基于ESDA的區域經濟空間差異分析
——以甘肅省為例

雷 娟 張 娣

(新疆師范大學地理科學與旅游學院 新疆 烏魯木齊 830054)

引言

地區經濟差異是最近國內外研究人員關注的熱點之一[1]。許多學者致力于將GIS與空間統計分析結合在一起，來解決地區經濟發展中存在的差距問題，而大部分則集中在國家或地方的規模上，而在不發達的西部地區則很少干預。ESDA以空間相關測定為核心，能夠更好地解決地區間空間關系問題，提供對地區經濟空間差異定量分析的有力證據[2]。以西部欠發達的甘肅省為例，選擇甘肅省87個縣級單位為研究地區，用人均GDP這個單一指標來反映地區經濟發展水平，通過ESDA分析方法體現甘肅省經濟發展水平，空間的動態模式和演變情況。

一、研究方法

由于經濟的快速發展，出現了較多評價經濟發展差異的方法。ESDA探索空間的方法是為了測試地區經濟發展的差異。運用ESDA中全局和局部的Moran’s I進行衡量。全局的Moran’s I是指空間元素之間的關系，取值是在-1～1之間，I<0表示空間負相關，I>0表示空間正相關，I=0表示不存在空間的相關性，計算公式[3]如下：

(1)

局部的Moran’s I(LISA)是從局部角度來測定各個地區和周邊地區間的空間連貫性。計算公式如下所示：

(2)

式中：S、Xi、、Wij的含義同式(1)。

二、甘肅省經濟發展動向

甘肅省深處西北內陸，地處黃土高原、青藏高原和內蒙古高原三大高原的交匯地帶，介于32°31′～42°57′N，92°13′～108°46′E之間，地形種類復雜多樣，高原多山，沙漠戈壁廣布，植被少，水資源相對少，是典型的生態脆弱地區[4,5]。

根據甘肅省的自然地理位置和行政區域的特點，甘肅省分為三個主要經濟區：河西、隴中和隴東南經濟區[6](表1)。數據資料來源于《甘肅統計年鑒》(2008～2017年)，其空間角度為甘肅省的87個縣(市、區)域，縣域位置的坐標和行政邊界的數據來源于國家基礎地理信息中心1：400萬的數據庫[7]。

表1 甘肅省經濟區域劃分

三、結果與分析

(一)經濟差異的空間模式

1.經濟差異的總體增長

利用Global Moran’s I對甘肅省縣域經濟發展水平差異的分析。由圖1可知，在P<0.05的顯著水平下，2007年有14個縣(區)通過顯著性檢驗，2016年有17個通過檢驗，甘肅省的人均GDP即具有類似經濟發展水平(高低或低低)的縣域集聚[8]。由相關性分析可以看出，甘肅省縣域經濟空間相關關系的增加與整體地區經濟差距的擴大有密切關系(R2=0.724,a=0.001)。這是因為，經濟開發地區對低開發地區的兩極化效果大于擴散效果，而經濟開發水平相似的地區提高集中程度，地區經濟開發水平的差距不斷擴大。

圖1 甘肅省縣域經濟全局變化圖

2.區域經濟發展水平的地區空間差異性特點

人均GDP的Moran散點圖可以進一步明確縣(區域)經濟增長的空間聚合類型。全局空間自相關性的Moran’s I指數只判斷和識別甘肅省縣(區域)是否在整體上擁有相當的空間融合及分布特性，但不能反映研究區域內的縣(區域)與縣(區域)之間的經濟關系[9]。因此，運用局部空間自相關分析當地經濟空間的聚集模式。選擇2007年和2016年作為研究單元，反映甘肅省省內經濟空間分布差異，繪制4個地區間聚焦類型的Moran散點圖(圖2、圖3)。Moran散點圖的坐標表示為笛卡爾坐標，水平垂直坐標是在標準化處理后，由各單位的空間連接線所決定的鄰近單位屬性值的平均值[10]。由圖2可知，甘肅省的縣域與鄰近縣域之間有4種不同的局部空間自相關四種類型，分別為“H-H”(第一象限)、“L-H”(第二象限)、“L-L”(第三象限)、“H-L”(第四象限)四個不同的象限。其中“H-H”表示縣域本身與其鄰近縣域的經濟發展水平均較高，也將其稱作“熱點”；“L-H”表示縣域本身的經濟水平較低，而相鄰縣域的經濟水平更高；“L-L”表示縣域自身和相鄰縣域的經濟水平均較低，即常說的“冷點”；“H-L”表示縣域自身的經濟水平相對較高，而相鄰縣域的經濟水平相對較低。

圖2 甘肅省縣域經濟的Global Moran’s I散點圖

圖3 甘肅省縣域經濟的LISA集聚圖

從散點圖中可以看出4種類型的縣域數量及變化，H-H和L-L類型縣域的數量是最多的，且兩者相對集中，全年變化較少，說明2007年以來甘肅省縣域經濟發展差異出現明顯的二重結構[11]。其中H-H類型數量從2007年的7個增加到2016年的9個，發達地區的兩極化效果相對較大，周邊地區的經濟促進效果相對較小，縣域之間的差異也在增加，整體情況自我相關分析的結果是一致的。L-L類型數量由2007年的20個增加到2016年的21個，標志著2007年以來經濟落后地區在緩解貧困道路上取得了一定的結果。L-H類型由2007年的4個下降到2016年的1個，H-L類型沒有發生變化，這兩種類型分布的縣域與鄰近縣域有著較強的空間負相關關系，不同質地的特性，甘肅省整個經濟快速發展，縣內經濟發展差距越來越大。

從Moran散點圖中的4種類型的縣域分布可以看出，H-H型的熱點區域主要集中在河西經濟區和蘭州市及周邊縣區，2007年和2016年，蘭州市和周邊的縣區雖然作為熱點區域，但是大多數都沒有通過顯著性的檢驗。這說明了熱點區域中的河西經濟區相對來說具有較大的擴散效應，相反，蘭州市的經濟處于孤立狀態，幾乎不會對周邊縣造成影響；L-L型盲點區域主要分布在隴東南和隴中的部分民族地區，甘肅中部部分民族地區的縣域數量有增加的趨勢；L-H型地區主要以現有水平的城市為中心相對分散，受周邊經濟發達縣區的經濟兩極化的影響，經濟發展到了瓶頸期。

Moran散點圖中的4種類型的縣域分布變化說明年變動大的縣區主要集中在三大經濟圈的一部分地區，其中皋蘭縣從2007年開始轉變為H-H型，這主要是在省會城市蘭州刺激經濟的效果下主導的；永登縣從2007年開始由未通過檢驗的區域轉變為L-H型，其原因其原因也是蘭州的經濟扶持效果。

四、縣域經濟差異變動的原因

(一)區位因素

大部分屬于H-H類型地區的縣都位于中心城市周邊。河西走廊地勢平坦，資源豐富，光熱條件良好，農業經濟發達，張掖地區是全國重要的商業糧食生產基地，是五大蔬菜水果生產基地之一，也是甘肅省主要肉類，蛋和牛奶生產基地之一；金川、嘉峪關、阿克塞、敦煌、玉門及其他地區礦產旅游資源優勢決定著經濟發展，人均GDP始終處于甘肅省的最前沿。蘭州是西北地區重要的工業城市和交通樞紐，有著明顯的地理優勢，產業和商業發達，技術，人力資源，信息密集，經濟發展水平高，是周邊地區經濟發展的亮點[12]。經濟發展由落后的生產技術、低市場化、經濟蕭條、薄弱的產業基礎等小規模農民經濟和自然經濟主導，落后地區大部分黃土高原、隴南山岳區和貧困高山地區的峽谷地區。

(二)產業結構

發達地區開發出大部分具有先進產業、相對較好的基礎設施條件、較高的市場化水平的縣，主要具有農業、農業灌溉和生產技術較差的較高水平的經濟結構，大部分地區則依靠老天。抵御自然災害和市場風險能力相對較弱，部分地區變動性大，經濟發展不穩定

(三)特殊因素

大部分經濟發達的地區都有面積大、人口少的地區。例如，肅北縣、阿克塞縣、肅南縣、瑪曲縣等地因為人口較少，經濟發展迅速，具有獨特的特點。

五、結論與建議

運用ESDA方法，分析2007～2016年甘肅省縣域經濟發展差異的空間動態格局，可得：

1.經濟發達和相對落后的縣域都有相對明顯的空間正相關特點，具有類似經濟發展水平的縣的空間聚集增加了，H-H和L-L類型縣域的數量最多，甘肅省縣域經濟發展差異的二重結構是明顯的。在這兩種類型的縣分布中，H-H類型熱點區域主要分布在自然資源條件較好的蘭州市周邊縣區和河西經濟區，L-L型盲點區域主要分布在隴南山區、黃土高原溝壑區和貧困甘南高寒地區。

2.甘肅省經濟從2007年到2016年有一定發展，但整體經濟發展水平仍然相對滯后，現有經濟空間差距擴大，形成了河西經濟發展區域，在甘肅東南部和中部實現了經濟發展。

3.今后，在制定區域經濟發展政策時，地方政府將適當擴大河西經濟區和隴中經濟區的現有規模，提高周邊地區經濟發展和促進能力，促進村辦企業發展。

利用空間數據探索和分析方法，從2007年到2016年，甘肅省全縣人均GDP進行了分析。結果表明，與傳統的量的統計模式相比，這種方法可以更明確地說明經濟發展的地域差異，而圖形方法則可以反映分析結果，為相關決策者提供方便。本論文以縣域地區為空間分析單位使用，使用更大或更小的空間分析單位，則可以得出其他分析結果。