基于ESDA的区域经济空间差异分析——以甘肃省为例

雷 娟 张 娣

(新疆师范大学地理科学与旅游学院 新疆 乌鲁木齐 830054)

引言

地区经济差异是最近国内外研究人员关注的热点之一[1]。许多学者致力于将GIS与空间统计分析结合在一起，来解决地区经济发展中存在的差距问题，而大部分则集中在国家或地方的规模上，而在不发达的西部地区则很少干预。ESDA以空间相关测定为核心，能够更好地解决地区间空间关系问题，提供对地区经济空间差异定量分析的有力证据[2]。以西部欠发达的甘肃省为例，选择甘肃省87个县级单位为研究地区，用人均GDP这个单一指标来反映地区经济发展水平，通过ESDA分析方法体现甘肃省经济发展水平，空间的动态模式和演变情况。

一、研究方法

由于经济的快速发展，出现了较多评价经济发展差异的方法。ESDA探索空间的方法是为了测试地区经济发展的差异。运用ESDA中全局和局部的Moran’s I进行衡量。全局的Moran’s I是指空间元素之间的关系，取值是在-1～1之间，I<0表示空间负相关，I>0表示空间正相关，I=0表示不存在空间的相关性，计算公式[3]如下：

(1)

局部的Moran’s I(LISA)是从局部角度来测定各个地区和周边地区间的空间连贯性。计算公式如下所示：

(2)

式中：S、Xi、、Wij的含义同式(1)。

二、甘肃省经济发展动向

甘肃省深处西北内陆，地处黄土高原、青藏高原和内蒙古高原三大高原的交汇地带，介于32°31′～42°57′N，92°13′～108°46′E之间，地形种类复杂多样，高原多山，沙漠戈壁广布，植被少，水资源相对少，是典型的生态脆弱地区[4,5]。

根据甘肃省的自然地理位置和行政区域的特点，甘肃省分为三个主要经济区：河西、陇中和陇东南经济区[6](表1)。数据资料来源于《甘肃统计年鉴》(2008～2017年)，其空间角度为甘肃省的87个县(市、区)域，县域位置的坐标和行政边界的数据来源于国家基础地理信息中心1：400万的数据库[7]。

表1 甘肃省经济区域划分

三、结果与分析

(一)经济差异的空间模式

1.经济差异的总体增长

利用Global Moran’s I对甘肃省县域经济发展水平差异的分析。由图1可知，在P<0.05的显著水平下，2007年有14个县(区)通过显著性检验，2016年有17个通过检验，甘肃省的人均GDP即具有类似经济发展水平(高低或低低)的县域集聚[8]。由相关性分析可以看出，甘肃省县域经济空间相关关系的增加与整体地区经济差距的扩大有密切关系(R2=0.724,a=0.001)。这是因为，经济开发地区对低开发地区的两极化效果大于扩散效果，而经济开发水平相似的地区提高集中程度，地区经济开发水平的差距不断扩大。

图1 甘肃省县域经济全局变化图

2.区域经济发展水平的地区空间差异性特点

人均GDP的Moran散点图可以进一步明确县(区域)经济增长的空间聚合类型。全局空间自相关性的Moran’s I指数只判断和识别甘肃省县(区域)是否在整体上拥有相当的空间融合及分布特性，但不能反映研究区域内的县(区域)与县(区域)之间的经济关系[9]。因此，运用局部空间自相关分析当地经济空间的聚集模式。选择2007年和2016年作为研究单元，反映甘肃省省内经济空间分布差异，绘制4个地区间聚焦类型的Moran散点图(图2、图3)。Moran散点图的坐标表示为笛卡尔坐标，水平垂直坐标是在标准化处理后，由各单位的空间连接线所决定的邻近单位属性值的平均值[10]。由图2可知，甘肃省的县域与邻近县域之间有4种不同的局部空间自相关四种类型，分别为“H-H”(第一象限)、“L-H”(第二象限)、“L-L”(第三象限)、“H-L”(第四象限)四个不同的象限。其中“H-H”表示县域本身与其邻近县域的经济发展水平均较高，也将其称作“热点”；“L-H”表示县域本身的经济水平较低，而相邻县域的经济水平更高；“L-L”表示县域自身和相邻县域的经济水平均较低，即常说的“冷点”；“H-L”表示县域自身的经济水平相对较高，而相邻县域的经济水平相对较低。

图2 甘肃省县域经济的Global Moran’s I散点图

图3 甘肃省县域经济的LISA集聚图

从散点图中可以看出4种类型的县域数量及变化，H-H和L-L类型县域的数量是最多的，且两者相对集中，全年变化较少，说明2007年以来甘肃省县域经济发展差异出现明显的二重结构[11]。其中H-H类型数量从2007年的7个增加到2016年的9个，发达地区的两极化效果相对较大，周边地区的经济促进效果相对较小，县域之间的差异也在增加，整体情况自我相关分析的结果是一致的。L-L类型数量由2007年的20个增加到2016年的21个，标志着2007年以来经济落后地区在缓解贫困道路上取得了一定的结果。L-H类型由2007年的4个下降到2016年的1个，H-L类型没有发生变化，这两种类型分布的县域与邻近县域有着较强的空间负相关关系，不同质地的特性，甘肃省整个经济快速发展，县内经济发展差距越来越大。

从Moran散点图中的4种类型的县域分布可以看出，H-H型的热点区域主要集中在河西经济区和兰州市及周边县区，2007年和2016年，兰州市和周边的县区虽然作为热点区域，但是大多数都没有通过显著性的检验。这说明了热点区域中的河西经济区相对来说具有较大的扩散效应，相反，兰州市的经济处于孤立状态，几乎不会对周边县造成影响；L-L型盲点区域主要分布在陇东南和陇中的部分民族地区，甘肃中部部分民族地区的县域数量有增加的趋势；L-H型地区主要以现有水平的城市为中心相对分散，受周边经济发达县区的经济两极化的影响，经济发展到了瓶颈期。

Moran散点图中的4种类型的县域分布变化说明年变动大的县区主要集中在三大经济圈的一部分地区，其中皋兰县从2007年开始转变为H-H型，这主要是在省会城市兰州刺激经济的效果下主导的；永登县从2007年开始由未通过检验的区域转变为L-H型，其原因其原因也是兰州的经济扶持效果。

四、县域经济差异变动的原因

(一)区位因素

大部分属于H-H类型地区的县都位于中心城市周边。河西走廊地势平坦，资源丰富，光热条件良好，农业经济发达，张掖地区是全国重要的商业粮食生产基地，是五大蔬菜水果生产基地之一，也是甘肃省主要肉类，蛋和牛奶生产基地之一；金川、嘉峪关、阿克塞、敦煌、玉门及其他地区矿产旅游资源优势决定着经济发展，人均GDP始终处于甘肃省的最前沿。兰州是西北地区重要的工业城市和交通枢纽，有着明显的地理优势，产业和商业发达，技术，人力资源，信息密集，经济发展水平高，是周边地区经济发展的亮点[12]。经济发展由落后的生产技术、低市场化、经济萧条、薄弱的产业基础等小规模农民经济和自然经济主导，落后地区大部分黄土高原、陇南山岳区和贫困高山地区的峡谷地区。

(二)产业结构

发达地区开发出大部分具有先进产业、相对较好的基础设施条件、较高的市场化水平的县，主要具有农业、农业灌溉和生产技术较差的较高水平的经济结构，大部分地区则依靠老天。抵御自然灾害和市场风险能力相对较弱，部分地区变动性大，经济发展不稳定

(三)特殊因素

大部分经济发达的地区都有面积大、人口少的地区。例如，肃北县、阿克塞县、肃南县、玛曲县等地因为人口较少，经济发展迅速，具有独特的特点。

五、结论与建议

运用ESDA方法，分析2007～2016年甘肃省县域经济发展差异的空间动态格局，可得：

1.经济发达和相对落后的县域都有相对明显的空间正相关特点，具有类似经济发展水平的县的空间聚集增加了，H-H和L-L类型县域的数量最多，甘肃省县域经济发展差异的二重结构是明显的。在这两种类型的县分布中，H-H类型热点区域主要分布在自然资源条件较好的兰州市周边县区和河西经济区，L-L型盲点区域主要分布在陇南山区、黄土高原沟壑区和贫困甘南高寒地区。

2.甘肃省经济从2007年到2016年有一定发展，但整体经济发展水平仍然相对滞后，现有经济空间差距扩大，形成了河西经济发展区域，在甘肃东南部和中部实现了经济发展。

3.今后，在制定区域经济发展政策时，地方政府将适当扩大河西经济区和陇中经济区的现有规模，提高周边地区经济发展和促进能力，促进村办企业发展。

利用空间数据探索和分析方法，从2007年到2016年，甘肃省全县人均GDP进行了分析。结果表明，与传统的量的统计模式相比，这种方法可以更明确地说明经济发展的地域差异，而图形方法则可以反映分析结果，为相关决策者提供方便。本论文以县域地区为空间分析单位使用，使用更大或更小的空间分析单位，则可以得出其他分析结果。