成渝經濟區經濟空間結構的ESDA分析

康莊等

摘要：區域經濟空間結構是經濟活動的空間表現形式，反映了經濟活動的區位特點以及在地域空間中的相互關系。文章應用ESDA技術，對重慶直轄以來（1997-2011），四川省成都市、廣安市等15個市和重慶市渝中區、萬州區等31個區縣的經濟空間結構進行了實證分析，以揭示成渝經濟區空間格局特征和空間格局的演變進程，以

期為成渝經濟區區域規劃的編制提供決策依據。實證結果表明成渝經濟區經濟空間結構存在明顯問題，優化經濟空間結構、加強區域協調發展的道路還很長。

關鍵詞：成渝經濟區；區域規劃；經濟空間結構；空間相關性；ESDA

中圖分類號：F0615 文獻標志碼：A 文章編號：10085831（2013）03000805

區域經濟空間結構是經濟活動的空間表現形式，通過分析一定區域范圍內經濟要素的分布形式和相對區位關系來反映經濟活動的區位特點以及在地域空間中的相互關系[1]。當然，區域經濟空間結構是在一定規律下不斷演變的，特別是在區域經濟處于轉型時，經濟空間結構模式的適時調整將影響區域經濟的穩定增長和持續發展，以及該區域在經濟一體化中的地位和作用[2]。

成渝經濟區位于沿長江國土開發主軸與西部地帶大動脈交匯的節點，區位優勢極其明顯，是中國重要的人口、城鎮、產業聚集區，是引領西部地區加快發展、提升內陸開放水平、增強國家綜合實力的重要支撐，在中國經濟社會發展中具有重要的戰略地位。本文應用ESDA技術，對成渝經濟區的經濟空間結構進行了實證分析，以揭示成渝經濟區空間格局特征和空間格局的演變進程，以期為成渝經濟區區域規劃的編制提供決策依據。

一、文獻綜述

自重慶直轄以來，對成渝地區經濟空間結構的研究越來越多。李憶春、黃炳康[3]通過分析成渝兩地城鎮體系規模等級結構，認為成渝經濟區內的城市總體規模水平較低，并且小城鎮規模偏小，城市等級規模不平衡，建議通過選擇若干增長極重點發展的方式來重點建設成渝軸線。李憶春、吳敏[4]通過測算成渝經濟區主要城市之間的空間相互作用強度，進一步分析論證了經濟區內主要城市所存在的一體化關系、依存關系、互補關系、互促關系，并提出了主要城市協調發展的思路。戴賓[5]認為成渝經濟區的主要經濟活動是沿三條陸地城市軸線集聚和擴散的，并以此提出一江三線城市的空間結構布局思路。何躍、曾智洪[6]研究了成都和重慶雙城效應的負面影響及其成因，并提出了運用“啞鈴共同體”模式解決雙城效應的思路。林凌、劉世慶[7]提出把成渝經濟區劃分為重慶、成都、川南三個城市群、川東北經濟區和三峽生態經濟區，共五個次區域。各次區域之間實行功能分工和密切協作，從而優化區域空間布局、促進區域協調發展。杜鵑、戴賓[8]應用雙核模式理論分析了成渝雙核的形成，指出成渝兩市是一種典型的雙核結構模式，而雙核結構模式的經濟特征決定了雙核城市的競爭性，并通過對成渝雙核競合關系歷史與現狀的分析，指出成渝雙核的發展應在競爭中求合作，在合作中開展良性競爭。莫申國、田代貴[9]利用區域空間結構理論、點軸系統理論等，借助地理信息系統空間分析方法，對成渝經濟區區域統籌發展空間結構進行定性分析，提出了成渝經濟區的核心范圍和輻射范圍“兩極三軸”空間發展戰略格局。丁湘城、何波[10]運用增長極理論，把成渝經濟區作為一個整體，在對該區域的工業化發展階段判斷的基礎上，分析成渝區域合作存在的主要問題，并提出了相應的發展策略和對策建議。

上述研究成果，對于成渝經濟區經濟空間結構的研究有一定的借鑒作用，其中一些研究成果得到了相關部門的重視和采納。但同時也存在不足，就是對成渝經濟區經濟空間結構的研究大都是理論上的定性分析，尚無學者進行定量分析。本文嘗試運用ESDA技術對成渝經濟區的空間結構進行實證分析，并通過可視化技術揭示成渝經濟區經濟空間結構的演變進程。

二、主要研究思路和工具

ESDA（ Exploratory Spatial Data Analysis，探索性空間數據分析）是一系列空間數據分析方法和技術的集合，它將空間分布定量化，并加以可視化，通過識別空間數據的異常值來檢測現象之間的空間相互作用機制[11]。ESDA主要是對空間自相關性進行測度，即檢測一個變量在不同空間位置上的相關性，而這種相關性分為正相關和負相關：空間正相關表現為相似的觀測值傾向于在空間上聚集，空間負相關則表現為相異的觀測值傾向于在空間上聚集。同時，測度空間自相關的指標又分為全局指標和局部指標：全局指標用于反映某一要素在整個區域的空間相關程度，而局部指標則用于驗證一個局部小區域單元內的空間自相關程度或某一要素與鄰近區域單元上同一屬性要素的相關程度。通過測算區域的全局空間自相關指標以及比較各個局域空間自相關指標大小和分布狀態，就可以識別區域的經濟空間結構的差異度以及經濟空間結構的分布特征[12]。

（一）全局空間自相關分析

本文采用Global Morans I值作為度量指標，分析空間鄰近或鄰接的區域單元屬性值的相似程度。計算公式如下：

It=n∑ni=1∑nj=1wij*∑ni=1∑nj=1wij[xi-x][xj-x]∑ni=1xi-x2

（j≠i）

（1）

上式中，n表示觀測單元數目，wij表示互為鄰居單元之間交互權重值，xi表示單元觀測值，x表示所有觀測值的均值。Morans I統計量的取值處于1和-1之間，在給定的顯著性水平下，若Morans I值顯著為正，表示經濟空間結構總體呈現正相關性，說明經濟發展水平較低或較高的區域在空間上顯著集聚，值越接近于1，總體空間差異越小。若Morans I值顯著為負，則表示經濟空間結構總體呈現負相關性，說明區域與其周邊地區的經濟發展水平具有顯著的空間差異，值越趨近于- 1，總體空間差異越大。只有當Morans I值接近期望值E（I）時，觀測值之間才相互獨立，在空間上隨機分布[13]。對Morans I值的統計檢驗可以采用z檢驗：z=I-E（I）var（I），Anselin[14]測算出，當z>1.96時可以認為是顯著的。

（二）局部空間自相關分析

本文采用Local Morans I統計量檢測每個區域與周邊地區之間的局部空間差異和空間關聯程度，并結合Moran散點圖將局部差異的空間格局可視化，研究其空間分布規律。

對第i個區域而言，Local Morans I統計量的數學形式為：

（2）

上式中，zi和zj是區域i和j上的標準化觀測值，wij是空間權重，其中∑jwij=1。

Local Morans I統計量是全局空間自相關統計量全局Morans I的分解形式，本文對Ii的顯著性的判斷采用Bonferroni標準，即假設總的顯著性水平為α時，每一個區域的顯著性根據αn的原則進行判斷，若Ii顯著大于0，說明區域i與周邊地區之間的空間差異顯著小；若Ii顯著小于0，說明區域i與周邊地區之間的空間差異顯著大。

Moran散點圖則直觀地描繪了各個地區局部空間相關性的類型及其空間分布。在Moran散點圖中，地理單元被劃分為High-High（HH）、Low-Low（LL）、Low-High（LH）和High- Low（HL）四種類型。右上象限（HH）表示區域自身和周邊地區的經濟水平均較高，二者的空間差異程度較小；左上象限（LH）表示區域自身經濟水平較低，周邊地區較高，二者的空間差異程度較大；左下象限（LL）表示區域自身和周邊地區的經濟水平均較低，二者的空間差異程度較小；右下象限（ HL）表示區域自身經濟水平較高，周邊地區較低，二者的空間差異程度較大。高（ H） 和低（L） 是相對于區域總體的平均水平（算術平均值） 而言。在給定的顯著性水平下，若Ii大于0而zi大于0，則區域i位于HH象限；若Ii大于0且zi小于0，則區域i位于LL象限；若Ii小于0而zi大于0，則區域i位于HL象限；若Ii小于0且zi小于0，則區域i位于LH象限[15]。

（三）空間權重矩陣

使用ESDA還需要通過設定空間權重矩陣來確定地區之間相互作用的關系模型。一般而言，空間權重矩陣的設定主要依據地理特征，如地區邊界、距離等，這樣可以保證空間權重矩陣的外生性。基于川渝兩省市自然地理相似的特征引用四川日報2009年6月16日《成渝經濟區建設的“橢圓理論”——與省委政研室副主任李后強博士談成渝經濟區建設》中的論斷。 ，本文在分析中采用了基于Rook規則的簡單二分相鄰矩陣。

三、實證結果及分析

（一）研究的區域和數據選取

根據《成渝經濟區區域規劃》（征求意見稿），本文研究的成渝經濟區范圍為四川省成都市、廣安市等15個市和重慶市渝中區、萬州區等31個區縣。將各區縣行政區域作為一個獨立的研究單元，共選取140個空間單元。所用地圖源自國家基礎地理信息系統（NFGIS）中的全國縣域行政區地圖，并經ARCGIS軟件處理編輯為成渝經濟區縣域地圖。為了更好地揭示成渝經濟區經濟空間結構的演變過程，本文選取了1997-2011年各空間單元的人均GDP，以1997年為基期，進行可比價格換算。數據來源于1998-2012年《四川統計年鑒》和《重慶統計年鑒》。

（二）成渝經濟區全局空間相關性分析

通過Geoda軟件測算成渝經濟區1997—2011年人均GDP的Morans I值（表1，圖1），并進行z檢驗，均通過顯著性檢驗。

注：Morans I值在所有年份的期望值均為E（I）= -0.007 2；假設檢驗使用999次重復排列方法。

成渝經濟區1997-2011年人均GDP的Morans I值全部為正，表明成渝經濟區經濟發展一直具有明顯的空間聚集特征，即存在發達地區與發達地區相鄰近，落后地區與落后地區相鄰近。同時，從圖1中也可看出，成渝經濟區經濟發展的空間相關性存在一種箱體振蕩的形態，極大值（0.46）與極小值（0.395 6）兩者之間相差0.064 4。值得注意的是，2008年Morans I值突然降到最低，可能是因為“5.12”汶川大地震導致四川經濟發展受挫，使得成渝經濟區的經濟聯系變弱所造成的。如果剔除這一突發自然災害因素，成渝經濟區經濟發展的空間相關性表現出窄幅振蕩的趨勢，表明自重慶直轄以來，成渝經濟區的縣域間的總體空間差異沒有明顯的變化。

這恰恰印證了李憶春、黃炳康[3]，饒光明[16]以及何躍、曾智洪[6]等對成渝經濟區存在城市總體規模水平較低，總體水平參差不齊；城鎮間聯系松散，沿線小規模城鎮數量較多等特點和成渝雙城效應的負面影響等問題的論斷。下面的局部空間相關性分析將進一步對此給出答案。

（三）成渝經濟區局部空間相關性分析

2007年4月，四川省和重慶市共同簽署了《關于推進川渝合作共建成渝經濟區的協議》，首次確定了“成渝經濟區”的地理范圍，標志著川渝將攜手打破行政藩籬，聯手打造中國第四增長極——成渝經濟區。因此，本文選取1997年、2007年和2011年作為觀測時點，分別計算縣域人均GDP的Local Morans I值及其顯著性，并將結果表現在Moran散點圖（圖2、圖3、圖4）和散點地圖上（圖5、圖6、圖7）。

通過比較各年的Moran散點圖，可以發現散點分布沒有多少變化，而且大多數縣域落在HH、LL象限，說明成渝經濟區具有明顯的空間聚集特征，經濟發展的空間相關性呈穩定趨勢，符合之前的全局空間相關性分析的結論。

同時，應該注意處于LL象限的區縣個數大大多于處于HH象限的區縣個數，這一方面說明成渝經濟區城鄉二元結構矛盾突出、總體經濟發展水平落后，另一方面說明那些原先經濟基礎薄弱、其周邊地區也相對比較落后的縣域依然沒有擺脫相對滯后的局面。Moran散點地圖也顯示出南充市、廣安市、萬州區以及瀘州市敘永縣、古藺縣等地區相比之下一直處于經濟落后狀態。

此外，從Moran散點地圖還可以發現，成渝經濟區的經濟發達地區只集中在成都市和重慶市主城區及其近郊地區，而且兩地的對外輻射能力不強，引領區域發展的核心作用沒有有效發揮。究其原因，可能主要是以下三個：一是行政區劃的變化引發經濟發展的離心傾向加強。重慶直轄前，四川省把成渝經濟帶作為其經濟社會發展主軸。重慶直轄后，四川省由原來的“兩點兩線兩翼”發展戰略改為重點建設“成都平原經濟圈”，而重慶則提出“建設渝西經濟走廊和都市經濟圈”的發展戰略。成渝經濟區發展軸線變動，導致內江、自貢、永川等城市由中心地區變成省級邊緣地區，區位優勢弱化，投資大大減少，從而抑制成渝經濟區整體的經濟發展。二是連接成渝兩地的川南城市群具有明顯的規模較小、等級相近、綜合經濟實力較弱的特點，再加之成都及重慶市主城區的極化效應明顯，造成資源要素向雙核集中，使成渝經濟區形成“凹”字形經濟格局。三是成渝兩地都有各自發展訴求，在城市發展戰略規劃中都會將自身發展置于最高位考慮，而忽視區域城市的整體發展。成渝兩地的競爭更多是一種“零和博弈”，一方得益必然造成一方受損，結果只能兩敗俱傷，不僅使成渝兩地發展滯后，還危及經濟區中小城市的健康發展。

四、結論

基于上述實證分析結果，有如下主要結論：一是成渝經濟區具有明顯的空間聚集特征，經濟發展的空間相關性呈穩定趨勢。二是成渝經濟區的經濟發達地區只集中在成都市和重慶市主城區及其近郊地區，經濟落后地區主要集中在南充市、廣安市、萬州區以及瀘州市敘永縣、古藺縣等地。三是成都市和重慶主城區的極化效應明顯大于擴散效應，兩地對外輻射能力不強，引領區域發展的核心作用沒有有效發揮。這反映出成渝經濟區經濟空間結構存在明顯問題，優化經濟空間結構、加強區域協調發展的道路還很長。

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