湖北省县域投资环境差异及时空演变特征研究

姚婷婷，邓宏兵，陈虎群

（中国地质大学(武汉)经济管理学院，武汉430074）

0 引言

投资作为湖北省经济发展的重头戏，其改善和优化对其经济跨越式发展和“中部崛起”战略的实现有着紧迫性的现实意义。本文以县域为研究尺度，突破传统统计方法缺乏空间视角这一缺陷，充分考虑空间关联溢出效应，从空间角度分析县域投资环境区域差异及形成原因意义重大。ESDA（探索性空间数据分析）是一系列空间数据分析方法和技术的集合，以空间关联测度为核心，通过对事物或现象空间分布格局的描述与可视化，发现空间集聚和空间异常，揭示研究对象之间的空间相互作用机制。

本文以湖北省80个县域为研究单元，在GIS技术支持下，运用ESDA、标准差椭圆等空间分析工具，并结合以变差系数、首位度和泰尔指数为代表的传统的区域差异研究指标，对湖北省县域投资水平差异的时空演变特征进行实证分析，有针对性地进行投资环境建设，试图为创造最优投资环境提供政策性意见。

1 数据与方法

1.1 指标选取与数据来源

1.1.1 指标选取

本文结合湖北省县域投资环境发展现状，按照投资环境竞争力评价的具体要求和一般原则，从基础条件、经济实力与活力、产业竞争力、金融环境、市场环境、社会环境六个方面建立了湖北县域投资环境竞争力评估指标体系，包括6大类、16小类，共37个指标（表1）。

1.1.2 数据来源

考虑到分析的需要和数据的可获得性，本文利用《湖北统计年鉴》中的相关数据为原始数据，采用区域经济分析中常用的因子分析法作为评价方法，对80个县域单元2960个原始数据根据因子分析法的原理和步骤进行处理。由于综合评价值有正有负，为了更清楚地进行比较，对计算结果进行归一化处理，得出全省县域投资环境竞争力评价结果。特别需要说明的是，由于湖北省行政区划的变动，2004～2012年县域研究单元的个数有所变动。

1.2 研究方法

1.2.1 传统区域差异传统指数

本文选取研究区域差异的3个传统指数:变差系数（Cv）首位度（S）、泰尔系数（T）来描述湖北省投资环境竞争力的差异及变动情况，其表达式依次为：

式（1）中，yi为i地区投资环境竞争力水平,yˉ为湖北省各县域平均投资环境竞争力水平,n为地区个数。

式（2）中，S为首位度，I1为投资环境竞争力第一位的县域的综合得分，I2为投资环境竞争力第二位的县域的综合得分。

表1 湖北省县域投资环境竞争力评估指标体系

式（3）中,yi为i地区投资环境竞争力水平,为湖北省各县域平均人投资环境竞争力水平,n为地区个数,TWR为区内差异，TBR为区外差异。

1.2.2 ESDA方法

（1）全局空间自相关

全局空间自相关反映了观测变量在整个研究区域内空间相关性的总体趋势，常用测度指标为Moran’s I统计量，计算公式为：

式（4）中：N表示研究空间单元数目，xi为考察变量，为xi的平均值，为研究空间单元i与j的空间权重矩阵。Moran’s I统计量取值介于-1和1之间，其绝对值越趋近于1，表示研究单元的空间相关性越显著；而I为0时，则表示观测值呈随机分布。

（2）局部空间自相关

Moran散点图用于研究局域空间异质性，横坐标为各空间单元标准化后的属性值，纵坐标为标准化后的由空间连接矩阵决定的相邻单元属性值的平均值。Moran散点图的四个象限按其性质分为“高高”（第一象限）、“低高”（第二象限）、“低低”（第三象限）、“高低”（第四象限）。高高表示中心县域与相邻县域投资环境竞争力较强，中心县与相邻县组成的子区域即为通常所说的热点区。低低（盲点区）含义与此相反。落入这两个象限的县域之间存在显著的空间正相关，即有均质性。高低和低高分别表示中心县投资环境竞争力强（弱），相邻县投资环境竞争力弱（强），并且中心县和相邻县存在显著的空间负相关，即异质性突出。

LISA值是衡量空间单元属性和周围单元的相近（正相关）和相异（负相关）程度的指标。在图上用四种颜色直观地表现通过显著性检验的区域落在热点区还是冷点区。

1.2.3 标准差椭圆（SDE）

标准差椭圆（SDE）是一种重要的方向性分布空间分析工具，可以从空间的、全局的、精细的、可视的角度刻画空间这只无形的“手”。其形成的主要机理在于要素在地理空间上的不平衡增长，主要包括：空间范围（分布的主体区域）、中心（分布的相对位置）、方位角（主趋势方向）、长轴（主趋势方向上离散程度）、短轴（次要方向上的离散程度）。

2 湖北省县域投资环境差异时间演变特征

2.1 县域投资环境水平的相对差异呈波动缩小趋势

从表2、图1中可以看出：以变差系数和泰尔系数所测度的湖北省县域投资环境相对差异呈波动下降趋势，反映2004～2012年各县域的投资环境的不平衡性在减弱；首位度有明显的阶段特征：2004～2006年首位度从1.013788上升至1.133004，都小于2，显示投资环境竞争力最高的县域相对优势在逐渐凸显，结构正常、集中度适中。2007～2009年首位度的值都约等于1，表明投资环境较好的县域差距在逐渐缩小，2009～2012年呈现出逐渐上升的趋势，这一统计值在2010年达到最大值，这说明了投资环境最优的县域之间的极化效应在增强。

表2 湖北省县域投资环境总体演化特征

2.2 县域投资环境竞争力集聚性增强

图1 湖北省县域投资环境年际变化图

采用GeoDA软件计算了2004～2012年县域投资环境的竞争力的全局自相关系数Moran’s I（表2、图1）。从表2、图1中可知，整个研究期间全省县域投资环境竞争力Moran’s I的值都为正，且呈现波动上升趋势。由2004年的0.1108上升到2012年的最高值0.4098，在2004年、2006年、2007年、2009年这四年呈现持续上升的趋势，说明这些年份湖北省各县域投资环境空间影响很强，区内空间差异较小，各县域的投资环境竞争力存在着极强的空间自相关特征，即投资环境水平相当的县域（高-高或低-低）在空间上集聚。这种正的空间自相关增强的趋势也表明湖北省同期投资环境差异也存在相似的趋势，各县域的空间关联性极强。出现这一趋势主要得益于湖北省政府对县域经济工作的高度重视和一系列强有力的改革措施：2002年起湖北省委确定县域经济“一主三化”的战略且先后下发《关于加快县域经济发展的若干意见》等政策性文件，引导县域经济健康发展；同时“强县扩权”新政策的启动，为湖北县域经济的发展带来了新的转机。总的来说，在这四年中湖北省各县域投资环境都得到了不同程度的改善和优化，各县域的投资环境存在着“示范效应”。2010年由于国际政治乱局、日本强震及核危机、欧债危机等不利国际趋势传导至国内，使得投资、消费稳定增长的难度加大，导致湖北省造纸、纺织等支柱产业利润受到挤压，进而以这些产业为主的县域投资环境恶化，空间差异扩大。Moran’s I值由2009年的0.4015降至0.3070。

3 湖北省县域投资环境差异空间演化特征

3.1 县域之间存在显著正相关，二元结构突出

从图2中可以看出，2004年落入“高高”热点区（第一象限）的县域共有38个，占总数的47.5%；落入“低低”盲点区（第三象限）的县域有31个，达到总数的38.75%，空间正相关的县域个数比例为86.25%，这表明在投资环境竞争力方面湖北省县域之间存在着显著的正相关关系，并呈现十分明显的空间二元结构，空间布局极不平衡，2012年落入“高高”区的县域个数减少为28个，占县域总数的35%，同时落入“低低”区的县域个数减少为35个，占总数的43.75%，呈空间正相关的县域占到了总数的78.75%，较2004年下降了7.5个百分点，这说明了在近十年湖北省县域投资环境二元结构这一态势有所趋缓，县域之间的极化效应逐渐减弱。

为了动态了解湖北省2004～2012年每个象限具体的县（市、区）的变化，将其结果汇总成动态变化表的形式进行判断。在表2中，由于湖北省县域个数较多，只列出了各象限通过显著性检验的县域。

图2 湖北省县域投资环境竞争力Moran散点图

表3 湖北省县域投资环境竞争力Moran散点图年际变化

通过分析图2、表3发现：（1）全省各县域主要分布于高高与低低两个象限中，说明全省县域投资环境发展中均质性占主导地位，但是位于第一象限的县域和第三象限的县域之间存在明显的二元结构，对全省县域投资起到了极大的阻碍作用，扩大了县域经济之间的差距。（2）投资环境好的县域主要集中在湖北省中东部地区，集聚在武汉城市圈周围，而西部县域大都落在在低低区，说明这种二元结构主要是湖北省东部和西部县域之间，“东高西低”的地区差异明显。（3）总体上落在显著区域的县域个数变化不大，但是落在低高区和低低区的县域个数在逐渐减少，而落在显著高高区的县域个数有上升趋势。（4）值得注意的是，在2012年，落入显著高高区的县域在增加，落入显著低低区的县域在减少，这说明了全省各县域都在极力优化本地的投资环境，而且都相应地取得了一定改善。

3.2 “东高西低”空间分布格局明显

从Moran散点图和年际变化图中可以清楚地看到，湖北县域投资环境竞争力的空间特征呈现明显的空间二元结构，成“东高西低”的分布格局，分属“高-高”和“低-低”象限的东部区域和西部县域具有极强的空间正相关性，但并未指示各个县域空间自相关的程度。LISA值恰好弥补了这一缺陷。因此，利用GeoDA软件，分别计算出2004年、2006年、2007年、2009年、2010年、2012年这六年湖北省各县域投资环境综合竞争力的得分值，绘制六年的LISA聚集图，使县域之间的相关性可视化、形象化（图3）。

图3 湖北省县域投资环境竞争力LISA年际变化

从图3可以看出，在5%的显著性水平下的显著性分析可知，在武汉市周围地区，如江夏区、天门市、仙桃市等地形成了一个显著高-高区，可以考虑在这些地区实行抱团式发展，大力发挥投资环境好的地区的扩散效应和示范效应，使更多地区能够吸取经验，提升本地的投资环境。同时，西部县域也形成了一个显著低-低区。一东一西两个显著区域，表明县域投资环境之间存在着正的空间效应，使得县域与周边地区之间呈现相互联系和相互影响的发展趋势。宜城市等县域和周边的地区没有通过显著性检验，这说明各个中心县域与周边地区的相互联系比较微弱，基本上处于孤立发展的状态，没有形成较好的辐射带动作用。

3.3 以“中东部”为核心，空间布局在波动收缩中有所优化

基于县域据计算湖北省投资环境分布的空间标准差和投资重心（图4、表3），可以看出：（1）从湖北省县域投资的标准差椭圆的面积来看，2004年到2012年面积呈波动下降趋势，呈现出了空间收缩的态势，而且标准差椭圆的覆盖范围也逐渐向东南部移动，这说明湖北省各县域投资分布的整体空间展布性有所减小，标准差内部县域投资环境优化和招商引资快于外部县域，以2009年最为突出，这说明东南部县域投资环境优化效果明显。（2）2004年、2006年、2007年、2009年、2010年和2012年这六年湖北省投资环境的重心都分布在中东部——京山县和天门市及其交汇处，这说明核心区域投资环境的提升和优化要远远快于边缘地区。（3）但投资重心的移动轨迹十分复杂：从2004～2006年，虽然都在京山县内，但逐渐向西北方向移动，说明以京山县为中心的向西北方向分布地区投资环境有所改善；2006～2009年投资重心大幅度向东南方向转变，在2009年落在天门市境内，造成这一变化的一个重要原因是潜江市、江夏区、黄陂区、仙桃市等东南部县域在优化投资环境方面表现出强劲的优势；2009～2012年又向西北方向移动，但移动范围有所减小。

图4 湖北省县域投资分布的方向变化及重心转移图

表4 湖北省县域投资环境标准差椭圆参数变化

表4表明：从标准差椭圆的转角θ的变化范围来看，其表现出波浪式上升的趋势，由2004年的99.06°上升到2012年的101.05°，且变动幅度逐渐增大，上升趋势明显，表明总体上东南部县域的投资影响力和吸引力增强，县域投资的空间分布呈现出西北—东南格局，并且这种格局有向进一步凸显的趋势，这从另一个方面印证了湖北省投资重心向东南方向转移的趋势。其中2004～2007年转交从99.06°缩小至97.66°，投资在东南-西北方向延展的格局弱化，2009～2012年转角θ从97.82扩大到101.05°，西北—东南的空间分布格局得到加强。

同时，从主轴的方向上看，长轴的西北部地区明显减少。说明这些县域在投资环境竞争优势方面逐渐下行，在2010年表现尤为突出。标准差短轴和长轴之比反映了投资核心区空间布局的均衡性，从表4中可以看出湖北省空间布局有明显的阶段性特征：2004～2009年，短轴和长轴纸币逐渐下降，在2009年达到最低值0.5，这说明标准差椭圆所指示的全省投资核心区的空间布局在逐步优化，但是2009～2012年上升趋势明显，这说明投资环境的极化效应要显著于扩散效应。

4 结论

本文选取湖北省各县2004～2012年投资环境竞争力的面板数据，综合运用区域差异研究的多种指标，结合空间分析技术对湖北省县域投资环境的时空演变特征进行实证分析，在此基础上得出相应的结论。

（1）2004～2012年湖北省县域投资环境竞争力的相对差异在波动中缩小，不平衡性逐渐减弱，投资结构和集中度日趋优化。

（2）2004～2012年湖北省县域投资环境竞争力呈极强的集聚态势。总体上落在显著热点区和显著盲点区的县域个数较多，显著低高区的分布县域变化不大，高地区的县域个数最少，盲点地区分布在鄂西边陲县域，热点地区分布在鄂中及中部偏南地区，ESDA和标准差从不同角度验证了该结论。湖北省县域投资环境呈现出“西低东高”的二元空间分布格局。

（3）县域投资重心在中东部“京山县-天门市”之间，有向东南方向倾斜的趋势。标准差椭圆在总体上有小幅度的收缩趋势，基本上武汉城市圈为核心，范围覆盖了除西部边陲县域的大部分地区，县域投资的空间分布呈现出西北—东南格局，并且这种分布格局有进一步凸显的趋势。

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