区域经济潜力评价与可视化研究——以南昌市为例

叶素倩，程朋根，张 丽，谢志鹏

(1.东华理工大学 测绘工程学院，江西 南昌 330013；2.中国科学院 遥感与数字地球研究所，数字地球重点实验室，北京 100094)

区域经济潜力评价与可视化研究
——以南昌市为例

叶素倩1,2，程朋根1，张 丽2，谢志鹏1

(1.东华理工大学 测绘工程学院，江西 南昌 330013；2.中国科学院 遥感与数字地球研究所，数字地球重点实验室，北京 100094)

在构建区域经济潜力评价指标体系的基础上，运用层次分析法对南昌市五区四县经济潜力进行定量分析，并在GIS开发平台下构建具有一定通用性的区域经济潜力分析系统，探讨区域经济潜力的空间分布差异及原因。研究发现：南昌县具有经济发展高潜力，其权重值为0.25，而安义县和湾里区具有经济发展较低潜力，其权重均小于0.04，并将南昌市五区四县划分为经济发展高、较高、中等及较低潜力区四大类；经济发展和社会进步评价子系统对综合评价组合权重贡献度大；区域经济潜力可视化表达直观地反映了经济潜力的水平和空间结构。最后，指出南昌市存在的主要问题并提出解决策略。

区域经济潜力；层次分析法；指标体系；可视化；南昌市

区域经济潜力是区域经济发展的重要研究内容之一，其规模和状态决定区域抵御危机及克服危机不利影响的能力[1-3]。南昌市的经济快速增长引起了众多关注，学者们纷纷对南昌市经济进行研究，一方面从区域经济发展潜力的测度[4]、空间格局分布[5]、原因分析等研究对象上分析，另一方面从省域、市域及县域的研究尺度上考量，研究方法主要涉及空间数据分析、空间计量分析、空间自相关等[6]。

经济潜力增长、完善和结构优化是区域发展效率的重要标志，优化区域经济潜力对区域经济发展至关重要。周起业、刘再兴等在著作《区域经济学》中提出了区域经济发展梯度理论，从经济、社会、文化发展的梯度分布衡量经济发展的水平[7]。但目前的研究多集中在区域经济潜力理论与探讨指标体系的构建问题，鲜有实证研究和直观地模型来模拟、分析区域经济的可视化表达。马仁锋基于区域发展潜力主导因素的作用机理、演替规律及评价特性，建立由目标层—指标层—指标项三级复合形成的省域县级综合发展潜力评价指标体系[8]。区域发展潜力最常用的评价方法包括区域经济学法、因子分析、综合评分法、层次分析法、模糊评价法等数理方法[8-11]。

基于此，借鉴现有区域经济潜力评价的研究成果，本文在构建区域经济潜力评价指标体系的基础上，运用层次分析法对南昌市五区四县的经济发展潜力进行测评，对评价结果进行归类和分析，并借助ArcGIS软件对五区四县所属不同经济发展潜力类型区进行空间表达。同时构建适用于多个经济部门分析的区域经济潜力分析系统，将经济潜力数据赋予地图上相应区域的行政中心点，采用反距离加权平均法的空间数据内插方法形成连续的数据曲面，从而实现经济潜力的空间可视化表达和直观地展示研究区域的空间演变结构。

1 区域经济潜力综合评价

1.1 研究区域概况与数据来源

南昌市地处江西中部偏北，濒临我国第一大淡水湖鄱阳湖西南岸，是江西省政治、经济、文化、科技、交通中心，同时也属于长江中游城市群重要中心城市和鄱阳湖生态经济区核心城市。南昌市各个地区的历史基础、自然资源等多方面差异导致不同区县的经济增长趋势各不相同。2012年末，全市地区生产总值3 000.52亿元，财政总收入500.16亿元，社会消费品零售总额1 116.54亿元，全市城镇居民人均可支配收入和农民人均纯收入分别比上年增长13.8%和14.7%，人民生活质量不断提高。南昌市由五个区、四个县组成，分别是湾里区、东湖区、青山湖区、西湖区、青云谱区和安义县、新建县、南昌县、进贤县这九个行政区域。本研究测算过程中的原始数据均源自中国统计出版社出版的《南昌统计年鉴》(以2008年、2012年数据为例)[12]，电子地图采用的是南昌市行政区划图，以行政区为统计单元，数据具有较强的现实性和可靠性[13]。

1.2 评价指标体系

综合考虑经济发展潜力的理论内涵及前人研究成果，充分遵循指标体系的全面性、科学性、可操作性和可比性等原则，同时考虑指标的可得性，根据专家咨询意见，本研究将从经济发展、社会进步、文化教育卫生、资源环境利用四大层面共涉及12项指标构建区域经济潜力评价体系[8-11](表1)，较全面地涵盖了经济发展的效率、发展潜能、稳定性、竞争能力、环境质量成本等多个内涵。经济活动的根本目的是促进经济发展，而快速经济发展保障了居民生活质量[14]。指标体系中，五年GDP增长率采用2008年与2012年的统计数据经过计算得来的；城市人口密度是城市人口与城市面积的比值；道路密度是道路网的总里程与该区域面积的比值，即每平方公里内道路的公里数。

表1 区域经济潜力评价体系

1.3 研究方法

本研究采用层次分析法对南昌市区域经济潜力进行测算，主要的计算步骤为：第一，构建评价模型，根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成目标层—准则层—对象层的层次分析模型(图1)。第二，确定判断矩阵标度，层次分析法规定的标度是通过每两个系统或因子比较判断相对优劣程度给出的，判断矩阵A中的标度值依据T.L.Saaty提出的1～9比较标度法得到：

其中，对于任何矩阵应满足aii=1且aij=1/aji(i,j=1,2,…,n)，A矩阵具有正值、互反性、基本一致性[13]。第三，计算指标信息权重与排序，各结构层中的相对权重采用方根法求解A的归一化特征向量和特征值，直到满足一致性检验，所求特征向量就是各指标因子的权重排序。计算公式①为：

①

第四，判断矩阵A的一致性检验，根据各个指标因子对每个县区的经济发展潜力不同，运用“地理环境辨识模型”，从不同的角度和方面出发，构造上述指标因子的判断矩阵A。判断矩阵是建立在每两个因子比较评分基础上，如果两两评分具有客观上的一致性，那么判断矩阵必具有完全一致性。一致性检验的实质是对经过专家的判断思考给出标度的矩阵进行满意程度的验证[15]。

(1)计算判断矩阵的最大特征根，公式②为：

②

(2)一致性检验，公式③为：

③

式中，CR为判断矩阵的随机一致性比例，CI为一致性指标，RI为平均随机一致性指标，根据n查取。若CR<0.1，则认为判断矩阵具有令人满意的一致性要求，否则，就需要对判断矩阵进行调整，直到满意为止[16]。第五，区域经济潜力评价，根据上述模型及算法，在专家咨询的基础上，运用AHP法计算得到区域经济潜力权值，认为权值越大的区域，则发展潜力越大。第六，区域经济潜力的空间可视化表达，将经济属性数据赋予行政区划图形上的中心点，采用IDW空间数据内插方法形成连续的数据曲面。

图1 南昌市经济发展潜力评价层次结构模型

2 测算结果分析

运用层次分析法对南昌市五区四县的经济发展潜力进行测算的结果见图2。南昌县的多项经济指标：县区GDP、人均GDP、五年GDP增长率、城镇固定资产投资、进出口总额等各项指标均处于南昌市各区县首位，在五区四县中经济潜力值最大；安义县和湾里区的各项经济指标均处于低迷状态，与其他区县呈现出明显的差距，急需采取调整产业结构、优化资源利用配置等措施。

图2 南昌市各区经济潜力水平注：左侧纵坐标是区域经济潜力权值，右侧纵坐标是分别对应于经济发展、社会进步、文化教育卫生、资源环境利用四个子系统的权值。

2.1 指标因子分析

围绕区域经济增长理论以及可持续发展理论，既从综合影响区域发展潜力的因素分析，也从单一发展潜力影响因素间的关系研究，制定了以经济发展和可持续发展为评价目标的评价体系。选取经济发展(GDP、社会消费品总额、固定资产投资、进出口总额)、社会进步(城市人口密度、道路密度)、文化教育卫生、资源环境利用这四大层面分析区域经济增长的影响机理。并利用统计数据实证研究区域经济基础和发展速率的主导影响因素，利用层次分析法计算得到各评价因子的权重以及影响经济发展潜力因子的组合权重结果见图3。

图3 区域经济潜力评价指标因子分析

2.2 空间分布差异

对南昌市五区四县2012年经济发展潜力的综合测评结果进行聚类分析，根据综合得分结果将各区县的经济潜力划分为最高区、较高区、中等区、较低区四大类。为了更形象、清楚、直观地表达各区县经济发展潜力类型的空间分布状况，本文借助ArcGIS软件对聚类结果进行空间表达[17](图4)。由图4可以看出：从经济发展和社会进步两个评价子系统来看南昌县都表现出强烈的经济优势，因而具有最高经济发展潜力。以南昌县为中心辐射的周边区县青山湖区、东湖区、西湖区、进贤县同样具备一定的区位优势，因地处市中心，交通便利、城市人口密度及流动密度较大、社会消费品零售总额占据一定的优势，各区县发挥着不同的产业优势，具有较高的经济发展潜力。新建县和青云谱区发挥各自的特色资源优势，投资环境、基础设施完备度以及产业结构的优化配置较弱，属于中等经济发展潜力类型区。湾里区和安义县较薄弱的自然条件与资源、社会基础、科教基础、政府管理调控等因素影响着区域发展潜力，因此需要依赖于政府政策对投资环境和产业结构的优化升级，培养区域的创新环境与能力，增强区域间的合作与优势互补，以达到缩短区县间经济水平差距和可持续发展的目的。

图4 南昌市2012年区域经济潜力空间分布

2.3 区域经济潜力可视化表达

相对于传统的图表或二维地图的表达方式，本文将实现区域经济立体图、经济潜力与其他要素的叠加显示的可视化表达。考虑到多个经济部门的通用性和便于管理，提出构建区域经济潜力分析系统(图5)，并实现区域经济潜力的三维显示。基于ArcGIS的开发平台，通过合理的建模和恰当运用通用编程语言[18]，将GIS作为一种主要的空间数据分析工具对区域经济发展潜力分析进行更高级的模拟。利用反距离加权(IDW)空间插值方法，以便对其空间结构模式进行研究或与其它空间现象的分布模式进行比较，建立区域经济发展潜力预测模型，为政府部门对具有经济潜力的要素因子进行有效配置，进而为实现区域经济可持续发展提供了广阔的应用前景。

图5 区域经济潜力分析系统主界面

3 存在的问题与解决策略

通过以上分析发现南昌市在区域经济发展方面存在的关键问题有：(1)与其他经济社会现象一致，南昌市的经济发展也存在着明显的地区差异，南昌县、进贤县与东湖区、西湖区、青山湖区的经济发展潜力较高，青云谱区、新建县属于经济发展中等潜力区，湾里区、安义县则具有较低的经济发展潜力；(2)经济发展水平高的地区其各评价子系统得分不一定都高，换言之，即便是经济潜力高的地区在经济发展过程中也存在薄弱环节，具体表现为南昌县、东湖区、西湖区、青山湖区的资源环境利用率较差，湾里区、安义县经济结构的优化程度较弱；(3)处于经济发展核心地位的南昌县等高经济发展潜力区的辐射力和集聚力不够，没有带动湾里区、安义县的经济发展环境和模式的革新。在今后的经济发展中，南昌市应着重解决这三方面的问题，具体的措施有：(1)在区域经济发展过程中，要达到区域经济增长的目的，需结合不同区域的发展特点，缩小区县间的经济空间分布差异。如南昌县等高经济发展潜力区应注重生态文明和资源环境的合理利用，安义县、湾里区较低经济发展潜力区应以调整经济结构、优化产业结构配置为主。(2)南昌市存在着资源相对缺乏、先期环境污染严重[19]等问题，必须走可持续发展路线，因而需要改变传统的粗放型经济增长模式，着重调整经济产业结构、优化资源配置、合理利用资源，实现资源效益的最大化，促进经济增长。

4 结论

本文通过构建区域经济潜力评价指标体系，运用层次分析法对南昌市五区四县的区域经济潜力进行测算，依据测算结果将南昌市经济发展潜力划分为经济发展最高区、较高区、中等区、较低区四大类，借助ArcGIS软件平台将南昌市区域经济潜力的分类结果进行空间表达。并运用合理的建模和恰当的编程语言，构建区域经济潜力分析系统，生成区域经济潜力立体图，实现区域经济潜力的三维可视化显示。构建的区域经济潜力评价体系包含经济发展、社会进步、文化教育卫生、资源环境利用4个准则层，共涉及12项指标，较全面地体现区域经济增长的内涵，测算结果与南昌市实际情况较一致。

尽管层次分析法能科学地、客观地测算各指标权重，进而反映区域经济发展水平，但本文只选取2012年的统计数据为例作静态分析，若能对南昌市更长时间跨度的经济潜力进行测评，则更能体现南昌市经济动态变化与区域差异。同时，本研究为了获取评价指标数据的可得性，所选取的12项指标不能完全涵盖反映经济发展潜力内涵的所有层面，仍需进一步考量，这也是今后继续研究的方向。

[1]刘锋.俄罗斯区域经济潜力研究[J].西伯利亚研究，2011,38(3):32-32.

[2]杨丹，叶长盛.南昌市土地利用系统健康评价及障碍因素诊断[J].东华理工大学学报：社会科学版，2013，32(3)：320-315.

[3]牛向前，舒晓波，吴义丹，等.江西省县域经济差异与行政区划改革研究[J].东华理工大学学报：社会科学版，2013，32(3)：327-334.

[4]张红梅.江苏区域经济差异实证分析[J].国土与自然资源研究，2008(1)：23-24.

[5]欧向军，沈正平，朱传耿.江苏省区域经济差异演变的空间分析[J].经济地理，2007,27(1):78-83.

[6]耿焕侠，张小林.基于熵值法的江苏省经济增长质量定量分析[J].地理与地理信息科学，2014,30(1)：81-85.

[7]周起业.区域经济学[M].北京：中国人民大学出版社，1989:122-159.

[8]马仁锋，沈玉芳，王筱春，等.省域尺度县域综合发展潜力评价指标体系研究[J].世界地理研究，2009,18(3)：53-60.

[9]郭亚军，董会娟，王杨.区域发展潜力的评价方法及其应用[J].东北大学学报：社会科学版，2002(3)：172-174.

[10]贾晓霞，杨乃定.基于复合系统的区域发展潜力评价[J].科学与科学技术管理，2003 (3):44-47.

[11]陈晓亮，陈建成，侯建国.高新区发展潜力统计指标体系的构建[J].安徽科技，2006(5)：10-12.

[12]南昌市统计局.南昌统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2012.

[13]基恩·泽拉兹尼.用图表说话[M].长春：长春出版社，2002.

[14]李月.有效经济增长与居民生活质量的提高[J].数量经济技术经济研究，2010(8)：47-59.

[15]曹长军，黄云.层次分析法在县域生态环境质量评价中的应用[J].安徽农业科学，2007,35(11)：3344-3345.

[16]徐建华.计量地理学[M].北京：高等教育出版社，2006:226-251.

[17]胡鹏，黄杏元，华一新.地理信息系统教程[M].武汉：武汉大学出版社，2002.

[18]兰小机，刘德儿.ArcObjects GIS应用开发[D].南昌：江西理工大学，2006.

[19]张春梅，张小林，吴启焰，等.发达地区城镇化质量的测度及其提升对策——以江苏省为例[J].经济地理，2012,32(7):50-55.

Evaluation and Visualization of Regional Economic Potential:A Case Study of Nanchang

YE Su-qian1, 2, CHENG Peng-gen1, ZHANG Li2, XIE Zhi-peng1

(1.CollegeofSurveyingScienceandEngineering,EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang330000,China;2.KeyLaboratoryofDigitalEarthScience,InstituteofRemoteSensingandDigitalEarth,ChineseAcademyofSciences,Beijing100094,China)

Based on the construction of regional economic potential index system, this paper does some quantitative analysis of economic potential of five districts and four counties in Nanchang City by using Analytic Hierarchy Process(AHP),and on the GIS platform, constructs regional economic potential analysis system which has a certain commonality so as to explore the spatial distribution difference and the reason of regional economic potential. The results show that Nanchang City has a high potential for economic development, whose weight value is 0.25; Anyi county and Wanli district own a low potential, whose weight value is less than 0.04. According to the weight values, the five districts and four counties in Nanchang City are divided into 4 parts, which are the highest potential, high potential, medium potential and low potential. The evaluation subsystem of economic development and social progress makes a great contribution to the combination weights of comprehensive evaluation. Visualization of regional economic potential directly reflects the level and spatial structure of economic potential. At last, the authors point out the main problems of Nanchang and put forward the countermeasures.

regional economic potential; AHP; index system; visualization; Nanchang city

2014-03-04

江西省研究生创新专项资金项目“基于ArcScene的区域经济潜力评价与可视化研究——以南昌市为例”(YC2013-S175)阶段性成果；东华理工大学研究生创新项目“基于ArcScene的区域经济潜力评价与可视化研究——以南昌市为例”(DYCA13005)阶段性成果。

叶素倩(1989—)，女，江西赣州人，硕士研究生，主要从事地理信息系统应用方面的研究。

叶素倩，程朋根，张丽，等.区域经济潜力评价与可视化研究——以南昌市为例[J].东华理工大学学报：社会科学版，2014，33(2)：118-123.

Ye Su-qian,Cheng Peng-gen,Zhang Li, et al.Evaluation and visualization of regional economic potential: A case study of Nanchang[J].Journal of East China Institute of Technology(Social Science)，2014，33(2)：118-123.

F124.6

A

1674-3512(2014)02-0118-06