鄭州市經(jīng)濟空間結構演變及其經(jīng)濟溢出效應

黃珺嫦

(1.中國地質(zhì)大學(武漢)經(jīng)濟管理學院，湖北 武漢430074;2.河南農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，河南鄭州450002)

區(qū)域經(jīng)濟空間結構和經(jīng)濟溢出效應是經(jīng)濟地理學和區(qū)域經(jīng)濟學研究的重要論題之一。區(qū)域經(jīng)濟空間結構是指經(jīng)濟空間活動在地理上集聚而形成的不同形式的經(jīng)濟空間分布形態(tài)，經(jīng)濟溢出效應是指經(jīng)濟活動除預期結果外，對外部的人或社會所產(chǎn)生的影響。在不同的區(qū)域和發(fā)展階段，經(jīng)濟空間結構表現(xiàn)出共性和差異，呈現(xiàn)出各種模式，近年來中國學者們也進行了卓有成效的研究，陸大道［1］提出的點軸式空間結構、葉大年［2］提出的城市對稱分布理論、陸玉麒［3］提出的雙核結構模式，這些理論模式在不同空間尺度上為中國經(jīng)濟布局提供了理論借鑒;在實證研究方面，主要集中在沿海地區(qū)［4-5］，中西部地區(qū)也有較多研究［6-9］，但主要是基于省級單元，對小尺度區(qū)域少有涉及，且并不注重對經(jīng)濟溢出等理論問題的進一步探討和實證研究。本研究著重于剖析中西部區(qū)域小尺度經(jīng)濟空間結構及空間發(fā)展機制，以鄭州市為例，通過計算分析人均GDP指數(shù)，構建集聚—擴散運動為主要內(nèi)容的區(qū)域經(jīng)濟空間結構與經(jīng)濟溢出效應空間自相關解釋模型，提出相適應的空間發(fā)展思路和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展途徑，對解決小尺度空間存在的諸多問題、促進區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 指標及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域

本研究主要集中在鄭州市主城區(qū)及所轄市、縣。研究范圍包括鄭州市區(qū)的管城回族區(qū)、二七區(qū)、金水區(qū)、中原區(qū)、惠濟區(qū)、上街區(qū)以及中牟縣、滎陽市、新鄭市、新密市、鞏義市和登封市(統(tǒng)計年鑒中經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、高新開發(fā)區(qū)、鄭東新區(qū)、航空港區(qū)并入其他區(qū)域，在此不單列研究)。

1.2 研究方法

1.2.1 資料的收集獲取 以鄭州市行政區(qū)劃圖為底圖，參考鄭州市2001，2006，2011年統(tǒng)計年鑒，獲得2000，2005，2010年的GDP數(shù)據(jù)和人口數(shù)據(jù)，計算鄭州市各個研究區(qū)域的人均GDP，并將其與鄭州市平均水平比對，劃分成發(fā)達、次發(fā)達、欠發(fā)達和落后4個等級，以空間自相關數(shù)學模型分析集聚效應，查詢相關臨界值范圍，進行分析作圖。

1.2.2 技術應用與結論 將獲取的數(shù)據(jù)在EXCEL中進行簡單計算和復雜的空間自相關模型計算，并總結繪制成表格，將得到的處理結果和相關圖像資料以點、線、區(qū)的形式展現(xiàn)在Mapgis軟件上成圖，數(shù)形結合，總結分析。依據(jù)前2個步驟得出鄭州市2000—2010年10年間的空間經(jīng)濟結構演變過程及其經(jīng)濟溢出效應。

1.3 指標及數(shù)據(jù)來源

以人均GDP值為主要研究指標，數(shù)據(jù)來源于鄭州市2001，2006，2011年統(tǒng)計年鑒。

2 鄭州市經(jīng)濟空間結構演變過程

GDP是反映一個地區(qū)經(jīng)濟形勢的重要指標，人均GDP可以較好的呈現(xiàn)其經(jīng)濟發(fā)展水平。利用鄭州市2000、2005、2010年各區(qū)域的人均GDP(表1)，按照全市平均水平的150%，100%，50%，將各區(qū)域劃分為發(fā)達、次發(fā)達、欠發(fā)達、落后4種類型(表2)。

根據(jù)表1中各個地區(qū)的經(jīng)濟情況，參考表2，進行經(jīng)濟空間結構分等作圖，從圖1～圖3可以得出以下結論:

(1)由圖1可知，2000年鄭州經(jīng)濟的發(fā)達、次發(fā)達區(qū)域主要集中在市區(qū)以及個別所轄市，金水區(qū)、二七區(qū)、中原區(qū)、管城區(qū)與新鄭市連成一條次發(fā)達帶狀區(qū)域，唯一的上街區(qū)是發(fā)達區(qū)域，其周邊鞏義市也成為次發(fā)達區(qū)域，呈東部連續(xù)帶狀分布發(fā)展，西部離散分布發(fā)展，其他區(qū)域成為欠發(fā)達區(qū)域，總體看來，欠發(fā)達區(qū)域占全市大部分面積，并且呈片狀分布，全市并無落后區(qū)域。

(2)經(jīng)過5年的發(fā)展，2005年鄭州市區(qū)中原區(qū)，管城區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)勢逐漸下降，集聚效應逐漸表現(xiàn)得不樂觀，涓滴效應逐漸轉化為極化效應，發(fā)展遭遇瓶頸，被滎陽市取代次發(fā)達地位，相對地成為欠發(fā)達區(qū)域，由表1可以看出，2000—2005年，中原區(qū)、管城區(qū)、滎陽市的GDP值都有較大的提高，中原區(qū)，管城區(qū)增加幅度較小，被滎陽市后來居上，滎陽市充裕的資源市場等條件，在較好的發(fā)展機遇條件下，有力抓住上街區(qū)發(fā)達經(jīng)濟的有利地理條件。由圖2可以看出，鄭州市各個區(qū)域經(jīng)濟地位整體無大變化，中原區(qū)，管城區(qū)被滎陽市取代，成為欠發(fā)達區(qū)域，滎陽市一躍成為次發(fā)達區(qū)域。

(3)2010年以來，鄭州市的經(jīng)濟空間結構發(fā)生了較大變化，在整體經(jīng)濟增長的情況下，各個區(qū)的變化拉開差距。傳統(tǒng)意義上的次發(fā)達區(qū)域金水區(qū)、二七區(qū)變得落后，被登封市、新密市取代。由圖3看出，經(jīng)濟發(fā)達、次發(fā)達區(qū)域主要集中在西部資源比較充裕的地帶，原來發(fā)展較好的東部區(qū)域，沒有更充分的各種資源可以利用，集中淪為欠發(fā)達地帶，鄭州市經(jīng)濟狀況整體分化為明顯的東西兩帶，西部發(fā)展迅速，覆蓋了經(jīng)濟發(fā)達、次發(fā)達的所有區(qū)域，相對地，東部落后的成為欠發(fā)達區(qū)域。

(4)從鄭州經(jīng)濟空間結構10年的變化過程中可以看出，各個區(qū)經(jīng)濟情況(GDP值)均有提高，但相對幅度有較大差異，東部市區(qū)老發(fā)達區(qū)域在各種瓶頸的壓力下，發(fā)展緩慢，西部郊區(qū)在片狀發(fā)展的大好形勢下，發(fā)展迅速，最終演化為格局清晰的東西經(jīng)濟2個陣營，表現(xiàn)出明顯的中心—外圍經(jīng)濟空間結構模式。

表1 2000，2005，2010年鄭州市各地人均GDP統(tǒng)計表Table 1 GDP per capita of Zhengzhou City during 2000，2005，2010

表2 經(jīng)濟級別標準Table 2 Economic level standard

3 鄭州市經(jīng)濟空間集聚格局及其經(jīng)濟效應

3.1 空間自相關性對經(jīng)濟格局影響的機理分析

空間自相關(spatial auto correlation)是指一些變量在同一個分布區(qū)內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)之間潛在的相互依賴性?？臻g自相關統(tǒng)計量是用于度量地理數(shù)據(jù)(geographic data)的一個基本性質(zhì):某位置上的數(shù)據(jù)與其他位置上的數(shù)據(jù)間的相互依賴程度。通常把這種依賴叫做空間依賴(spatial dependence)。地理數(shù)據(jù)由于受空間相互作用和空間擴散的影響，彼此之間可能不再相互獨立，而是相關的。空間自相關分析在地理統(tǒng)計學科中應用較多，現(xiàn)已有多種指數(shù)可以使用，但最主要的有2種指數(shù)，即Moran的I指數(shù)和Geary的C指數(shù)。

圖1 2000年鄭州市經(jīng)濟空間結構Fig.1 Economic spatial structure of Zhengzhou City in 2000

圖2 2005年鄭州市經(jīng)濟空間結構Fig.2 Economic spatial structure of Zhengzhou City in 2005

圖3 2010年鄭州市經(jīng)濟空間結構Fig.3 Economic spatial structure of Zhengzhou City in 2010

相關分析(correlation analysis)可以檢測2種現(xiàn)象(統(tǒng)計量)的變化是否存在相關性，最常用的有:Moran’s I、Geary’s C、Getis、Join count等。但這些方法各有其功用，同時亦有其適用范疇與限制。一般來說，方法在功用上可大致分為2大類:一為全域型(Global spatial autocorrelation)，另一則為區(qū)域型(Local spatial autocorrelation)。

3.2 鄭州市經(jīng)濟集聚格局

以人均GDP為衡量指標，則所研究區(qū)域(鄭州市)的全域型Moran’s I的公式可定義為:

式中:Xi為所研究區(qū)域 i(i=1，2…12)的人均GDP;Xj為區(qū)域i的相鄰區(qū)域j(j=1，2…12)的人均GDP;表示所有區(qū)域人均GDP的平均值;wij為

本研究采用的相鄰規(guī)則為:如果區(qū)域i和區(qū)域j在地域上有共同邊界，則定義為相鄰，wij=1;否則，定義為2區(qū)域不相鄰，wij=0。

依據(jù)公式(1)計算出的I值介于-1～1之間。大于0為正相關，且I值越大表示空間分布的相關性越大，即在全域空間上有聚集分布的現(xiàn)象，I值越小表示空間分布相關性小;而當I值趨于0時，即代表此時空間分布呈現(xiàn)隨機分布的情形;I值小于0為負相關。

2000年鄭州市人均GDP的I值為0.045 1(z(I)=2.370)，2005年鄭州市人均 GDP的 I值為0.049 2(z(I)=2.470)，2010年鄭州市人均GDP的I值為0.072 7(z(I)=3.254)。對I值進行顯著性檢驗，在5%顯著水平下，z(I)值都大于臨界值1.96。這表明，鄭州市2000，2005，2010年區(qū)域人均GDP之間有很強的空間正相關性，相同經(jīng)濟發(fā)展水平的區(qū)域在地域上有顯著的集聚特征(表3)。

如果用人均GDP(Xi)作為衡量區(qū)域i經(jīng)濟增長水平的指標，則區(qū)域i人均GDP的局部空間自相關指標的計算公式為:空間權重矩陣中的元素，w定義了區(qū)域之間特定的空間依賴。

權重矩陣元素wij取值規(guī)則為:

式中:Zi為區(qū)域i人均GDP與全市區(qū)域人均GDP均值的離差，即(n-1);Zj為區(qū)域i的相鄰區(qū)域j的人均GDP與全市區(qū)域人均GDP均值的離差;w(i，j)為二元對稱空間權重矩陣的元素(j=1，2…m)。

如果LMIi＞0，表明區(qū)域i與其相鄰區(qū)域人均GDP間存在正相關關系，LMIi值越大，正相關性就越強。如果LMIi＜0，表明縣域i與其相鄰縣域人均GDP間存在負相關關系，LMIi絕對值越大，負相關性就越強。LMIi值大于零的區(qū)域在地域上集中分布區(qū)，可以是人均GDP都比較低的區(qū)域集聚區(qū)，也可以是人均GDP都比較高的區(qū)域集聚區(qū)。

表3 鄭州市Moran’I值和正態(tài)標準化值Table 3 Moran’I and standardization of normal value of Zhengzhou City

根據(jù)公式(4)得到4種組合關系(++，+-，-+，--)，可將各區(qū)域分為4種類型:①HH型(high-high)，LMIi＞0，區(qū)域 i與相鄰區(qū)域人均GDP都高于全市平均水平;②LL型(low-low)，LMIi＞0，區(qū)域i與相鄰區(qū)域人均GDP都低于全市平均水平;③HL型(high-low)，區(qū)域i人均GDP高于全市平均水平，而相鄰區(qū)域人均GDP低于全市平均水平，成為孤立的高經(jīng)濟發(fā)展水平區(qū)域;④LH 型(low-high)，LMIi＜0，區(qū)域i人均GDP 低于全市平均水平，而相鄰區(qū)域人均GDP高于全市平均水平，這些區(qū)域一般處于HH，HL類型區(qū)域的邊緣，因此可稱為“邊緣區(qū)域”［9］。

計算出各區(qū)域相關數(shù)值如表4、表5所示，對鄭州市2000、2005、2010年各區(qū)域經(jīng)濟進行類型劃分(如圖4～圖6所示)，可得出如下結論:

表4 2000，2005，2010年鄭州市各區(qū)域LMI值Table 4 LMI of Zhengzhou City of 2000，2005，2010

表5 2000、2005、2010年鄭州市各區(qū)域離差值、加權平均值Table 5 The deviation value and a weighted average of Zhengzhou City of 2000，2005，2010

續(xù)表 Continuing table

(1)由圖4可以看出，2000年鄭州市的HH型區(qū)域分布在中原區(qū)，二七區(qū)，管城區(qū)，金水區(qū)，上街區(qū)和鞏義市，形成東西對峙狀態(tài)，LH型區(qū)域夾在東西HH型區(qū)域中間地帶，HL型區(qū)域集中在新鄭市，LL型區(qū)域是惠濟區(qū)，中牟縣和登封市。

圖4 2000年鄭州市各類型區(qū)域空間格局Fig.4 Each type of regional spatial structure of Zhengzhou City in 2000

(2)由圖5可以看出，2005年變化主要集中在內(nèi)部，邊緣地帶中牟縣，新鄭市，新密市，登封市和鞏義市并無變化，內(nèi)部區(qū)域二七區(qū)和金水區(qū)均由原來的HH型轉變?yōu)镠L型，中原區(qū)由HH型轉變?yōu)長L型，管城區(qū)由HH型轉變?yōu)長H型，滎陽市由LH型轉變?yōu)镠H型。

(3)由圖6可以看出，2010年明顯發(fā)生變化的是西南部和東北部，西南部的登封市由LL型轉變?yōu)镠H型，新密市由LH型轉變?yōu)镠L型，管城區(qū)由LH型轉變?yōu)長L型，東北部的金水區(qū)和二七區(qū)由HL型轉變?yōu)長L型，即在2010年，鄭州市整體形成西部HH、HL型，與東部 LH、LL型兩大片顯著區(qū)域。

(4)從演變過程看來，鄭州市在2000—2010年這10年來，逐步集聚形成非常明顯的西部帶和東部帶，市區(qū)一直在向“低”的方向發(fā)展，而登封等西部區(qū)域在快速向“高”的方向發(fā)展，2005年是個過渡年，2010年，兩大陣營已經(jīng)完全形成，東西部差異很明顯。

圖5 2005年鄭州市各類型區(qū)域空間格局Fig.5 Each type of regional spatial structure of Zhengzhou City in 2005

圖6 2010年鄭州市各類型區(qū)域空間格局Fig.6 Each type of regional spatial structure of Zhengzhou City in 2010

3.3 鄭州市2000—2010年區(qū)域經(jīng)濟空間集聚的經(jīng)濟增長效應

根據(jù)每個區(qū)域人均GDP和相鄰區(qū)域人均GDP的關系，把所有區(qū)域分成了4種類型，并分析了它們在地域上的集聚格局。

3.3.1 HH型區(qū)域集聚區(qū) 2000年之前，由于20世紀末國際經(jīng)濟危機的總體影響和中國市場經(jīng)濟的不完善，鄭州市(原行政劃分范圍內(nèi))主導經(jīng)濟以原有的國有計劃經(jīng)濟主體為主，基本顯示為2大部分，國有大中型產(chǎn)業(yè)的技術溢散經(jīng)濟和原有的城區(qū)聚集市場經(jīng)濟。主要顯示為西部(以中原區(qū)為中心)的國有大中型企業(yè)技術帶動溢出，上街區(qū)鋁業(yè)鏈接產(chǎn)業(yè)，鞏義新興產(chǎn)業(yè)區(qū);東部則以金水區(qū)、二七區(qū)和管城區(qū)為主導的城市商業(yè)經(jīng)濟區(qū)，因此2000年鄭州市的HH型區(qū)域分布在中原區(qū)、二七區(qū)、管城區(qū)、金水區(qū)、上街區(qū)和鞏義市;2005—2010年，鄭州市經(jīng)濟處于由低谷轉為高速發(fā)展的經(jīng)濟復蘇期，2010年可以說是鄭州市經(jīng)濟發(fā)展最快的時期。此時礦業(yè)經(jīng)濟開始起主導作用，房地產(chǎn)市場正處于興盛期，這2項成為引導各區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的主導經(jīng)濟。這個時期鄭州市的經(jīng)濟發(fā)展顯示為2個大的中心，及西部的礦業(yè)經(jīng)濟和中東部以城市中心建設和轉移為為主的房地產(chǎn)經(jīng)濟。西部凸顯了煤炭和鋁土礦的開發(fā)利用的主導作用，涉及了新密、鞏義、登封、滎陽以及上街5區(qū)(縣、市)，此時上街區(qū)的區(qū)域經(jīng)濟對周邊的相關溢出影響并不是最主要的，從圖6可以看出，這些城市均轉為HH型。

3.3.2 LL型區(qū)域集聚區(qū) 從圖形演變中明顯可以看出，中牟縣，惠濟區(qū)一直是LL區(qū)域，而且在經(jīng)濟類型上一直屬于欠發(fā)達區(qū)域，這些區(qū)域資源稟賦、區(qū)位條件、經(jīng)濟基礎在全市處于劣勢地位，區(qū)域內(nèi)部缺乏經(jīng)濟發(fā)展的動力，也很難接受到外圍高水平地區(qū)的經(jīng)濟輻射帶動。

3.3.3 HL型孤立的高發(fā)展經(jīng)濟水平區(qū) 這些區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平高于外圍區(qū)域，但是經(jīng)濟規(guī)模還不夠大，輻射功能弱，對外圍低水平區(qū)域經(jīng)濟帶動不明顯。如新鄭市，對周圍的經(jīng)濟影響很小，其西部的新密市是由于鞏義市、滎陽市的影響由LH型轉變?yōu)镠L型，但是其東部的中牟縣一直處于LL型。

3.3.4 LH型區(qū)域集聚區(qū) 這些區(qū)域一般處于HH、HL類型區(qū)域的邊緣，例如2005—2010年的管城區(qū)，表明低發(fā)展水平的區(qū)域沒有受到外圍高發(fā)展水平區(qū)域的帶動作用。

綜上所述，高經(jīng)濟發(fā)展水平區(qū)域集聚區(qū)能促進其內(nèi)部區(qū)域的經(jīng)濟增長，孤立的高經(jīng)濟發(fā)展水平區(qū)域能保持自己的增長趨勢，高經(jīng)濟發(fā)展水平區(qū)域集聚區(qū)對相鄰區(qū)域的經(jīng)濟增長有空間溢出效應，孤立的高經(jīng)濟發(fā)展水平區(qū)域?qū)ο噜弲^(qū)域的經(jīng)濟增長并無空間溢出效應。

4 結語

從空間分布特征看，鄭州市10年來經(jīng)濟發(fā)展水平較高的區(qū)域日趨集中，經(jīng)濟處于空間集聚過程，高經(jīng)濟發(fā)展水平區(qū)域集聚區(qū)內(nèi)部的區(qū)域經(jīng)濟增長之間存在顯著的相關性，集聚進一步促進了這些區(qū)域經(jīng)濟的增長。而經(jīng)濟增長低水平區(qū)域集聚區(qū)、孤立的高經(jīng)濟增長水平區(qū)域以及“邊緣縣域”經(jīng)濟增長與各自相鄰區(qū)域經(jīng)濟增長相關性不顯著，因此，經(jīng)濟擴散效應只發(fā)生在高水平區(qū)域集聚區(qū)內(nèi)部。鄭州經(jīng)濟空間結構的發(fā)展變化為研究中西部區(qū)域提供了基礎，通過對鄭州市經(jīng)濟空間結構演變及經(jīng)濟溢出效應的研究可知，在快速發(fā)展背景下，中國中西部區(qū)域的經(jīng)濟正處于空間集聚的過程，但集聚帶來的經(jīng)濟效應只在經(jīng)濟發(fā)展水平較高集聚區(qū)內(nèi)部比較明顯。

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