1、基于探索性分析的南水北调中线水源地经济发展研究 摘要 ： 本文采用南水北调中线水源区 2007 年和 2009 年 37 个县的人均 GDP 数据，运用ESDA 方法，揭示水源区县域经济综合竞争力空间全局和局部的演变特征。 结果表明：水源区各县综合经济具有显著的全局空间正相关，综合竞争力发展水平类似的县域在空间上趋于集中，整体呈现非均衡发展特征，并具有进一步加剧态势；在局部差异方面，“高 高”类型的县域主要分布在水源区东边的栾川县、西峡县以及内乡县等，并有向西扩散的趋势；“低 低”类型的县域主要分布在白河县、竹山县等，与周边地区 经济联系比较小，经济集聚性弱；“低 高”类型的县域主要分布在水源
2、区北边的卢氏县。 Abstract: This paper by diverting water from the 2007 and 2009 37 county per capita GDP data, applying ESDA method, this paper reveals the comprehensive competitiveness of county economy necessities space of the evolution of the global and local characteristics. The results show that: the c
3、ounties necessities comprehensive economic has significant global space are related, the comprehensive competitiveness development level of similar in space tend to focus on the county, present the non-balanced development characteristics, and has further intensifies situation; In the local differen
4、ces, the “high-high“ type of county is mainly distributed in the east of south-north county, XiXiaXian NaXiangXian exploitation and etc., and spread to the west of the trend. “Low-low“ type of county is mainly distributed in the BaiHeXian, such as export, and the surrounding area economic links are
5、small, economic gathering sexual weak. “Low-high“ type of county is mainly distributed in the north of the LuShiXian necessities. 0 前言 改革开放以来，随着经济体制向社会主义市场经济的转型和区域倾斜政策的实施，区域经济发展不平衡逐步成为我国社会各界普遍关注的焦点。进入 21 世纪，区域协调发展作为一项国家战略性方针的正式确立，激发了国内学者对区域经济发展差异的研究兴趣，取得了大量的研究成果。从研究尺度看，已经逐步从东、中、西三大地带之间，省级之间，过渡到对县域差异
6、的关注。地理学规律告诉我们：距离相近的区域之间不仅存在区域上的联系，在空间要素的发展过程中彼此之间也存在这较强影响 。 经济活动在空间上的非均衡分布是区域经济的一种常态，研究区域经 济空间的差异及成因，有助于掌握该地区经济发展现状，对于加快落后地区发展、保持发达地区的竞争力有积极的影响。 在研究县域经济发展差异时，需要建立一种能够基本体现科学发展观的评估体系或评论方法，以实现对一个时期内县域经济发展的现实状况予以全面的、客观的评论。 县域经济作为国民经济的基础性单元，其潜力性和活力性为国民经济的发展提供了广阔的发展空间。基于县域经济的重要性，使其研究越来越受到学术界的关注。研究方法主要是针对区
7、域经济差异进行定量测度， 如基尼系数、变异系数、加权变异系数等，后来引入空间分析方法，注重空间计量与 GIS 相结合，近年来， ESDA（探索性空间数据分析）成为研究区域空间分异的主要方法，它主要揭示数据的空间依赖性与空间异质性。与之前传统的经济 差异分析方法相比， ESDA 以空间关联测度为核心，在 GIS 的平台下将图形数据的空间分析与属性数据相结合，将空间关联分析的结果得以可视化表现，得以更好的揭示空间规律、分析空间结构。 1.研究水源区概况 丹江口水库枢纽位于湖北省丹江口市，丹江口以上汉江干流长约 925 。丹江口库区及上游北部以秦岭与黄河流域为界，东北以伏牛山与淮河流域为界，西南以米
8、仓山与嘉陵江流域为界，东部是 南阳盆地，南部有大巴山脉，集水面积9.52 万 ，涉及陕西、河南、湖北、甘肃、四川、重庆 6 省（市） 13 个地（市）49 个县（市、区）。本次规划的范围确定为陕西、湖北、河南 3 省 7 个地（市）的 37 个县 （市、区），土地总面积 8.81 万 。规划范围详见表 1-1，行政区划 详见图 1-1. 2.数据处理 与分析模型 本文基于 ESDA方法，利用南水北调中线水源区 37 个县级 行政单元 2009年和 2010年的人均 GDP 数据，分析了南水北调中线水源区经济增长的空间分布格局和动态演变特征， 揭示出南水北调中线水源区经济发展水平的空间自 相关性
9、和空间异质性 ,以期为提高水源区各县域经济发展质量、促进不同县域社会经济协调发展提供决策依据 2.1 分析模型 空间自相关反映了一个区域单元上的某种地理现象或某一属性值于邻近区域单元上同一现象或属性值的相关程度。可用全局和局部两个指标来度量区域属性值的空间分布特征。全局自相关是对属性值在整个区域空间分布特征的描述，用于判断整个研究区域某一要素或现象在空间是否有聚集特性错在，但是其并不能确切地指出聚集在哪些地区，一般采用统计量 GLOBAL Moran s I 表示。局部自相关是衡量每个空间要素或属性在局部的相 关性质，用于反映在整个大区域中，一个局部小区域单元上的某种地理现象或某一属性值与相邻
10、局部小区域单元上同一现象或属性值的相关程度，所以能够推算出聚集地的范围，一般采用统计量Local Moran s I 表示，可以看作是全局 Moran s I 的各区域分量，反映了各局部单元的空间自相关现象对区域整体空间自相关的影响程度。 全局自相关模型： 局部自相关模型： 式中： n 为样本数， S2 为样本的方差， Xi 和 Xj 分别表示某现象 x 或某属 性特征x 在空间地域单元 i 和 j 上的观测值， x 是研究对象 x 的平均值， Wij 为空间权重矩阵，揭示了各单元之间的空间联系。空间权重矩阵的确定有许多种方法，如邻接规则和距离规则等，本文采用空间邻接标准来判定，即当区域 j
11、和区域 i邻接时， Wij 为 1，否则为 0.I 值介于 -1 1.大于 0 为正相关，表明空间上有聚集分布的现象，即在地里分布中相似的属性值倾向于聚集在一起；小于 0 为负相关，表明全域上存在空间分散格局，即不同属性值倾向于聚集在一起；而当值趋于 0 时，表明全域上呈现随机分布的情形。 I 的绝对值越大，表示空间分布相关性越大， Moran s I 的显著性检验通常用 Z 来衡量， 2.2 数据来源和数据处理 根据研究的需要， 本文数据来自于中国区域经济统计年鉴 2008 和中国区域经济统计年鉴 2010，地图来自于全国县级 SHP 地图。 1、地图处理 利用 ARCGIS 软件处理全国县
12、级 SHP 地图，最终得到所需要的水源区 37 个县的 SHP 地图，命名为 shuiyuanqu,如下所示： 2、数据处理 利用 GeoDa 软件将由中国区域经济统计年鉴 2008 和中国区域经济统计年鉴 2010 得到的各县人均 GDP 数据添加到 shuiyuanqu SHP 文件 中，如下所示： 3.全局水源区县域经济发展格局演变特征分析 3.1 水源区县域经济 全局 MoranS I 统计 为了得出清晰的水源区经济发展格局的整体演变趋势，对 2007 年和 2009 年水源区的县域人均 GDP 指标做全局 MoranS I 统计检验， 通过 GeoDa 软件 计算出相应的 2007
13、年和 2009 年的 Morans I 值 ，如下： 指标 2007 年 GDP 2009 年 GDP Moran s I 值 0.3594 0.3720 1.Global Moran s I 值在县域人均 GDP 指标中为正， 表明 空间特征上存在显著的正相关， 说明水源区各县经济发展水平相似的县域在空间上集聚分布，即发展水平高的地区 （ 经济发展水平低的地区 ）在空间上集中分布，全局呈现强烈的空间依赖特征，而非随机分布 , 2.另外， Global Moran s I 值由 0.3594 增加到 0.3720，说明随着经济的发展，水源区经济综合实力处于非均衡发展状态。虽然扁平化、多极化是区
14、域经济的未来发展趋势，但是这种均衡的发展模式是建立在区域经济高度发展的基础上。 水源区县域经济综合实力目前仍处于极化发展阶段，而且极化效应正进一步增大， 空间集聚现象加剧 。 3.2 水源区县域经济局部 MoranS I 统计 分析 和 lisa 聚类图 分析 上述全局 Moran s I 统计量反映了县域经济综合竞争力空间自相关的整体情况，但却掩盖了内部空间格局的动态特征，也不能反映单个空间单元的情况。因此，有必要采用局部 moran s 系数深入研究安徽省县域之间的相关性，本文采用 moran 散点图和显著性水平 lisa 图来表示。 3.2.1， moran 散点图分析 Moran 散点
15、图表明某一地域单元与周围单元综合竞争力的空间关系。第一至第四象限点分别表示某空间单元与相邻单元的综合竞争力水平呈现 高值与高值集聚、低值与高值集聚、低值与低值集聚、低值与高值集聚的空间关系。其中，落入第一、第三象限的空间单元及其相邻单元属性值都较高（或较低），存在空间正相关，区域具有同质性；落入第二、第四象限的空 间单元属性值与相邻单元差异显著，存在空间负相关，区域具有异质性。散点图如下： 由图可知 ，水源区各县域 2007 年人均 GDP 散点落入第一象限和第三象限的共 27个，空间正相关县占 73%， 2009 年人均 GDP 散点落入一、三象限和二、四象限的数目与 2007 年基本相同。
16、 再次说明县 域经济综合竞争力更多呈现正相关，即高值 集聚和低值集聚的趋势明显，经济发展水平相似的县在空间上呈集聚分布态势。 3.2.2， LISA 集聚图 LISA 是衡量空间单元属性与周围单元的相近（正相关）和相异（负相关）程度及其显著性的指标。利用 GeoDa 软件做出 2007 年、 2009 年水源区各县人均 GDP的 LISA 集聚图（图 2）如下： 图 2 由图 2 知：（ 1） 2007 年“高 高”类型的县域主要分布在水源区东边的栾川县、西峡县以及内乡县等，说明这些地区集聚集聚性强，与周边地区经济联系紧密，辐射带动作用强；“低 低”类型的县域主 要分布在白河县、竹山县等，这些
17、地区是整个水源区经济最不发达的地区，与周边地区经济联系比较小，经济集聚性弱；“低 高”类型的县域主要分布在水源区北边的卢氏县 ，说明其经济发展与周边地区的经济发展联系紧密，但是比周边地区发展慢。全水源区其他县域的相关性不显著，大部分县空间极化不明显，处于低水平均衡状态。（ 2）和 2007年相比， 2009 年各县经济发展大体上变化不大，在“高 高”类型中，多出淅川县，其他类型基本保持不变，说明水源区各县处于低水平均衡状态。 4.结语 传统的区域差异度量方法，忽视了地理位置因素，无法真 正反映区域差异变化的空间特征与成因。以空间关联测度为核心的 ESDA 方法，通关定义空间权重矩阵，较好地解决
18、了区域之间的空间关系问题，为区域经济空间差异的定量分析提供了有力支撑。 在一个开放的区域经济体系中，一个地区的经济增长已不再仅仅依靠其内在因素，而是越来越受到周边地区的影响。 ESDA 方法不见可以识别区域空间差异扩大或缩小的变化趋势，更为重要的是，它能揭示差异变化的空间相互作用机制。具体来说，如果一个区域属于 HH 或 LL 类型，表明该地区可能与周边地区之间存在扩散作用，二者之间的空间差异趋于缩小；如果属于 HL 或 LH 类型，表明该区域可能与周边地区之间存在极化作用，二者之间的空间差异趋于扩大。如果在某一显著性水平下， HH、 LL、 HL、 LH 非常显著，则表明区域与周边地区之间的
19、扩散或极化作用十分显著。 本文利用 ESDA 全局和局部空间自相关分析，对水源区 2007 年和 2009 年各县之间的空间差异变化进行了实证分析。结果表明： 1.总体上，水源区各县经济之间的空间差异大致呈现缩小趋势。随着经济的不断发展，各县之间的空间相互作用日益增强，县域经济和周边地区呈现出同步发展态势。 2.在局部空间自相关方面，水源区大部分县域表现在正 的空间关联，县域之间经济作用显著。“高 高”类型的区域主要集中在水源区东边并向西扩散，显示这些县域的经济辐射力较强，与周边地区经济联系紧密。“低 低”类型的县域主要分布在白河县、竹山县等，这些地区是整个水源区经济最不发达的地区，与周边地区
20、经济联系比较小，经济集聚性弱；“低 高”与“高 低”类型的县域数目较少且其显著性不明显。 5.建议 南水北调中线工程对水源区产生的影响是重大而深远的，也是双向的，有利有弊。面对影响，水源地区应采取切实有效的应对措施，抓住机遇，迎接挑战，扬长避短，兴利除弊，促进区域经济持续发 展、又确保调水是水质优良，为此，水源区各县应该做到： （ 1）探索构建兼顾经济增长、社会发展和生态保护的地方政府、管理人员政绩的新的评价体系，形成区域可持续发展的长效机制； （ 2）加大中央对试验区的财政转移支付和支持力度，在退耕还林、天然林保护、生态公益林补偿、长治工程项目、土地开发整理、农村能源建设、新农村建设等方面加
21、大中央投资比例，逐步取消地方配套资金，建立中央财政支持的试验区水源保护专项资金、产业发展资金和生态保护资金； （ 3）按“政府引导、市场运作、优势互补、互惠互利、南北双赢”的原则，探索建立受水区 域城市对口支援试验区县市的机制。围绕试验区特色优势产业，受水区通过项目投资、资金注入、技术支持、人才派遣、市场共建等多种途径，帮助试验区实现产业结构调整升级，促进试验区可持续发展，在互惠互利中达到南北双赢的目标。 （ 4）打破地方保护政策，加强各县域之间的经济合作关系，大力发展有机生态农业、加速走新型工业化道路、促进商贸旅游业发展、优化配置水资源，采彼所长补己所短，充分利用当地的的各种自然资源，走可持
22、续发展道路 。 参考文献 （ 1） 中国区域经济统计年鉴 2008 （ 2） 中国区域经济统计年鉴 2010 （ 3） 全国县域 SHP 地图 （ 4） 基于 ESDA 的安徽省县域经济综合竞争力空间演变特征研究 夏永久 朱喜钢 储金龙 2011 年 9 月 经济地理 （ 5） 基于 ESDA的辽宁省县际经济差异时空分析 关伟 朱海飞 2011年 11月 地理研究 （ 6） 基于 ESDA 分析的关中城市群县域经济空间分异研究 刘虹 薛东前 马蓓蓓 2011 年 3 月 干旱区资源与环境 （ 7） 环鄱阳湖地区农业经济空间差异分析 _基于探索性空间数据分析 _ESDA_方法 谢花林 2010
23、年 5 月 农业现代化研究 （ 8） 基于 ESDA 方法的黄土高原地区经济发展格局及其演化特征 分析 刘艳华 徐勇 刘毅 2011 年 5 月 地理科学 Abstract: This paper by diverting water from the 2007 and 2009 37 county per capita GDP data, applying ESDA method, this paper reveals the comprehensive competitiveness of county economy necessities space of the evolution
24、of the global and local characteristics. The results show that: the counties necessities comprehensive economic has significant global space are related, the comprehensive competitiveness development level of similar in space tend to focus on the county, present the non-balanced development characte
25、ristics, and has further intensifies situation; In the local differences, the “high-high“ type of county is mainly distributed in the east of south-north county, XiXiaXian NaXiangXian exploitation and etc., and spread to the west of the trend. “Low-low“ type of county is mainly distributed in the BaiHeXian, such as export, and the surrounding area economic links are small, economic gathering sexual weak. “Low-high“ type of county is mainly distributed in the north of the LuShiXian necessities.
