2010—2019年中原经济区主体城市经济发展趋势演变

尹 正,孙 睿,管 盈

(安徽建筑大学 经济与管理学院，合肥 230601)

中国区域发展形势总体较好，地区不平衡程度有所缓解，城乡不平衡程度整体呈现稳步缩小态势，但在区域发展过程中仍出现了一些值得关注的新情况新问题。中原经济区地处国家中心区域，其地势广阔平坦、铁路体系完善、交通运输便捷、人口和产业资源丰富，具有巨大市场潜力和经济发展前景，在我国改革发展大局中占据重要战略地位。中原经济区涵盖的经济区域众多，条件千差万别，区域经济发展因域而异。文中通过数理统计和空间分析相结合的方法，分析各地区经济发展的空间差异，探究经济发展规律，提出相应的对策建议，旨在联结各区域，互补区域优势，分工协作，缩小区域间差距，促进中原经济区协调稳定发展，对改善民生、提高区域经济水平具有一定的意义。

1 文献综述

区域发展的不平衡不充分仍然是中国经济社会发展面临的长期问题。随着区域协调发展战略的深入实施，区域经济的发展格局与经济差异受到了广泛关注。姚永鹏等[1]运用熵值法与空间自相关等方法揭示甘肃省区域经济发展差异时空演变特征；孙建平等[2]运用探索性数据分析、变异系数、泰尔指数等方法，从时间和空间两个维度对安徽省的县域经济差异的时空格局进行分析；黄钰婷等[3]基于2008—2017年安徽省61个县域的人均GDP,运用空间自相关分析县域经济的空间集聚性，通过标准差椭圆研究经济发展空间分布的中心性和方向性来分析县域经济空间差异及演化；程金龙[4]以省际边界区域为研究视角采用因子分析法，结合ESDA及GIS可视化等方法对区域经济差异的时空格局进行分析；陈改改等[5]结合空间数据分析方法研究中原经济区的经济发展空间分布演变，得出经济区整体经济增长存在随机趋同的变化趋势；闫涛等[6]采用变异系数、空间自相关和空间马尔科夫模型分析了2001—2016年中国地级市以上城市经济的区域差异演变；薛亮[7]以关中地区1990—2010年人均GDP为基础，采用自然断裂法与空间马尔科夫链模型对关中地区的空间聚类与演变展开研究；周丽等[8]通过传统马尔科夫链和空间马尔科夫链方法分别构建农村经济发展水平的非空间和空间马尔科夫转移矩阵，对农村经济发展水平的时空格局演变特征进行分析与预测。目前，诸多学者在研究区域经济差异影响时，常用空间自相关来解释空间关联效应对区域经济的影响，却不能充分说明不同邻域环境对区域经济的实际影响。文中在传统马尔科夫模型基础上引入空间滞后的条件，利用空间滞后量化领域环境的影响，定量分析领域环境对区域经济的影响，以此来对中原经济区发展格局的时空演变做进一步分析研究。

2 数据来源及研究方法

2.1 数据来源

中原经济区处于北京、武汉、济南、西安之间，区域范围涵盖河南全省，延及山西、安徽等局部地区，是中部崛起的重要基地，也是中部崛起战略中重要的一环。文中以中原经济区30市10 a的人均生产总值为指标进行时空演变的研究。其中,经济数据来源于各省市历年《统计年鉴》与统计公报，空间数据来源于最新版的中国二级行政区划数据。采用Stata15、ArcGIS和Matlab软件对数据进行处理与分析。

2.2 研究方法

2.2.1 泰尔指数

泰尔指数是衡量个人之间或者区域收入差距的指标。文中以中原经济区30座地级市为基本空间单元，利用泰尔指数测算出中原经济区整体水平差异，将中原经济区分为核心区与辐射区，通过泰尔指数一阶分解分析区域间与区域内的差异[2]。公式为

T=TB+TW=

式中：n个个体样本被分为K个群组，每组分别为gk(k=1,2,…,K);k为第g个地区中的个数；nk为第k组gk中的个体数目；yi与yk分别为某个研究单元i的人均GDP与某群组k的GDP总份额;TB,TW分别为群组间差距和群组内差距。

2.2.2 标准差椭圆分析

标准差椭圆分析是一种分析空间方向分布特性的空间分析方法，能够用椭圆覆盖范围、面积、长轴、短轴和方位角等指标反映空间要素总体的分布方向和集中程度，很好地体现各城市人均GDP的空间分布特征。椭圆的圆心计算公式[3]为

2.2.3 空间自相关模型

1)全局自相关模型。全局自相关是用来描述所有的城市在整个区域上与周边地区的平均关联程度，以此来判断该现象在空间上是否存在集聚性。文中选取全局莫兰指数I来反映各城市的经济发展整体分布状况，其计算公式为

2)局部自相关模型。局部莫兰指数Ii可以用来反映研究区域内局部研究单元与相邻要素的空间集聚程度，计算公式为

式中：m为与城市i相邻接的城市个数，其他变量的解释含义同上。

2.2.4 空间马尔科夫模型

马尔科夫链(Markov chain)是一种时间和状态均为离散的随机过程，在分析的过程中将连续的数值进行离散化处理，通过数值等级将其划分为k种类型，然后计算各类型的概率分布及其年际变化，从而近似地仿效事物演变的过程，表达式为[7]

mij=nij/ni.

式中：ni为研究时段内属于i类型的城市数量;nij为在研究时段内由t年份属于i类型到t+1年份转变成属于j类型的城市数量。

传统的马尔科夫链可以计算经济发展的时空演变，但无法分析邻域地区的经济发展对本地区的影响，因而在传统马尔科夫链的基础上引入了空间滞后或者空间自相关变量的条件构建了空间马尔科夫链，可以有效地分析区域的经济发展与其周围环境对城市类型变化的影响。通过传统马尔科夫矩阵与空间马尔科夫转移矩阵的对比分析，探讨一个研究单元向上或者向下转移的概率，分析在不同的邻域环境下不同城市经济类型转变的情况，研究邻域环境对城市经济类型转移的影响。

3 实证分析

3.1 中原经济区经济整体分异特征

3.1.1 泰尔指数

运用Stata15软件对中原经济区人均GDP的泰尔指数进行计算。从2010—2019年的泰尔指数来看，中原经济区的整体差异呈现缩小的趋势，主体城区经济水平呈现协调发展的态势。对泰尔指数进行一阶分解，将整体差异分解为区域间差异与区域内差异。由表1可知，区域内差异逐年减小，但贡献率比重仍然较大，区域内差异成为影响区域差异的重要部分。从区域分层来看，核心区与辐射区的经济差异都呈现递减的趋势，但核心区的经济差异较辐射区更为明显，表明核心区的内部存在一定的城市发展不协调现象。总体而言，得益于政策的制定与引导，中原经济区的整体差异逐年减小，城市发展日益同步化。

表1 中原经济区主体城市人均GDP泰尔指数

3.1.2 标准差椭圆分析

通过ArcGIS软件选取一级椭圆大小指标进行标准差椭圆分析。由图1和表2可知，2010—2019年的中原经济区的经济重心落在河南省郑州市，椭圆主要覆盖河南境内，包括开封、新乡、焦作、许昌等15座城市。其标准差椭圆分析的具体数据见表2，并选取2011、2013、2015、2017、2019年5个年份进行简要分析，考察2010—2019年中原经济区经济重心的偏移情况。

表2 中原经济区人均GDP标准差椭圆分析

图1 2010—2019年中原经济区标准差椭圆分析及经济重心转移

从椭圆覆盖的区域来看，覆盖面积在整体上呈现不断缩小的态势，从2010年的11.617 046 km2收缩至2019年的11.197 929 km2，说明地区的空间经济发展聚集性增强。从X长半轴来看，2010—2019年由2.208 975 km增长至2.287 561 km，反观Y短半轴,从2010年的1.674 105 km降至1.558 267 km，说明在西北-东南方向出现了极化现象，长短轴的值差距逐渐增大，即椭圆呈现出扁率增大现象，表明地区的方向性增强。从椭圆的转角来看，2010—2019年，仅2016年有轻微地下降，变化程度不大，整体上呈现向东南方向偏转，且偏转明显。

中原经济区的经济重心基本落在郑州市，处于中原经济区西北方向，郑州市东北角，期间存在短距离的重心偏移，呈现西北-东南走向。移动轨迹为西南-东北-东南方向，其中，2018—2019年偏移尺度较大，总体有继续向东南方向转移的趋势，经济重心逐渐从区域中点西北面向区域中心转移，说明10 a 里各城市经济发展较为稳定，区域经济发展趋于协同化。

3.2 中原经济区经济空间分异特征

3.2.1 全局自相关

全局自相关用于反映区域的空间集聚现象，文中基于邻接Queen空间权重矩阵计算2010—2019年中原经济区人均GDP的全局莫兰指数I(见表3)。从表3可知，中原经济区的全局莫兰指数全部大于0，且介于0.308 9～0.405 1，置信度为99%，表明中原经济区在过去的10 a里有显著的空间关联效应，其经济在空间上呈现集聚现象[4]。

表3 2010—2019年中原经济区人均GDP的全局莫兰指数

3.2.2 局部自相关

为进一步研究各城市人均GDP的局部集聚特征，选取 2010年和 2019年两个时间点作为分析的节点，绘制中原经济区主体城市人均GDP的LISA集聚如图2所示。

图2 中原经济区2010年、2019年人均GDP的LISA

2010年HH集聚的城市位于经济区西部，包括洛阳市和焦作市;LL集聚的城市分布于经济区东部、东南部、南部3个区位，覆盖面积约占中原经济区的1/3;LH集聚的城市仅有运城一市与HH相连。较2010年,2019年HH集聚的城市有所增加，增至3市，郑州市加入HH行列;LL集聚的城市数量略有下降，仅剩4市且分散分布;LH新增平顶山市，与运城市围绕在HH区域两侧，洛阳市与焦作市的经济带动效果明显。

3.3 中原经济区经济时间演变特征

3.3.1 传统马尔科夫转移矩阵

在ArcGIS软件的支持下，对历年数据进行叠合分析得到中原经济区城市经济类型的马尔科夫转移概率矩阵(见表4)。

1)从表4可知，2010—2019年中原经济区经济水平的转移呈现“两头稳中间弱，总体向上变化”的特点。对角线的概率值介于0.643～0.933之间，具体来说，低水平城市和高水平城市在这10 a间相对比较稳定，在数值上分别体现为0.773和0.933，高水平城市在10 a中维持高的水平地位，而中低水平和中高水平的城市在对角线上的数值分别为0.643和0.662，说明期间内城市保持原有经济类型的最低概率为64.3%。

表4 2010—2019年中原经济区经济类型的马尔科夫转移概率矩阵

2)经济类型发生转移的城市较少，从非对角线的元素数值来看，向上发生转移的最大概率为34.3%，说明城市在不维持原有类型的情况下，仅有34.3%的概率向其他经济类型转变。但从整体来看，表4中上三角的概率和相较于下三角的概率和大，表现为城市经济类型向上转移的概率比向下转移的概率大，说明城市经济总体呈现向上发展的趋势。

3)多数城市维持其原有状态，其城市经济类型维持原有水平的最低概率为64.3%，高于城市经济类型向其他类型转变的概率。说明城市存在“俱乐部趋同现象”，且多数城市呈现向中低或中高经济类型趋同的趋势。

3.3.2 空间马尔科夫转移矩阵

城市并非孤立的空间存在,它与其所在的区域相互联系。在传统马尔科夫转移概率矩阵的基础上，通过Matlab软件引入空间滞后的条件，构建了空间马尔科夫链转移概率矩阵[8](见表5)。

表5 2010—2019年中原经济区经济类型的马尔科夫转移概率矩阵(以空间滞后为条件)

1)不同的邻域背景下，城市经济类型转移的概率会受到不同程度的影响。中高水平城市在中低水平、中高水平和高水平的邻域环境下，向高水平城市转移的概率分别为0.188、0.259、0.313，数值逐渐增加，说明中高水平与越高水平的城市相邻时，其向高水平经济类型转移的概率将会增加。

2)不同邻域环境对区域经济产生的作用力不同。与相对发达城市相邻时，发达城市对其经济类型有向上转移的正向拉力，向上转移的概率将会增大，反之减小。例如：中低水平城市与中低水平城市相邻时，其向中高水平转移的概率为0.286，与中高水平相邻时，向上转移为中高经济类型的概率为0.333，略高于0.286。其次，与二者相邻时向下转移为低水平经济类型的概率分别为0.036与0.000，其向下转移的概率在受到中高水平城市的影响时降至为0，向下转移受到抑制。

3)与传统马尔科夫转移概率矩阵相比，空间马尔科夫转移概率矩阵解释了邻域环境的好坏对区域经济类型存在着重要的影响。简单来说，较发达的城市能够大概率带动周边城市的发展，促进地区经济水平向上转移，较落后的城市会对周边城市的经济发展带来负面的抑制作用，从而产生俱乐部趋同现象。

4 结 论

文中以2010—2019年中原经济区30座城市的人均GDP为依据，采用泰尔指数、标准差椭圆分析、空间自相关和空间马尔科夫链对中原经济区主体城市经济差异的时空演变特征进行分析,得出以下结论：

1)从时间演变来看，2010—2019年中原经济区的泰尔指数逐渐减小，中原经济区的整体差异呈现缩小的趋势，但在2016—2017年略有回升，2017—2019年则又继续回落到0.061 63，表明区域整体的发展趋于协调。这与国家制定政策有密切的联系，国务院多次批复中原经济区发展文件，充分调动城市间的经济发展潜力，城市经济发展水平得到提高，缩短了区域间的发展差距。

2)区域内部差异是影响区域差异的重要组成部分，贡献率最低达到68%以上，核心城区的经济差异较为明显。由于核心区城市战略地位不同，产业结构复杂导致核心城市中各城市经济发展水平差异较为明显。以郑州、洛阳为代表的重要地级市由于经济发展体系和产业功能较为完善，成为区域经济发展的增长极。

3)中原经济区的经济重心主要稳定在郑州市境内且由西北向东南转移，逐渐靠近区域中心点，椭圆覆盖面整体向安徽缓慢倾斜并呈现收缩趋势，各城市发展较为协调稳定。

4)从空间格局的演化来看，HH集聚的城市带动作用明显。全局莫兰指数均为正值，中原经济区存在明显的集聚现象。通过局部自相关分析可知，经济发达区域与相对落后区域呈现左右相对分布的局势。通过2010年与2019年LISA图对比，新增的HH集聚的郑州市与LH集聚的城市围绕洛阳和焦作两市发展，LL集聚的城市分散位置并没有明显的变化。

5)从时间演化的情况来看，城市会维持原有经济类型的最低概率为64.3%，大部分城市的经济类型不会发生变化，仅有少部分城市会向上或向下转移。在不同邻域环境的影响下，与经济水平较高的城市为邻会增加其向上转移的概率,从而抑制其向下转移的可能性，并在整体空间上呈现俱乐部趋同的现象[9]。

5 发展建议

1)多级支撑 ，增强发展协调性，强化区域间经贸合作。要加快郑州国家中心城市建设，发挥出中心城市的辐射带动作用和区域分工协调功能，增强在中原城市群的分工协调作用。全面提升洛阳中原城市群副中心城市的综合承载能力，与郑州国家中心城市错位发展，加快向特大城市迈进，辐射带动洛阳都市圈发展，联动郑州构建“两中心-基地-枢纽”的新格局。进一步增强与周边各市和高铁沿线区域的经贸合作，以发展交通、旅游和物流为重点，推进“互联网+”深度融合战略，广泛开展多层次、宽领域的区域经济合作，开拓丰富的区域经济合作网络，实现区域共同繁荣发展[10-12]。

2)加强基础设施建设，引导要素向经济落后地区流动，实现落后地区经济要素的稳定输入。要积极落实因地制宜、分类指导、区别对待、有保有压的政策措施，制定相关扶持政策，支持实体经济有序发展。在发挥地方特色产业优势、增强地区自我发展能力的基础上，始终坚持把基础设施建设作为补短板、强弱项的重点，持续加大有效投资，增强城市综合承载能力，推动城市经济发展和居民生活条件改善[13]。

3)发挥区域和资源优势,打造特色产业集群，推动区域高质量发展。当前中原经济区各地具有不同的发展条件和优势，要从区域整体发展的角度出发，确定每个城市的产业发展方向和特色产业，依托优势资源，大力发展优势产业，鼓励优势产业向特色产业群拓展，科学合理布局，与其他产业优势互补，为区域引育新动能，形成新的经济增长点[14-15]。

6 结束语

文中通过数理统计与空间分析的方法对中原经济区的经济差异和时空演变进行了研究，可为地方制定方针政策提供一定的参考。虽然文中在空间自相关和传统马尔科夫链的基础上引入了空间马尔科夫链，以此来量化邻域环境对区域经济发展的影响，具有一定的创新性，但人均GDP这一指标并不能充分解释区域经济的发展状况，指标较单一。在后期的研究中，可以采用多指标的综合分析方法，具体准确地反映经济水平，增加对区域经济的研究深度和精度。