【基于探索性空间数据分析的中部六省区域经济增长空间集聚研究】 大数据分析师工资待遇

　　摘要本文利用中部六省2000-2007年88个地市的年均GDP增长率,采用ESDA方法对中国中部六省区域经济增长空间集聚问题进行了实证研究,结果发现中部省份区域经济存在显著的空间集聚现象,且集聚程度的加剧必将推动中部省份区域经济差异的进一步扩大,制约整个中部省份的经济发展。
　　关键词中部六省 区域经济增长 空间集聚 探索性空间数据分析
　　中图分类号:F127文献标识码:A
　　
　　1 引言
　　
　　区域经济空间集聚是指经济发展水平相近的区域在空间分布上会趋于集中的现象,区域经济在空间分布上的集聚与扩散会直接影响到区域经济差异的扩大与缩小。寻找一种指标对空间集聚现象做出定量的判断,分析区域经济空间聚集形成的原因,将为各部门制定合理的区域发展战略、协调区域经济发展提供基础性的科学判断依据。
　　探索性空间数据分析(Exploratory Spatial Data Analisis,ESDA)是一系列空间数据分析方法和技术的集合,其研究主要有两个方面,即全局空间自相关和局部空间相关,为区域经济空间集聚分析提供了方法依据。在实证研究中,通常选择地区人均GDP或GDP增长率为分析指标,通过构建空间权重矩阵W,为区域经济增长集聚与趋同提供空间上的解释。
　　中国中部六省由于其地理位置优越,因此一直在全国区域经济分工中扮演着十分重要的角色,近年来随着中央对中部地区经济发展问题的逐步重视,中部崛起必将发展成为国家战略。在这样一种背景下,利用探索性数据分析探讨中部六省2000年至2007年经济增长的空间集聚特征,将为中部区域经济增长的空间结构调整与政策制定提供重要支撑。
　　
　　2 研究方法和数据处理
　　
　　2.1 空间权值矩阵
　　在探索性空间数据分析中要求空间位置的信息必须以数值的形式表示,解决这个问题的方法就是指定一个空间权重矩阵(W)来表达n个目标单元的空间邻近,其具体形式如下:
　　
　　一般用邻接标准和距离标准定义元素。本文主要采用邻接标准来构建空间权重矩阵,定义为:如果区域i和区域j在地理空间上有共同边界,则定义为相邻,=1;否则,定义为区域不相邻,=0。
　　(2.2)
　　2.2 全局空间自相关
　　本文采用Moran’s I统计值检验区域经济增长集聚的空间相关性。Moran系数I的形式定义如下(Anselin L,1995):
　　 (2.3)
　　其中:。在这里,I为全局空间自相关系数;为空间权重矩阵。
　　Moran系数反映空间邻接或空间邻近的区域单元的属性值的相似程度。Moran系数的取值范围为。若各地区之间空间正相关,I的数值应该较大,负相关则较小,0意味着一个随即模式。
　　用下式可以检验n个区域是否存在空间自相关关系:
　　(2.4)
　　根据(2.4)式计算出的Z-值,可以检验所有区域单元的属性值之间是否存在空间自相关。由于不管在那种零假设下,Z-值都具有一个标准正态分布,因此非常容易获得显著性水平。
　　2.3 局部空间自相关
　　局部空间自相关指数描述一个空间单位与其邻域的相似程度,表示每个局部服从全局总趋势的程度,并说明空间依赖是如何随位置而变化的。本文采用局部Moran统计量和局部Geary统计进行局域空间自相关分析。
　　对于某个空间单元i,其局部Moran统计可以定义为如下形式:
　　 (2.5)
　　其中:,表示观察值与均值的偏差;为了便于解释采用行标准化形式的空间权重。因此是与观测单元i的周围观测单元观测值加权平均的乘积。
　　选择使用“条件”随机或排列方法,产生所谓的伪显著性水平(Hubert,1987),对统计进行估计。通过计算模拟数据排列的大于(小于)或等于实际数据排列的的比例,可以获得每个的一个伪显著性水平p_值。
　　其局部Geary统计可以定义为如下形式:
　　 (2.6)
　　使用条件随机方法或排列法,也可以获得单个统计的显著性。局部Geary的伪显著性水平p_值的计算与局部Moran的p_值的计算相似。如果将局部Moran与局部Geary统计结合在一起进行分析,通常可以根据下列标准来识别观测单元i与其邻接单元之间可能存在的空间集聚模式。
　　1)的p_值低且的p_值高――正的空间相关(++);
　　2)的p_值高且的p_值高――正的空间相关(--);
　　3)的p_值高且的p_值低――负的空间相关(+-);
　　4)的p_值低且的p_值低――负的空间相关(- +)。
　　2.4 数据选取
　　本文研究的数据主要有两个来源:一类是地理空间数据,主要来源于地球系统科学数据共享平台的网站。为探索性空间数据分析提供邻接矩阵等地理空间计算支持。另一类是经济属性数据。本文选取了2000-2007年中部地区88个市(州)的GDP为主要研究的变量数据。这些数据主要来源于2000-2008年中部各省的统计年鉴。
　　
　　3 实证分析
　　
　　3.1 中部省份区域经济增长空间分布模式
　　根据2000-2007年中部六省各地级市实际GDP数据,计算出2000-2007年中部省份各地市年平均GDP增长速度,并利用这个指标来进行分析。为了使结果更加直观,我们采用四分位数表示法,图形化反映中部六省各地市年均GDP增长速度的空间模式。
　　
　　 图1 中部省份各地市年均GDP增速空间模式
　　根据图1可以看到,就整体来说,年均GDP增速比较快的地市主要在山西省、河南省的西北部、江西省的北部等地区;此外,除了湖北省的武汉市,其他五省的省会城市的年均GDP增速都很快。江西省和安徽省的交界处的年均GDP增速次之。年均GDP增速比较慢的地市主要分布在湖北省、湖南省的大部分地区、安徽省的东北部以及安徽湖北河南三省的交界处。总体而言,增速较快和增速较慢的各地市的分布都相对集中。
　　就各省域内部分布来说,山西省几乎所有地市的年均GDP增速都很快,而湖北省大部分地市的年均GDP增速都很慢,其省会城市武汉的增速远远快于周边城市;江西省除了吉安市外,其他地市的年均GDP增速较快,而湖南省除了长沙市、娄底市、郴州市和湘西自治州以外,其他地市的年均GDP增速较慢;河南省总体说来,东南部地区的年均GDP增速低于西北部地区,而安徽省增速较快的地区大部分分布在东南部。
　　3.2 中部省份区域经济增长的全局空间自相关分析
　　 在实际经验分析中,本文采用邻接标准计算出2000-2007年中部省份区域经济增长全局自相关Moran系数及其检验值,结果见表1。
　　表1 2000-2007全局空间自相关Moran系数及显著性检验统计量
　　
　　表1中计算的Moran I的正态统计量Z值均大于正态分布函数在0.05水平下的临界值1.96,表明2000-2007年中部省份各市域GDP年均增速之间存在显著的正的空间自相关关系,说明中部88个市域GDP年均增速表现出相似值之间的空间集聚。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 　　由此可见中部省份各市域的经济发展速度在很大程度上受到周围市域的影响,一个经济发展速度较快的市能通过辐射和带动作用促进周围市域经济的快速发展;同时由于这种作用力,使得经济发展较快的区域分布于经济发展较快的区域周围,一些距离经济发展较快的区域较远的区域由于受到经济辐射的强度减少而使得发展机会减少,导致中部省份区域经济差异持续扩大。
　　3.3 中部省份区域经济增长的局域空间自相关分析
　　使用2000-2007年中部省份各地市GDP年均增长速度作为分析的属性指标,通过计算地市级水平的局部Moran和局部Geary统计来研究中部省份局部空间经济关联模式,确定经济区域内存在的局部空间经济关联,以揭示和分析不同区域的局部经济增长与发展情况。采用多序列蒙特卡罗模拟随机排列试验计算出局部Moran和局部Geary统计的伪显著性水平,得到结果如表2所示。
　　根据表2,取检验水平,可以发现河南省的济源市、洛阳市以及山西省的吕梁市、临汾市、运城市都存在显著性的正的空间关联关系(++),若取检验水平,则山西省的长治市、河南省的焦作市也存在显著性的正的空间关联关系(++),区域经济增长显示出较快的发展模式。
　　对湖北省而言,取检验水平,可以发现荆门市、天门市、荆州市、潜江市、仙桃市、孝感市存在显著性的正的空间关联关系(--),区域经济增长速度缓慢,显示出典型的滞后发展模式。当检验水平时,省会城市武汉市与邻接地市之间存在显著性的负的空间关联关系(+-),这种关系可以标识为极化效应或回流效应(Backwash);此外,湖北省中具有显著性空间关联的地市还有襄樊市和随州市,具有显著性的正的空间关联关系(--),区域经济增长速度较为缓慢。当检验水平时,湖南省的邵阳市也存在显著性的正的空间关联关系(--)。山西省的省会太原市具有显著性的局部Moran统计(_),表明其与邻接地市之间具有较高的经济增长速度,显示出相对较快的增长规模;江西省的省会南昌市和河南省的省会郑州市具有显著性的局部Geary统计(_),结合初始属性值,表明与邻接地市之间存在正的空间关联关系,可将其标识为一种扩散效应,亦显示出相对较快的经济增长模式。对于其他省会城市而言,具有非显著性的局部Geary统计,表示其与邻接地市之间不存在显著性的空间关联关系。
　　
　　4 结论
　　
　　中部省份各市域GDP年均增速表现出显著的集聚现象,并且全局自相关Moran统计值显著提高,空间集聚程度的加剧必将推动中部省份区域经济差异的进一步扩大。
　　太原市由于具有较强的经济辐射和带动能力,可以看作是区域经济增长的增长极。武汉市是一个典型的极化效应区,其经济的高速增长非但没有促进周围地市的经济发展,反而可能因为占有了周围地市的生产要素而制约了它们的经济增长。正是这样一种动力机制使得中部省份的经济差异不断扩大,对整个中部省份的经济发展有极大的制约作用,因此中部地区在加快落后区域经济发展的同时,也要缩小内部区域的经济差异。
　　总的说来,区域经济空间集聚是地区经济发展中的一个重要问题,相对而言,将探索性空间数据分析方法运用于区域经济增长空间集聚研究的研究还是一个比较新的课题,本文也只是做了一个比较初步的探讨。对空间集聚因素的说明、分析单元的选取、经济区的划分等问题都还有待进一步的研究与探讨。
　　
　　参考文献
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