安徽省縣(市)域經濟發展差異的空間相關性分析

周茂俊 葛莉 張孔生

摘 要：基于ESDA的空間自相關分析，對安徽縣（市）域2008—2017年人均GDP計算全局莫蘭指數和局部莫蘭指數，并繪制莫蘭散點圖及LISA集聚圖。結果表明，安徽縣（市）域經濟整體上具有顯著的空間自相關性，空間集聚特征逐漸增強;局部自相關分析表明安徽縣（市）域經濟逐步形成了兩個空間集聚區，即以合肥為中心和以蕪湖—宣城為中心的經濟發達地區，以及以阜陽、亳州、淮北等組成的經濟落后地區。最后，分析縣（市）域經濟差異形成的原因，并針對區域經濟快速發展提出建議。

關鍵詞：縣（市）域經濟;ESDA;空間自相關性;莫蘭指數

中圖分類號：F127 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ?文章編號：1673-291X（2021）21-0117-03

引言

區域經濟差異在世界各國普遍存在，但在中國尤為顯著。適度的區域經濟差距有利于促進社會經濟發展，但差距過大，則會導致嚴重的經濟、甚至社會和民族問題[1]。縣（市）域經濟作為國民經濟基本單元，是構造經濟帶、經濟區、省域等區域經濟的“基礎細胞”。

我國學者在縣（市）域經濟差異方面進行了多方面的研究，并取得了大量的研究成果。早期的李小建等[2]研究了20世紀90年代中國縣（市）域經濟差異的空間分異，隨后部分學者研究了不同省份縣（市）域經濟差異和空間結構[1，3，4]。在指標選擇上，胡鞍鋼選擇使用單一指標進行評價，魏后凱使用多個指標體系進行綜合評價。對于區域經濟發展差異指標的測度，程永宏運用變異系數、基尼系數和泰爾指數[1]，王勇軍、邵留長、姚宇哲[1，3，5]運用探索性空間數據分析（ESDA）方法對特定省份的縣（市）域經濟進行空間相關性分析。

安徽省地處中國中部地區，經濟發展相對落后，區域發展差異問題非常突出，目前關于安徽省縣（市）域經濟發展差異的定量研究較少。本文運用空間統計中的ESDA方法，借助ArcGIS及GEODA軟件，對安徽省縣（市）域經濟發展差異及空間關聯性進行定量分析，揭示安徽省經濟空間的分布形態、集聚特征及時空演變規律。

一、研究方法

ESDA方法是一種具有識別功能的空間數據分析方法，主要用于探測一些變量的空間關聯性和集聚現象。某一變量在空間上發生集聚，意味著在一定區域內，這一變量在各個地域單元之間具有自相關性：某一地域單元該變量值較高，其周圍地域單元該變量值也較高;該變量值較低，其周圍地域單元該變量值也較低。因此，空間自相關性可以看作是一種反映集聚現象的尺度。本文引入全局莫蘭（Moran）指數來測度全局的空間關聯結構模式，利用莫蘭散點圖與空間聯系局部指標（LISA）一同協力檢測局部空間的集聚性。

（一）空間權重矩陣

空間對象的空間依賴關系，可以用空間權重矩陣來表示。空間依賴關系又可分為“鄰接性”和“距離性”兩種。鄰接性空間關系中，目前應用較廣泛的是“車式”鄰接和“后式”鄰接。如果地域單元i和j之間存在公共的邊線，就稱為“車式”鄰接，此時wij=1，否則wij=0。如果地域單元i和j之間存在公共的邊和公共頂點，就稱為“后式”鄰接，此時wij=1，否則wij=0。

（二）全局空間關聯性指標

莫蘭在1950年提出了全局莫蘭指數I，它能夠反映整個研究區域內，各個地域單元與鄰近地域單元之間的相似性。計算公式為：

其中，wij是空間權重矩陣的元素值。I的取值范圍在-1到1之間，I大于0表示正相關，值接近1時表明具有相似的屬性集聚在一起（即高值與高值鄰接、低值與低值鄰接）;I小于0表示負相關，值接近-1時表明具有相異的屬性集聚在一起;接近于0，則表示屬性是隨機分布的，或者不存在空間自相關性。當Z值所對應的P值比給定的顯著性水平（一般為0.05）低，則認為各觀測值在空間上存在顯著的相關性。

（三）局部空間關聯性指標

空間聯系的局部指標（LISA）是描述該區域單元與周圍顯著的相似值區域單元之間空間集聚程度的指標。LISA包括局部莫蘭指數和局部蓋里指數，局部莫蘭指數公式為：

正的Ii表示一個高值被高值所包圍（高—高），或者是一個低值被低值所包圍（低—低）。負的Ii表示一個低值被高值所包圍（低—高），或者是一個高值被低值所包圍（高—低）。

可以通過莫蘭散點圖將局部莫蘭指數進行可視化。四個象限分別對應區域單元與其鄰居之間四種類型的局部空間聯系形式。第一象限代表HH，即高觀測值的區域單元被同是高值的區域所包圍;第二象限代表LH，即低觀測值的區域單元被高值的區域所包圍;第三象限代表LL;第四象限代表HL。將莫蘭散點圖和局部莫蘭指數相結合可得到局部空間自相關的LISA集聚圖，能更直觀地研究各區域與其鄰接區域的關聯或差異。

二、指標選取及數據來源

本文選擇人均地區生產總值（人均GDP）來衡量地區經濟發展水平。時間段選取2008—2017年。研究對象為安徽省16個地級市市區，7個縣級市及55個縣共78個區域地理單元。數據來源主要為對應年份的安徽省統計年鑒、安徽省各地級市統計年鑒和部分地級市國民經濟和社會發展統計公報。限于篇幅，原始數據不再列出。

三、安徽省縣（市）域經濟發展空間相關性的實證分析

（一）全局相關性分析

本文采用“后式”鄰接定義空間權重矩陣。利用ArcGIS計算2008—2017年安徽省各縣（市）域人均GDP全局莫蘭指數，結果如表1所示。

表1顯示出所有年份的莫蘭指數值均大于0，并且呈現逐年增大的規律。2008年及2009年的莫蘭指數值較小，P值大于0.05，因此可認為這兩年區域間集聚特征不明顯，空間相關性較弱。2010—2017年均通過檢驗，且莫蘭指數的值越來越大，表明安徽省縣（市）域經濟發展水平呈現明顯的集聚特征，并且相關性越來越強。