源優勢不足的地區，涉及的市（州）從2010 年的5 個下降到2018 年的3 個（定西、臨夏、隴南）。

4 結論與建議

（1） 結論。 從整體層面看，黃河流域甘肅段2010—2018 年高質量發展水平不高，但高質量發展指數持續上升，在經濟活力、創新驅動、民生改善、環境狀況、綠色發展5 個維度中除環境狀況波動較大外，其他4 個維度的高質量發展指數呈均衡增長態勢，高質量發展水平整體呈向好發展趨勢；高質量發展水平存在顯著的空間異質性，各市（州）間極化效應愈加明顯，形成了以嘉峪關為核心的范圍逐步擴大的高－高集聚區和以隴中及隴南為核心的范圍逐步縮小的低－低集聚區，受制于區域資源稟賦與生態環境等因素，各市（州）5 個維度之間協調性較差，發展不平衡與不充分的矛盾較為突出。

（2）建議。 一是探索區域差異化、特色化的發展路徑，構建黃河流域甘肅段生態保護與經濟協同發展新格局。 高水平發展區域應發揮中心城市的輻射帶動作用、創新驅動的倍增引領效應，促進區域產業結構調整、污染防治與生態保護有機結合；中高水平發展區域應持續拓寬發展路徑，扶持重點產業和企業發展壯大；中低水平發展區域應大力發展現代循環農業、生態產業、綠色經濟等；以黃河上游水源涵養區為重點的低水平發展區域，應嚴守生態紅線，加快規劃論證和推進實施一批重大生態保護修復和建設工程。 二是圍繞甘肅省政府確定的十大生態產業發展目標，構建生態產業體系。 依托《甘肅省黃河流域生態保護和高質量發展規劃》，打造以新材料、新能源、節能環保、先進裝備和智能制造、生物醫藥等領域為重點的綠色生態產業示范區及經濟帶，推動工業綠色轉型；集成戈壁農業、循環農業、智慧農業等現代農業技術，發展現代絲路寒旱農業。 三是強化生態環保技術攻關，增強區域生態環境承載力。 圍繞新舊動能轉換與產業高質量發展要求，以大數據、人工智能等賦能產業轉型升級及環境保護，啟動黃河流域甘肅段水文－地貌－生態系統協同演化、重大工程地質災害監測預警和應急處置、礦山生態環境恢復等專項計劃，實現黃河流域甘肅段及河西內陸河流域生態保護與高質量發展的同頻共振。