人口重心和经济重心时空演变研究——以辽宁省为例

刘桂春， ，

(辽宁师范大学 a.海洋经济与可持续发展研究中心;b.城市与环境学院，辽宁 大连116029)

市场经济论坛

人口重心和经济重心时空演变研究
——以辽宁省为例

刘桂春a，张昊a，刘志晨b

(辽宁师范大学 a.海洋经济与可持续发展研究中心;b.城市与环境学院，辽宁 大连116029)

运用重心分析模型计算得到辽宁省2000—2015年人口重心与经济重心的地理坐标，并分析其动态演变轨迹，在此基础上计算两者的空间重叠性与变动一致性，分析其耦合态势。结果表明：辽宁省人口重心主要位于鞍山市的海城，经济重心主要介于海城和营口的大石桥之间；人口重心位于几何中心的西南部，经济重心则位于其东南部，两者的分离意味着辽宁省产出较高GDP的地区未能吸引较多的人口流入；人口重心与经济重心的移动轨迹都为东北-西南走向，且人口重心移动速度慢于经济重心，原因在于人口移动是一个长期且缓慢的过程，滞后性特征显著；人口重心与经济重心整体上耦合协调程度不高，呈现出减弱—增强—减弱的明显波动态势。

人口重心；经济重心；时空演变；辽宁省

一、引 言

人口流动会对区域经济均衡发展产生重要影响，而地区间的经济发展不平衡会促进人口流动[1]。人口集聚可以促进区域经济的发展，区域经济的发展反过来又可以影响人口的集聚。人口与经济活动分布的空间变化能够反映发展的区域差异，是区域差异研究的重要组成部分。

人口重心、经济重心的动态演变轨迹能清楚地反映出区域的经济发展及其均衡程度，揭示区域发展差异的变化。国外学者最先在经济学中运用了重心方法，美国学者F.Walker在1874年对美国西部大开发和南部阳光地带的快速发展所导致的美国人口重心变化进行了研究，但当时重心的计算方法并不完善。后来Bellone F和Cunningham R[2]两位学者改进了重心计算方法，即以人们方便到达各地的中心位置距离作为标准来计算。Aboufadel E和D Austin提出一种新的理论，不依赖任何参数与选择标准进行人口数量重心的统计。至此在经济学中，重心法[3]的应用越发成熟。

国内樊杰最早运用重心模型研究了中国20世纪80年代以来农村工业重心变动[4]。学者们应用重心模型，对产业、就业[5-6]以及消费重心[7]的演变进行了研究。此后，许月卿等[8]、黄建山等[9]、徐建华等[10]运用重心模型对中国人口和经济重心演变进行了动态分析。乔家君、李小建[11]运用重心模型对我国经济重心移动路径进行了研究，并分析了经济重心的移动与区域经济发展政策之间的关系。王彬[12]计算出了福建省经济重心，对福建省经济重心的动态变化及演变进行了研究，并分析了影响全省经济发展差异的原因。徐国良等[13]运用重心模型，计算出20年间南海周边国家及地区经济重心及重心坐标，反映了该区域经济的演变过程。关伟等[14]分析了沈阳经济区经济重心的时空演变及演变轨迹，探讨了经济区内经济重心演变的成因与影响因素。

从目前的研究来看[15-18]，学者们对人口重心和经济重心的研究已取得很多成果[19-21]，但其中关于辽宁省人口重心和经济重心的研究较少。辽宁省在改革开放30多年的时间里，人口不断增长、经济水平不断提高，各方面都取得了不小成绩。但近年来，东北经济面临困境、人口外流现象极为严重，而辽宁省此情况最为严峻。2015年，辽宁省以GDP增长率3%的增速在全国省份中垫底。在人口方面，辽宁省人口老龄化趋势明显，劳动力外流，青壮年劳动力和劳动年龄人口不断减少，2015年劳动力人数下降到2 750.7万人。辽宁省的人口与经济现状都不利于辽宁产业结构的调整与升级，不利于经济社会发展。基于此，在计算得出2000—2015年辽宁省人口重心和经济重心的基础上，描绘了其动态演变轨迹，分析其影响因素，并通过计算两者的空间重叠性与变动一致性反映其耦合程度，最后结合实际得出研究结论，以期为相关经济发展政策的制定提供参考。

二、数据来源与研究方法

(一)数据来源

将辽宁省的14个地级城市作为研究对象，根据研究目的和当前辽宁省所面临的经济现状，考虑到数据的可获得性和代表性，综合选取2000—2015年各市GDP来表示社会经济的发展水平，年末人口总量反映人口规模，所用数据来源于《辽宁统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》，各市的经度和纬度值来源于《中国地名录》。

(二)研究方法

1.重心分析模型

重心概念源于物理学[22]，是指区域空间内存在某一点，在该点各个方向上的力量能够保持平衡[23]。人口与经济重心在一定时间段内的移动轨迹可以反映人口与经济分布的变化规律。人口与经济重心模型如下公式：

①

②

其中，X、Y分别是某属性重心坐标的经度和纬度；Xi、Yi为第i个次级区域的纬度值和经度值；Pi表示第i个区域某个属性的量值。

限于篇幅，重心空间区位年际移动方向和移动距离的计算方法这里不予赘述[24]。

2.耦合性测度

主要从两者空间距离及两者变动方向是否一致两个方面来考察辽宁省人口重心和经济重心的耦合性。

(1)空间距离。其计算公式如下：

③

(2)变动一致性。变动一致性使用人口重心和经济重心两者相同时间范围内移动轨迹起始点连线的角度θ来体现，当θ越小变动一致性越大，变动越一致。由于θ的余弦值C性质与θ一致，且取值范围在[0，π]之间，所以使用C来表示变动一致性。与θ性质相同，当C越大时变动一致性越大，当C=±1时表示变动完全一致或完全不一致。Δx和Δy分别表示区域重心某一时间段里经度和纬度的变化量。变动一致性计算公式④如下：

C=cosθ

④

三、辽宁省人口重心和经济重心的演变轨迹及影响因素分析

(一)辽宁省人口重心的演变轨迹及影响因素分析

1.人口重心的演变

根据辽宁省各市的年末人口总数，利用重心分析模型得到了历年辽宁省人口重心及其移动方向和距离(表1)，并利用GIS软件作出分布图(图1)。

表1和图1显示，2000—2015年间辽宁省人口重心位于122.4915°E-122.5029°E、40.9812°N-41.0007°N之间，即位于鞍山市的海城。(1)与几何中心相比，人口重心一直偏离几何中心(122.5429°E、41.0845°N)，位于其西南方向，随着时间的推移，人口重心愈发地远离几何中心，这说明西南部是人口高密度区，且人口分布的地域差异逐渐加大；(2)人口重心在共15次的移动过程中，向西南移动11次，正北1次，东南3次，向西南移动是主要的趋势；(3)从移动距离上看，人口重心在经度和纬度方向上最大的移动距离分别为：0.1785km和0.3979 km，说明南北方向上的差异略大于东西方向。

表1 人口重心坐标及其移动方向和移动距离

续表

年份重心位置X经度Y纬度移动方向移动距离/km年份重心位置X经度Y纬度移动方向移动距离/km2004122．498840．9969正北0．01282012122．492140．9862西南0．20272005122．498740．9963西南0．06792013122．492540．9858东南0．06702006122．497140．9942西南0．29032014122．491540．9848西南0．15502007122．496440．9919西南0．26812015122．492840．9812东南0．4240

图1 人口重心主要落入区

2.人口重心的演变轨迹及影响因素分析

由图1可知，2000年以来辽宁省人口重心的移动方向主要是由东北向西南。在东西方向上，人口重心向西移动0.0101°，合1.1141km，年均移动0.0696km；在南北方向上，向南移动0.0195°，合2.16235km，年均移动0.1442km，稍快于东西方向，期间人口重心向西南移动总距离为2.4325km。从总体移动的原因来看，不同的区位条件，会为人类活动提供不同的可能性，人类活动场所的选择在很大程度上取决于区位条件。辽宁南部濒临渤海湾，相对于北部内陆地区，对外开放较早。位于辽宁沿海经济带重要支点的营口和大连，具有良好的自然条件与优越的区位条件，经济发展迅速，进而吸引人口向其集聚。

其中，2003—2004年间人口重心移动轨迹为西南—正北，经度上无变化；纬度上从40.9968°N移动到40.9969°N，南北移动了0.0001°，该时期人口机械迁移量很小，变动较平缓；2009—2010年、2012—2013和2014—2015年人口重心呈西北-东南方向移动态势，东西分别移动了0.0008°、0.0004°和0.0013°，南北分别移动了0.0011°、0.0004°和0.0036°，变动较经度方向显著。该时期影响人口重心向南移动的主要原因是：2009年辽宁沿海经济带开发的政策刺激了辽宁南部沿海的经济发展，促使人口重心向南移动；2012年，哈大高铁正式开通运行，大大促进了沿线区域间的经济联系，拓宽了大连的经济腹地，对大连的经济发展起到一定的促进作用。

影响人口重心移动的主要因素还有：

(1)自然环境是人类生存的基础条件，也是社会经济发展的基本前提，每个地区的自然条件不一，会影响人口分布格局。辽宁地域辽阔，地形条件复杂多样，自西向东依次为蒙东山地、辽河平原、辽东丘陵，地势两边高中间低，辽西内陆地区主要有阜新、朝阳，处于努鲁儿虎山东侧边缘区，人口较少。辽宁中部平原和辽西南沿海地区，地势平坦，冲击平原面积大，自然条件优越，人口稠密。

(2)我国从20世纪80年代开始实施“计划生育”政策，直到2016年才全面放开二胎。2000—2015年间，辽宁省人口增速缓慢在一定程度上影响了其人口重心的移动。但人口受教育程度和人口素质相比之前，整体有所提高。在经济发展的带动下，沈阳和大连对人口的吸引力不断加强，因此出现了人口重心在不同年份向北和向南两个方向的移动。

(3)人口的迁移与户籍制度、迁移成本等有着不可分割的联系。当前辽宁省的户籍制度大大影响着人口流动的自由度，加剧了城乡二元结构的矛盾，城市居高不下的房价和高昂的生活开销等都会限制人口的迁移，在城市就业的大部分外来人员只是短时间内的人口流动，并没有带动其他非就业家庭成员的迁移，所以辽宁省人口重心移动缓慢。

(二)辽宁省经济重心的演变轨迹及影响因素分析

1.经济重心的演变

根据辽宁各市的GDP总量，利用重心分析模型得到历年辽宁省的经济重心及其移动方向和距离(表2)，并利用GIS软件作出分布图(图2)。

表2和图2显示，2000—2015年辽宁省经济重心一直位于122.5468°E-122.6167°E、40.7176°N-40.7654°N之间，即分布在营口市的大石桥和鞍山市的海城。(1)相对于辽宁省的几何中心(122.5429°E、41.0845°N)来说，经济重心偏向于东南部，说明东南部经济发展相对较好，这表明辽宁省区域经济发展呈现不均衡状态。(2)从分布上看，有11个经济重心点落入海城，占总数的69%,有5个经济重心点落在大石桥，占总数的31%；从时间序列上看，2003、2004、2013、2014、2015五个年份位于大石桥，其余时间则全部位于海城。(3)经济重心在共15次的移动过程中，向西南9次，向东北1次，向西北3次，向东南2次，向西南移动是主要的趋势。

表2 经济重心坐标及其移动方向和移动距离

图2 经济重心主要落入区

2.经济重心的演变轨迹影响因素分析

由图2可知，2000年以来辽宁省经济重心的移动方向主要是由东北向西南。在东西方向上，经济重心向西移动0.0699°，合7.2782km，年均移动0.4549km；在南北方向上，向南移动0.0478°，合5.3073km，年均移动0.3317km，稍慢于东西方向，期间经济重心向西南移动总距离为9.0077km。根据历年来经济重心移动的轨迹，可分为以下几个阶段分析其原因：

(1)2000—2004年间，经济重心总体移动方向为东北—西南。投资—消费—出口是拉动国民经济发展的“三驾马车”，根据《辽宁省统计年鉴》三者历年的数据可知，该期间位于几何中心北部的沈阳、本溪、辽阳、鞍山社会消费品零售总额、固定资产投资都有减少的趋势，相对于辽宁南部沿海城市，外商投资过少，投资领域相对狭窄，消费能力降低，阻碍了经济的发展，进而影响经济重心由东北向西南移动。

(2)2004—2011年间，经济重心演变轨迹较波动，但总体由东南向西北移动。具体来看，向西移动了0.0087°，向北移动了0.0132°。政策因素对经济的发展变化也有一定的影响。该时期，“振兴东北老工业基地”战略启动，进而促进沈阳、抚顺等北部主要老工业基地振兴，促进了北部经济的发展；2006—2007年间经济重心呈西南向东北方向移动，速度相对较慢，距离为1.1037km；从交通因素来看，该时期沈阳、抚顺启动同城化战略，交通同网、资源共享扩大了沈阳的经济腹地，促进了抚顺的经济发展，进而影响经济重心向北移动；2010年沈阳经济区获批全国第八个综合改革配套区，有效地促进了辽宁中部城市群的整体发展，因此，经济重心在2010年和2011年向北部移动。

(3)2011—2015年间，经济重心移动方向为东北—西南。具体而言，2011—2014年间变化最大，移动速度较快。2011—2014时段移动距离为5.3881km，年均移动距离为1.3470km，无论是在时段移动距离还是年均移动距离方面，相比较其他时段都有着较为突出的变化。2012年，哈大高铁正式开通运行，不仅促进了人口向其集聚，也带动了其经济的发展；2014—2015年间呈西北—东南方向态势，移动距离为1.6243km。该时期，相对于辽宁内陆地区，沿海经济带发展迅速，进而促进经济重心向西南移动。

四、辽宁省人口与经济重心的演变对比及耦合性分析

(一)辽宁省人口重心和经济重心时空演变的对比分析

将人口重心和经济重心放在同一坐标系中对比分析其演变轨迹变化(图3)。由图3可知，人口重心和经济重心移动方向都为东北-西南，人口重心相对于经济重心的位置来说，始终位于其西北方向。经济重心移动幅度明显大于人口重心，这表明经济发展的区域差异相对较大，人口流动的限制性因素较多[25]。因此人口重心变动更慢，移动幅度较小，与经济重心变动相比存在时滞。

图3 人口重心和经济重心移动轨迹对比

1.东西方向轨迹对比

在东西方向上，人口重心与经济重心均向西移动，经济重心变化较人口重心变化不均匀(图4)，在区域上呈现出较不稳定的变化特征，2000—2015年间，除2004年、2007年和2015年经济重心向东移动外，其他年间，经济重心都向西移动，前后波动幅度相对较大。这表明，2000—2015年间辽宁省西部经济发展比较快。近年来，人口重心与经济重心的经度距离差异在减小，而且两者均呈现向低经度方向移动趋势。

图4 人口重心和经济重心移动轨迹对比(东西方向)

2.南北方向轨迹对比

由图5可知，在南北方向上，人口重心与经济重心也向同一方向移动，都是向南移动。人口重心移动过程相对稳定，经济重心移动过程呈现出明显的不等速特征。突出表现为：2000—2015年间，经济重心整体向南移动，但2004—2005年间、2006—2007年间、2009—2011年间经济重心向北移动。这表明，在2000—2015年间，辽宁省南部的经济与北部的经济都在不断发展。但在2012年之后，经济重心不断向南移动，表明辽宁省南部经济发展快于北部。经济重心的移动轨迹逐渐偏离人口重心的移动轨迹，反映了辽宁省经济发展和人口分布的矛盾依然存在。随着时间的推移，人口重心与经济重心演变轨迹在纬度上的差异逐渐增大，辽宁省的南部与北部的发展拉开差距。

图5 人口重心和经济重心移动轨迹对比(南北方向)

(二)人口重心和经济重心的耦合性分析

1.人口重心和经济重心的耦合性测算

将人口重心与经济重心地理坐标(表1、表2)带入到公式3和公式4，测算出2000—2015年辽宁省人口重心和经济重心的空间重叠性与变动一致性(表3、图6、图7)。

图6 空间重叠性

图7 变动一致性

表3 辽宁省人口重心与经济重心的空间重叠性与变动一致性

2.耦合态势分析

通过对表3和图6、图7的分析可以得出重心空间重叠性和变动一致性的变化规律，对人口重心与经济重心的耦合关系得出以下认识：

(1)空间重叠性。2000—2015年间辽宁省人口重心和经济重心的距离由2000年的29.0415km增长到2015年的29.9955km，人口重心和经济重心距离大小的变化可以划分为三个阶段：

第一阶段(2000—2004年)，耦合协调性减弱阶段。该时期，人口重心和经济重心除个别年份有波动外，移动方向主要由东北-西南。辽宁省人口重心和经济重心间的距离增加，由2000年的29.0415km增加到2004年的30.4912km。人口重心移动距离为0.6159km，经济重心移动距离为2.7665km，两者移动距离存在差异。因此，人口重心和经济重心虽然总体上都由东北向西南移动，受重心移动距离的影响，两者间的耦合协调性呈现减弱的态势。

第二阶段(2004—2011年)，耦合协调性呈稳步上升态势。该阶段，人口重心由东北向西南移动，经济重心移动轨迹较波动，但总体由东南向西北移动。经济重心与人口重心间的距离逐步缩小，由2004年的30.4912km下降到2011年的26.5712km，两者间的耦合关系不断协调。

第三阶段(2011—2015年)，耦合协调性逐步减弱阶段。该时期人口重心和经济重心变化波动较明显，但总体移动方向由东北向西南。人口重心移动距离为0.7321km，经济重心移动距离为6.2929 km。因此，受重心移动距离的影响，两者重心间的距离逐渐增加，由2011年的26.5712km增加到2015年的29.9955km，人口重心与经济重心的耦合关系不断减弱。

(2)变动一致性。2000—2015年辽宁省人口重心和经济重心两者之间每年的变动方向各不相同。其中2000—2001年、2001—2002年、2002—2003年、2005—2006年、2007—2008年、2008—2009年、2010—2011年、2011—2012年、2013—2014年和2014—2015年这十个年份人口重心和经济重心的变动一致性分别为0.9354、0.9976、0.9752、0.9984、0.9922、0.6009、0.8989、0.9874、0.9957和0.9989，两者的变动方向基本保持一致；2004—2005年、2006—2007年和2009—2010年三个年份的变动一致性分别为-0.7619、-0.9757和-0.9887，两者的变动方向基本相反。2003—2004年和2012—2013年两个年份两者的空间变动性分别为-0.0718和0.2410，两者的变动方向基本没有任何关系。在2000—2015年这16年的区间来看，辽宁省人口重心和经济重心两者变动一致性为0.8938，两者在变动方向上具有高度的一致性。

(3)结合空间重叠性与变动一致性，可以看出近年来辽宁省人口重心与经济重心的空间重叠性波动较大，变动一致性整体正值较多，个别年份出现负值，随着时间的演进，变动一致性也由负变正，表明人口重心与经济重心演变轨迹的方向具有一致性。但是由于人口移动是一个长期且缓慢的过程，除了会受到自身因素(思维方式、文化程度等)影响还会受到外界因素(户籍制度、机遇等)的影响，滞后性特征显著，所以辽宁省人口重心整体移动速度较缓慢。人口重心与经济重心的耦合关系还处于不断变化中，耦合关系还不太协调。

五、结论与建议

(一)主要结论

(1)辽宁省人口重心主要位于鞍山市的海城，经济重心主要介于营口市的大石桥和鞍山市的海城之间。在与几何中心相对位置方面，人口重心位于其西南部，经济重心位于其东南部，表明辽宁省东南部经济发展水平较高，但人口却主要分布在辽宁省的西南部，说明辽宁省经济发展较好的地区并没有同时吸引相应的人口流入。

(2)在移动方向与距离方面，人口重心与经济重心的移动方向都为东北-西南，且人口重心移动速度慢于经济重心，人口重心移动幅度较小，说明人口移动是一个长期且缓慢的过程，除了会受到自身因素(思维方式、文化程度等)影响还会受到外界因素(户籍制度、机遇等)的影响，滞后性特征显著，所以辽宁省人口重心整体移动速度较慢。

(3)在人口重心和经济重心的对比分析方面，在东西方向上，人口重心与经济重心均向西移动，表明辽宁省西部地区经济正在不断发展。在南北方向上，人口重心与经济重心也向同一方向移动，都是向南移动。这表明辽宁省南部经济得到了长足发展，与北部拉开了距离。

(4)辽宁省人口重心与经济重心的耦合关系还处于不断变化中，整体上呈现出减弱—增强—减弱的态势，耦合关系波动较明显，耦合协调程度不高，说明辽宁省经济发展和人口分布的矛盾依旧严峻。

(二)建议政策

1.辽宁省人口问题的改善

(1)在当前供给侧改革的背景下，人口既是需求基础，也是供给基础，应完善调整人口政策，夯实供给基础，为辽宁省经济发展与转型注入新的力量。深化户籍体制改革，打破原有的城乡二元结构，鼓励人口的自由流动，使得人口重心演变的时滞性得以改善，进而促进人口重心与经济重心之间的耦合协调，促进辽宁省区域人口与经济的协调发展。

(2)对于近年来辽宁省人口外流现象，除了经济手段减少人口的外流，也应建立以市场为导向的人才开发机制，树立新的人才理念，充分利用人口资源。

2.经济发展的促进路径

(1)在中国经济新常态的背景下，应转变传统的经济增长方式，从高速增长转为中高速增长，改变国有企业产业结构单一的现状，增强创新，将要素驱动、投资驱动转化为创新驱动，激发老工业基地的内在动力和活力，促进东北老工业基地的振兴。

(2)在产业结构方面，应重点发展第三产业，提高第一产业的农业机械化程度，减少农业对劳动力的需求，改变以第二产业为主导的产业结构模式。随着辽宁省资源性城市原有的传统资源的枯竭，应积极寻找新的经济增长点。

人口分布与经济发展的协调，对于振兴东北老工业基地，加快供给侧改革的步伐，融入“一带一路”战略的建设等均有重要意义，所以应根据辽宁省人口重心与经济重心所反映的人口与经济的现状，制定相应的发展措施，实现辽宁省地区人口与经济的协调发展。

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[责任编辑：邹学慧]

AStudyontheSpatialandTemporalEvolutionofPopulationFocusandEconomicCenterofGravity—Taking Liaoning Province as an Example

LIU Gui-chuna,ZHANG Haoa,LIU Zhi-chengb

(a.Center for Studies of Marine Economy and Sustainable Development;b. School of Urban and Environmental Sciences ,Liaoning Normal University，Dalian 116029,China)

In this paper,the geographical coordinates of population center of gravity and economic center of gravity in Liaoning Province from 2000 to 2015 are calculated by using the model of gravity analysis,and the dynamic evolution trajectory is analyzed.On the basis of this,the spatial overlap and the consistency of the two are calculated,and the coupling trend is analyzed.The results show that:The focus of population in Liaoning Province is mainly located in Haicheng City,Anshan City,and the economic center of gravity is mainly between Haicheng and Yingkou City，The center of gravity lies in the southwest of the geometric center,and the economic center of gravity lies in its southeastern part.The separation of the two means that the higher GDP in Liaoning Province has failed to attract more population inflows，The moving center of the population and the center of gravity of the economy are both northeast and southwest,and the movement of the population is slower than the economic center of gravity because the population movement is a long and slow process,and the lagging characteristics are remarkable，The balance of population center of gravity and economic center is not high,showing a significant fluctuation trend of weakening - enhancement - weakening.

population gravity center;economic center of gravity;time and space evolution；liaoningProvince

2017-03-12

大连市“十三五”文化发展规划课题

刘桂春(1978-)，女，辽宁庄河人，硕士生导师，博士，主要从事区域经济研究；张 昊(1989-)，男，吉林梨树人，硕士研究生，主要从事区域经济研究；刘志晨(1994-)，男，江西瑞金人，硕士研究生，主要从事地理信息系统应用与开发研究。

C91

：A

：1671-7112(2017)05-0058-10