遼寧省經濟發展的空間結構分析——基于GIS平臺的測度

劉鳳朝, 楊 玲, 趙宸浩

(1.大連理工大學工商管理學院,遼寧大連116024;

2.大連理工大學經濟學院,遼寧大連116024)

遼寧省經濟發展的空間結構分析
——基于GIS平臺的測度

劉鳳朝1, 楊 玲2, 趙宸浩2

(1.大連理工大學工商管理學院,遼寧大連116024;

2.大連理工大學經濟學院,遼寧大連116024)

探討經濟發展空間結構是尋求區域協調發展路徑的邏輯起點。文章采用趨勢面分析、克里格估計兩種地統計分析工具,對2002～2006年遼寧省人均 GDP空間分布結構進行測定。結果表明,遼寧省經濟發展的空間結構具有典型的雙核結構特征,隨著“五點一線”戰略的實施及沿海經濟帶建設的推進,遼寧省經濟發展的空間結構從點軸模式逐漸向網狀模式轉換。

遼寧省;經濟發展空間結構;地統計分析

一、引 言

2010年是國家實施振興東北老工業基地戰略8周年,作為東北老工業基地代表性省份的遼寧省,經過這幾年的振興發展,已走出減負解困、扭虧脫貧的起步階段,進入結構升級和質量提升的起飛階段。以往的結構分析和結構升級對策設計通常都以產業結構優化為核心[1],而空間結構問題沒有得到學術界的應有重視。實際上,任何經濟活動都是依附于空間而存在的,集群現象的出現更體現出空間因素和結構的重要性[2]。

經濟發展的空間結構是指經濟客體在空間中的位置關系、集聚程度及各經濟客體之間發生的相互作用的方向和強度[3],它是區域經濟過程的一種常態,是自然、市場和政府三種配置力量綜合博弈和空間耦合的結果[4]。研究這種結構有助于優化區域經濟客體的組織結構,促進區域之間的協調發展,提升區域經濟發展質量。

近年來,學術界對區域協調發展(空間結構)的研究基本上還停留在不同區域發展水平靜態比較的層面,較少從動態角度研究經濟活動的空間結構及變化規律[5]。隨著地理信息技術的發展,經濟社會變量的空間可視化技術日趨成熟,為測定區域經濟發展的空間結構提供了技術支撐。運用地理信息技術可使我們對空間結構及其動態變化予以更為精確的表述,從而為把握其空間結構及其動態變化規律提供堅實的基礎。

本文嘗試利用地理信息技術——ArcGIS軟件提供的趨勢面分析(trend analysis)、克里格估計(kriging analysis)兩種地統計分析方法,以人均 GDP作為經濟發展水平的度量指標,對2002～2006年遼寧省的經濟發展空間結構進行測定,試圖揭示遼寧省經濟發展水平的空間分布特征及其變化規律,為區域發展政策制定提供依據。

二、研究方法與數據來源

地統計分析方法是以具有空間分布特點的區域化變量為基礎,研究自然現象空間變異與空間結構的一類方法的統稱[6]。該方法主要是在大量的空間樣本數據的基礎上,通過分析樣本之間的規律,利用極其復雜的數值分析及模擬探索其總體分布規律。該方法不僅可以研究空間分布數據的結構性和隨機性、空間相關性和依賴性、空間格局與變異,還可以對空間數據進行最優無偏內插,以及模擬空間數據的離散性及波動性[7]。

地統計分析方法被廣泛用于地理學、生態學、地質科學、環境科學、土壤學等諸多自然科學領域的研究中。特別是GIS的發展帶來的空間數據的豐富使越來越多的科學家開始求助于地統計學來分析空間數據。近年來,很多學者嘗試著將該方法應用于社會科學領域。將地統計方法應用于社會科學研究領域,樣本點及屬性數據選取的科學性至關重要。反映社會現象的統計數據不同于反映自然現象的觀測數據,其在空間上是非連續的。為了保證空間數據的平穩性假設[8],采樣點的選取就必須具有代表性?？紤]到與統計數據的對接,本研究選取了遼寧省14個地級市的市轄區和42個縣級城市的中心作為采樣點,地級市的市轄區和縣級城市的中心的空間輻射范圍沒有重疊,保證了采樣點的代表性。采樣點的屬性數據一般是研究因素在某點的具體數值[8]。GDP、人均 GDP、消費支出、可支配收入等很多指標都可以反映區域經濟發展水平,考慮到以上因素以及數據的可得性,本研究選取人均GDP作為采樣點的屬性數據,保證了采樣點數據的科學性。

本研究依托于 GIS平臺,基于ArcGIS軟件的空間數據的生成過程大致如下:(1)通過查閱《中國市縣手冊》和《中華人民共和國分省地圖集》確定了遼寧省14個地級市的市轄區和42個縣級市的經緯度。(2)利用ArcGIS軟件創建一個新的空白點狀圖層,運用經緯度定位功能在該圖層上對以上56個樣本點進行定位并標識。(3)在《中國區域經濟統計年鑒》和《中國城市統計年鑒》獲得了以上56個采樣點的2002～2006年的人均 GDP。(4)將2002～2006年的56個樣本點的人均GDP作為樣本點的5個屬性,并錄入相應的數據,形成含有56個樣本點的2002～2006年人均GDP屬性的基本圖層。該基本圖層是本文進行分析所依據的數據基礎。以經過處理而生成的空間數據為基礎,借助ArcGIS的地統計分析模塊,應用趨勢面分析、克里格估計兩種方法,對遼寧省經濟發展的空間結構進行分析。

三、遼寧省經濟發展的空間結構

1.基于趨勢圖的遼寧省經濟發展空間結構分析

本文利用ArcGIS提供的趨勢分析工具(trend analysis)對2002～2006年遼寧省56個樣本點的空間數據進行了分析,得出基于樣本點的遼寧省經濟發展空間趨勢分析圖(見圖1～圖5)。該圖可以反映樣本點數據的空間分布情況,并且通過在東西、南北兩個方向根據樣本數據分別擬和的數學曲面(用二次曲面擬和),可以反映空間分布在東西、南北兩個方向的變化情況。

圖1 2002年遼寧省人均GDP的空間分布趨勢

圖2 2003年遼寧省人均GDP的空間分布趨勢

圖3 2004年遼寧省人均GDP的空間分布趨勢

圖4 2005年遼寧省人均GDP的空間分布趨勢

圖5 2006年遼寧省人均GDP的空間分布趨勢

從圖1～圖5可以看出,在56個樣本區域中盤錦、大連、鞍山、沈陽在2002～2006年人均 GDP一直遠遠高于其它地區。盤錦市和鞍山市有著得天獨厚的資源稟賦,分別形成了石油化工和精品鋼材特色產業體系,推動了當地經濟的發展。沈陽市作為遼寧省的省會城市,在國家振興東北老工業基地振興的戰略的推動下,憑借著雄厚的制造業基礎和科技實力,經濟得以飛速發展。此外,其地處遼寧省腹地,與周圍城市的產業結構互補性強、關聯度高,對周邊城市具有較強的吸納力、輻射力和帶動力,是遼寧省經濟發展的增長極。大連市是東北亞最重要的鄰港工業和貿易城市,其工業體系中優勢產業較多,是遼寧省重要的石化基地、電子信息產業和軟件基地、先進裝備制造業基地、造船基地和高新技術產業基地。得益于其地緣優勢和雄厚的產業基礎,大連成為遼寧省承接國際產業轉移、實現結構優化升級的先行地區,是遼寧省經濟發展的另一個增長極。由沈陽-大連兩個增長極構成的區域中心城市和港口城市的雙核結構在遼寧省經濟發展中發揮著重要的作用[9]。

擬和曲面反映的遼寧省人均 GDP空間分布規律如下:從西到東,呈現明顯的先上升后下降的趨勢,高點集中在中部,即由兩個增長極及兩個人均GDP高水平地區構成的核心城市帶;沿南北方向則呈單一變化趨勢,即從北到南人均GDP逐漸升高。遼寧省南部地區地緣優勢突出,與日本、韓國等其他國家和地區以及我國東部沿海地區聯系緊密,資源要素配置空間廣闊,加之大連、盤錦等人均 GDP高水平地區地處南部地區,該地區的平均經濟發展水平較高。而北部地區由于其地域位置、交通與通訊狀況、資源要素組合狀況等方面的劣勢,影響到區域資源要素的流動,尤其是與外區域的要素流動,從而在區域經濟發展成為遼寧省的邊緣化地區。比較2002～2006年的趨勢圖可以看出,隨著時間的推移,南北方向的模擬曲線逐漸陡峭,反映了南北方向人均 GDP的差距逐漸變大。2006年,遼寧省提出建設“五點一線”沿海經濟帶的區域發展戰略,出臺了優惠政策支持南部沿海地區的發展。政策的支持加之良好的區位優勢,使南部沿海地區的經濟蓬勃發展,拉大了與北部地區的差距。

2.基于空間插值的遼寧省經濟發展空間結構分析

圖1～圖5僅反映樣本點的空間分布趨勢。為了能準確反映整個區域的空間數據變化趨勢,應用Arc-GIS的地統計模塊中的空間插值方法,通過對遼寧省56個樣本點的人均 GDP及其分布估計其它區域的GDP取值,構造遼寧省人均GDP的空間表面,可以更好地揭示遼寧省內經濟發展水平的分布狀況和不同地區之間的差異。

空間插值又稱克里格插值,是以變異函數理論和結構分析為基礎,在有限區域內對區域化變量進行估計,從而將離散點的數據轉化為連續的數據曲面的一種方法,是地統計的主要分析方法之一?？臻g插值方法的使用前提為區域化變量存在空間相關性,即如果變異函數和結構分析結果表明區域化變量存在空間相關,則可以采用空間插值方法,否則不適用[8]。

本文應用ArcGIS的地統計分析模塊,對遼寧省2002～2006年人均 GDP的空間數據進行性空間相關性檢驗。經過對數處理后,空間數據的變異函數存在著較為明顯的空間相關性表征,確定了空間插值方法在本問題研究上的可行性。

應用空間插值方法得到2002～2006年遼寧省人均GDP分布的等值線圖如圖6所示。

圖6 2002～2006年遼寧省人均GDP普通克里格差值結果

通過對圖6的觀察可以發現,遼寧省經濟發展不均衡的塊狀劃分明顯,形成了南部沿海扇行經濟帶、中部城市群和遼西北低水平均衡結構區三個區塊。

南部沿海扇形經濟帶由大連、營口、丹東構成。該地區以大連為擴散中心,沿沈大高速公路、丹大高速公路展開,沿西南向東北形成扇狀輻射。2002年該地區經濟增長態勢良好,代表本年遼寧省最高的人均GDP的兩條等值線(12 273元/人和18 233元/人)貫穿于該地區。

中部城市群以沈陽為中心,包括周圍的撫順、本溪、鞍山、盤錦、遼陽和其所屬與沈陽臨近的縣和縣級市。該城市群區域單元小,但集中了基礎工業和加工工業為主的幾大城市,資源豐富、產業結構互補性強、技術關聯度高,且沈陽、盤錦和鞍山三個人均 GDP高水平地區集中在該區域,因此該區域是遼寧經濟發展水平最高的經濟區域之一。

遼西北低水平均衡結構區包括阜新、朝陽、鐵嶺、錦州、葫蘆島以及其附屬市縣。該地區是位于遼寧與內蒙古和吉林交界處,沿著省行政邊界線呈條帶狀分布。由于地處內陸,與其它兩個增長極距離較遠,且缺乏競爭力強的主導產業,因而,該地區經濟實力整體偏小,是遼寧省經濟密度最低的地區。2002年,表征最低人均 GDP的等值線均位于此區域內部,最低值(4 246元/人)僅是中部城市群的基本值(12 273元/人)的1/3。

2003～2006年的插值結果顯示,同2002年相比, 2003～2006年遼寧省經濟發展的整體格局并沒有明顯變化,三個區塊的劃分仍然明顯。但是,從絕對數量上看,全省經濟發展勢頭良好,各個地區人均 GDP水平均有所提高,表現為人均 GDP等值線的范圍由2002年的4 246元/人～29 992元/人提升到2006年的7 163元/人～47 947元/人。從相對差異看,表示不同人均GDP水平的等值線在遼西北低水平均衡結構區內的分布由2002年較為密集逐漸變得稀疏,代表較高人均GDP水平的等值線所包含的區域逐漸擴大,而表示全省最低值的等值線逐漸向遼寧省西北部邊界移動,說明遼西北落后地區的經濟發展水平逐步得到改善,區域內部的經濟差距在逐漸縮小,中部城市群對其的擴散作用開始顯現。

另外,通過圖 6中 2002～2006年遼寧省人均GDP普通克里格差值結果還可以看出,遼寧省等值線的空間分布存在明顯的方向性,幾乎所有的等值線都向東北—西南方向延伸,表征遼寧省人均GDP的呈現較為明顯的東北-西南帶狀分布特性。造成這一現象的原因是,遼寧省的主要交通干線(京沈鐵路、哈大鐵路、沈大高速、201國道)大都是沿東北—西南走向,這些主要的交通干線加強了周邊地區的貨物流、人流、財政流、信息流等空間流的交換,對附近區域產生了很強的經濟吸引力和凝聚力,導致鐵路沿線地區的經濟發展水平高于其它地區的經濟發展水平,進而影響了遼寧省人均GDP等值線空間分布的方向性。這一現象充分驗證了“發展軸”在遼寧省經濟發展中的作用[3]。發展軸和增長極共同拉動著遼寧省的經濟增長,使遼寧省經濟發展呈現出較為明顯的點軸發展模式。

四、結 論

本文的研究得出以下結論:遼寧省經濟發展的空間結構具有典型的雙核結構特征,以沈陽和大連為兩個增長極,以沈大線為戰略中軸向周邊區域輻射。由于經濟作用力的空間衰減效應,該軸線對遼西北、乃至遼東地區的帶動作用并不明顯。因此,歷史形成的這種空間結構對于遼寧全域現代化進程產生約束?！拔妩c一線”戰略實施激發了遼西的錦州和遼東的丹東兩個城市的活力。隨著沿海經濟帶建設的推進,這兩個城市有可能成為新的經濟增長極。其結果將使遼寧省經濟發展的空間結構從點軸模式向網狀模式轉換,從而為遼寧老工業基地全面振興提供區域保障。

因此,加強中部城市群與沿海經濟帶的互動,推進中部城市群、南部沿海經濟帶和遼西北、遼東地區等后發城市的產業融合和技術對接是實現遼寧老工業基地區域協調發展的關鍵。應以企業的戰略性重組、跨區域的產學研合作聯盟建設等為載體,推進省內經濟要素和技術要素的流動和重組,使全省的產業和技術結構不斷優化,從而促進經濟增長。

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The Spatial Structure Analysis of the Economic Development in Liaoning Province—the Measurement on the Gis Platform

LIU Feng-chao1, Y ANGLing2, ZHAO Chen-hao2
(1.School of Business Administration,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China;
2.School of Economics,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)

Analysis of the spatial structure of economic development serves to promote the coordinated development of all regions.This paper measured the spatial distribution of per capita GDP in Liaoning province between 2002 and 2006 using two geostatistical analysis tools,the trend surface analysis and the Kriging interpolation estimate.The result revealed the two-core space structure of Liaoning province.It is the advancement of coastal“Five Points of A Line”strategy that makes the spatial structure of economic development change from point-axis model to mesh model.

Liaoning Province;spatial structure of economic development;geostatistic analysis

F127

A

1008-407X(2011)03-0001-05

2010-11-29;

2011-02-14

國家軟科學計劃省部合作重大項目(2008GXS1D031;2010GXS1D124)

劉鳳朝(1954-),男,吉林通化人,教授,博士生導師,主要從事區域經濟與科技管理研究;楊玲(1982-),女,遼寧盤錦人,大連理工大學經濟學院博士研究生,主要從事區域經濟與科技管理研究;趙宸浩(1984-),男,遼寧沈陽人,大連理工大學經濟學院碩士研究生,研究方向為產業經濟學。