摘 要：經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使得中國人口受教育水平不斷提升，文盲率反映人口的受教育狀況。為了獲得中國大陸地區(qū)文盲率的時(shí)空分布及其演變趨勢(shì)，文章以1997-2012年的省級(jí)人口文盲率數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，采用探索性空間數(shù)據(jù)分析方法對(duì)其進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，省級(jí)文盲率之間表現(xiàn)為顯著的空間正相關(guān)，但Morans I指數(shù)整體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)且2009年之后趨于穩(wěn)定，表明文盲率在空間分布上逐步由聚集模式向隨機(jī)模式發(fā)展。整個(gè)過程中西藏自治區(qū)對(duì)各省文盲率的空間分布模式有重要影響，需要進(jìn)一步加大對(duì)西藏的掃盲力度。

關(guān)鍵詞：文盲率；空間自相關(guān)；空間分布模式

引言

人口受教育狀況通常被當(dāng)作衡量一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的重要指標(biāo)[1]。文盲率反映一個(gè)國家的人口受教育狀況。改革開發(fā)以來，我國的經(jīng)濟(jì)水平得到快速提升，教育事業(yè)的發(fā)展也取得了歷史性成就。然而，我國文盲率與發(fā)達(dá)國家相比仍然偏高。目前國內(nèi)外已有學(xué)者對(duì)文盲率的影響因素展開研究[2-4]，并取得一定成果。但基于空間信息和時(shí)間序列，從時(shí)空分布角度進(jìn)行的研究還很少。探索性空間數(shù)據(jù)分析方法能反應(yīng)地理特征間的關(guān)系及空間模式，已廣泛應(yīng)用于區(qū)域經(jīng)濟(jì)[5]、疾病控制[6]、環(huán)境污染[7]、遙感[8]領(lǐng)域。因此，文章運(yùn)用探索性空間數(shù)據(jù)分析方法研究全國省級(jí)人口的文盲率空間分布、關(guān)聯(lián)模式及時(shí)序變化，試圖為文盲率的地區(qū)差異研究提供一種新思路，通過展示文盲率的空間分布，為掃盲工作提供科學(xué)參考與信息支持。

1 數(shù)據(jù)與方法

文章選取的研究區(qū)域?yàn)槌郯呐_(tái)以外的全國31個(gè)省（自治區(qū)、直轄市），所用的數(shù)據(jù)來自中國國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的1996-2012年全國省級(jí)區(qū)域的文盲人口占15歲及以上人口的比重?cái)?shù)據(jù)[9]?？臻g自相關(guān)基于地理學(xué)第一定律[10]，目前在社會(huì)人口學(xué)領(lǐng)域[11-13]已有一定研究。文章主要采用空間自相關(guān)的方法研究中國大陸地區(qū)人口文盲率的省際空間分布模式，并探測(cè)其隨時(shí)間的演變情況。

1.1 空間權(quán)重矩陣

基于空間對(duì)象之間的一階鄰接關(guān)系可定義空間權(quán)重矩陣（Spatial weight matrix，記為W）[11]，它表達(dá)了對(duì)象之間的空間布局。假設(shè)有n個(gè)空間單元，如果第i個(gè)單元和第j個(gè)單元相鄰，則Wij=1；否則，Wij=0。一般根據(jù)公共邊界和距離兩種規(guī)則來定義鄰接關(guān)系，前者依據(jù)空間單元之間是否具有公共邊界來判定鄰接關(guān)系，后者依據(jù)空間單元之間的距離是否位于某一給定的閾值之內(nèi)來判定。文章依據(jù)公共邊界來判定空間單元之間的鄰接關(guān)系，并選取一階鄰接關(guān)系作空間權(quán)重。由于海南省是一個(gè)孤立省份，生成鄰接矩陣時(shí)會(huì)出現(xiàn)“孤島”現(xiàn)象，因此文章采用常用的處理方法，定義海南省與廣東省相鄰[6，14]。

1.2 全局空間自相關(guān)

全局Morans I[15]是經(jīng)典的全局空間自相關(guān)指數(shù)[11]，具有定性與定量相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)[6]，文章將它引入到文盲率分析中。設(shè)研究區(qū)域中包含n個(gè)空間單元，yi為單元i上的觀測(cè)值， W為空間權(quán)重矩陣，則Morans I指數(shù)可定義為[16]：

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 文盲率的全局自相關(guān)特性分析

2009年以前，各年份的全局Moran's I值均超過了0.2，且經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)化后的Z值均大于0.05顯著性水平下的臨界值1.96，說明鄰近區(qū)域間的文盲率在地理空間的總體分布不是隨機(jī)的，而是呈現(xiàn)出顯著的空間集聚模式。另外通過分析各省人口文盲率Morans I指數(shù)的變化趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)指數(shù)在1997年、2002年、2005年等年份出現(xiàn)局部峰值，表明這些年份中各省市人口文盲率空間相關(guān)性更強(qiáng)，在空間上呈現(xiàn)出聚集形態(tài)。2009年之后，全局Morans I指數(shù)逐步降到0.2以下，經(jīng)檢驗(yàn)之后的Z值也降到了臨界值1.96附近，表明隨著我國掃盲工作的展開，文盲率已顯著降低，在空間分布上逐步在向隨機(jī)模式發(fā)展，文盲率聚集分布的區(qū)域已明顯減少。如圖1所示，縱觀整個(gè)過程，指數(shù)呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，但并不是自始至終穩(wěn)定下降，而是在局部出現(xiàn)了一些增長(zhǎng)，2009年之后才趨向于穩(wěn)定下降。這可能與各區(qū)域的掃盲工作實(shí)施力度有關(guān)，但總體上掃盲工作已取得明顯成效，文盲率的集聚性已明顯降低。

2.2 文盲率的局部自相關(guān)特性分析

Moran散點(diǎn)圖[18]具有較好的表現(xiàn)局部自相關(guān)的功能。文章利用它分析各省文盲率的局部自相關(guān)特性，結(jié)果如圖2所示。

藍(lán)色圓圈表示各省文盲率的分布，紅色圓圈表示Moran散點(diǎn)圖與圖3中地圖聯(lián)動(dòng)的結(jié)果顯示，回歸擬合線的斜率反映了數(shù)據(jù)的空間自相關(guān)程度。散點(diǎn)圖的四個(gè)象限分別代表了文盲率的高高相鄰（HH）、低高相鄰（LH）、低低相鄰（LL）、高低相鄰（HL）四種空間關(guān)聯(lián)模式。其中高高相鄰（HH）和低低相鄰（LL）為正相關(guān)，低高相鄰（LH）和高低相鄰（HL）為負(fù)相關(guān)。紫線表示原始的回歸擬合線，藍(lán)線表示剔除聯(lián)動(dòng)散點(diǎn)后重新計(jì)算的回歸擬合線。

由圖2可知，西藏自治區(qū)對(duì)應(yīng)的散點(diǎn)（紅色圓圈）一直處于散點(diǎn)圖中橫坐標(biāo)最大的位置，因此西藏一直是文盲率潛在的高值異常區(qū)域。當(dāng)去除它對(duì)應(yīng)的散點(diǎn)之后，重新計(jì)算得到的回歸系數(shù)比原始的Moran's I指數(shù)要高很多，說明西藏自治區(qū)對(duì)全國文盲率的空間分布模式有很大的影響。與圖3進(jìn)行地圖聯(lián)動(dòng)分析局部空間關(guān)聯(lián)模式，進(jìn)一步印證了文盲率相關(guān)性總體下降的趨勢(shì)。如圖2（a）所示，在1997年31個(gè)點(diǎn)主要集中在第一象限（HH區(qū)域）和第三象限（LL區(qū)域），說明該年份人口文盲率的低值省份與低值省份之間及高值省份與高值省份之間存在較強(qiáng)正相關(guān)，文盲率的高值區(qū)域和低值區(qū)域在空間上成片分布。到了2000年（圖2（b）），第一象限（HH區(qū)域）和第三象限（LL區(qū)域）中的部分點(diǎn)開始向原點(diǎn)集中，說明該年份各省之間文盲率的相關(guān)性有所降低，但仍存在一些高值聚集省份。2005年，31個(gè)點(diǎn)又主要分布在第一象限和第三象限，同1997年一樣，Moran's I指數(shù)又一次出現(xiàn)局部峰值，部分省份的文盲率在空間上又表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性。2009年、2010年、2012年， 31個(gè)點(diǎn)趨于向原點(diǎn)集中且較多的點(diǎn)回到了第三象限（LL區(qū)域），說明人口文盲率自相關(guān)性在整體上已經(jīng)大大減弱，并逐步趨于穩(wěn)定。進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，這六個(gè)年份中處于第一象限（HH區(qū)域）的點(diǎn)雖然在逐漸減少，但有四個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)的頻率最高，說明這四個(gè)省的文盲率一直相對(duì)較高，這個(gè)省分別為西藏（34.81%）、青海（12.24%）、云南（8.34%）、四川（6.85%）。由于青海、云南和四川在空間上均與西藏鄰接，所以西藏自治區(qū)的文盲率對(duì)這三個(gè)省的文盲率有較大影響。endprint

3 結(jié)束語

文章利用空間自相關(guān)分析方法對(duì)我國人口文盲率的時(shí)空分布和演變進(jìn)行了研究。自1996年到2012年，中國人口文盲率的全局空間自相關(guān)指數(shù)呈減弱趨勢(shì)，且文盲率較高的省份主要都集中在西部，但在局部又表現(xiàn)出某些細(xì)節(jié)特征：西藏、青海、云南、四川等高值區(qū)域之間相關(guān)性較強(qiáng)，新疆具有與這些西部區(qū)域顯著不同的低值水平，值得進(jìn)一步研究。后續(xù)工作會(huì)結(jié)合各省的經(jīng)濟(jì)、教育、人口、地域特點(diǎn)等進(jìn)行空間回歸分析，對(duì)這些空間關(guān)聯(lián)模式的內(nèi)在形成機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步析和研究。

參考文獻(xiàn)

[1]黃晨曦.1964-2005年我國人口受教育狀況的變動(dòng)—基于人口普查/抽查資料的分析[J].人口學(xué)刊，2011，4（188）： 3-13.

[2]Wang Zhengyao.A Spatial Analysis of Educational Inequality in Mainland China [D]. University of Michigan，2012.

[3]SUNDARAM A，VANNEMAN R. Gender Differentials in Illiteracy in India：The Intriguing Relationship with Women's Labor Force Participation[J]. World Development， 2008， 36（1）： 128-143.

[4] Zahiduzzaman A. K. M， MOHAMMED N Q， MRIDUL K， etal. Spatial Data Mining on Literacy Rates and Educational Establishments in Bangladesh[C]. Proceedings of 13th International Conference on Computer and Information Technology （ICCIT 2010）， Dhaka，Bangladesh， 2010： 23-25.

[5]陳斐，杜道生.空間統(tǒng)計(jì)分析與GIS在區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2002，27（4）：391-396.

[6]陳江平，張?zhí)m蘭，余遠(yuǎn)劍，等.利用空間自相關(guān)的中國內(nèi)陸甲型H1N1流感疫情分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2011，36（11）：1363-1366.

[7]周天墨，付強(qiáng)，諸云強(qiáng)，等.空間自相關(guān)方法及其在環(huán)境污染領(lǐng)域的應(yīng)用分析[J].測(cè)繪通報(bào)，2013，1：53-56.

[8]許雄，鐘燕飛，張良培，等.基于空間自相關(guān)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遙感影像亞像元定位[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2011，40（3）：307-311.

[9]國家統(tǒng)計(jì)局，中國統(tǒng)計(jì)年鑒[EB/OL]. http：//www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/，2014-03-30.

[10]TOBLER W. A Computer Movie Simulating Urban Growth in the Detroit Region[J].Economic Geography，1970，46（2）：234-240.

[11]張旭，朱欣焰，鮑曙明.中國人口生育率的時(shí)空演變與空間差異研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2012，37（5）：516-519.

[12]王澤宇，孫然，韓增林，等.中國人口老齡化水平測(cè)度與空間關(guān)聯(lián)研究[J].地域研究與開發(fā)，2013，32（3）：138-143.

[13]OLIVEAU S，GUILMOTO C Z. Spatial Correlation and Demography： Exploring India's Demographic Patterns [C].International Population Conference， Tours，F(xiàn)rance，2005.

[14]MENG Bin， WANG Jinfeng，ZHANG Wen-Zhong， etal. Evaluation of Regional Disparity in China Based on Spatial Analysis[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA，2005，25（4）：393-400.

[15]Moran P. A. P. Notes on Continuous Stochastic Phenomena [J]. Biometrika，1950，37（1/2）：17-23.

[16]王遠(yuǎn)飛，何洪林.空間數(shù)據(jù)分析方法[M].北京：科學(xué)出版社，2007：110-118.

[17]ANSELIN L， SYABRI I， KHO Y. GeoDa： An Introduction to Spatial Data Analysis[J]. Geographical Analysis， 38（1）， 2006： 5-22.

[18]ANSELIN. L， The Moran Scatterplot as an ESDA Tool to Assess Local Instability in Spatial Association. In： Fischer MM， Scholten HJ， Unwin D （eds） Spatial analytical perspectives on GIS[M]. London： Taylor & Francis： 111-125.

作者簡(jiǎn)介：焦晨靜（1990-），女，河南新鄉(xiāng)人，碩士生，主要研究GIS應(yīng)用。endprint

3 結(jié)束語

文章利用空間自相關(guān)分析方法對(duì)我國人口文盲率的時(shí)空分布和演變進(jìn)行了研究。自1996年到2012年，中國人口文盲率的全局空間自相關(guān)指數(shù)呈減弱趨勢(shì)，且文盲率較高的省份主要都集中在西部，但在局部又表現(xiàn)出某些細(xì)節(jié)特征：西藏、青海、云南、四川等高值區(qū)域之間相關(guān)性較強(qiáng)，新疆具有與這些西部區(qū)域顯著不同的低值水平，值得進(jìn)一步研究。后續(xù)工作會(huì)結(jié)合各省的經(jīng)濟(jì)、教育、人口、地域特點(diǎn)等進(jìn)行空間回歸分析，對(duì)這些空間關(guān)聯(lián)模式的內(nèi)在形成機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步析和研究。

參考文獻(xiàn)

[1]黃晨曦.1964-2005年我國人口受教育狀況的變動(dòng)—基于人口普查/抽查資料的分析[J].人口學(xué)刊，2011，4（188）： 3-13.

[2]Wang Zhengyao.A Spatial Analysis of Educational Inequality in Mainland China [D]. University of Michigan，2012.

[3]SUNDARAM A，VANNEMAN R. Gender Differentials in Illiteracy in India：The Intriguing Relationship with Women's Labor Force Participation[J]. World Development， 2008， 36（1）： 128-143.

[4] Zahiduzzaman A. K. M， MOHAMMED N Q， MRIDUL K， etal. Spatial Data Mining on Literacy Rates and Educational Establishments in Bangladesh[C]. Proceedings of 13th International Conference on Computer and Information Technology （ICCIT 2010）， Dhaka，Bangladesh， 2010： 23-25.

[5]陳斐，杜道生.空間統(tǒng)計(jì)分析與GIS在區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2002，27（4）：391-396.

[6]陳江平，張?zhí)m蘭，余遠(yuǎn)劍，等.利用空間自相關(guān)的中國內(nèi)陸甲型H1N1流感疫情分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2011，36（11）：1363-1366.

[7]周天墨，付強(qiáng)，諸云強(qiáng)，等.空間自相關(guān)方法及其在環(huán)境污染領(lǐng)域的應(yīng)用分析[J].測(cè)繪通報(bào)，2013，1：53-56.

[8]許雄，鐘燕飛，張良培，等.基于空間自相關(guān)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遙感影像亞像元定位[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2011，40（3）：307-311.

[9]國家統(tǒng)計(jì)局，中國統(tǒng)計(jì)年鑒[EB/OL]. http：//www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/，2014-03-30.

[10]TOBLER W. A Computer Movie Simulating Urban Growth in the Detroit Region[J].Economic Geography，1970，46（2）：234-240.

[11]張旭，朱欣焰，鮑曙明.中國人口生育率的時(shí)空演變與空間差異研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2012，37（5）：516-519.

[12]王澤宇，孫然，韓增林，等.中國人口老齡化水平測(cè)度與空間關(guān)聯(lián)研究[J].地域研究與開發(fā)，2013，32（3）：138-143.

[13]OLIVEAU S，GUILMOTO C Z. Spatial Correlation and Demography： Exploring India's Demographic Patterns [C].International Population Conference， Tours，F(xiàn)rance，2005.

[14]MENG Bin， WANG Jinfeng，ZHANG Wen-Zhong， etal. Evaluation of Regional Disparity in China Based on Spatial Analysis[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA，2005，25（4）：393-400.

[15]Moran P. A. P. Notes on Continuous Stochastic Phenomena [J]. Biometrika，1950，37（1/2）：17-23.

[16]王遠(yuǎn)飛，何洪林.空間數(shù)據(jù)分析方法[M].北京：科學(xué)出版社，2007：110-118.

[17]ANSELIN L， SYABRI I， KHO Y. GeoDa： An Introduction to Spatial Data Analysis[J]. Geographical Analysis， 38（1）， 2006： 5-22.

[18]ANSELIN. L， The Moran Scatterplot as an ESDA Tool to Assess Local Instability in Spatial Association. In： Fischer MM， Scholten HJ， Unwin D （eds） Spatial analytical perspectives on GIS[M]. London： Taylor & Francis： 111-125.

作者簡(jiǎn)介：焦晨靜（1990-），女，河南新鄉(xiāng)人，碩士生，主要研究GIS應(yīng)用。endprint

3 結(jié)束語

文章利用空間自相關(guān)分析方法對(duì)我國人口文盲率的時(shí)空分布和演變進(jìn)行了研究。自1996年到2012年，中國人口文盲率的全局空間自相關(guān)指數(shù)呈減弱趨勢(shì)，且文盲率較高的省份主要都集中在西部，但在局部又表現(xiàn)出某些細(xì)節(jié)特征：西藏、青海、云南、四川等高值區(qū)域之間相關(guān)性較強(qiáng)，新疆具有與這些西部區(qū)域顯著不同的低值水平，值得進(jìn)一步研究。后續(xù)工作會(huì)結(jié)合各省的經(jīng)濟(jì)、教育、人口、地域特點(diǎn)等進(jìn)行空間回歸分析，對(duì)這些空間關(guān)聯(lián)模式的內(nèi)在形成機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步析和研究。

參考文獻(xiàn)

[1]黃晨曦.1964-2005年我國人口受教育狀況的變動(dòng)—基于人口普查/抽查資料的分析[J].人口學(xué)刊，2011，4（188）： 3-13.

[2]Wang Zhengyao.A Spatial Analysis of Educational Inequality in Mainland China [D]. University of Michigan，2012.

[3]SUNDARAM A，VANNEMAN R. Gender Differentials in Illiteracy in India：The Intriguing Relationship with Women's Labor Force Participation[J]. World Development， 2008， 36（1）： 128-143.

[4] Zahiduzzaman A. K. M， MOHAMMED N Q， MRIDUL K， etal. Spatial Data Mining on Literacy Rates and Educational Establishments in Bangladesh[C]. Proceedings of 13th International Conference on Computer and Information Technology （ICCIT 2010）， Dhaka，Bangladesh， 2010： 23-25.

[5]陳斐，杜道生.空間統(tǒng)計(jì)分析與GIS在區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2002，27（4）：391-396.

[6]陳江平，張?zhí)m蘭，余遠(yuǎn)劍，等.利用空間自相關(guān)的中國內(nèi)陸甲型H1N1流感疫情分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2011，36（11）：1363-1366.

[7]周天墨，付強(qiáng)，諸云強(qiáng)，等.空間自相關(guān)方法及其在環(huán)境污染領(lǐng)域的應(yīng)用分析[J].測(cè)繪通報(bào)，2013，1：53-56.

[8]許雄，鐘燕飛，張良培，等.基于空間自相關(guān)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遙感影像亞像元定位[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2011，40（3）：307-311.

[9]國家統(tǒng)計(jì)局，中國統(tǒng)計(jì)年鑒[EB/OL]. http：//www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/，2014-03-30.

[10]TOBLER W. A Computer Movie Simulating Urban Growth in the Detroit Region[J].Economic Geography，1970，46（2）：234-240.

[11]張旭，朱欣焰，鮑曙明.中國人口生育率的時(shí)空演變與空間差異研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版，2012，37（5）：516-519.

[12]王澤宇，孫然，韓增林，等.中國人口老齡化水平測(cè)度與空間關(guān)聯(lián)研究[J].地域研究與開發(fā)，2013，32（3）：138-143.

[13]OLIVEAU S，GUILMOTO C Z. Spatial Correlation and Demography： Exploring India's Demographic Patterns [C].International Population Conference， Tours，F(xiàn)rance，2005.

[14]MENG Bin， WANG Jinfeng，ZHANG Wen-Zhong， etal. Evaluation of Regional Disparity in China Based on Spatial Analysis[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA，2005，25（4）：393-400.

[15]Moran P. A. P. Notes on Continuous Stochastic Phenomena [J]. Biometrika，1950，37（1/2）：17-23.

[16]王遠(yuǎn)飛，何洪林.空間數(shù)據(jù)分析方法[M].北京：科學(xué)出版社，2007：110-118.

[17]ANSELIN L， SYABRI I， KHO Y. GeoDa： An Introduction to Spatial Data Analysis[J]. Geographical Analysis， 38（1）， 2006： 5-22.

[18]ANSELIN. L， The Moran Scatterplot as an ESDA Tool to Assess Local Instability in Spatial Association. In： Fischer MM， Scholten HJ， Unwin D （eds） Spatial analytical perspectives on GIS[M]. London： Taylor & Francis： 111-125.

作者簡(jiǎn)介：焦晨靜（1990-），女，河南新鄉(xiāng)人，碩士生，主要研究GIS應(yīng)用。endprint