四川省区域经济差异时空特征多尺度分析

邓小菲，韩剑萍

(绵阳师范学院资源环境工程学院，四川绵阳 621006)

0 引言

区域经济不平等是地理研究和区域发展一个重要的议题，不论是发达国家还是发展中国家，区域经济差异都长期存在[1].中国区域经济差异一直是学者们研究的热点，学者们从多视角、多机制研究区域经济差异时空特征、演化过程与内在机理，研究方法从单一差异测度指数、空间计量分析、GIS分析到多源时空大数据多测度、多方法的综合应用[2-5],研究区域从国家[6-7]、地带[8]、民族地区[9]、城市群[10]到省域[11]；区域经济差异呈现多视角、多方法、多测度与多机制的“几多”研究趋势，但已有文献以县域或地级市单一空间尺度为基础研究不同区域范围的经济差异居多，缺少同一区域不同空间尺度的对比分析，对四川省经济差异[12]研究也是如此.有学者试用多尺度思路研究全国、地带、东中部几个省域的区域经济差异发现，区域经济差异程度对地理尺度敏感，尺度越小经济差异越大[13-18]，但各区域不同空间尺度经济差异的演化特征、发展趋势和背后机理等，因地域经济内生环境和外部条件差异而呈现不同的规律.四川作为西部大省，在中央“支持重庆、四川、陕西发挥综合优势，打造内陆开放高地和开发开放枢纽”[19]的新方针下，需要加强区域内外协调和联动，来实现高质量的发展.截止到2018年底，四川省市人均GDP最高为攀枝花市94 930元/人，最低为巴中市19 456元/人；县域人均GDP最高为成都市锦江区146 527元/人，而甘孜州的石渠县则为龙泉驿区的4/59，不同空间尺度区域经济差异大，区域协调发展问题突出，那么1998年以来四川省不同空间尺度经济差异时空演化具体呈现什么特征和规律，目前文献还比较缺乏.运用“多尺度对比”的思想，以四川省县域、地级市(州)、经济区三级尺度的GDP、人均GDP、常住人口为数据，利用泰尔系数、相对人均GDP和马尔科夫预测法研究1998-2018年四川省域经济差异时空特征多尺度特性，以期为区域协调发展提供一些依据，同时从省域范围为多尺度框架区域经济差异研究提供实证的案例.

1 数据处理

四川省行政边界源于四川测绘地理信息局网站“四川省地图”(审图号：川审(2017)095号).四川省GDP、人均GDP、常住人口源自《四川统计年鉴》(1999-2019).依据四川省五大经济区“十三五”发展规划的通知[20]，四川划分为五大经济区：成都平原经济区，川东北经济区，川南经济区，攀西经济区，川西北经济区(图1).考虑数据的可比性、延续性，以2018年四川省县级行政区设置为准，将1998年以来发生变化的县域进行名称对应和行政区划的分割或合并，相应的人均GDP通过增长率计算，得到四川省183个县域研究单元(包括县级市、县、区)人均GDP数据；县级行政单元(县域尺度)的数据相加得到对应的地级市(州)行政单元数据，地级市(州)行政单元(市域尺度)的数据相加得到对应的四川五大经济区数据(经济区尺度).

图1 四川省经济区示意图Fig.1 Sketch map of economic zone of Sichuan Province

2 研究方法

2.1 标准差

标准差从平均概况衡量四川省各区域经济与平均水平的离散程度[21]，是区域经济差异的绝对差异指标，标准差越大，表示不同空间尺度上四川省经济绝对差异越大.

2.2 泰尔系数

泰尔系数(Theil)是相对差异指标.采用以收入比重加权计算Theil系数T(公式1)[21].

(1)

n为四川省县或市或经济区总个数；gi表示第i区域(县、市、经济区)的GDP占四川省GDP 总量的比重；pi表示第i区域(县、市、经济区)人口占四川省总人口的比重.T指数越大，表明四川省区域间经济相对差异越大，反之越小.

泰尔系数(Theil)将总差异分为区域间差异和区域内差异，因此它能够更好地反映不同空间尺度区域经济差异的空间异质性，将四川省经济总差异的Theil系数进行分解，得到区域之间的差异以及区域内部各个县或市区之间的差异(公式2)，

(2)

I为四川省区域总数，Gi、Pi分别是第i区域占四川省的人口比重和GDP的比重；j是区内县或市或经济区，pij,gij分别是第j县或市或经济区在第i区域的人口比重和GDP比重；Theil系数的取值范围0～1.基于不同尺度计算四川省区域经济差异区域内部和区域之间差异及其占总差异的百分比(部分对总差异的贡献率).

2.3 相对人均GDP

人均GDP常用来反映区域经济发展水平绝对非均等化情况，不能直观显示地区经济与其全域平均水平的差距，相对人均GDP(县或市或经济区人均 GDP 与全省人均GDP的比值)可以表现这种差距[22].

2.4 马尔科夫预测法

马尔科夫预测法(Markov chain)用于分析在无后效条件下，时间和状态都离散的随机转移现象，而区域经济现象的演变过程具有无后效性.马尔科夫预测法将四川区域经济现象不同时间点的连续属性值进行数据的离散化处理，将数据划分为不同等级类型，测算不同类型的概率分布和转化[23]，来研究四川1998-2018年区域经济类型的时空动态变化规律.

3 四川省区域经济差异时空特征多尺度分析

3.1 时序特征多尺度分析

四川省区域经济差异不仅存在于整个省域范围，也存在于省内五大经济区，同时也体现在不同区域内部和区域之间，不同空间尺度上不同区域的经济差异时序特征如下：

3.1.1 总体经济差异多尺度时序特征 1998-2018年四川省经济区、市、县域尺度区域经济绝对差异总体呈扩大趋势，相对差异均呈急速增大—平稳—急速下降—缓慢下降态势.县域尺度上，1998年人均GDP标准差是3 237.6元，2018年为26 770.07元；地级市尺度1998年人均GDP标准差是2 233.4元，2018年为18 921元.不同尺度上，1998-2004年区域经济相对差异急速增大—平稳—急速下降阶段，Theil指数变化曲线成倒U型.2005-2018年总体区域相对差异呈缓慢下降阶段，在2012-2018年有微小上升，2011年为极小值(图2-b).

图2 四川省区域经济差异多尺度时间趋势(1998-2018年)Fig.2 Temporal trends of multi-scalar economic diversity in Sichuan Province from 1998 to 2018

空间尺度越小，四川省总体经济差异越大，表现为县域>市域>经济区.1998-2018年，四川省人均GDP标准差在经济区、市、县域尺度上的平均值分别为5 927.5元，8 388.8元，11 990.9元(图2-a)；Theil指数在经济区、市、县域尺度上的平均值分别为0.02、0.06和0.09(图2-b).

3.1.2 五大经济区经济差异多尺度时序特征 1998-2018年四川同一尺度上五大经济区经济差异时序变化各不同，不同空间尺度同一经济区时序变化也不同，不同空间尺度上经济差异具有时序变化的复杂性和空间异质性.

县域尺度上，五大经济区年平均相对差异为：攀西>成都平原>川西北>川南>川东北(图3-a),而在市域尺度上，五大经济区年平均相对差异是攀西>成都平原>川东北>川西北>川南(图3-b)，其中攀西、成都平原经济区的Theil指数均在0.02以上，川东北、川西北与川南经济区Theil指数都在0.02以下，形成攀西、成都平原经济区高差异区和川东北、川西北、川南经济区低差异区，说明经济差异程度具有尺度差异性和空间异质性.

图3 四川省五大经济区多尺度差异(1998-2018年)Fig.3 Multi-scale diversities in five economic region of Sichuan Province(1998-2018)

县域尺度上，攀西经济区经济差异1999年极大，2012年为极小，整体近似U型发展，2012年后经济差异呈上升趋势；成都平原经济区时序变化为急速增大—平稳—急速下降—缓慢下降的变化趋势，2011年达极低；川东北经济区经济差异呈阶梯状下降趋势；川南、川西北经济区呈不同形式的波浪式变化(图3-a).市域尺度上，攀西经济区时序变化呈先减小后增大再减小的波浪式，成都平原经济区是先增大后减小趋势，川西北经济区近似U型，川南经济区近20年变化不明显，说明县市两级尺度上五大经济区经济差异的时序规律没有相似性，表现出时序变化尺度上的复杂性(图3-b).

3.1.3 区内与区间经济差异时序特征 1998-2018年四川省市内和市间差异，经济区内与经济区间差异都经历了先增大后减小再缓慢减小的过程，区域内部差异和区域之间差异对总差异的贡献程度因尺度不同并呈现阶段性时序变化.

基于县域尺度(图4-a)，四川省区域经济差异分解为21个市之间和市内部差异.市间差异一直大于市内差异，市间差异的贡献率大于市内差异.1998-2004年市间差异贡献率在61%以上，2004年后下降至53%～57%，说明四川省经济差异主要是21个地州市之间的差异造成的，但随着各县经济的发展，市间和市内差异都开始减小，二者之间贡献率呈持平趋势.

图4 四川省多尺度空间差异分解及其贡献率(1998-2018年)Fig.4 The decomposition of multi-scale diversity of Sichuan Province from1998 to 2018

基于市域尺度(图4-b)，四川省区域经济差异可分解为五大经济区之间和经济区内部差异.1998-2003年经济区内部差异大于经济区之间差异阶段，经济区内部贡献率在59%以上；2003-2018年区内和区间差异基本持平阶段，2003年后下降至46%～53%，2011，2012两年经济区之间差异大于经济区内部差异(图4-b).

3.2 空间特征多尺度分析

依据四分位法，以四川省经济区、市、县相对人均GDP从小到大排序后第25%、50%、75%的值为分类阈值，将1998与2018年四川省经济区、市、县相对全省的经济发展水平划分为：不发达、欠发达、较发达与发达4 种类型，这种基于网格线的均匀分类，可以反映区域经济发展水平的差异[22]，一定程度上克服了时间差异的制约，对不同年份区域发达程度进行标准化，使之具有可比性[17]，利用GIS软件将分类结果直观显示如图5.

图5 四川省经济区、市、县相对人均GDP类型空间格局图(1998年，2018年)Fig.5 The Spatial distribution of relative per capita GDP groups at Multi-scalar level

经济区尺度上，形成以成都经济平原经济区为核心的中心—外围经济空间结构.1998-2018年经济水平空间格局基本呈平稳发展(图5-a).相对发达的经济区格局空间没有变化，近20年来发达区是成都平原经济区，较发达区是攀西经济区和川南经济区，不发达区却由川东北经济区演变为川西北经济区.

市域尺度上，经济差异空间格局主要以成都市、攀枝花市为核心的中心—外围结构.1998年，发达地级市为成都、德阳、雅安、自贡、攀枝花6市，较发达区以成、德、雅三市为轴线，沿其两翼分布.不发达区集中分布于川东北地区.2018年发达区和较发达区向四川东南方向演进，不发达区除了分布在川东北地区外，增加了川西北地区的甘孜州(图5-b).

县域尺度上，经济差异空间格局则形成了多核心的中心—外围结构(图5-c).1998年四川省经济发达县域空间分布出现两类形式：一类为连片分布型，集中在自然条件、经济基础与区位条件比较好的四川盆地腹地的成都平原上，从而在空间上形成以成都市全县域、雅安市和德阳市部分县域共23个连片发达县域为核心区的“一核独大”空间格局.另一类经济发达县域以四川东部中心县域为主的零散分布型.其他3种经济发展水平类型以发达县为核心交错分布.2018年发达县域和较发达县域则向四川东南、西南方向演进，成都市发达县域的范围缩小，经济核心作用减弱，川南和攀西地区发达县域增多，四川省整体经济核心增多，形成“多点多极”的县域经济空间结构；不发达县域则由零散分布演变为集中连片分布，尤其以甘孜州县数量最多.四川县域经济发展呈现发达县域和贫困县域各自集聚的空间二元状态.

3.3 经济动态多尺度分析

马尔科夫预测法被用来预测经济发展的长期动态.四川五大经济区的1998-2018年相对发展水平的空间格局变化简单，运用马尔科夫预测法分析1998-2018年市、县域尺度四川省经济发展的动态机制(表1，表2).

表1中对角线元素为类别未发生变化的概率，表示一个地理单元属于一个特定的类别，它在县级的概率至少为84.43%，在市级至少有89.00%，其中发达和不发达区域保持原有类型的概率均大于90%.说明不同尺度存在两级分化现象，且每个县或地级市都有保持原有状态的“惰性”,各个地域的经济类型较难改变，四川省经济结构稳定.非对角线为类别发生变化的概率，各不同类型转移向相邻类型转移概率较大，跳跃式变化少见，不同类别的转移可能性较低，最高转移可能性仅为8.23%.这意味着各区域类型变化概率并不一致，存在经济变化的不平衡性和邻近变化效应.

依据马尔科夫方法预测四川10年、20年、30年后的不同尺度发展类型情况(表2)地级市经济结构未来30年的将保持现状，县域经济将展现活力，县域经济较发达和发达县域占比减少，不发达和欠发达类型占比增加，其中较发达和发达县域占比“总和”由2018年50.28%下降为49.74%，县域经济整体呈缓速下降趋势.从不同年份各地理单元不同类别的占比情况看，发达和不发达的县域占比都在25%左右，地级市占比在23%左右，中间群体县域占比49.7左右%，地级市占比53%左右，在此期间各经济类型没有明显的分散或集中.不同尺度上四川区域差异具有长期性.

表1 县、地级市尺度四川省相对人均GDP类型马尔科夫转移概率矩阵(1998-2018年) 单位：%Tab.1 Markov chain transitional probability for relative per capita GDP at two spatial scales from 1998 to 2018

表2 县、地级市尺度四川省相对人均GDP类型占比预测结果(2018-2046年) 单位：%Tab.2 Relative per capita GDP type prediction results at two spatial scales from 2018 to 2046

4 讨论与结论

4.1 讨论

本文对四川区域协调发展、乡村振兴和精准扶贫政策提供一些依据和支撑，同时从省域范围为多尺度框架区域经济差异研究提供实证的案例，若有四川乡一级或更小一级到村尺度的经济数据，那将会更有实践指导意义.总而言之，县域尺度详细地揭示了省内经济增长的空间格局和城乡差距及其动态，地级市尺度、经济区尺度掩盖了自下而上的经济增长过程.发达市内存在欠发达的县，欠发达的市内有发达的县.各级政府，无论总体发展水平如何，都面临着如何解决本区内不平等的难题，四川未来消除贫困和实现共同繁荣方面应从小尺度着手，考虑在乡、村级摸清经济差异的来源与根源，同时与其上一级行政区统筹协调，实现区域协调发展.

4.2 结论

4.2.1 时序特征 1998-2018年四川省经济区、市、县域尺度区域经济绝对差异总体呈扩大趋势，相对差异均呈急速增大—平稳—急速下降—缓慢下降态势.不同空间尺度，四川区域内和区域间之间，五大经济区县际之间、市际之间经济差异都具有空间异质性和时序变化的复杂性.

4.2.2 空间特征 空间尺度越小，四川省总体经济差异越大，县域>地级市>经济区，绝对差异(人均GDP标准差)在经济区、市、县域尺度上的平均值分别为5 927.5元，8 388.8元，11 990.9元；相对差异(Theil指数)在经济区、市、县域尺度上的平均值分别为0.02、0.06和0.09.四川经济差异格局不同尺度呈现不同核心的中心—外围结构.经济区尺度上形成成都经济平原经济区为核心，地级市尺度主要以成都市、攀枝花市为核心，县域则形成多核心的中心—外围结构.

4.2.3 时空动态特征 不同空间尺度上，经济发展水平动态特征不同，近20年来四川经济区尺度经济发展空间格局变化不大，总体平稳发展.地级市和县域尺度上，经济发展水平上升区域向四川东南方向演进，下降区域向西北方向变化，各个地域的经济类型相互转移的可能性较低，最高转移可能性仅为8.23%，四川省经济结构稳定并具有长期性.未来30年县域经济呈缓速下降趋势，而地级市和经济区经济将维持现状.