劉 玉，周艷兵，王國(guó)剛，曾志炫

(1.國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心，北京100097;2.中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京100101;3.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院，北京100083)

0 引言

準(zhǔn)確揭示區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異及演變趨勢(shì)是推進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展科學(xué)決策、構(gòu)建區(qū)域和諧發(fā)展格局的重要前提［1］。改革開(kāi)放30多年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)經(jīng)濟(jì)差異問(wèn)題凸顯，差異性研究成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)［2-3］。黃崢等從絕對(duì)差異、相對(duì)差異和經(jīng)濟(jì)重心3個(gè)方面實(shí)證分析了浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的分異特征［4］;陳正等采用空間計(jì)量方法實(shí)證了中國(guó)省市人均GDP的空間相關(guān)性逐年加強(qiáng)［5］;馬仁鋒等的研究表明，云南省縣域綜合發(fā)展?jié)摿Σ町愋燥@著且空間集聚特征明顯［6］。文獻(xiàn)梳理表明，差異性研究從東中西三大地帶、南北區(qū)域、流域、省域等宏觀尺度，向地級(jí)市、縣域等中觀尺度轉(zhuǎn)變;研究地域從長(zhǎng)三角、珠三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)向經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)轉(zhuǎn)變［7］;隨著GIS技術(shù)手段和空間分析技術(shù)日臻成熟，研究方法逐步從基尼系數(shù)、泰爾指數(shù)等傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法向統(tǒng)計(jì)分析法和空間分析法等綜合運(yùn)用的方向發(fā)展［8-9］，為其他地區(qū)開(kāi)展相關(guān)研究提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒和技術(shù)支撐。

環(huán)渤海地區(qū)包括北京、天津2個(gè)直轄市和河北、遼寧、山東3個(gè)省，土地總面積52.20萬(wàn)km2。2010年，區(qū)域總?cè)丝?.44億人，地區(qū)生產(chǎn)總值101 359.5億元，以5.49%的土地集聚了全國(guó)18.21%的人口和25.26%的GDP。然而，環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平整體落后于長(zhǎng)三角地區(qū)和珠三角地區(qū)，區(qū)域內(nèi)顯著的經(jīng)濟(jì)差異與“切變”效應(yīng)明顯的行政邊界已成為制約地區(qū)發(fā)展的重要障礙［10-11］。在城市化、工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化加速推進(jìn)的背景下，環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度及其空間格局必然發(fā)生顯著變化。因此，本研究以縣域?yàn)檠芯繂卧?，在GIS技術(shù)支持下，運(yùn)用空間自相關(guān)等工具，并結(jié)合傳統(tǒng)的變異系數(shù)和泰爾指數(shù)，揭示1996年以來(lái)環(huán)渤海地區(qū)縣際人均GDP的時(shí)空動(dòng)態(tài)。

1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異測(cè)算方法及數(shù)據(jù)處理

1.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異測(cè)算方法

1.1.1 相對(duì)差異測(cè)算。為了消除發(fā)展基數(shù)的影響，本研究選取變異系數(shù)來(lái)量化區(qū)域人均GDP的相對(duì)差異。變異系數(shù)是區(qū)域人均GDP的標(biāo)準(zhǔn)差與其均值之比，反映區(qū)域間人均GDP與總體人均GDP的相對(duì)偏離差距，計(jì)算公式為:

式中:C為變異系數(shù);yi為第i縣人均GDP為環(huán)渤海地區(qū)人均GDP平均值;n為縣域單元個(gè)數(shù)。

1.1.2 泰爾指數(shù)(T)。泰爾指數(shù)(Theil)又譯為賽爾指數(shù)、錫爾指數(shù)，該指標(biāo)可將區(qū)域總體差異分解成不同空間尺度的區(qū)內(nèi)差異(T1)和區(qū)間差異(T2)，以便于比較它們對(duì)區(qū)域整體差異的影響。計(jì)算公式為:

式中:yi為第i縣域人均 GDP;為環(huán)渤海地區(qū)人均GDP;n為縣域個(gè)數(shù);Tg為第g組內(nèi)的泰爾指數(shù);pg為第g組人口占環(huán)渤海地區(qū)總?cè)丝诘谋壤?Vg為第g組GDP占環(huán)渤海地區(qū)總GDP的比例;g為分組個(gè)數(shù)。

1.1.3 空間自相關(guān)分析?？臻g自相關(guān)分析分為全局空間自相關(guān)分析和局部空間自相關(guān)分析［12］，是檢驗(yàn)具有空間位置的某要素觀測(cè)值與其相鄰空間點(diǎn)上的觀測(cè)值是否顯著相關(guān)聯(lián)的常用指標(biāo)［1，13］。本研究采用Moran’s I統(tǒng)計(jì)量和Getis-Ord General G進(jìn)行空間關(guān)聯(lián)分析［14］。格迪思和歐德開(kāi)發(fā)了Gi*指數(shù)，用于度量每個(gè)地區(qū)與其周邊地區(qū)的局部空間關(guān)聯(lián)和差異程度。高的指數(shù)表示某空間屬性高值的集聚區(qū)(熱點(diǎn)區(qū))，低的指數(shù)表示某空間屬性低值的集聚區(qū)(冷點(diǎn)區(qū))，具體計(jì)算方法見(jiàn)參考文獻(xiàn)［14］。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

1978—2010 年分省的人口、地區(qū)生產(chǎn)總值等數(shù)據(jù)來(lái)源于《新中國(guó)60年統(tǒng)計(jì)資料匯編》、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2010》、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2011》;1996—2000年分縣的人口、地區(qū)生產(chǎn)總值等數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)自然資源數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.data.ac.cn);2000—2010年的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自相應(yīng)年份的《中國(guó)縣(市)社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各省市的統(tǒng)計(jì)年鑒。經(jīng)過(guò)相應(yīng)處理，最終選取了339個(gè)研究單元。

2 縣域經(jīng)濟(jì)差異的時(shí)空特征

2.1 環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)序變化特征

環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，實(shí)力不斷增強(qiáng)，“以工促農(nóng)、以城帶鄉(xiāng)”的能力顯著提高(圖1(a))。地區(qū)生產(chǎn)總值由1978年的829億元增長(zhǎng)到2010年的101 359.49億元，在全國(guó)地區(qū)生產(chǎn)總值中的比重也相應(yīng)地由22.7%增加到25.26%;2010年，環(huán)渤海地區(qū)人均GDP達(dá)到4.15萬(wàn)元，是全國(guó)平均水平(2.99萬(wàn)元/人)的1.39倍，但低于同期的長(zhǎng)三角地區(qū)(5.53萬(wàn)元/人)和珠三角地區(qū)(4.41萬(wàn)元/人)。河北、遼寧2個(gè)省的人均GDP、經(jīng)濟(jì)密度等指標(biāo)在東部沿海地區(qū)排名中處于劣勢(shì)，甚至低于全國(guó)平均水平，與這2個(gè)省的區(qū)位條件、資源稟賦和政策優(yōu)勢(shì)不相符，區(qū)域城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程還很漫長(zhǎng)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)高級(jí)化趨勢(shì)(圖1(b))。1978—2010年間，三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值結(jié)構(gòu)由20.5 ∶61.5 ∶18.0 調(diào)整為7.9 ∶49.5 ∶42.6，二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重持續(xù)上升。第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重基本維持在45% ～62%之間，1978年最高(61.5%)，1991年最低(45.5%)。第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重在1984年達(dá)到頂峰后波動(dòng)性下降，由1984年的20.5%降到2010年的7.9%，年均下降0.4個(gè)百分點(diǎn)。第三產(chǎn)業(yè)比重持續(xù)快速上升，由1978年的19.0%上升到2010年的42.6%。

圖1 1978—2010年環(huán)渤海地區(qū)人均GDP和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化Fig.1 Changes of GDP per capita and economic structure during 1978—2010

2.2 2009年縣域經(jīng)濟(jì)的空間格局

2009年，環(huán)渤海地區(qū)人均GDP低于區(qū)域平均水平的縣域241個(gè)，占縣域總數(shù)的71.1%，人均GDP低于全區(qū)平均水平的縣域處于控制地位。將2009年的縣域人均GDP從高到低排序，排名前10%的縣域人口占區(qū)域總?cè)丝诘?4.14%，而GDP占全區(qū) GDP的51.15%，人均GDP為全區(qū)平均水平的2.12倍;排名后10%的縣域人口占區(qū)域總?cè)丝诘?.62%，而GDP僅占全區(qū)GDP的1.53%，人均GDP僅為全區(qū)平均水平的1/5。以全區(qū)平均水平為基準(zhǔn)，按照 ＞125%，100% ～125%，75% ～100%，50% ～75%和≤50%將327個(gè)縣域劃分為發(fā)達(dá)區(qū)、較發(fā)達(dá)區(qū)、次發(fā)達(dá)區(qū)、欠發(fā)達(dá)區(qū)和貧困區(qū)。發(fā)達(dá)區(qū)縣域64個(gè)，主要分布在城市轄區(qū)及周邊縣市，京津冀都市區(qū)、遼東半島、山東半島以及山東東營(yíng)、濰坊2個(gè)地級(jí)市分布較集中;較發(fā)達(dá)區(qū)縣域35個(gè)，分布較分散;次發(fā)達(dá)區(qū)縣域48個(gè);欠發(fā)達(dá)區(qū)65個(gè)，主要環(huán)繞著經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)和較發(fā)達(dá)區(qū)分布;貧困區(qū)縣域127個(gè)，集中分布在太行山燕山山地丘陵區(qū)、壩上高原區(qū)、海河沖積平原區(qū)、遼西丘陵區(qū)、山東西南部。

2.3 環(huán)渤海地區(qū)縣域經(jīng)濟(jì)差異的動(dòng)態(tài)特征

2.3.1 縣域經(jīng)濟(jì)相對(duì)差異先擴(kuò)大后縮小。以變異系數(shù)和泰爾指數(shù)所測(cè)度的1996—2009年環(huán)渤海地區(qū)縣域經(jīng)濟(jì)相對(duì)差異呈現(xiàn)先擴(kuò)大后縮小的趨勢(shì)(圖2)。大致可分為2個(gè)階段:1996—2005年為縣域經(jīng)濟(jì)差異持續(xù)擴(kuò)大階段，變異系數(shù)和泰爾指數(shù)均上升到14年來(lái)的最高值，分別為0.780和0.079;2005—2009年為縣域經(jīng)濟(jì)差異緩慢下降階段，2009年的變異系數(shù)和泰爾指數(shù)分別為0.733和0.064。依據(jù)泰爾指數(shù)的分解特性，縣域經(jīng)濟(jì)整體差異由北京、天津、河北、遼寧和山東5個(gè)省市之間的差異及其各自內(nèi)部差異2個(gè)部分構(gòu)成。泰爾指數(shù)先由0.023 擴(kuò)大到0.079 再縮小到 0.065，其中，地區(qū)間差異對(duì)全區(qū)域整體差異的貢獻(xiàn)率始終維持在90%以上，是環(huán)渤海地區(qū)整體差異的主要貢獻(xiàn)者。北京、天津經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯以及河北經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展緩慢是造成區(qū)域間差異大的重要原因。

圖2 1996—2009年環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)差異變化Fig.2 Changes of economic difference in the area along Bohai rim during 1996—2009

2.3.2 縣域經(jīng)濟(jì)極化現(xiàn)象突出。根據(jù)環(huán)渤海地區(qū)1996—2009年各縣人均GDP狀況，以全區(qū)平均水平為基準(zhǔn)，按照＞125%，100% ～125%，75% ～100%，50% ～75%和≤50%將327個(gè)縣域劃分為5種類型(圖3)。1996年環(huán)渤海地區(qū)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的縣呈金字塔形分布，即隨著人均GDP的提高，縣數(shù)量逐漸減少，全區(qū)以貧困區(qū)(25.4%)、欠發(fā)達(dá)區(qū)(30.1%)為主，次發(fā)達(dá)區(qū)(17.1%)、發(fā)達(dá)區(qū)(17.4%)居中，較發(fā)達(dá)區(qū)(10.0%)最少。隨著時(shí)間推移，貧困區(qū)的縣數(shù)量迅速增多，2005年以來(lái)趨勢(shì)更加明顯，增加到120個(gè)以上;欠發(fā)達(dá)區(qū)個(gè)數(shù)明顯減少，到2009年減少到65個(gè);較發(fā)達(dá)區(qū)和發(fā)達(dá)區(qū)的縣個(gè)數(shù)變化不明顯。1996—2009年人均GDP低于全區(qū)平均水平的縣域240個(gè)以上，所占比例超過(guò)70%，居于主導(dǎo)地位。處于最高和最低等級(jí)的縣域數(shù)分別由1996年的86個(gè)、55個(gè)提高到2009年的129個(gè)和62個(gè)，表明環(huán)渤海地區(qū)縣域經(jīng)濟(jì)存在兩極分化趨勢(shì)，縣域人均GDP的總體離散程度加大，從而導(dǎo)致縣域經(jīng)濟(jì)水平差異擴(kuò)大。

圖3 1996—2009年環(huán)渤海地區(qū)縣域人均GDP結(jié)構(gòu)Fig.3 Distribution pattern of GDP per capita at county-scale during 1996—2009

2.3.3 縣域經(jīng)濟(jì)集聚性呈現(xiàn)增強(qiáng)趨勢(shì)。采用GeoDa軟件，選用基于距離的“K-Nearest Neighbor”規(guī)則，計(jì)算了1996—2009年環(huán)渤海地區(qū)縣域人均GDP的General G估計(jì)值。整個(gè)研究期間General G估計(jì)值全部為正，檢驗(yàn)結(jié)果均通過(guò)了1%的顯著性檢驗(yàn)，且總體上呈擴(kuò)大趨勢(shì)。由此可以認(rèn)為環(huán)渤海地區(qū)縣域人均GDP比較接近的縣在空間分布上也比較鄰近，且“高高集聚”和“低低集聚”的趨同性增強(qiáng)。

基于 ArcGIS的“Hot Spot Analysis”工具計(jì)算得到指數(shù)。圖4表明，1996年以來(lái)，環(huán)渤海地區(qū)縣域經(jīng)濟(jì)的空間集聚性增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展熱點(diǎn)區(qū)在京津都市區(qū)、魯中地區(qū)、山東半島、遼中地區(qū)等地聚集;冷點(diǎn)區(qū)逐漸集中在河北西部、河北東南部、山東西南部?？傮w而言，環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于空間集聚階段，區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間差異逐漸擴(kuò)大，基礎(chǔ)較好的縣域市的生產(chǎn)要素迅速積聚，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速;傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)中逐漸處于不利地位。

3 縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展類型劃分

圖4 1996，2000和2009年環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的熱點(diǎn)區(qū)和冷點(diǎn)區(qū)Fig.4 Hotspots and coldspots of economic development at county-scale in 1996，2000 and 2009

圖5 1996—2009年縣域人均GDP增長(zhǎng)分類Fig.5 Increase categories of economic development at county-scale during 1996—2009

基于1996年環(huán)渤海地區(qū)各縣人均GDP、區(qū)域平均水平、全國(guó)平均水平以及1996—2009年間各縣人均GDP年均增長(zhǎng)率與區(qū)域年均增長(zhǎng)率的比較，將339個(gè)縣域劃分為6種經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)類型(圖5)。(1)基礎(chǔ)好增長(zhǎng)較快型，共37個(gè)單元，占區(qū)域單元總數(shù)的10.9%。1996—2009年間，地區(qū)人均 GDP由1.183 2萬(wàn)元/人增長(zhǎng)到8.487 7萬(wàn)元/人，年均增長(zhǎng)率為16.4%，集中分布在京津大城市周邊、山東膠州半島、濟(jì)南周邊地區(qū)，這些縣區(qū)位條件優(yōu)越，基礎(chǔ)設(shè)施比較完善，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)。(2)基礎(chǔ)中等增長(zhǎng)較快型，共16個(gè)單元，占區(qū)域單元總數(shù)的4.7%，14年間縣域人均GDP增長(zhǎng)了3.617 9萬(wàn)元/人，年均增長(zhǎng)率為15.6%。該類型較為分散，多分布在基礎(chǔ)好增長(zhǎng)較快型周邊。(3)基礎(chǔ)差增長(zhǎng)較快型，共92個(gè)單元，占縣域單元總數(shù)的27.1%，14年間縣域人均GDP年均增長(zhǎng)率為16.8%，增速在6種類型區(qū)中名列第一;然而，由于基礎(chǔ)較弱，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)不發(fā)達(dá)，到2009年區(qū)域人均GDP僅2.739 3萬(wàn)元/人，遠(yuǎn)低于區(qū)域平均水平;主要分布在魯西北傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)、遼東山地區(qū)、遼西丘陵區(qū)和太行山山地丘陵區(qū)。(4)基礎(chǔ)好增長(zhǎng)較慢型，共56個(gè)單元。人均GDP年均增長(zhǎng)率為11.6%，在大城市周邊地區(qū)分布較多。(5)基礎(chǔ)中等增長(zhǎng)較慢型，數(shù)量較少，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)緩慢。(6)基礎(chǔ)差增長(zhǎng)較慢型，共118個(gè)單元，占區(qū)域單元總數(shù)的34.8%;14年間縣域人均GDP由0.392 2萬(wàn)元/人增長(zhǎng)到1.391 8萬(wàn)元/人，約為全國(guó)平均水平的1/2，年均增長(zhǎng)率為10.2%;主要分布在河北壩上高原區(qū)、河北太行山山前平原區(qū)和燕山山前平原區(qū)、山東膠萊平原、海河沖積平原區(qū)等地。

4 結(jié)論與討論

環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，GDP總量由1978年的829億元增長(zhǎng)到2010年的101 359.49億元;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級(jí)，2010年三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值結(jié)構(gòu)為7.9∶49.5∶42.6。定量分析表明，環(huán)渤海地區(qū)縣域經(jīng)濟(jì)空間差異顯著，經(jīng)濟(jì)極化現(xiàn)象凸顯;發(fā)達(dá)區(qū)和較發(fā)達(dá)區(qū)集中分布在大都市區(qū)和沿海地區(qū)，欠發(fā)達(dá)區(qū)和貧困區(qū)則主要分布在平原傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)、山地丘陵區(qū)和高原區(qū);沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，內(nèi)陸地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后。1996—2009年間，環(huán)渤海地區(qū)縣域人均GDP的相對(duì)差異先上升后下降，省間差異是區(qū)域差異的主要組成部分;人均GDP空間自相關(guān)顯著，經(jīng)濟(jì)發(fā)展熱點(diǎn)區(qū)和冷點(diǎn)區(qū)的空間集聚特征增強(qiáng)。

基于1996年各縣人均地區(qū)生產(chǎn)總值以及1996—2009年各縣人均GDP年均增長(zhǎng)率，將環(huán)渤海地區(qū)縣域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)劃分為6種類型。河北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展整體滯后，河北、遼寧兩省的欠發(fā)達(dá)區(qū)和貧困區(qū)在京津周邊地區(qū)集聚，造成整個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異擴(kuò)大。在城鄉(xiāng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，通過(guò)實(shí)施經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整、加快推進(jìn)區(qū)域重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及穩(wěn)步開(kāi)展行政資源整合為環(huán)渤海地區(qū)實(shí)現(xiàn)超常規(guī)、高水平、跨越式發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力，也為縮小區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異搭建了平臺(tái)?；诟黝愋蛥^(qū)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、資源稟賦和發(fā)展定位，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)功能分區(qū)，構(gòu)建功能導(dǎo)向的公共資源配置機(jī)制、區(qū)域經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償機(jī)制與政績(jī)考核機(jī)制，科學(xué)引導(dǎo)地區(qū)分工，是下一步亟待強(qiáng)化的研究方向。

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