山西省县域乡村性空间格局及其演变*

祝佳佳 杨璐璐 叶 超

2016年，中国城镇化率达到57.35%，城镇化水平快速提升，但2016年城镇居民人均可支配收入为33616元，是农村居民人均可支配收入的2.72倍[1]，城镇化仍面临着严重的乡村发展落后、城乡发展不协调等问题。乡村的发展对于城市与区域发展至关重要。新型城镇化以城乡统筹为基本目标，强调由仅重视城镇向城乡协调转变。这提示我们乡村研究以及城乡结合研究的重要性。

关于乡村性的研究，主要集中在乡村性概念辨析[2-3]、量化测评与类型划分[4-6]、空间差异及机理分析[7-9]等方面。研究尺度多基于县域尺度，评价方法多采用加权和法[10]、结构方程模型[11]、熵值法[12-13]、专家打分法等。总体来说，研究对象大多为东部发达沿海地区，中部地区研究较少。作为中部地区重要省份，山西省的乡村性具有很强的代表性。本文通过建立指标体系，以县域为行政单元，对山西省乡村性进行评价，并探讨其时空演变与机理，为制定乡村发展政策及城乡统筹发展战略提供实证依据与对策借鉴。

1 研究方法与数据来源

1.1 指标体系构建

依据指标选取的综合性、代表性和可操作性，参考国内外已有文献[4,7,14,15]，基于城乡一体化思想指导下的乡村性内涵[2]，选取能够较充分体现乡村性的指标，以此刻画区域乡村性强弱：（1）人口聚落指标，主要反映乡村人口结构的变化，包括乡村人口比重、农业从业人口比重；（2）社会经济指标，主要反映乡村经济社会结构的转变，包括农业产值比重、城乡人均收入比、乡村社会消费品零售额比重、农业劳动生产率、农业产出效率和乡村人均用电量；（3）土地利用指标，主要反映乡村土地结构的转变，包括农业土地生产率和农业机械化水平。

表1 县域乡村性指数评价指标体系

1.2 量化模型——熵值法

为克服人为确定权重的主观性以及多指标变量间信息的重叠，本文采用熵值法进行城镇化水平评估[16]。熵值法计算步骤为：

（1）构建原指标数据矩阵：有m个县市，n项评价指标，形成原始指标数据矩阵：

（2）标准化处理：

（3）指标权重的确定：

（4）乡村性综合评价：

公式中：m为县市个数，n为指标,max{xj}、min{xj}分别为所有年份中j项评价指标的最大值和最小值，X`ij为第i个县市第j项评价指标的数值。

1.3 探索性空间数据分析

探索性空间数据分析方法（ESDA）中的空间关联测度主要是利用空间自相关指数来探索空间地域系统中相关经济和社会现象的空间分布模式和非常态分布，包括全局自相关分析和局部自相关分析[17-21]：

（1）全局自相关分析：采用全局自相关系数Global Moran's I，主要探索观测值在整个区域的空间分布特征。

n为参与空间分析的单元数，Wij为空间权重矩阵，空间相邻为1，不相邻为0。采用Z检验对Global Moran's I结果进行统计检验，其中E(GMI)为数学期望，E(GMI)=-1/(n-1)，Var (GMI)为GMI的标准差。

在给定显著性水平下，若GMI显著为正，表示空间上显著集聚；反之，则表明区域与其周边地区的乡村性水平具有显著的空间差异。

(2)局部自相关分析：采用Moran 散点图、LISA集聚图、Local Moran's I统计量来分析每个区域与周边地区间的空间差异程度，用于识别不同空间位置上高值簇与低值簇、热点与冷点区的空间分布。

Xi和Xj分别为属性特征X在空间单元i和j上的观测值，为了便于比较和研究，对Gi进行标准化处理，其中E(Gi)和Var(Gi)为Gi的数学期望和方差。

若Z(Gi)为正且显著，表明位置i单元周围的值相对较高，属高值空间集聚，即热点区；反之，如果属低值空间集聚，即冷点区。

1.4 数据来源

考虑到市辖区与县级地域单元的乡村发展差异较大，不具有可比性，故选取其中的11个县级市和85个县作为研究对象，数据主要来源于《山西统计年鉴》2006和2012，对部分缺失数据做了相关处理①。因市辖区与县、县级市不具有可比性，故本文研究不包括市辖区。

2 乡村性空间格局演变分析

2.1 统计描述

从指标体系的权重看（表1），2005年的农业产值比重（0.3850）、城乡收入比（0.1431）、乡村社会消费品零售额比重（0.1126）对乡村性的贡献排名前三位，2011年农业产值比重（0.3638）对乡村性的贡献仍居第一位，而农业土地生产率（0.1340）排名第二位，城乡收入比（0.1179）居第三位。说明2005到2011年农业产值指标是影响乡村性的主要因素，占所有指标的1/3以上，农业土地生产率指标对乡村性的影响增强。故加快乡村的发展，理应着重优化产业结构、降低农业产值比重，提高农业土地生产率。

从乡村性指数的统计描述来看（表2），随着时间的推移，山西省县域乡村性均值降低而标准差增大，反映了县市乡村性的减弱和城镇性增强，但县域乡村性的差异扩大。乡村性前后十位的县市变化较小，2005年排名前十位的县市到2011年仍有7个县市排名前十，而排名后十位的也仅变化四个县市。乡村性前十位中地级市占到80%，在一定程度上反映了经济发展水平对乡村性的影响。

2.2 空间分析

2.2.1 总体格局

（1）采用jerk自然断裂法对乡村性空间分布进行可视化，分成五级（图1）。总体而言，区域乡村性总体格局保持稳定：一、县域乡村性弱的地方多分布在山西省中南部，位于汾河流域的谷地地区，而西部的吕梁山、东部的太行山和北部的恒山五台山地区县域乡村性较强，经济发展落后；二、县域乡村性弱的地方多分布于市区接壤的县市，如大同市、太原市、临汾市、长治市、晋城市等，而乡村性强的地方多位于远离市区的市县，如天镇县、兴县、岢岚县、沁县、永和县等，反映了市区对周围县市的空间近邻效应。三、乡村性较强县市多分布在铁路线穿越的地区，如纵贯山西南北的同蒲线、太焦线，东西向的石太线，尤其是2011年1月太中银铁路线的贯通使得途径的清徐县、交城县、文水县、汾阳县发展加快、乡村性减弱。

表2 乡村性指数的统计描述②

（2）两个年份 Moran’s I指数均大于临界值1/ (1-n) =1/ (1-96) = -0.0105，Z检验显著，表明山西省县域乡村性存在较强的空间自相关，在空间上呈现集聚分布格局；Moran’s I值从2005年的0.0783上升到2011年的0.1474，且Z(I)值较2005年大，表明山西省县域乡村性的集聚度增强。两个年份Getis-Ord General G值的Z(d)检验都较显著，表明高值区与低值区集聚现象较显著；但General G呈现上升趋势，说明此时段内乡村性高低值集聚中心强化，热点区在空间分布上有转移现象。

表3 乡村性的Moran’s I指数和Getis-Ord General G值

2.2.2 局部自相关

全局空间自相关仅说明所有区域与周边地区之间空间差异的平均程度，不能充分描述研究区域内所有单元之间的空间联系模式，尤其当空间过程在空间上出现非平稳的状态时，需要进行局部空间自相关分析。

图1 乡村性空间格局③

（1）Moran’s I散点图

为全面反映区域乡村性的内部发展特征及其空间关系，借助Moran’s散点图，以乡村性的属性值作为横轴，以由空间连接矩阵决定的相邻单元乡村性属性值的平均值为纵轴，进一步分析山西省县域乡村性的局部空间特性，结果如图2。散点图分为四个象限，分别为“高-高”（第一象限）、“低-高”（第二象限）、“低-低”（第三象限）、“高-低”（第四象限）：其中“高-高”表示某一县市与其周围县市的乡村性属性值都较低，该县市与周围县市组成的子区域即是乡村性热点区，“低-低”的含义与此相反，位于这两个象限的县市具有均质性、存在较强的空间正相关；“高-低”表示某县市乡村性属性值较低而周围县市值较高，“低-高”则与此相反，位于这两个象限的县市具有突出异质性、存在较强的空间负相关。从图中可以看出，2005年落在一三象限的县市为55个，空间正相关县市占52.29%，2011年落在一三象限的县市为65个，空间正相关县市占67.71%，表明研究阶段山西省县域乡村性集聚程度加强，二元空间结构越来越明显。

（2）LISA集聚图

LASI是衡量空间单元属性与周围单元的相近（正相关）和相异（负相关）程度及其显著性的指标，利用Geo-da软件计算县市乡村性的LASI值，生成LASI集聚图（图3）。2005年“低-低”类型的县

图2 Moran’s I散点图

市主要分布在太原南部（清徐县），说明这些地区集聚性强，与周围县市乡村性联系密切；“高-高”类型的县市主要分布在大同东南部（天镇县、广灵县、灵丘县、浑源县）与忻州东北部（繁峙县）交界处、吕梁北部（兴县、岚县）与忻州西南部（岢岚县、保德县）交界，这些地区乡村性强，与周围地区联系较弱；“高-低”类型的县市主要分布在阳曲县、寿阳县，这些地区的乡村性与周围联系较为密切，但是比周边地区乡村性强；“低-高”类型的县市主要分布在河曲县，表明这些地区乡村性与周围联系较为密切，但是比周围地区乡村性弱。2011年“低-低”类型的县市主要分布在太原南部（清徐县）、吕梁最东端（文水县、汾阳市）、寿阳县；“高-高”类型的县市主要分布在大同东南部（天镇县、广灵县、浑源县）和忻州东北部（繁峙县）交界处、吕梁北部（兴县、岚县）与忻州西南部（岢岚县、保德县、五寨县）交界；“高-低”类型的县市主要分布在阳曲县、陵川县。全省其他地区的相关性不显著，大部分县市空间极化不明显，处于低水平均衡状态。与2005年相比，五寨县转变成“高-高”类型，灵丘县退出“高-高”类型；文水县、汾阳县转变成“低低”类型；寿阳县退出“高-低”类型、陵川县转变成“高-低”类型；河曲县退出“低-高”类型，已经没有县市是“低-高”类型。总体而言，LISA集聚空间格局没有发生基本保持不变。

（3）乡村性热点

图3 LISA集聚图

根据公式利用Arcgis10.0软件计算2005年和2010年县域乡村性局域空间自相关联指数，根据显著值p与每个时期的局部统计量，用Jenks最佳自然断裂法对两个年份的局域Gi 从高到低划分成5个等级，高的局部统计量代表乡村性弱的县市集聚区（热点区），反之为冷点区，生成区域乡村性的热点区演化图（图4）。

从冷热点空间分布来看，此阶段山西省县域乡村性热点区和冷点区的空间格局都基本保持稳定：该时段有18个县市一直处于热点区，占热点区总数（按两年份最大值22计算）的81.82%，主要分布在大同东北部、忻州西南吕梁北部、运城西南、临汾西部，这些地区发展较为落后，在资源禀赋、经济区位、交通条件都不具有优势，区域表现出较强的乡村性；8个县市一直处于冷点区，占冷点区总数（按两年份最大值计算）的61.54%，主要分布在太原、吕梁、晋中交汇处以及晋城、长治交汇处，这些地区是山西省经济较为发达区域，乡村性较弱。

从冷热点区域数量变化来看，冷热点区数量均呈增加趋势：热点区域占全区域的比重从2005年的19.79%增加到2011年的22.92%，冷点区域的比重从2005年的8.33%增加到2011年的13.54%，表明县域乡村性集聚态势有所增强，集聚区域内部差异有所减小，但全省区域层面的乡村性差距则有扩大态势。

3 乡村性空间格局演变的成因分析

“格局-过程-机理”是地理学研究的基本范式，本文从产业发展、交通区位条件、固定资产投资及空间近邻效应四个方面对乡村性空间分异进行成因探索。

3.1 产业发展

产业发展对县市具有重要推动作用，本文将产业分为第一、二、三产业，利用SPSS17.0软件进一步分析各产业对县域乡村性的影响。由图5可以看出：2005年和2011年第一产业占GDP比重对乡村性的影响分别为0.856和0.855，R拟合优度较大，说明第一产业对乡村性强弱具有一定的线性影响力并且解释程度较大。第二产业占GDP比重对乡村性的影响由2005年的0.703上升到2011年的0.797，R拟合优度变大，说明第二产业对乡村性的影响力以及解释程度较大且呈上升趋势。第三产业占GDP比重对乡村性的影响由2005年的0.3887上升到2011年的0.6232，R拟合优度变大，但与第一二产业相比对乡村性的影响较小。总体而言，目前第一、二产业对乡村性空间格局的影响最大，主要是山西省作为农矿业大省，有77%的县市一二产业比重之和超过60%，有72.9%的县市一产比重超过40%。具有高附加值的对乡村性强弱的影响程度较低，但呈快速上升趋势，因此建议山西省应加强第三产业的发展，尤其是可利用自然和人文历史优势发展旅游业。

3.2 交通区位

交通区位条件是影响县市发展的重要因子之一，不仅影响到县市开发的次序与机遇，而且还关系到县市发展的水平和速度，对县市的发展具有重要支撑作用。交通区位条件已经成为山西省县市发展的重要因素，如2011年1月太中银铁路线的通车使得沿线的介休市、孝义市、汾阳市率先发展起来，乡村性不断弱化，排名分别由2005年的第10、4、13位上升到2011年的6、2、9位。

图4 乡村性的热点区演化④

3.3 资产投资

对全社会固定资产投资和乡村性水平进行回归分析，结果如图6，2005年和2011年固定资产投资对GDP的影响分别为0.570和0.558，R拟合优度较大，表明固定资产投资与乡村性具有较显著的线性关系。

3.4 空间近邻效应

依据地理学第一定律，任何地理事物或现象之间均具有相关性且空间距离相近的事物总比较远的事物相关性高。空间近邻效应是区域内各种经济活动之间、各区域之间空间位置关系对其相互联系所产生的一种影响[22]。从山西省县域乡村性空间格局看，空间近邻效应较为明显，县域乡村性弱的地方多分布于与市区（太原市、临汾市、长治市、晋城市）接壤的区域，能够最大化地接受市区的经济辐射、承接产业转移，而乡村性强的地方多远离各市区，如天镇县、兴县、岢岚县、沁县、永和县等；且这些区域在乡村性冷点集中区、空间自相关“高-高”类型比率方面明显的高于那些与市区空间距离较远的区域。

4 结论与讨论

本研究通过建立综合评价指标体系对乡村性进行测评，运用Arcgis10.0软件和Geo-da探索性空间数据分析（ESDA）探究山西省县域乡村性的空间格局演化，并应用spss17.0软件对成因进行回归分析，得出一些有意义的结论和启示：

（1）从时间上看：此研究阶段内，山西省县域乡村性水平整体上减弱，平均水平由2005年的0.4613下降为2011年的0.4387；但各县市差距扩大，标准差由2005年的0.1252增加到2011年的0.1276。

因此，缩小内部各区域的发展差异对于提高区域整体发展水平具有非常重要的意义。

（2）从空间格局演化看：山西省县域乡村性空间格局总体保持稳定，乡村性弱的县市多分布在中南部，位于汾河谷地、铁路沿线，乡村性强的县市多分布在东西北部的山地地区；此阶段乡村性热点区和冷点区的空间格局都基本保持稳定，冷热点区数量增加，表明县域乡村性集聚态势有所增强，集聚区域内部差异有所减小，但全省区域层面的乡村性差距则有扩大态势。

图5 乡村性与产业发展的关系

（3）产业发展、交通区位、资产投资及空间近邻效应是影响山西县域乡村性空间分异的主要因素。因此，通过扩大固定资产投资，尤其是对交通建设的投资，不仅可以改善区域交通区位条件，也可以促进产业发展，增强空间近邻效应，降低县域的乡村性，从而提高相应的城镇性。

（4）本研究乡村性评价指标体系虽然涉及面较广，但缺乏对乡村管理制度、村民生活幸福感、社会稳定等指标的评价。本文仅从产业发展、交通条件、固定资产投资和空间近邻效应四个方面对区域乡村性空间格局分异进行了成因探索，但实际上成因是复杂多样的。此外，没有将山西省县域乡村性放在一个更宏观的尺度上进行比较研究，与全国或中西部进行比较，也没有对更为微观尺度进行深入分析。这些也是在今后的研究中需要不断改进的地方。

图6 乡村性与固定资产投资的关系

注释：

①2005年农民人均纯收入和城镇居民人均可支配收入指标均采用2008年的数据代替。2005年城乡社会消费品零售额指标中城镇采用县市范围，乡村采用县以下范围。

②数值越大,乡村性越强,相应城镇性越弱。

③为与人们的认知保持一致，深色表示乡村性弱而相应城镇性强的区域。

④为与人们的认知保持一致，乡村性热点区采用浅色表示、冷点区采用深色表示。

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