四川省區(qū)域經(jīng)濟差異時空特征多尺度分析

鄧小菲，韓劍萍

(綿陽師范學院資源環(huán)境工程學院，四川綿陽 621006)

0 引言

區(qū)域經(jīng)濟不平等是地理研究和區(qū)域發(fā)展一個重要的議題，不論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，區(qū)域經(jīng)濟差異都長期存在[1].中國區(qū)域經(jīng)濟差異一直是學者們研究的熱點，學者們從多視角、多機制研究區(qū)域經(jīng)濟差異時空特征、演化過程與內(nèi)在機理，研究方法從單一差異測度指數(shù)、空間計量分析、GIS分析到多源時空大數(shù)據(jù)多測度、多方法的綜合應用[2-5],研究區(qū)域從國家[6-7]、地帶[8]、民族地區(qū)[9]、城市群[10]到省域[11]；區(qū)域經(jīng)濟差異呈現(xiàn)多視角、多方法、多測度與多機制的“幾多”研究趨勢，但已有文獻以縣域或地級市單一空間尺度為基礎(chǔ)研究不同區(qū)域范圍的經(jīng)濟差異居多，缺少同一區(qū)域不同空間尺度的對比分析，對四川省經(jīng)濟差異[12]研究也是如此.有學者試用多尺度思路研究全國、地帶、東中部幾個省域的區(qū)域經(jīng)濟差異發(fā)現(xiàn)，區(qū)域經(jīng)濟差異程度對地理尺度敏感，尺度越小經(jīng)濟差異越大[13-18]，但各區(qū)域不同空間尺度經(jīng)濟差異的演化特征、發(fā)展趨勢和背后機理等，因地域經(jīng)濟內(nèi)生環(huán)境和外部條件差異而呈現(xiàn)不同的規(guī)律.四川作為西部大省，在中央“支持重慶、四川、陜西發(fā)揮綜合優(yōu)勢，打造內(nèi)陸開放高地和開發(fā)開放樞紐”[19]的新方針下，需要加強區(qū)域內(nèi)外協(xié)調(diào)和聯(lián)動，來實現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)展.截止到2018年底，四川省市人均GDP最高為攀枝花市94 930元/人，最低為巴中市19 456元/人；縣域人均GDP最高為成都市錦江區(qū)146 527元/人，而甘孜州的石渠縣則為龍泉驛區(qū)的4/59，不同空間尺度區(qū)域經(jīng)濟差異大，區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展問題突出，那么1998年以來四川省不同空間尺度經(jīng)濟差異時空演化具體呈現(xiàn)什么特征和規(guī)律，目前文獻還比較缺乏.運用“多尺度對比”的思想，以四川省縣域、地級市(州)、經(jīng)濟區(qū)三級尺度的GDP、人均GDP、常住人口為數(shù)據(jù)，利用泰爾系數(shù)、相對人均GDP和馬爾科夫預測法研究1998-2018年四川省域經(jīng)濟差異時空特征多尺度特性，以期為區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供一些依據(jù)，同時從省域范圍為多尺度框架區(qū)域經(jīng)濟差異研究提供實證的案例.

1 數(shù)據(jù)處理

四川省行政邊界源于四川測繪地理信息局網(wǎng)站“四川省地圖”(審圖號：川審(2017)095號).四川省GDP、人均GDP、常住人口源自《四川統(tǒng)計年鑒》(1999-2019).依據(jù)四川省五大經(jīng)濟區(qū)“十三五”發(fā)展規(guī)劃的通知[20]，四川劃分為五大經(jīng)濟區(qū)：成都平原經(jīng)濟區(qū)，川東北經(jīng)濟區(qū)，川南經(jīng)濟區(qū)，攀西經(jīng)濟區(qū)，川西北經(jīng)濟區(qū)(圖1).考慮數(shù)據(jù)的可比性、延續(xù)性，以2018年四川省縣級行政區(qū)設(shè)置為準，將1998年以來發(fā)生變化的縣域進行名稱對應和行政區(qū)劃的分割或合并，相應的人均GDP通過增長率計算，得到四川省183個縣域研究單元(包括縣級市、縣、區(qū))人均GDP數(shù)據(jù)；縣級行政單元(縣域尺度)的數(shù)據(jù)相加得到對應的地級市(州)行政單元數(shù)據(jù)，地級市(州)行政單元(市域尺度)的數(shù)據(jù)相加得到對應的四川五大經(jīng)濟區(qū)數(shù)據(jù)(經(jīng)濟區(qū)尺度).

圖1 四川省經(jīng)濟區(qū)示意圖Fig.1 Sketch map of economic zone of Sichuan Province

2 研究方法

2.1 標準差

標準差從平均概況衡量四川省各區(qū)域經(jīng)濟與平均水平的離散程度[21]，是區(qū)域經(jīng)濟差異的絕對差異指標，標準差越大，表示不同空間尺度上四川省經(jīng)濟絕對差異越大.

2.2 泰爾系數(shù)

泰爾系數(shù)(Theil)是相對差異指標.采用以收入比重加權(quán)計算Theil系數(shù)T(公式1)[21].

(1)

n為四川省縣或市或經(jīng)濟區(qū)總個數(shù)；gi表示第i區(qū)域(縣、市、經(jīng)濟區(qū))的GDP占四川省GDP 總量的比重；pi表示第i區(qū)域(縣、市、經(jīng)濟區(qū))人口占四川省總?cè)丝诘谋戎?T指數(shù)越大，表明四川省區(qū)域間經(jīng)濟相對差異越大，反之越小.

泰爾系數(shù)(Theil)將總差異分為區(qū)域間差異和區(qū)域內(nèi)差異，因此它能夠更好地反映不同空間尺度區(qū)域經(jīng)濟差異的空間異質(zhì)性，將四川省經(jīng)濟總差異的Theil系數(shù)進行分解，得到區(qū)域之間的差異以及區(qū)域內(nèi)部各個縣或市區(qū)之間的差異(公式2)，

(2)

I為四川省區(qū)域總數(shù)，Gi、Pi分別是第i區(qū)域占四川省的人口比重和GDP的比重；j是區(qū)內(nèi)縣或市或經(jīng)濟區(qū)，pij,gij分別是第j縣或市或經(jīng)濟區(qū)在第i區(qū)域的人口比重和GDP比重；Theil系數(shù)的取值范圍0～1.基于不同尺度計算四川省區(qū)域經(jīng)濟差異區(qū)域內(nèi)部和區(qū)域之間差異及其占總差異的百分比(部分對總差異的貢獻率).

2.3 相對人均GDP

人均GDP常用來反映區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平絕對非均等化情況，不能直觀顯示地區(qū)經(jīng)濟與其全域平均水平的差距，相對人均GDP(縣或市或經(jīng)濟區(qū)人均 GDP 與全省人均GDP的比值)可以表現(xiàn)這種差距[22].

2.4 馬爾科夫預測法

馬爾科夫預測法(Markov chain)用于分析在無后效條件下，時間和狀態(tài)都離散的隨機轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，而區(qū)域經(jīng)濟現(xiàn)象的演變過程具有無后效性.馬爾科夫預測法將四川區(qū)域經(jīng)濟現(xiàn)象不同時間點的連續(xù)屬性值進行數(shù)據(jù)的離散化處理，將數(shù)據(jù)劃分為不同等級類型，測算不同類型的概率分布和轉(zhuǎn)化[23]，來研究四川1998-2018年區(qū)域經(jīng)濟類型的時空動態(tài)變化規(guī)律.

3 四川省區(qū)域經(jīng)濟差異時空特征多尺度分析

3.1 時序特征多尺度分析

四川省區(qū)域經(jīng)濟差異不僅存在于整個省域范圍，也存在于省內(nèi)五大經(jīng)濟區(qū)，同時也體現(xiàn)在不同區(qū)域內(nèi)部和區(qū)域之間，不同空間尺度上不同區(qū)域的經(jīng)濟差異時序特征如下：

3.1.1 總體經(jīng)濟差異多尺度時序特征 1998-2018年四川省經(jīng)濟區(qū)、市、縣域尺度區(qū)域經(jīng)濟絕對差異總體呈擴大趨勢，相對差異均呈急速增大—平穩(wěn)—急速下降—緩慢下降態(tài)勢.縣域尺度上，1998年人均GDP標準差是3 237.6元，2018年為26 770.07元；地級市尺度1998年人均GDP標準差是2 233.4元，2018年為18 921元.不同尺度上，1998-2004年區(qū)域經(jīng)濟相對差異急速增大—平穩(wěn)—急速下降階段，Theil指數(shù)變化曲線成倒U型.2005-2018年總體區(qū)域相對差異呈緩慢下降階段，在2012-2018年有微小上升，2011年為極小值(圖2-b).

圖2 四川省區(qū)域經(jīng)濟差異多尺度時間趨勢(1998-2018年)Fig.2 Temporal trends of multi-scalar economic diversity in Sichuan Province from 1998 to 2018

空間尺度越小，四川省總體經(jīng)濟差異越大，表現(xiàn)為縣域>市域>經(jīng)濟區(qū).1998-2018年，四川省人均GDP標準差在經(jīng)濟區(qū)、市、縣域尺度上的平均值分別為5 927.5元，8 388.8元，11 990.9元(圖2-a)；Theil指數(shù)在經(jīng)濟區(qū)、市、縣域尺度上的平均值分別為0.02、0.06和0.09(圖2-b).

3.1.2 五大經(jīng)濟區(qū)經(jīng)濟差異多尺度時序特征 1998-2018年四川同一尺度上五大經(jīng)濟區(qū)經(jīng)濟差異時序變化各不同，不同空間尺度同一經(jīng)濟區(qū)時序變化也不同，不同空間尺度上經(jīng)濟差異具有時序變化的復雜性和空間異質(zhì)性.

縣域尺度上，五大經(jīng)濟區(qū)年平均相對差異為：攀西>成都平原>川西北>川南>川東北(圖3-a),而在市域尺度上，五大經(jīng)濟區(qū)年平均相對差異是攀西>成都平原>川東北>川西北>川南(圖3-b)，其中攀西、成都平原經(jīng)濟區(qū)的Theil指數(shù)均在0.02以上，川東北、川西北與川南經(jīng)濟區(qū)Theil指數(shù)都在0.02以下，形成攀西、成都平原經(jīng)濟區(qū)高差異區(qū)和川東北、川西北、川南經(jīng)濟區(qū)低差異區(qū)，說明經(jīng)濟差異程度具有尺度差異性和空間異質(zhì)性.

圖3 四川省五大經(jīng)濟區(qū)多尺度差異(1998-2018年)Fig.3 Multi-scale diversities in five economic region of Sichuan Province(1998-2018)

縣域尺度上，攀西經(jīng)濟區(qū)經(jīng)濟差異1999年極大，2012年為極小，整體近似U型發(fā)展，2012年后經(jīng)濟差異呈上升趨勢；成都平原經(jīng)濟區(qū)時序變化為急速增大—平穩(wěn)—急速下降—緩慢下降的變化趨勢，2011年達極低；川東北經(jīng)濟區(qū)經(jīng)濟差異呈階梯狀下降趨勢；川南、川西北經(jīng)濟區(qū)呈不同形式的波浪式變化(圖3-a).市域尺度上，攀西經(jīng)濟區(qū)時序變化呈先減小后增大再減小的波浪式，成都平原經(jīng)濟區(qū)是先增大后減小趨勢，川西北經(jīng)濟區(qū)近似U型，川南經(jīng)濟區(qū)近20年變化不明顯，說明縣市兩級尺度上五大經(jīng)濟區(qū)經(jīng)濟差異的時序規(guī)律沒有相似性，表現(xiàn)出時序變化尺度上的復雜性(圖3-b).

3.1.3 區(qū)內(nèi)與區(qū)間經(jīng)濟差異時序特征 1998-2018年四川省市內(nèi)和市間差異，經(jīng)濟區(qū)內(nèi)與經(jīng)濟區(qū)間差異都經(jīng)歷了先增大后減小再緩慢減小的過程，區(qū)域內(nèi)部差異和區(qū)域之間差異對總差異的貢獻程度因尺度不同并呈現(xiàn)階段性時序變化.

基于縣域尺度(圖4-a)，四川省區(qū)域經(jīng)濟差異分解為21個市之間和市內(nèi)部差異.市間差異一直大于市內(nèi)差異，市間差異的貢獻率大于市內(nèi)差異.1998-2004年市間差異貢獻率在61%以上，2004年后下降至53%～57%，說明四川省經(jīng)濟差異主要是21個地州市之間的差異造成的，但隨著各縣經(jīng)濟的發(fā)展，市間和市內(nèi)差異都開始減小，二者之間貢獻率呈持平趨勢.

圖4 四川省多尺度空間差異分解及其貢獻率(1998-2018年)Fig.4 The decomposition of multi-scale diversity of Sichuan Province from1998 to 2018

基于市域尺度(圖4-b)，四川省區(qū)域經(jīng)濟差異可分解為五大經(jīng)濟區(qū)之間和經(jīng)濟區(qū)內(nèi)部差異.1998-2003年經(jīng)濟區(qū)內(nèi)部差異大于經(jīng)濟區(qū)之間差異階段，經(jīng)濟區(qū)內(nèi)部貢獻率在59%以上；2003-2018年區(qū)內(nèi)和區(qū)間差異基本持平階段，2003年后下降至46%～53%，2011，2012兩年經(jīng)濟區(qū)之間差異大于經(jīng)濟區(qū)內(nèi)部差異(圖4-b).

3.2 空間特征多尺度分析

依據(jù)四分位法，以四川省經(jīng)濟區(qū)、市、縣相對人均GDP從小到大排序后第25%、50%、75%的值為分類閾值，將1998與2018年四川省經(jīng)濟區(qū)、市、縣相對全省的經(jīng)濟發(fā)展水平劃分為：不發(fā)達、欠發(fā)達、較發(fā)達與發(fā)達4 種類型，這種基于網(wǎng)格線的均勻分類，可以反映區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平的差異[22]，一定程度上克服了時間差異的制約，對不同年份區(qū)域發(fā)達程度進行標準化，使之具有可比性[17]，利用GIS軟件將分類結(jié)果直觀顯示如圖5.

圖5 四川省經(jīng)濟區(qū)、市、縣相對人均GDP類型空間格局圖(1998年，2018年)Fig.5 The Spatial distribution of relative per capita GDP groups at Multi-scalar level

經(jīng)濟區(qū)尺度上，形成以成都經(jīng)濟平原經(jīng)濟區(qū)為核心的中心—外圍經(jīng)濟空間結(jié)構(gòu).1998-2018年經(jīng)濟水平空間格局基本呈平穩(wěn)發(fā)展(圖5-a).相對發(fā)達的經(jīng)濟區(qū)格局空間沒有變化，近20年來發(fā)達區(qū)是成都平原經(jīng)濟區(qū)，較發(fā)達區(qū)是攀西經(jīng)濟區(qū)和川南經(jīng)濟區(qū)，不發(fā)達區(qū)卻由川東北經(jīng)濟區(qū)演變?yōu)榇ㄎ鞅苯?jīng)濟區(qū).

市域尺度上，經(jīng)濟差異空間格局主要以成都市、攀枝花市為核心的中心—外圍結(jié)構(gòu).1998年，發(fā)達地級市為成都、德陽、雅安、自貢、攀枝花6市，較發(fā)達區(qū)以成、德、雅三市為軸線，沿其兩翼分布.不發(fā)達區(qū)集中分布于川東北地區(qū).2018年發(fā)達區(qū)和較發(fā)達區(qū)向四川東南方向演進，不發(fā)達區(qū)除了分布在川東北地區(qū)外，增加了川西北地區(qū)的甘孜州(圖5-b).

縣域尺度上，經(jīng)濟差異空間格局則形成了多核心的中心—外圍結(jié)構(gòu)(圖5-c).1998年四川省經(jīng)濟發(fā)達縣域空間分布出現(xiàn)兩類形式：一類為連片分布型，集中在自然條件、經(jīng)濟基礎(chǔ)與區(qū)位條件比較好的四川盆地腹地的成都平原上，從而在空間上形成以成都市全縣域、雅安市和德陽市部分縣域共23個連片發(fā)達縣域為核心區(qū)的“一核獨大”空間格局.另一類經(jīng)濟發(fā)達縣域以四川東部中心縣域為主的零散分布型.其他3種經(jīng)濟發(fā)展水平類型以發(fā)達縣為核心交錯分布.2018年發(fā)達縣域和較發(fā)達縣域則向四川東南、西南方向演進，成都市發(fā)達縣域的范圍縮小，經(jīng)濟核心作用減弱，川南和攀西地區(qū)發(fā)達縣域增多，四川省整體經(jīng)濟核心增多，形成“多點多極”的縣域經(jīng)濟空間結(jié)構(gòu)；不發(fā)達縣域則由零散分布演變?yōu)榧羞B片分布，尤其以甘孜州縣數(shù)量最多.四川縣域經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)發(fā)達縣域和貧困縣域各自集聚的空間二元狀態(tài).

3.3 經(jīng)濟動態(tài)多尺度分析

馬爾科夫預測法被用來預測經(jīng)濟發(fā)展的長期動態(tài).四川五大經(jīng)濟區(qū)的1998-2018年相對發(fā)展水平的空間格局變化簡單，運用馬爾科夫預測法分析1998-2018年市、縣域尺度四川省經(jīng)濟發(fā)展的動態(tài)機制(表1，表2).

表1中對角線元素為類別未發(fā)生變化的概率，表示一個地理單元屬于一個特定的類別，它在縣級的概率至少為84.43%，在市級至少有89.00%，其中發(fā)達和不發(fā)達區(qū)域保持原有類型的概率均大于90%.說明不同尺度存在兩級分化現(xiàn)象，且每個縣或地級市都有保持原有狀態(tài)的“惰性”,各個地域的經(jīng)濟類型較難改變，四川省經(jīng)濟結(jié)構(gòu)穩(wěn)定.非對角線為類別發(fā)生變化的概率，各不同類型轉(zhuǎn)移向相鄰類型轉(zhuǎn)移概率較大，跳躍式變化少見，不同類別的轉(zhuǎn)移可能性較低，最高轉(zhuǎn)移可能性僅為8.23%.這意味著各區(qū)域類型變化概率并不一致，存在經(jīng)濟變化的不平衡性和鄰近變化效應.

依據(jù)馬爾科夫方法預測四川10年、20年、30年后的不同尺度發(fā)展類型情況(表2)地級市經(jīng)濟結(jié)構(gòu)未來30年的將保持現(xiàn)狀，縣域經(jīng)濟將展現(xiàn)活力，縣域經(jīng)濟較發(fā)達和發(fā)達縣域占比減少，不發(fā)達和欠發(fā)達類型占比增加，其中較發(fā)達和發(fā)達縣域占比“總和”由2018年50.28%下降為49.74%，縣域經(jīng)濟整體呈緩速下降趨勢.從不同年份各地理單元不同類別的占比情況看，發(fā)達和不發(fā)達的縣域占比都在25%左右，地級市占比在23%左右，中間群體縣域占比49.7左右%，地級市占比53%左右，在此期間各經(jīng)濟類型沒有明顯的分散或集中.不同尺度上四川區(qū)域差異具有長期性.

表1 縣、地級市尺度四川省相對人均GDP類型馬爾科夫轉(zhuǎn)移概率矩陣(1998-2018年) 單位：%Tab.1 Markov chain transitional probability for relative per capita GDP at two spatial scales from 1998 to 2018

表2 縣、地級市尺度四川省相對人均GDP類型占比預測結(jié)果(2018-2046年) 單位：%Tab.2 Relative per capita GDP type prediction results at two spatial scales from 2018 to 2046

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

本文對四川區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、鄉(xiāng)村振興和精準扶貧政策提供一些依據(jù)和支撐，同時從省域范圍為多尺度框架區(qū)域經(jīng)濟差異研究提供實證的案例，若有四川鄉(xiāng)一級或更小一級到村尺度的經(jīng)濟數(shù)據(jù)，那將會更有實踐指導意義.總而言之，縣域尺度詳細地揭示了省內(nèi)經(jīng)濟增長的空間格局和城鄉(xiāng)差距及其動態(tài)，地級市尺度、經(jīng)濟區(qū)尺度掩蓋了自下而上的經(jīng)濟增長過程.發(fā)達市內(nèi)存在欠發(fā)達的縣，欠發(fā)達的市內(nèi)有發(fā)達的縣.各級政府，無論總體發(fā)展水平如何，都面臨著如何解決本區(qū)內(nèi)不平等的難題，四川未來消除貧困和實現(xiàn)共同繁榮方面應從小尺度著手，考慮在鄉(xiāng)、村級摸清經(jīng)濟差異的來源與根源，同時與其上一級行政區(qū)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展.

4.2 結(jié)論

4.2.1 時序特征 1998-2018年四川省經(jīng)濟區(qū)、市、縣域尺度區(qū)域經(jīng)濟絕對差異總體呈擴大趨勢，相對差異均呈急速增大—平穩(wěn)—急速下降—緩慢下降態(tài)勢.不同空間尺度，四川區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間之間，五大經(jīng)濟區(qū)縣際之間、市際之間經(jīng)濟差異都具有空間異質(zhì)性和時序變化的復雜性.

4.2.2 空間特征 空間尺度越小，四川省總體經(jīng)濟差異越大，縣域>地級市>經(jīng)濟區(qū)，絕對差異(人均GDP標準差)在經(jīng)濟區(qū)、市、縣域尺度上的平均值分別為5 927.5元，8 388.8元，11 990.9元；相對差異(Theil指數(shù))在經(jīng)濟區(qū)、市、縣域尺度上的平均值分別為0.02、0.06和0.09.四川經(jīng)濟差異格局不同尺度呈現(xiàn)不同核心的中心—外圍結(jié)構(gòu).經(jīng)濟區(qū)尺度上形成成都經(jīng)濟平原經(jīng)濟區(qū)為核心，地級市尺度主要以成都市、攀枝花市為核心，縣域則形成多核心的中心—外圍結(jié)構(gòu).

4.2.3 時空動態(tài)特征 不同空間尺度上，經(jīng)濟發(fā)展水平動態(tài)特征不同，近20年來四川經(jīng)濟區(qū)尺度經(jīng)濟發(fā)展空間格局變化不大，總體平穩(wěn)發(fā)展.地級市和縣域尺度上，經(jīng)濟發(fā)展水平上升區(qū)域向四川東南方向演進，下降區(qū)域向西北方向變化，各個地域的經(jīng)濟類型相互轉(zhuǎn)移的可能性較低，最高轉(zhuǎn)移可能性僅為8.23%，四川省經(jīng)濟結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并具有長期性.未來30年縣域經(jīng)濟呈緩速下降趨勢，而地級市和經(jīng)濟區(qū)經(jīng)濟將維持現(xiàn)狀.