江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平與用水效率的空間關(guān)聯(lián)性分析

嚴(yán)鳳霞，張玲玲

（河海大學(xué) 公共管理學(xué)院，江蘇 南京 210098）

一、引 言

2011年中央一號(hào)文件明確提出我國要實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，并深入闡述了“確立三條紅線，建立四項(xiàng)制度”等水資源管理的內(nèi)容和要求，“三條紅線”是落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度的核心和關(guān)鍵，其中“用水效率控制紅線”是節(jié)約水資源，減少浪費(fèi)，促進(jìn)用水結(jié)構(gòu)調(diào)整，改變用水方式和生產(chǎn)方式的有效手段。區(qū)域作為一個(gè)開放的系統(tǒng)，區(qū)際相互作用和相互影響也越來越明顯，同時(shí)導(dǎo)致區(qū)域在許多特性上存在高度的相關(guān)性[1]，國外學(xué)者Barro[2]、Chen[3]、Giuseppe[4]和Sergio[5]等通過空間計(jì)量模型來研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)的空間差異。國內(nèi)學(xué)者魏也華[6]、龍國英[7]、沈正平[8]、歐向軍[9]等也通過不同的方法對(duì)江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的空間差異進(jìn)行了探討和研究。特別是在一個(gè)開放的區(qū)域經(jīng)濟(jì)體系中，一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)已不再僅僅依靠其內(nèi)在因素，而是越來越受到周邊地區(qū)的影響[10]。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的進(jìn)步，伴隨著城鎮(zhèn)化率的提高，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)比例逐漸增大，耗水大戶農(nóng)業(yè)用水比重減小，因而可以在總體上降低萬元GDP用水量；而發(fā)達(dá)地區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)和較高的管理技術(shù)水平，使得供用水的規(guī)模效益較大，單位水資源的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出較高[11]。探索性空間數(shù)據(jù)分析是一種具有識(shí)別功能的空間數(shù)據(jù)分析方法，利用空間自相關(guān)系數(shù)這個(gè)度量單位，來測(cè)量和檢驗(yàn)空間上分布鄰近的物體及其某一屬性具有相似的取值和趨勢(shì)（空間正相關(guān)）還是具有相反的取值和趨勢(shì)（空間負(fù)相關(guān)），判斷它的分布是有規(guī)律的（集聚式或是間隔式），還是隨機(jī)的[12]。

本文的研究思路是利用探索性空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和用水效率，利用Geoda空間分析軟件，建立單因素和雙因素空間關(guān)聯(lián)模型，通過對(duì)Moran’sI指數(shù)、局部Lisa圖和Moran散點(diǎn)圖的具體剖析，來探討江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)與用水效率的空間關(guān)聯(lián)性，旨在通過對(duì)經(jīng)濟(jì)水平的空間差異分析來提高區(qū)域用水效率。

二、區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

改革開放以來，江蘇省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展成就顯著，截至2013年底全省實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)總值59 161.75億元，人均地區(qū)生產(chǎn)總值74 607元，比上年增加6 260元，從1992年起全省GDP連續(xù)21年始終保持兩位數(shù)增長(zhǎng)。江蘇省區(qū)域用水存在明顯的差異，蘇南、蘇北及蘇中面積分別占全省的28%、20%及52%，而蘇南地區(qū)用水量為196億m3，蘇中地區(qū)為115.3億m3，蘇北187.6億m3，分別占全省的39.8%、23.1%和37.5%。全省水資源總量豐富，人均水資源不足，區(qū)域間水資源利用不平衡，同時(shí)水環(huán)境日趨惡化，水資源短缺已成為限制江蘇經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素[13]。新中國成立以來，江蘇省在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，先后實(shí)施了均衡發(fā)展、非均衡發(fā)展、區(qū)域共同發(fā)展、促進(jìn)蘇北大發(fā)展、沿江開發(fā)等五個(gè)戰(zhàn)略，并且由于省內(nèi)自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、歷史等方面的差異，省域內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)差異較之其他省份更為顯著[14]。隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源的需求量逐漸增大，在現(xiàn)有水資源短缺的情況下，必然會(huì)通過提高水資源的利用率來解決目前缺水的問題[15]。本文以2009-2013年江蘇省13個(gè)地級(jí)市的人均GDP和萬元產(chǎn)值水耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)（其中人均GDP數(shù)據(jù)來自江蘇省統(tǒng)計(jì)年鑒，萬元產(chǎn)值水耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來自江蘇省水資源公報(bào)），結(jié)合江蘇省的市域行政區(qū)劃圖，選取人均GDP作為測(cè)度區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異的變量指標(biāo)，萬元產(chǎn)值水耗作為區(qū)域用水效率的衡量指標(biāo)。

三、模型與方法

（一）全局空間自相關(guān)

全局空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)是用來檢驗(yàn)整個(gè)研究區(qū)域中鄰近地區(qū)間的空間關(guān)聯(lián)性或空間異質(zhì)性的，它主要側(cè)重空間分布的區(qū)位特性及屬性變量的全局特征。最常用的指標(biāo)是Moran’sI統(tǒng)計(jì)量，Moran’sI的計(jì)算公式如下：

其中，N為空間單元的數(shù)目；xi和xj表示區(qū)域i和區(qū)域j的屬性；為樣本均值，為樣本方差，wij為二進(jìn)制的空間權(quán)重（采用鄰近標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)區(qū)域i和區(qū)域j相鄰時(shí)，wij=1，當(dāng)區(qū)域i和區(qū)域j不相鄰時(shí)，wij=0），即

一般地，Moran指數(shù)I的取值范圍一般為[-1，1]，大于0表示正相關(guān)，值越大越接近1時(shí)表明具有相似的屬性聚集在一起，總體空間差異小，小于0表示負(fù)相關(guān)，值越接近于-1表明具有相異的屬性聚集在一起，空間差異大，當(dāng)Moran指數(shù)I等于0時(shí)，表明樣本觀測(cè)值之間相互獨(dú)立，在空間上隨機(jī)分布，或者不存在空間自相關(guān)性。

（二）局部空間自相關(guān)

Ansalin提出了一個(gè)局部Moran指數(shù)（Local moran index）也稱為L(zhǎng)ISA（Local indicator of spatial association），Lisa用來測(cè)度以每個(gè)地理單元為中心的一小片區(qū)域的聚集或離散效應(yīng)，可用于識(shí)別空間集聚（熱點(diǎn)或冷點(diǎn)）與離群點(diǎn)[16]。Moran散點(diǎn)圖和Lisa圖通過將研究區(qū)域的空間及其位置關(guān)系可視化，來研究其空間分布規(guī)律。例如區(qū)域i的局部Moran指數(shù)可以表示如下：

（3）式中的符號(hào)含義同上。

四、空間關(guān)系分析

（一）江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間數(shù)據(jù)分析

利用Geoda軟件進(jìn)行江蘇省各地級(jí)市的人均GDP單變量Moran’s指數(shù)自相關(guān)檢驗(yàn)，如圖1所示。2009-2013年江蘇省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的Moran值分別為0.582 6、0.604 2、0.613 7、0.608 5、0.617 8且都在0.01顯著性水平下，Moran值為正且均大于0.5，由此可知，江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間上呈現(xiàn)很強(qiáng)的正相關(guān)性，且Moran值逐年遞增，說明空間關(guān)聯(lián)性越來越強(qiáng)，相互間的滲透程度和溢出水平越來越高。圖中四個(gè)象限所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)為：高-高（HH）、低-高（LH）、低-低（LL）、高-低（HL），象限中的點(diǎn)坐標(biāo)主要集中于第一和第三象限，第二象限有兩個(gè)地區(qū)，第四象限不存在，表現(xiàn)出高-高值和低-低值水平集聚且并存的現(xiàn)象。其中位于高-高區(qū)域的是蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江、南京，蘇無常作為長(zhǎng)三角的重要組成部分且靠近上海的區(qū)位優(yōu)勢(shì)使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一直穩(wěn)居前列，鎮(zhèn)江的人均GDP相對(duì)于其他四市稍微偏低，但因其毗鄰南京和常州，地處滬寧工業(yè)帶，同時(shí)具備交通、港口、貨運(yùn)等優(yōu)勢(shì)條件，近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，南京作為全省的政治經(jīng)濟(jì)文化中心，先天條件優(yōu)厚，經(jīng)濟(jì)發(fā)展在區(qū)域經(jīng)濟(jì)中一直處于領(lǐng)先位置；低-高區(qū)域的是泰州，地處江北，區(qū)位優(yōu)勢(shì)不明顯，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也一直沒有大的突破；低-低區(qū)域的是揚(yáng)州、鹽城、淮安、徐州、連云港、宿遷，揚(yáng)州就周邊區(qū)域而言南部是蘇州、無錫等經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)的區(qū)域，北部則是經(jīng)濟(jì)實(shí)力較弱的地區(qū)，故也表現(xiàn)出低值。結(jié)合圖2的Lisa聚類圖可知：從總體上看，江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)存在明顯的地域分化，表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的蘇南，中等的蘇中和欠發(fā)達(dá)的蘇北。圖中無顏色標(biāo)記區(qū)域表明不顯著，HH區(qū)域表示自身和周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平都高，這部分區(qū)域主要集中于蘇南，LL區(qū)域表示自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低且被低值所包圍，這是蘇北經(jīng)濟(jì)在這五年之中呈現(xiàn)的整體狀況，LH區(qū)域表示自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平很低而周邊區(qū)域發(fā)展水平很高，位于蘇中的泰州表現(xiàn)明顯。蘇北和蘇南在空間上的聚集表現(xiàn)明顯，蘇中則表現(xiàn)為不顯著，揭示出江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在空間分布上的不均衡，南北差異大。江蘇省蘇南地區(qū)中蘇州、南京等城市在早期時(shí)政府就將其作為重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)，重點(diǎn)投資及建設(shè)，這為其經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用，而蘇北地區(qū)則是在近幾年上升為國家戰(zhàn)略后才注入較多發(fā)展的[17]。

圖1 江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平Moran散點(diǎn)圖

圖2 江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平Lisa聚類圖

（二）江蘇省用水效率空間數(shù)據(jù)分析

如圖3所示，江蘇省2009-2013年的用水效率的Moran值分別為：0.399 9、0.402 6、0.365 6、0.336 8、0.379 9，統(tǒng)計(jì)值均在0.01水平下顯著。說明江蘇省的用水效率存在空間關(guān)聯(lián)性，相鄰的地級(jí)市之間相似性明顯，年際之間波動(dòng)幅度也很小。其中第一象限所示區(qū)域?yàn)榛窗?、宿遷、連云港、鹽城、揚(yáng)州，說明這些地區(qū)萬元產(chǎn)值水耗很高且周邊地區(qū)也很高，也就是其用水效率低且被用水效率低的其他區(qū)域所包圍；第二象限為南通和徐州，這兩個(gè)地區(qū)的萬元產(chǎn)值水耗相對(duì)較低而周圍地區(qū)較高，也就是自身用水效率相對(duì)于相鄰地區(qū)較高；第三象限為蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江、南京，說明這幾個(gè)地區(qū)自身萬元產(chǎn)值水耗低且周邊區(qū)域也低，也就是處于用水效率低的包圍圈中；第四象限為泰州，其自身的萬元產(chǎn)值水耗高而相鄰區(qū)域很低。結(jié)合圖4可以看出，HH區(qū)域集中顯著為蘇北的幾個(gè)地區(qū)，說明蘇北地區(qū)的用水效率整體很低，雖然在不同的年份存在細(xì)微差異；LL區(qū)域主要是位于蘇南的極少數(shù)地區(qū)，有時(shí)也表現(xiàn)為不顯著，說明江蘇省用水效率整體水平都不高，存在足夠的發(fā)展空間；其中LH區(qū)域始終都是徐州，徐州本身位于蘇北地區(qū)，但其用水效率相對(duì)于蘇北的其他地區(qū)略高，所以它始終被紅色區(qū)域所包圍；HL區(qū)域不存在，此種自身用水效率低而周邊用水效率高的區(qū)域在所研究年際間不顯著。以上分析綜合表明江蘇省用水效率的高低依次為蘇南、蘇中和蘇北地區(qū)。

圖3 江蘇省用水效率Moran散點(diǎn)圖

圖4 江蘇省用水效率Lisa聚類圖

（三）江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)和用水效率雙因素空間關(guān)聯(lián)分析

為了進(jìn)一步探討江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用水效率之間空間關(guān)聯(lián)性，利用2009-2013年人均GDP和萬元產(chǎn)值水耗雙因素來進(jìn)行聚類分析，如圖5所示。HH區(qū)域不存在，說明這種經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平很高且萬元產(chǎn)值水耗高（用水效率低）的地區(qū)不存在，也反面驗(yàn)證了用水效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間的正相關(guān)性；LL區(qū)域表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低且萬元產(chǎn)值水耗低（用水效率高）的地區(qū)，圖中顯示為泰州，泰州地處蘇中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較蘇南地區(qū)落后，其用水效率高于蘇北，故呈現(xiàn)出LL屬性；LH區(qū)域表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低且萬元產(chǎn)值水耗高（用水效率低）的地區(qū)，主要是蘇北地區(qū)的五個(gè)地級(jí)市，鹽城因其地帶狹長(zhǎng)更靠近蘇中地區(qū)，有時(shí)表現(xiàn)為不顯著；HL區(qū)域表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高且萬元產(chǎn)值水耗低（用水效率高）的地區(qū)，此種類型的區(qū)域主要存在于蘇南的極少數(shù)地區(qū)，在更多情況下則表現(xiàn)為不顯著。研究發(fā)現(xiàn)江蘇省的區(qū)域經(jīng)濟(jì)格局和用水效率的地理分布格局基本一致，且南北差距明顯，由此可見，用水效率的提高需要經(jīng)濟(jì)實(shí)力做支撐。

圖5 江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)與用水效率的雙因素Lisa聚類圖

五、結(jié)論與建議

通過研究2009-2013年間江蘇省的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和用水效率，發(fā)現(xiàn)兩者之間具有顯著且穩(wěn)定的空間關(guān)聯(lián)，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是影響用水效率存在空間差異的最顯著因素，也就是說經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)，其用水效率也較高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后的地區(qū)其用水效率也相對(duì)低下。同時(shí)江蘇省區(qū)域間還存在顯著空間聚集特征，即蘇南、蘇中、蘇北區(qū)域差異明顯，但自北向南又呈現(xiàn)地域空間上的關(guān)聯(lián)性，即用水效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上都表現(xiàn)為蘇南最高，蘇中其次，蘇北最低。江蘇省區(qū)域間的生產(chǎn)要素和人力資源等的流動(dòng)，使得區(qū)域之間的不平衡發(fā)展趨勢(shì)越來越強(qiáng)，繼而出現(xiàn)蘇南先進(jìn)地區(qū)進(jìn)一步發(fā)展，蘇北落后地區(qū)越來越落后的兩極分化格局，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)將成為影響用水效率存在差異的最主要因素，建議如下：

（1）蘇南地區(qū)因其得天獨(dú)厚的地理位置和相關(guān)的政策機(jī)制，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了一定的空間溢出效應(yīng)，但這種擴(kuò)散和輻射作用也只是集中在蘇南本地以及周邊的小范圍，而不能對(duì)蘇北乃至全省的經(jīng)濟(jì)起到帶動(dòng)作用，也間接導(dǎo)致了南北經(jīng)濟(jì)格局存在空間差異，“新蘇南”模式也因政府主導(dǎo)為主，失去了市場(chǎng)活力和帶動(dòng)作用，所以蘇南地區(qū)不能“富則獨(dú)善其身”。

（2）區(qū)位因素的差異是客觀存在且無法尋求平衡的，蘇中位于中間過渡地帶，雖然經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蘇南地區(qū)，但要利用好自己靠近蘇南及長(zhǎng)三角的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，趨利避害，統(tǒng)籌全局，在縮小南北經(jīng)濟(jì)差距方面起到承接和調(diào)節(jié)作用。

（3）根據(jù)繆爾達(dá)爾的“積累循環(huán)因果理論”、赫希曼的“核心—邊緣理論”，蘇南發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)蘇北欠發(fā)達(dá)地區(qū)有一個(gè)“擴(kuò)散效應(yīng)”和“回流效應(yīng)”，蘇北的資本、技術(shù)和人才等生產(chǎn)要素向蘇南發(fā)生一個(gè)“凈轉(zhuǎn)移”，從而影響并支持蘇北的發(fā)展[18]。蘇北地區(qū)不能因“先天不足”而止步不前，要尋求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，利用自身的資源和勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)，積極承接蘇南以及長(zhǎng)三角地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，減小地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后的空間擴(kuò)散效應(yīng)，促進(jìn)蘇北經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展。

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