鄺晨曦

（廣州大學(xué)地理科學(xué)與遙感學(xué)院，廣東 廣州 510006）

當(dāng)前，自然資源趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化、支撐產(chǎn)業(yè)粗獷、城鎮(zhèn)人口素質(zhì)不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不協(xié)調(diào)等一系列問題，正嚴(yán)重制約著世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)和城鎮(zhèn)化的持續(xù)健康發(fā)展。人口、資源與環(huán)境之間的矛盾日益突出，成為經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的瓶頸[1-2]。連接社會(huì)、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的紐帶是資源環(huán)境承載力，這是協(xié)調(diào)人口、資源與環(huán)境之間耦合關(guān)系的重要基礎(chǔ)[3]。

現(xiàn)如今，有部分研究呼吁設(shè)立一個(gè) “人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)”題目的研究會(huì)[4]。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究方法則是由初始的理論框架、影響評(píng)估和因素分析逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閱栴}導(dǎo)向和數(shù)據(jù)支撐的計(jì)量實(shí)證、效率測(cè)算和時(shí)空分異[5]。人口、資源與環(huán)境之間的關(guān)系是復(fù)雜的，也是充滿矛盾的[6]，研究過去的相關(guān)問題對(duì)于解決現(xiàn)有的矛盾有著現(xiàn)實(shí)意義。

1 利用地理探測(cè)器分析人口資源因素的研究基礎(chǔ)

在整理歷史文獻(xiàn)和史料記載的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)梳理中國(guó)某個(gè)歷史時(shí)期對(duì)人口有重大影響的自然災(zāi)害；采用地理探測(cè)器方法分析重大自然災(zāi)害發(fā)生的頻次和損失的時(shí)空格局特征[7]；利用重心模型和地理探測(cè)器技術(shù)對(duì)不同類型制造業(yè)轉(zhuǎn)移空間格局、人口流動(dòng)空間格局及其二者相互作用關(guān)系進(jìn)行分析[8]；采用地理探測(cè)器等定量方法，以人口普查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)胡煥庸線兩側(cè)人口分布的分異性特征進(jìn)行深入討論，嘗試解釋中國(guó)人口分布特征變化的原因及其機(jī)制[9]；基于人口地理學(xué)相關(guān)理論，以近300 年為時(shí)間尺度,以省域?yàn)榭臻g單元，分析中國(guó)人口數(shù)量變化及時(shí)空分布格局[10]。

影響人口資源的因素中明顯包含有戰(zhàn)爭(zhēng)因素，大規(guī)模的戰(zhàn)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致大量的人口死亡，社會(huì)再生產(chǎn)能力劇減，人民流離失所。14—17 世紀(jì)，世界軍事開始起步，歐洲在軍事領(lǐng)域開始了一系列的變革[11]，這些軍事變革也間接把歐洲從封建社會(huì)過渡到資本主義社會(huì)，形成了新的社會(huì)文明[12]，甚至產(chǎn)生了全球性的影響，或者成為現(xiàn)代國(guó)家的形成動(dòng)機(jī)[13]。如1618—1648 年間的歐洲爭(zhēng)霸戰(zhàn)爭(zhēng)，各個(gè)強(qiáng)國(guó)之間解決沖突、爭(zhēng)奪財(cái)富、謀取霸權(quán)的戰(zhàn)場(chǎng)聚焦在德意志地區(qū)[14]。其最重要的戰(zhàn)爭(zhēng)原因?yàn)轭I(lǐng)土問題和因商業(yè)沖突而引發(fā)的航海問題[15]；軍事沖突給各個(gè)國(guó)家的社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口資源帶來了一定的影響[16]，尤其是人口資源急劇減少。由此看來，1400—1800 年處在社會(huì)轉(zhuǎn)型期，因各種起因爆發(fā)的戰(zhàn)爭(zhēng)，不可避免地對(duì)人口資源帶來了重要的影響。

歷史上社會(huì)動(dòng)亂時(shí)期往往伴隨著物價(jià)上漲、實(shí)際工資下降、人口數(shù)量的明顯波動(dòng)[17]，因此人口資源的變化與戰(zhàn)爭(zhēng)和瘟疫爆發(fā)的影響往往是交互的。1347 年，歐洲黑死病爆發(fā)，給歐洲社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來了重大沖擊[18]。那么黑死病結(jié)束后的歐洲人口資源與戰(zhàn)爭(zhēng)、瘟疫爆發(fā)之間有著怎樣的本質(zhì)聯(lián)系？從已有研究看，主要是對(duì)歷史氣候影響下的人口變遷與戰(zhàn)爭(zhēng)以及瘟疫爆發(fā)是否彼此影響，針對(duì)其時(shí)空特征的研究較少，同時(shí)缺乏對(duì)過去大尺度和長(zhǎng)時(shí)間的人口資源的研究，因此本文嘗試基于地理探測(cè)器技術(shù)來分析1400—1800 年的人口資源影響因素。

2 研究?jī)?nèi)容與數(shù)據(jù)來源整理

在已掌握數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)的梳理和整理，利用地理探測(cè)器技術(shù)對(duì)1400—1800 年歐洲人口資源的變動(dòng)與氣候，戰(zhàn)爭(zhēng)、瘟疫爆發(fā)的頻次及損失進(jìn)行時(shí)空特征分析。歐洲地域遼闊，不同的氣候類型分布區(qū)域?qū)ξ烈吆蛻?zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)與人口數(shù)量的影響也不同。這方面的研究并非對(duì)歷史記錄進(jìn)行簡(jiǎn)單的清理和編錄，而是對(duì)其進(jìn)行分析，從氣候區(qū)影響的大背景下探索戰(zhàn)爭(zhēng)和瘟疫爆發(fā)頻次與人口資源的格局特征和規(guī)律。利用空間相關(guān)性分析歐洲國(guó)家尺度下的人口分布特征，運(yùn)用地理探測(cè)器方法探測(cè)氣候區(qū)影響背景下的戰(zhàn)爭(zhēng)與瘟疫爆發(fā)的疊加作用對(duì)歐洲區(qū)域人口資源分布的影響強(qiáng)度。

2.1 氣候分區(qū)

由于農(nóng)業(yè)生態(tài)對(duì)氣候變化的敏感性是由區(qū)域地理環(huán)境決定的，氣候變化對(duì)全球各個(gè)地理區(qū)域的影響將是不同的。因此，氣候-人口關(guān)系在不同的地理位置可能有所不同。

在這里對(duì)歐洲整體國(guó)家分氣候帶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可分為以下兩大類，一類是溫暖濕潤(rùn)區(qū)，包括除挪威、瑞典、芬蘭、俄羅斯的歐洲部分外有人口數(shù)據(jù)的國(guó)家為氣候一區(qū)；另一類是涼爽濕潤(rùn)區(qū)，包括挪威、瑞典、芬蘭、俄羅斯的歐洲部分為氣候二區(qū)。

2.2 人口數(shù)據(jù)

人口數(shù)據(jù)取自McCelvey 和Jones 1978 年所著的《世界歷史人口圖集》[19]。

2.3 戰(zhàn)爭(zhēng)數(shù)據(jù)

迄今為止，最全面的全球戰(zhàn)爭(zhēng)系列是由Brecke P 等[20]編制的戰(zhàn)爭(zhēng)與沖突目錄。其中，連續(xù)好幾年的戰(zhàn)爭(zhēng)每年都按一次計(jì)算。

2.4 瘟疫數(shù)據(jù)

瘟疫來自于歷史鼠疫的數(shù)據(jù)集[21]，根據(jù)文末提供的具體瘟疫爆發(fā)的經(jīng)緯度地點(diǎn)，得知在現(xiàn)有國(guó)家版圖中的每個(gè)國(guó)家的瘟疫爆發(fā)頻次。

3 利用地理探測(cè)器分析人口資源因素的研究方法

利用地理探測(cè)器探測(cè)空間分異性，以揭示其背后驅(qū)動(dòng)因子的一種新的技術(shù)方式為地理探測(cè)器技術(shù)[22]。研究對(duì)象在研究分區(qū)中的內(nèi)部有較強(qiáng)的一致性，而不同分區(qū)之間的差別較大，這也間接說明對(duì)象的空間異質(zhì)性較強(qiáng)，通過這一點(diǎn)可以區(qū)別各區(qū)[23]。運(yùn)用地理探測(cè)器的思路為：將研究目標(biāo)劃分為各區(qū)，如果各個(gè)區(qū)域的方差之和小于區(qū)域總方差，那么存在空間分異性；如果兩變量的空間分布較為一致，那么兩者存在統(tǒng)計(jì)相關(guān)性。度量空間分異性、探測(cè)解釋因子、分析變量之間的交互關(guān)系為地理探測(cè)器q值，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在與地理學(xué)有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域[23]。地理探測(cè)器模型的公式為

式中：q 為人口增長(zhǎng)率的空間異質(zhì)性，0≤q ≤1；N為各分區(qū)的個(gè)數(shù)；σ2為指標(biāo)的方差；h=1，2，…，h 標(biāo)識(shí)分區(qū)。q 值越大，表示空間分層異質(zhì)性越強(qiáng)，反之則空間分布的隨機(jī)性越強(qiáng)。當(dāng)q=0 時(shí)，說明研究對(duì)象不存在空間異質(zhì)性；當(dāng)q=1 時(shí)，說明具有完美的空間異質(zhì)性。

4 利用地理探測(cè)器分析人口資源因素的研究步驟

用Excel 編制的地理探測(cè)器軟件進(jìn)行操作，具體分為以下步驟。

1）整理并初步處理數(shù)據(jù)：因變量為1400—1800 年的人口增長(zhǎng)率，由于為具體的數(shù)值，且數(shù)據(jù)量不大，故對(duì)此進(jìn)行直接等分處理；自變量為每個(gè)國(guó)家的氣候區(qū)類型：溫暖濕潤(rùn)區(qū) （氣候一區(qū)）、涼爽濕潤(rùn)區(qū) （氣候二區(qū)）；戰(zhàn)爭(zhēng)和瘟疫爆發(fā)的頻次均按照4 個(gè)等級(jí)進(jìn)行劃分：爆發(fā)1 000 次以上記成1；100 次以上記為2；10 次以上記為3；10 次以下記為4。

2）將樣本（Y，X）讀入地理探測(cè)器軟件，然后運(yùn)行地理探測(cè)器[22]。

5 利用地理探測(cè)器分析人口資源因素的研究結(jié)果

1）根據(jù)地理探測(cè)器原理，需掌握幾個(gè)重要信息點(diǎn)，一是q 值，它可以為1，表明因子X 完全控制了Y 的空間分布，q 值為0 則表明因子X 與Y 沒有任何關(guān)系，q 值表示了X 值能否解釋Y 值的變化[22]。本文通過地理探測(cè)器軟件來檢驗(yàn)q 值是否顯著。

由表1 可以發(fā)現(xiàn)，在解釋各國(guó)1400—1800 年人口資源的影響因素時(shí)，瘟疫的q 值最高，瘟疫爆發(fā)的解釋力度強(qiáng)于戰(zhàn)爭(zhēng)，氣候分區(qū)次之，在這些變量中瘟疫是決定人口資源空間分布最重要的因子。

表1 地理探測(cè)器結(jié)果一

2）風(fēng)險(xiǎn)區(qū)探測(cè)：推斷兩個(gè)區(qū)域間的屬性均值是否有顯著的差別時(shí)，結(jié)果可用顯著性水平為0.05的t 統(tǒng)計(jì)量來檢驗(yàn)，有兩個(gè)結(jié)果，“Y”表示兩個(gè)區(qū)域的屬性有顯著性差異；“N”表示兩個(gè)區(qū)域沒有顯著性差異。此分析中觀察兩類氣候區(qū)是否有顯著差異，表2 中的 “Y”表示通過了顯著性檢驗(yàn)，其小于0.05。

表2 地理探測(cè)器結(jié)果二

由表2 可知，溫暖濕潤(rùn)氣候區(qū) （分區(qū)1）的人口增長(zhǎng)率小于涼爽濕潤(rùn)氣候區(qū) （分區(qū)2）的人口增長(zhǎng)率；經(jīng)檢驗(yàn)，兩區(qū)域的顯著性水平t 值為0.05，說明兩個(gè)氣候區(qū)的人口資源存在顯著性差異。

表3 中，1，2，3，4 表示戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)的等級(jí)強(qiáng)弱，1 為最強(qiáng)，2 次之，以此類推，4 最弱。同樣用顯著性水平t 檢驗(yàn)，得出相應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果。

表3 不同戰(zhàn)爭(zhēng)強(qiáng)度等級(jí)的地理探測(cè)器結(jié)果

表4 中，瘟疫爆發(fā)頻次也按次數(shù)多少分成4個(gè)，等級(jí)1 為瘟疫發(fā)生次數(shù)最多，2 次之，以此類推，4 最少；部分通過顯著性檢驗(yàn)尤其是在瘟疫爆發(fā)頻次最強(qiáng)的地區(qū)，數(shù)字等級(jí)越大。在瘟疫爆發(fā)等級(jí)最強(qiáng)的1 區(qū)中具有顯著性。

表4 不同瘟疫強(qiáng)度等級(jí)的地理探測(cè)器結(jié)果

3）交互作用探測(cè)：識(shí)別不同風(fēng)險(xiǎn)因子之間的交互作用，評(píng)估兩個(gè)因子的共同作用是否會(huì)增加或減弱對(duì)因變量的解釋力，或者是這些自變量是否為獨(dú)立影響因變量[23]，見表5。

表5 交互作用探測(cè)結(jié)果

表5 顯示，氣候與戰(zhàn)爭(zhēng)、氣候與瘟疫兩兩交互作用的結(jié)果都是非線性增強(qiáng)，而戰(zhàn)爭(zhēng)與瘟疫兩兩交互作用的結(jié)果為雙因子增強(qiáng)。這表明兩個(gè)自變量對(duì)人口資源空間分布的交互作用都要大于單獨(dú)變量的影響。

4）生態(tài)探測(cè)：表6 顯示，對(duì)人口資源空間分布的作用而言，氣候區(qū)、戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)頻次、瘟疫爆發(fā)頻次無顯著性差異。

表6 生態(tài)探測(cè)結(jié)果

綜上，通過地理探測(cè)器分析歐洲各國(guó)1400—1800 年人口資源的影響因素，包括瘟疫爆發(fā)頻次、戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)頻次和氣候區(qū)，可以得出：在解釋人口資源的影響因素方面，由于瘟疫的q 值最高，戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)頻次其次，氣候區(qū)次之，在這些變量中瘟疫是決定人口資源空間分布最重要的因子；經(jīng)過風(fēng)險(xiǎn)探測(cè)顯著性水平為0.05 的t 檢驗(yàn)，得出兩個(gè)氣候區(qū)的人口資源存在顯著性差異；經(jīng)過交互探測(cè)，任何兩種變量對(duì)人口資源空間分布的交互作用都要大于第一種變量的獨(dú)自作用。

6 利用地理探測(cè)器分析人口資源因素的研究結(jié)論

在今后的歷史人口資源研究中，可以將瘟疫爆發(fā)視為二次災(zāi)害。中國(guó)古話有 “大災(zāi)之后必有大疫”，就是指出了自然災(zāi)害后疫病流行的必然性，大都由水、旱、蝗、震等災(zāi)害引發(fā)。除了水、旱、蝗、震等自然因素導(dǎo)致瘟疫爆發(fā)流行外，還有一些自然災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致傳染病發(fā)生，比如惡劣反常的天氣、正常季節(jié)里不正常的冰霜雨雹等。這些災(zāi)害比起水、旱、蝗等災(zāi)害更來不及防范，短時(shí)間內(nèi)造成莊稼絕收，因此可以加入歷史極端水、旱、蝗、震等災(zāi)害-人口資源的研究；同時(shí)，瘟疫的爆發(fā)頻次中，對(duì)人口聚集程度的影響不容忽視，人口聚集最容易感染疾病，最終造成人口死亡和人口流亡，造成人口資源的重大損失。

從研究方法上看，在本文研究的基礎(chǔ)上可以網(wǎng)格化人口數(shù)據(jù)集，網(wǎng)絡(luò)估計(jì)人口數(shù)量和人口密度，以對(duì)數(shù)顯示人口密度；人口分布繪圖要跨越各種不同空間單元組合來表示社會(huì)人口信息的空間數(shù)據(jù)，用幾個(gè)因素來研究不同氣候區(qū)的人口，氣候區(qū)可以在柯本氣候分類的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化。當(dāng)前不但可以選擇適當(dāng)?shù)淖宰兞縼斫⒑线m的人口模型，利用地理信息系統(tǒng) （Geographic Information System，GIS）對(duì)影響人口分布的自然和社會(huì)因素進(jìn)行識(shí)別和量化，優(yōu)化人口模型，實(shí)現(xiàn)人口數(shù)據(jù)向規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，利于逐步的回歸，使自適應(yīng)重力模型有更好的效果。同時(shí)可以基于人口地理學(xué)理論，擴(kuò)展研究的時(shí)間尺度和空間范圍，進(jìn)行中國(guó)和歐洲的對(duì)比分析，以國(guó)家為空間單元，利用人口數(shù)據(jù)，建立典型時(shí)期的時(shí)間斷面，通過不均勻指數(shù)、集中指數(shù)、分布重心、地理探測(cè)器技術(shù)等方法更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史人口資源的研究。