李林娜，牛　群（昆明理工大學(xué)國土資源與工程學(xué)院，云南昆明 650093）

基于GIS的山東省經(jīng)濟(jì)重心與人口重心遷移研究

李林娜，牛群
（昆明理工大學(xué)國土資源與工程學(xué)院，云南昆明 650093）

20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，隨著我國經(jīng)濟(jì)政策的調(diào)整及人們觀念等因素的改變，山東省人口重心和經(jīng)濟(jì)重心發(fā)生變化，且遷移曲線受到經(jīng)濟(jì)、地理、人文、政策等因素的綜合影響。文章對1996—2014年山東省國內(nèi)生產(chǎn)總值和人口數(shù)進(jìn)行整理，計算經(jīng)濟(jì)重心、人口重心及錫爾系數(shù)等，并運用ArcGIS軟件進(jìn)行數(shù)字化，直觀反映這一時期山東省人口、經(jīng)濟(jì)的變化和二者之間的關(guān)系，并加以分析。

經(jīng)濟(jì)重心；人口重心；GIS；錫爾系數(shù)；遷移曲線；山東省

文獻(xiàn)著錄格式：李林娜，牛群.基于GIS的山東省經(jīng)濟(jì)重心與人口重心遷移研究［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（7）：1148-1151.

山東地處中國北方黃河中下游平原東部，北靠渤海，南臨黃海，總面積15.67萬km2。改革開放以來，山東省的經(jīng)濟(jì)一直持續(xù)、快速、健康發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨合理，經(jīng)濟(jì)效益不斷提高，國內(nèi)生產(chǎn)總值以年均10%以上的速度遞增，國民經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)居全國前列，是東部沿海經(jīng)濟(jì)大省。

本文在整理1996—2014年山東省17個地級市人口數(shù)量和國內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，借助于人口重心模型和經(jīng)濟(jì)重心模型，在GIS軟件中以圖片的形式呈現(xiàn)這一時期山東省經(jīng)濟(jì)重心和人口重心的遷移情況，并通過經(jīng)濟(jì)重心和人口重心的對比，計算錫爾系數(shù)（Thei1系數(shù)），分析二者間的關(guān)系、影響因素及區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異，以期為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口分布和縮小區(qū)域貧富差距等提供參考。

1　材料與方法

1.1技術(shù)路線

收集歷年山東省統(tǒng)計年鑒中的人口數(shù)據(jù)和國民生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)，結(jié)合山東省17個地級市的地理坐標(biāo)，借助Exce12007軟件，測算山東省歷年經(jīng)濟(jì)重心坐標(biāo)和人口重心坐標(biāo)，計算Thei1系數(shù)，基于ArcGIS 10.0平臺，分別生成山東省經(jīng)濟(jì)重心及其遷移軌跡圖和人口重心及其遷移軌跡圖。

1.2相關(guān)模型概念及計算方法

1.2.1人口重心

如果把地區(qū)人口分布形象地理解為人口分布圖上具有確定的點值和位置的散點群，則在平面上全部力矩達(dá)到平衡的支點就是人口重心。故可將地區(qū)總?cè)丝诳闯蔀榧性谌丝谥匦狞c上的一個人口總體。美國學(xué)者沃爾克于1874年首先提出這一概念，可提供某地區(qū)人口分布的簡明、概括而又準(zhǔn)確的印象，并可表明地區(qū)人口分布的總趨勢或中心區(qū)位。

人口重心的計算完全仿照重力的分解與合成法則進(jìn)行，用各子區(qū)人口數(shù)作為權(quán)數(shù)，加權(quán)平均后得到平均人口區(qū)位。它是一個既考慮人口數(shù)量，又考慮空間距離的特征點。

第k年人口重心（X、Y）的計算模型：

式中：Pi為某子區(qū)域第k年的人口總數(shù)；Xi、Yi為該子區(qū)域第k年的地理坐標(biāo)（經(jīng)緯度）；P為該地區(qū)總?cè)丝跀?shù)。

1.2.2經(jīng)濟(jì)重心

經(jīng)濟(jì)重心是指在區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間里的某一點，在該點各個方向上的經(jīng)濟(jì)力量能夠維持均衡。不過，對一個擁有若干個次一級行政區(qū)域的國家來說，計算經(jīng)濟(jì)重心時通常更多地借用地理坐標(biāo)來表達(dá)空間上的距離概念。

第k年經(jīng)濟(jì)重心（X、Y）的計算模型：

式中：Gi為某子區(qū)域第k年的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；Xi、Yi為該子區(qū)域第k年的地理坐標(biāo)（經(jīng)緯度）；G為該地區(qū)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的總和。

1.2.3錫爾系數(shù)

錫爾系數(shù)（Thei1系數(shù)）最早是由Thei1于1967年研究國家之間的收入差距時首先提出。以Thei1系數(shù)表示的國家之間的收入差距總水平等于各個國家收入份額與人口份額之比的對數(shù)的加權(quán)總和，權(quán)數(shù)為各國的收入份額。

式中：gi為某子區(qū)域第k年的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；G為研究區(qū)域當(dāng)年經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的總和；Pi為第k年子區(qū)域的人口數(shù)；P為研究區(qū)域當(dāng)年總?cè)丝跀?shù)。

2　結(jié)果與分析

2.1山東省經(jīng)濟(jì)重心及人口重心遷移

按1.2節(jié)所述方法，計算得出1996—2014年山東省經(jīng)濟(jì)重心和人口重心在山東省的位置（圖1）。可以看出，經(jīng)濟(jì)重心遷移曲線比人口重心遷移曲線偏東。

圖1　1996—2014年山東省經(jīng)濟(jì)重心和人口重心的地理位置

圖2　山東省1996—2014年經(jīng)濟(jì)重心遷移軌跡

2.1.1山東省經(jīng)濟(jì)重心遷移

1996—2014年，山東省經(jīng)濟(jì)重心均落在臨朐縣內(nèi)，遷移距離較小，最大遷移距離為2008—2009年的2.546 km。總體來看，山東省經(jīng)濟(jì)重心遷移大致可以分為2個階段：1996—2006年，經(jīng)濟(jì)重心由南向北遷移；2007—2013年，經(jīng)濟(jì)重心由東北向西南遷移（圖2）。2013年后經(jīng)濟(jì)重心是否改變移動方向，本次研究不做判斷。

1996—2006年，經(jīng)濟(jì)重心曲線式北移。改革開放以來，特別是1992年鄧小平同志發(fā)表“南方談話”后，山東東部沿海地區(qū)對外貿(mào)易大幅度增長。雖然山東省西部地區(qū)在這一時期已開始發(fā)展重工業(yè)，但是重工業(yè)剛起步時經(jīng)濟(jì)效益尚不明顯，而且受經(jīng)濟(jì)影響發(fā)展也相對遲緩。所以，此時的經(jīng)濟(jì)重心在東西向移動不明顯。

1997年始發(fā)于泰國的亞洲金融危機，使我國外貿(mào)出口增幅從前一年的20%猛跌至0.5%，利用外資額跌至20年來最低點；與此同時，國內(nèi)產(chǎn)能過剩、有效需求不足又成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的突出矛盾，東部沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也進(jìn)入瓶頸期，相對高昂的勞動力成本和經(jīng)濟(jì)下滑的矛盾上升。相對東部沿海地區(qū)，山東省北部沿海地區(qū)開發(fā)程度還較低，在先前發(fā)展東部沿海的基礎(chǔ)上，山東省北部一些先前無人問津的荒地、荒灘被開發(fā)，帶動北部地區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展。同時，山東省北部的東營和濱州等與河北省接壤的地區(qū)，隨著“擴大內(nèi)需”政策的施行，石油裝備制造業(yè)、汽車零部件制造業(yè)、現(xiàn)代物流、現(xiàn)代金融、科技服務(wù)、服務(wù)外包、旅游服務(wù)等行業(yè)開始發(fā)展起來，帶動山東省經(jīng)濟(jì)重心從南部向北移動。

2007—2013年，經(jīng)濟(jì)重心向西南移動。2006年后，我國經(jīng)濟(jì)增長進(jìn)入新一輪上升期，改革開放進(jìn)入新階段，新的體制條件逐步完善，發(fā)展活力和競爭力進(jìn)一步增強。這一時期，山東省西部內(nèi)陸地區(qū)的重工業(yè)、服務(wù)業(yè)、農(nóng)業(yè)加速發(fā)展。同時，其地緣優(yōu)勢得到發(fā)揮。由于與江蘇、河南、安徽和河北4省接壤，山東省西部地區(qū)是山東與華東和中西部地區(qū)聯(lián)結(jié)的重要門戶，是全國交通、通信大通道的重要樞紐，在配置生產(chǎn)要素、拓展市場空間等方面條件優(yōu)越，而且其相對較低的勞動力成本也有利于吸引外資。由此，山東省西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展成為這一時期山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新亮點，帶動全省經(jīng)濟(jì)重心不斷向西南方向移動。

2.1.2山東省人口重心遷移

1996—2014年，山東省人口重心遷移曲線整個都落在淄博市的沂源縣內(nèi)，最大遷移距離為2004—2005年的7.260 km（圖3）。大致可分為3個階段：1996—2003年，由東北向西南緩慢移動；2003—2008年，由西南向東北直線移動；2008—2014年，由東向西緩慢移動。

圖3　山東省1996—2014年人口重心遷移軌跡

1996—2003年，由東北向西南緩慢移動。改革開放以來，山東省的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得很大進(jìn)步。但農(nóng)業(yè)活動在各項經(jīng)濟(jì)活動中仍占很大比重，農(nóng)村人口仍在全省總?cè)丝谥姓純?yōu)勢。大量的人口被束縛在土地上，難以形成人口再分布。1997年受經(jīng)濟(jì)影響，下崗人數(shù)達(dá)到了頂峰，許多原本在山東省東北部沿海地區(qū)務(wù)工的西部人民回到家鄉(xiāng)。同時，西部內(nèi)陸地區(qū)城市化水平相對較低，“計劃生育”政策的實行也比東部地區(qū)寬松，再加上“養(yǎng)兒防老”的傳統(tǒng)思想，人口出生率明顯高于東部沿海地區(qū)，直接帶動人口重心從東北向西南移動。

2003—2008年，由西南向東北直線移動。1997年的亞洲金融危機過后，在經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的同時，2005年山東省迎來人口高峰。與此同時，山東省城市人口大幅增加，農(nóng)村人口減少，這使得西部地區(qū)一直較高的出生率得到了一定的控制。再者，受經(jīng)濟(jì)重心北移的影響，人口重心也隨之轉(zhuǎn)移，帶動人口重心由西南向東北直線移動。

2008—2014年，由東向西緩慢移動。2009年，隨著“山東昌邑：北部沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)角力藍(lán)色經(jīng)濟(jì)核心區(qū)”的提出，地處煙臺、青島、濰坊交界處的昌邑通過招商引資、農(nóng)商合作，得到了巨大發(fā)展。同年，國務(wù)院正式批復(fù)《黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，眾多利好使得北移的人口重心短時間內(nèi)很難南移。另一方面，隨著我國區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，山東省西部地區(qū)的二、三產(chǎn)業(yè)在東部沿海發(fā)展的帶動下逐步崛起，吸引一部分人口回遷。東西部經(jīng)濟(jì)的平衡發(fā)展有望使人口分布再次達(dá)到相對平衡，但受觀念、氣候、居住環(huán)境等因素的影響，雖然在此時期，經(jīng)濟(jì)重心快速西移，但人口重心卻僅表現(xiàn)出由東向西的緩慢移動。

2.2經(jīng)濟(jì)重心遷移與人口重心遷移的對比

對比分析可知，1996—2014年山東省人口重心遷移曲線與經(jīng)濟(jì)重心遷移曲線相類似，都先向北移之后又向西部回遷，但是人口遷移曲線在最開始多一步向西南移動。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)重心移動受政策影響很大，而且反應(yīng)速度較快。人口重心的遷移滯后于經(jīng)濟(jì)重心遷移，這是因為人口重心移動會受到更多因素的影響，比如觀念、家庭、教育等。所以人口重心并不是馬上就隨經(jīng)濟(jì)重心的遷移而移動。

人口重心和經(jīng)濟(jì)重心在經(jīng)濟(jì)蕭條時期表現(xiàn)出不一樣的遷移方向，一方面說明此前山東省東部和西部經(jīng)濟(jì)差異較大，東部地區(qū)相較西部對經(jīng)濟(jì)沖擊的承受能力更強；另一方面，這也反映出在20世紀(jì)末的人們，受觀念和教育的影響，在打工打不成的條件下更容易重新選擇農(nóng)耕和傳統(tǒng)工業(yè)，因此人口大量回遷。但進(jìn)入21世紀(jì)之后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們觀念的變化，雖然山東省經(jīng)濟(jì)重心快速西移，但不少年輕人囿于山東東部沿海地區(qū)的環(huán)境、氣候等，并沒有隨著經(jīng)濟(jì)重心的快速遷移而大量回遷。由此，也可看出人口重心遷移的復(fù)雜性。

2.3Theil系數(shù)分析

一個地區(qū)的Thei1系數(shù)在0～1區(qū)間內(nèi)值越小，就說明區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異越小。圖4為1996—2014年的山東省Thei1系數(shù)，該系數(shù)由山東省17個地級市的經(jīng)濟(jì)指數(shù)和人口指數(shù)算出。由圖4可以看出，山東省的Thei1系數(shù)在1996—2014年間先升后降。可以看出，進(jìn)入21世紀(jì)以后，隨著山東省西部內(nèi)陸地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口回遷，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異日益縮小，更趨平衡，這與經(jīng)濟(jì)重心及人口重心的西遷相符。

圖4　山東省1996—2014年的Thei1系數(shù)

3　小結(jié)

本研究表明，1996—2013年間山東省經(jīng)濟(jì)重心遷移大致可以分為2個階段：1996—2006年，經(jīng)濟(jì)重心由南向北遷移；2007—2013年，經(jīng)濟(jì)重心由東北向西南遷移。人口重心遷移則可大致分為3個階段：1996—2003年，由東北向西南緩慢移動；2003—2008年，由西南向東北直線移動；2008—2014年，由東向西緩慢移動。兩相對比可以看出，山東省人口重心遷移受經(jīng)濟(jì)重心遷移的影響，但人口重心遷移更為復(fù)雜。山東省人口重心遷移方向依賴于經(jīng)濟(jì)重心遷移，但不完全受制于經(jīng)濟(jì)重心，且相對于經(jīng)濟(jì)重心遷移滯后。經(jīng)濟(jì)重心的遷移受國家政策影響較大，且反應(yīng)迅速。

［1］ 郭冬冬，朱蘇加，梁劍，等.石家莊城市園林綠量重心遷移研究［J］.河北省科學(xué)院學(xué)報，2011，28（2）：62-66.

［2］ 趙軍，符海月.GIS在人口重心遷移研究中的應(yīng)用［J］.測繪工程，2001，10（3）：41-43.

［3］ 白麗月，伍世代.基于GIS的人口時空演變研究：以福州市為例［J］.福建師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，25（4）：120-124.

［4］ 傅娟.基于GIS的新疆經(jīng)濟(jì)重心、人口重心與消費重心的空間遷移研究［D］.烏魯木齊：新疆財經(jīng)大學(xué)，2012.

［5］ 劉振波，趙軍，倪紹祥.基于GIS的區(qū)域發(fā)展均衡性測度研究：以甘肅省為例［J］.地域研究與開發(fā)，2003，22（2）：35-38.

［6］ 徐建華，岳文澤.近20年來中國人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的演變及其對比分析［J］.地理科學(xué)，2001，21（5）：385-389.

［7］ 秦振霞，李含琳，蘇朝陽.河南省1987—2006年人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的空間演變及對比分析［J］.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2009，30（1）：16-19.

［8］ 張善余.我國省際人口遷移模式的重大變化［J］.人口研究，1990（1）：2-8.

（責(zé)任編輯：高 峻）

C922；F207

A

0528-9017（2016）07-1148-04

10.16178/j.issn.0528-9017.20160760

2016-03-15

李林娜（1992—），女，回族，云南昆明人，碩士研究生，研究方向為地理信息系統(tǒng)，E-mai1：lilinna920603@163.com。