太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)性分析

谷 嬌，曹 凡，劉 敏，張鵬飛，戴燕燕，張寶貴，賈培煜

(1.太原師范學(xué)院，晉中 030619；2.遼寧師范大學(xué)海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心，大連 116029)

0 引言

人口與經(jīng)濟(jì)時(shí)空格局與區(qū)域差異的形成有密切關(guān)系[1].人口分布格局是指一定時(shí)間段內(nèi)人口在一定范圍內(nèi)的空間分布情況，是自然環(huán)境和人類活動(dòng)長(zhǎng)期影響的結(jié)果[2-3].2009年世界銀行發(fā)布的世界發(fā)展報(bào)告使用了一系列歷史和空間數(shù)據(jù)來解釋人口集聚與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，就人口分布對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)尤其是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用做了論證[4]，由此使得國(guó)際上對(duì)人口空間集聚的研究漸增[5].就國(guó)內(nèi)而言，2014年底李克強(qiáng)總理之問，即 “胡煥庸線怎么破”的提出，也引起了國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)中國(guó)人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的重新關(guān)注[6].人口與經(jīng)濟(jì)是區(qū)域發(fā)展的兩個(gè)重要條件，二者的協(xié)調(diào)程度關(guān)系到區(qū)域的可持續(xù)性發(fā)展水平.其中人口問題是一個(gè)內(nèi)容極其復(fù)雜、具有多種社會(huì)特征和某些自然特征的綜合性課題，它涉及許多子主題[7].同時(shí)經(jīng)濟(jì)也是一種復(fù)雜的社會(huì)現(xiàn)象.人口與經(jīng)濟(jì)分布的時(shí)空特征與相關(guān)性一直以來受到了經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)、人口學(xué)等眾領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注.國(guó)際上相關(guān)的研究可追溯到亞當(dāng)·斯密提出的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、人口與勞動(dòng)力增長(zhǎng)的作用關(guān)系上[8].國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究最早是在胡煥庸先生的《中國(guó)人口之分布》一文中提出，即中國(guó)人口分布和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的區(qū)域差異特征.但其研究是著重于人口空間分布格局.改革開放以后，王桂新編寫了在《中國(guó)人口分布與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展》一書，對(duì)中國(guó)人口分布與區(qū)域經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了靜態(tài)與動(dòng)態(tài)剖析，并較為系統(tǒng)地梳理了人口與經(jīng)濟(jì)空間關(guān)系的一般性理論[9].卓勇良將理論運(yùn)用到了實(shí)踐中，對(duì)浙江省人口分布與經(jīng)濟(jì)關(guān)系及其空間運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了實(shí)證研究，并提出了促進(jìn)人口與經(jīng)濟(jì)空間集中化的戰(zhàn)略思路[10].改革開放以來區(qū)域貧富差距加劇、城市地域加速擴(kuò)張帶來的空間效率損失等一系列問題引起了人口學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和地理學(xué)界對(duì)人口與經(jīng)濟(jì)空間關(guān)系的強(qiáng)烈關(guān)注，我國(guó)學(xué)者對(duì)人口與經(jīng)濟(jì)相關(guān)關(guān)系的研究逐漸增多.其研究區(qū)域范圍以縣域、市域、省域、全國(guó)幾個(gè)層面展開[11].這些研究大多集中在人口數(shù)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)關(guān)系上，對(duì)人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間研究很少.在地域上，尤其是對(duì)于中部城市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)關(guān)系研究較少.在研究對(duì)象上，對(duì)處于轉(zhuǎn)型發(fā)展階段的資源衰退型城市人口與經(jīng)濟(jì)分布的空間關(guān)系的研究也亟需加強(qiáng).此外在資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究中大多是從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、延長(zhǎng)縱向和橫向產(chǎn)業(yè)鏈、提高產(chǎn)業(yè)集中度等角度出發(fā)，人口分布特征對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響一直被忽略.目前關(guān)于人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究主要集中在兩個(gè)方向:一方面是通過重心模型對(duì)區(qū)域人口和經(jīng)濟(jì)重心的變動(dòng)軌跡的空間演變和偏離軌跡進(jìn)行對(duì)比分析；另一方面是引入人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)對(duì)區(qū)域的人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同步性和空間依賴性進(jìn)行定量化描述.太原市作為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型綜合改革示范區(qū)的集中地，是連接西部、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈和東北沿海地區(qū)的橋梁，在承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、加快資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展推動(dòng)中部崛起有著重要的帶頭作用.太原作為一個(gè)資源型城市，其人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間格局及其相關(guān)性具有顯著特色，探討太原市人口與經(jīng)濟(jì)分布的空間差異及其相關(guān)性對(duì)推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)資源型城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，緩解盆地城市通勤壓力有重要意義.因此本文以太原市為研究對(duì)象，探究人口與經(jīng)濟(jì)時(shí)間序列、空間分布格局及其相關(guān)關(guān)系.

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文以太原市為研究對(duì)象，用2005-2015年太原市人口與經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)研究.文章中使用的各區(qū)縣總?cè)丝跀?shù)、人口密度、土地面積、地區(qū)生產(chǎn)總值、人均GDP等數(shù)據(jù)來自于2005-2015年《太原統(tǒng)計(jì)年鑒》和《山西統(tǒng)計(jì)年鑒》.各區(qū)縣行政中心則采用Google Earth的坐標(biāo)數(shù)據(jù).

1.2 研究方法

1.2.1 區(qū)域重心模型

重心原本是一個(gè)物理概念，地球上的任何物體都有重量，由于物體不均勻，因此存在一點(diǎn)使得物體在該點(diǎn)各個(gè)方向上的重量保持平衡，這一點(diǎn)就是重心.將重心的概念引入到人口分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問題上，就是將人口數(shù)量和地區(qū)生產(chǎn)總值分別看作人口或經(jīng)濟(jì)分布圖上具有確定坐標(biāo)和數(shù)值上的點(diǎn)的集合，那么所謂的人口重心和經(jīng)濟(jì)重心就是使平面上全部力矩達(dá)到平衡的一點(diǎn).運(yùn)用區(qū)域重心模型可以表示某種屬性在某一區(qū)域分布的中心區(qū)位和總體趨勢(shì).區(qū)域重心的坐標(biāo)為：

公式中的Mi為太原市各區(qū)縣人口數(shù)量或地區(qū)生產(chǎn)總值，(Xi，Yi)為各縣區(qū)政府所在地的中心坐標(biāo)(坐標(biāo)來自Google Earth).

1.2.2 地理集中度

地理集中度是用來描述某一要素在一定空間上的集中程度的指標(biāo)[12].本文利用人口地理集中度Ri(P)和經(jīng)濟(jì)地理集中度指標(biāo)Ri(G)來描述各區(qū)人口和經(jīng)濟(jì)的集中分布格局和地位.計(jì)算公式如下：

式中Pi指i地區(qū)的人口總數(shù)；Ai指i地區(qū)土地面積；Gi指i地區(qū)生產(chǎn)總值；∑表示相關(guān)屬性值之和.地理集中度值越大，表示集中程度越高.

1.2.3 回歸分析法

回歸分析法是指使用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)原理，經(jīng)過大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理，確定因變量與某些自變量的相關(guān)關(guān)系，并建立一個(gè)相關(guān)的回歸方程加以外推，用于預(yù)測(cè)未來因變量變化的分析方法[13].本文首先選取2005-2015年太原市各地區(qū)的人口密度和人均地區(qū)生產(chǎn)總值，分別代表太原市人口分布狀況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平.其次分別將人口密度和人均地區(qū)生產(chǎn)總值作為自變量，利用SPSS 22.0分別與因變量人均地區(qū)生產(chǎn)總值和人口密度進(jìn)行回歸分析.最后，寫出兩個(gè)回歸方程.

1.2.4 人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)

人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)(CPE)是指某級(jí)行政區(qū)人口占比與生產(chǎn)總值占比的比值，用以反映某地區(qū)人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一致性程度[14].計(jì)算公式如下：

式中，Ci表示i地區(qū)人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)；pi和gi分別指地區(qū)的人口集聚程度和經(jīng)濟(jì)集聚程度；Pi和Gi分別表示i地區(qū)的人口總數(shù)和地區(qū)生產(chǎn)總值.指數(shù)值大于1即該地區(qū)人口集聚水平高于經(jīng)濟(jì)集聚水平；小于1即該地區(qū)人口集聚水平低于經(jīng)濟(jì)集聚水平；Ci指數(shù)越偏離1，人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)度越差，反之則越協(xié)調(diào).

1.2.5 人口經(jīng)濟(jì)偏離度指數(shù)

人口經(jīng)濟(jì)偏離度指數(shù)(CD)是在CPE指數(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建的指標(biāo)，以衡量一個(gè)國(guó)家或高級(jí)行政區(qū)域總體人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一致性程度，其實(shí)質(zhì)是反映區(qū)域人口經(jīng)濟(jì)分布現(xiàn)狀與理想狀態(tài)時(shí)的偏離程度[14].計(jì)算公式如下：

式中pi表示i區(qū)域的人口集聚水平；Ci代表i區(qū)域人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù).指數(shù)值越大，區(qū)域內(nèi)人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展越不一致；反之越接近0越協(xié)調(diào).

1.2.6 探索性空間數(shù)據(jù)分析

探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)著重研究數(shù)據(jù)的空間依賴與空間異質(zhì)性，即描述空間分布、揭示空間聯(lián)系結(jié)構(gòu)，給出空間異質(zhì)的不同形式，發(fā)現(xiàn)奇異觀測(cè)值[15].包括全局自相關(guān)指數(shù)(Moran＇sI)和局部自相關(guān)指數(shù)(Local Indicators of Spatial Association，LISA).

前者用來判斷某一現(xiàn)象是否在空間上存在集聚性，其公式如下：

式中Xi是指i區(qū)域上的屬性觀測(cè)值；Wij為空間權(quán)重矩陣元素.Moran’sI指數(shù)的值域?yàn)閇-1，1].在給定的顯著性水平下，Moran’sI﹥0，說明全局空間正相關(guān)，即該屬性在空間上顯著集聚；Moran’sI﹤0，則說明全局空間負(fù)相關(guān)，其數(shù)值越接近-1，負(fù)相關(guān)程度也越大，即該屬性在空間上差異越大；Moran’sI= 0，則表示全局空間顯著無關(guān)，即各區(qū)域的屬性相互獨(dú)立并在空間上隨機(jī)分布.

局部空間自相關(guān)(Ii)用來指示空間自相關(guān)的空間變異性，描述某空間單元與其鄰域的相似程度[16].其計(jì)算公式為：

當(dāng)Ii﹥0，區(qū)域i與其相鄰區(qū)域存在正相關(guān)關(guān)系，即為“高-高”相關(guān)或“低-低”相關(guān)；當(dāng)Ii﹤0，為負(fù)相關(guān)，即“高-低”關(guān)聯(lián)或“低-高”關(guān)聯(lián)[16].

2 太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)間序列分析

2.1 人口與經(jīng)濟(jì)重心遷移軌跡圖

筆者用各區(qū)(縣)政府所在地代表各區(qū)縣中心，利用區(qū)域重心模型公式計(jì)算出太原市2005年-2015年人口和經(jīng)濟(jì)重心的位置.利用Arcgis10.2制作人口重心遷移圖(0)和經(jīng)濟(jì)重心遷移圖(圖2)，旨在直觀顯示出人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的時(shí)間變動(dòng)趨勢(shì).從中心遷移圖中可以看出，太原市人口重心位于112°31′50″E—112°32′6″E和37°50′30″N—37°50′45″N之間，整體向東南方向小幅度移動(dòng).經(jīng)濟(jì)重心位于112°30′0″E—112°33′0″E和37°47′0″N—37°51′0″N，移動(dòng)方向先東南后西北再東南，變動(dòng)幅度較大.其中變化最大的年份是2005-2007年.

圖1 2005-2015年太原市人口重心遷移圖

圖2 2005-2015年太原市經(jīng)濟(jì)重心遷移圖

2.2 人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的偏離效應(yīng)分析

將人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的經(jīng)緯度移動(dòng)軌跡繪制在笛卡爾坐標(biāo)系中(圖3)，可以清楚地看到2005—2015年人口與經(jīng)濟(jì)重心變動(dòng)的時(shí)空運(yùn)動(dòng)的耦合趨勢(shì).太原市經(jīng)濟(jì)重心的移動(dòng)幅度遠(yuǎn)大于人口重心.從圖表中我們可以明顯看到部分年份人口重心與經(jīng)濟(jì)重心偏離程度很大.這種人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的偏離會(huì)加劇通勤流對(duì)城市交通系統(tǒng)的壓力.同時(shí)太原市經(jīng)濟(jì)和人口要素在聚集過程中出現(xiàn)的偏差和非同步性，也反映了改革開放以來兩種要素流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力和限制力不同.早期政府提倡效率優(yōu)先，過分追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，社會(huì)領(lǐng)域的改革步伐滯后，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的差異使得人口重心的變化幅度較小.隨著近年來太原市對(duì)城市風(fēng)貌和基礎(chǔ)設(shè)施的完善，替代性產(chǎn)業(yè)的進(jìn)駐以及制造企業(yè)的外遷，使得經(jīng)濟(jì)體制改革進(jìn)程加快，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社區(qū)生活條件更趨平衡，人口重心與經(jīng)濟(jì)重心之間的偏差值逐漸減小.對(duì)于人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展是否有時(shí)空耦合性，文章將進(jìn)一步采用定量指標(biāo)進(jìn)行分析.

圖3 2005-2015年太原市經(jīng)濟(jì)重心和人口重心移動(dòng)軌跡對(duì)比圖

3 太原市人口與經(jīng)濟(jì)空間格局

3.1 人口與經(jīng)濟(jì)地理集中度描述性分析

從時(shí)間演變來看，太原市人口地理集中度總體上呈穩(wěn)步提升態(tài)勢(shì)，從2005年的2.29提升到2.64，而經(jīng)濟(jì)地理集中度則略微有所下滑，2005年和2015年太原市經(jīng)濟(jì)地理集中度分別為4.39和4.34.因此，隨著區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移及一體化進(jìn)程的加快，太原市總體人口集中度增加，經(jīng)濟(jì)集中度降低.從區(qū)際差異來看，由表1的描述性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：1)從均值和中值差來看，人口與經(jīng)濟(jì)地理集中度的低值數(shù)據(jù)集中分布，而高值數(shù)據(jù)呈現(xiàn)離散分布狀態(tài).2)從偏差值來看，經(jīng)濟(jì)分布的不均衡遠(yuǎn)大于人口分布的不均衡，人口地理集中度的極值比從58倍增加到87倍，而經(jīng)濟(jì)地理集中度的極值比是從286倍增加到了417倍.3)從動(dòng)態(tài)變化來看，2005年和2015年人口地理集中度的極大值增長(zhǎng)幅度較小，極小值明顯降低，說明太原市人口分散化趨勢(shì)加劇.而經(jīng)濟(jì)地理集中度則是極大值顯著增加，極小值減小，說明經(jīng)濟(jì)地理集中度差異擴(kuò)大.

表1 太原市人口與經(jīng)濟(jì)地理集中度的描述性統(tǒng)計(jì)特征

文章進(jìn)一步將各區(qū)縣的人口和經(jīng)濟(jì)地理集中度指數(shù)進(jìn)行無量綱化處理后得出2005年和2015年人口與經(jīng)濟(jì)地理集中度變化折線圖(圖4)，其結(jié)果顯示：1)人口和經(jīng)濟(jì)集中度高的區(qū)域在迎澤區(qū)、杏花嶺區(qū)和小店區(qū)，尤其是迎澤區(qū)的人口與經(jīng)濟(jì)地理集中度指數(shù)在2005年和2015年的統(tǒng)計(jì)中均是最高值；2)2005年和2015年陽曲縣、婁煩縣、古交市的人口和經(jīng)濟(jì)集中度不高，陽曲縣的人口集中度一直是全市最低值區(qū)域，經(jīng)濟(jì)地理集中度的極小值由陽曲縣變?yōu)閵錈┛h；3)從增長(zhǎng)率的角度來看，集中度增長(zhǎng)最快的區(qū)域是小店區(qū)，除了小店區(qū)、迎澤區(qū)和萬柏林區(qū)以外的其他區(qū)縣的人口地理集中指數(shù)均呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，而小店區(qū)、迎澤區(qū)、杏花嶺區(qū)和陽曲縣的經(jīng)濟(jì)地理集中度則呈正增長(zhǎng)趨勢(shì).這可能與太原市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、政策扶持以及房地產(chǎn)開發(fā)有關(guān).

圖4 2005年和2015年太原市人口與經(jīng)濟(jì)地理集中度指數(shù)無量綱化折線圖

3.2 地理集中度空間分布特征分析

筆者分別選取2005年和2015年人口和經(jīng)濟(jì)地理集中指數(shù)平均值的50%、100%和150%(即1.51、3.01、4.52)作為分界線，對(duì)人口和經(jīng)濟(jì)地理集中指數(shù)進(jìn)行分級(jí)，一共分為4個(gè)等級(jí)的聚集區(qū)：一級(jí)聚集區(qū)(0.00，1.51]、二級(jí)聚集區(qū)(1.51，3.01]、三級(jí)聚集區(qū)(3.01，4.52]和四級(jí)聚集區(qū)(4.52，+∞](0、0).從總體上看，太原市人口與經(jīng)濟(jì)地理集中度的變化不大，表現(xiàn)為核心區(qū)集中度高，邊緣區(qū)縣人口與經(jīng)濟(jì)分散程度較高的空間布局形態(tài).從聚集區(qū)躍遷來看，小店區(qū)的人口和經(jīng)濟(jì)地理集中度已經(jīng)從三級(jí)聚集區(qū)升級(jí)為四級(jí)聚集區(qū)，尖草坪區(qū)的經(jīng)濟(jì)地理集中度已經(jīng)從三級(jí)聚集區(qū)降為二級(jí)聚集區(qū)，人口地理集中度則仍屬于二級(jí)聚集區(qū).這與近年來太原市政府決策和長(zhǎng)期規(guī)劃向南傾斜、重工企業(yè)向郊區(qū)搬遷并保留配套居住區(qū)、太原市1 h通勤圈建設(shè)的推進(jìn)、城市南部和西部城區(qū)大面積拆遷后新樓盤增加的趨勢(shì)息息相關(guān).

圖5 2005、2015年太原市人口地理集中分布圖

太原市2005年和2015年人口地理集中度和經(jīng)濟(jì)地理集中度一直處于最高級(jí)的地區(qū)為迎澤區(qū)和杏花嶺區(qū)，一直處于最低等級(jí)的是陽曲縣、婁煩縣、古交市、清徐縣和晉源區(qū)，其余地區(qū)的人口與經(jīng)濟(jì)地理集中度變化基本一致，由此可以推測(cè)出二者應(yīng)當(dāng)具有一定的空間關(guān)聯(lián)性.基于2005年和2015年太原市人口和經(jīng)濟(jì)地理集中度指標(biāo)，繪制的線性擬合線就顯示二者存在正相關(guān)關(guān)系.從空間分布圖來看，在太原市主城區(qū)周邊的人口和經(jīng)濟(jì)地理集中指數(shù)均較高，陽曲縣、婁煩縣、古交市、清徐縣和晉源區(qū)的人口和經(jīng)濟(jì)地理集中度均較低.一方面是因?yàn)橹鞒菂^(qū)較周邊縣市地理?xiàng)l件優(yōu)越，開發(fā)時(shí)間較早；其次，長(zhǎng)期以來作為太原市政治中心和經(jīng)濟(jì)中心的迎澤區(qū)和杏花嶺區(qū)經(jīng)濟(jì)極化作用和外溢效應(yīng)明顯，能直接帶動(dòng)地理臨近區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，從而在經(jīng)濟(jì)集中的過程中吸引大量的勞動(dòng)力在地理臨近區(qū)域集聚.主城區(qū)人口和經(jīng)濟(jì)集聚程度明顯高于邊緣區(qū)縣.然而人口與經(jīng)濟(jì)地理集中度的空間分布的變動(dòng)也并不完全同步.

圖6 2005、2015年太原市經(jīng)濟(jì)地理集中分布圖

4 太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)性分析

4.1 人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的回歸分析

首先選取2005-2015年太原市人口密度和人均GDP指標(biāo)分別代表太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r.運(yùn)用SPSS 22.0的線性回歸分析工具，對(duì)太原市人口密度與人均GDP的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行定量分析.結(jié)果顯示，二者的相關(guān)系數(shù)為0.859，呈顯著正相關(guān)關(guān)系.根據(jù)表3寫出回歸方程:Y1=355.109+0.04X1.其中，Y1為太原市人口密度，X1為太原市人均地區(qū)生產(chǎn)總值.根據(jù)表4寫出回歸方程得：Y2= -480 100.517+169.807X2.其中Y2為太原市人均地區(qū)生產(chǎn)總值，X2為太原市人口密度.由以上回歸方程可知，目前，太原市某區(qū)縣人口每增加1人可使該地區(qū)的人均地區(qū)生產(chǎn)總值增加169.807元；同理，太原市某區(qū)縣的人均地區(qū)生產(chǎn)總值每增加1 000元，可使該地區(qū)人口約增加4人.由此可知，太原市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口分布具有顯著的正相關(guān)關(guān)系(表2和表3).這種正相關(guān)關(guān)系在空間上是否也存在，兩者的空間一致性水平、地域分布特征及其時(shí)空演變格局具有怎樣的特性.文章將進(jìn)一步引入人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)，以對(duì)太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間一致性進(jìn)行說明.

表2 以太原市人口密度為因變量的回歸分析

表3 以太原市人均地區(qū)生產(chǎn)總值為因變量的回歸分析

4.2 人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間一致性分析

4.2.1 人口經(jīng)濟(jì)一致性類型數(shù)量變化

圖7 太原市人口經(jīng)濟(jì)偏離度變化

太原市共管轄10個(gè)區(qū)縣，從縣域的尺度分析能夠看出各區(qū)縣的發(fā)展程度和區(qū)域間的差異.運(yùn)用人口經(jīng)濟(jì)一致性公式計(jì)算出太原市10個(gè)區(qū)縣的CPE指數(shù)，為了方便時(shí)間變化研究，繪制了2005年和2015年的人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)表(表4).根據(jù)人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)分類標(biāo)準(zhǔn)，從計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出人口經(jīng)濟(jì)基本一致的區(qū)域在2005年有33%，2015年下降到了20%.2005年人口集聚水平高于經(jīng)濟(jì)集聚水平的區(qū)域主要是晉源區(qū)、清徐縣、陽曲縣、婁煩縣、古交市，人口集聚水平低于經(jīng)濟(jì)集聚水平的區(qū)域是迎澤區(qū)和尖草坪區(qū).2015年人口集聚能力高于經(jīng)濟(jì)集聚能力的區(qū)域是萬柏林區(qū)、晉源區(qū)、清徐縣、陽曲縣，人口集聚能力低于經(jīng)濟(jì)集聚能力的區(qū)域是迎澤區(qū)和小店區(qū).這一現(xiàn)象可能是由于近年來太原南部經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快，高附加值的新興產(chǎn)業(yè)逐步在小店區(qū)附近落地，經(jīng)濟(jì)聚集程度加強(qiáng).以重工業(yè)為主要經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)產(chǎn)業(yè)的萬柏林區(qū)由于部分工廠的外遷，使得這些區(qū)域的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值明顯下降，經(jīng)濟(jì)集聚程度下降，而原附屬工業(yè)住宅區(qū)不參與搬遷，人口集聚程度則相對(duì)上升.而晉源區(qū)、陽曲縣、清徐縣、婁煩縣、古交市等區(qū)域的支柱產(chǎn)業(yè)衰退，替代產(chǎn)業(yè)發(fā)展不充分，使得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值相對(duì)數(shù)量少，經(jīng)濟(jì)集聚水平相對(duì)較低.

此外，在太原市各區(qū)縣CPE指數(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用人口經(jīng)濟(jì)偏離度公式，計(jì)算了太原市2005-2015年的CD指數(shù)，揭示太原市2005-2015年人口經(jīng)濟(jì)一致性的變化趨勢(shì).根據(jù)2005-2015年CD指數(shù)變化曲線(圖7)可以看出，太原市人口與經(jīng)濟(jì)的偏離度總體的波動(dòng)趨緩，2005-2015年間的人口經(jīng)濟(jì)偏離度指數(shù)基本上是在1附近波動(dòng)，偏離于0，偏離度數(shù)較大.尤其是2006年的人口經(jīng)濟(jì)偏離度最高.CD指數(shù)的變化呈現(xiàn)出四個(gè)階段的變化：上升—下降—平穩(wěn)—上升.2005-2006年，偏離度由0.7躍升為2.5；2006-2008年，偏離度從2.5跌至0.7；2009年迎來一次小高峰；2010-2012年漸趨平緩；2013年開始偏離度又逐步攀升，有持續(xù)攀升的趨勢(shì)，說明太原市的人口經(jīng)濟(jì)一致性持續(xù)降低，協(xié)調(diào)度下降.

表4 太原各區(qū)縣人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)

4.2.2 人口經(jīng)濟(jì)一致性類型空間分布變化

根據(jù)封志明等構(gòu)建的CPE指數(shù)分類標(biāo)準(zhǔn)，用Arcgis10.2繪制出太原市各區(qū)縣人口經(jīng)濟(jì)一致性類型分布圖(圖8).從各類型區(qū)域的分布來看，2005年和2015年太原市迎澤區(qū)基本保持人口集聚略低于經(jīng)濟(jì)集聚，婁煩縣和陽曲縣一直是人口集聚遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)集聚.總體上是從東南向西北人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)逐步增加.其中晉源區(qū)、古交市、婁煩縣人口集聚相對(duì)于經(jīng)濟(jì)集聚更高，人口經(jīng)濟(jì)一致性程度下降明顯.尖草坪區(qū)由人口集聚略低于經(jīng)濟(jì)集聚變?yōu)槿丝诩叟c經(jīng)濟(jì)集聚基本一致，有保持較高一致性的趨勢(shì).小店區(qū)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快，產(chǎn)業(yè)集聚現(xiàn)象激增使得經(jīng)濟(jì)集聚開始高于人口集聚，人口經(jīng)濟(jì)不一致性程度上升.

圖8 太原市各區(qū)縣人口經(jīng)濟(jì)一致性類型分布圖

因此得出太原市主城區(qū)人口與經(jīng)濟(jì)一致性程度較高，邊緣區(qū)縣人口經(jīng)濟(jì)偏離程度高.目前太原市人口經(jīng)濟(jì)一致性最好的是尖草坪區(qū)和杏花嶺區(qū)，其中杏花嶺區(qū)的人口經(jīng)濟(jì)一致性保持得最好.

4.3 人口經(jīng)濟(jì)一致性空間自相關(guān)性分析

人口經(jīng)濟(jì)一致性類型分布圖反映出太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展一致性在空間上的分布格局，但還沒反映出這種屬性值在空間上的相關(guān)性.因此引入空間自相關(guān)模型來分析人口與經(jīng)濟(jì)一致性的空間內(nèi)在效應(yīng)及其演化過程[17].

4.3.1 全局空間自相關(guān)分析

利用GeoDa1.12對(duì)太原市CPE指數(shù)進(jìn)行了全局空間自相關(guān)分析.采用Queen’s原則的空間權(quán)重矩陣，以標(biāo)準(zhǔn)化后的人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展一致性指數(shù)為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)化后的空間矩陣決定的空間滯后變量為縱坐標(biāo)，繪制出Moran’s I散點(diǎn)圖(0).散點(diǎn)圖顯示2005年、2010年和2015年的Moran’sI指數(shù)分別是0.659 693，0.449 738，0.299 248，均為正值.且在5%的顯著性水平下所得到的Z 值為4.1205，3.818 3，2.506 4，均大于1.96，顯著性檢驗(yàn)為高度顯著.這說明在這三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一致性在空間上顯著的空間正相關(guān)性.由散點(diǎn)圖可以清楚地看到大部分的區(qū)(縣)位于第三象限，屬于 “低—低”集聚.

4.3.2 局部空間自相關(guān)分析

為進(jìn)一步揭示太原市人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)在“領(lǐng)域空間”的自相關(guān)性，采用Local Moran’s I指標(biāo)來測(cè)度太原市某區(qū)(縣)人口經(jīng)濟(jì)一致性與鄰接區(qū)(縣)的一致指數(shù)因子的相關(guān)性.利用GeoDa1.12繪制出2005年和2015年的各區(qū)(縣)CPE指數(shù)LISA集聚圖(圖10)，以揭示人口經(jīng)濟(jì)一致性存在的顯著局部空間集聚現(xiàn)象.由圖10可以看出：古交市從“低-高”集聚區(qū)域變?yōu)椤案?高”集聚區(qū)域，迎澤區(qū)由原來的不顯著變?yōu)椤暗?低”集聚區(qū)域.說明古交市受周邊縣市影響人口集聚逐漸相對(duì)高于經(jīng)濟(jì)集聚；迎澤區(qū)與周圍區(qū)縣的空間人口和經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度增加，人口與經(jīng)濟(jì)集聚的輻射作用增強(qiáng)，使得地理臨近區(qū)域經(jīng)濟(jì)集中化程度遠(yuǎn)高于人口集中度.

圖9 太原市人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)Moran散點(diǎn)圖

圖10 太原市人口經(jīng)濟(jì)一致性指數(shù)LISA集聚圖

5 結(jié)論與討論

1)從時(shí)間上看，2005-2015年人口重心與經(jīng)濟(jì)重心移動(dòng)方向基本一致但人口重心移動(dòng)幅度略小于經(jīng)濟(jì)重心的移動(dòng)幅度.人口重心的移動(dòng)相比于經(jīng)濟(jì)重心呈現(xiàn)出明顯的滯后尾隨效應(yīng).例如2005-2006年經(jīng)濟(jì)重心向東南方向發(fā)生明顯的移動(dòng)，而人口重心是在2009-2010年才開始向東南方向集聚.此外2005年太原市人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的重疊指數(shù)是0.00 076，2015年的重疊指數(shù)是0.011 36，表明太原市人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的運(yùn)動(dòng)軌跡在空間上的耦合態(tài)勢(shì)增加.

2)從空間上看，太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展在11年間的不均衡程度加深.這種不均衡具體體現(xiàn)在太原市人口地理集中度與經(jīng)濟(jì)地理集中度數(shù)值的增加上.2005-2015年間太原市人口地理集中度總體上遠(yuǎn)小于經(jīng)濟(jì)地理集中度，人口集中與經(jīng)濟(jì)集中程度差距明顯.隨著能源產(chǎn)業(yè)的衰落，太原市的經(jīng)濟(jì)增速減緩，人口吸引力減弱.根據(jù)李順勇等的研究表明太原市人口合理性指數(shù)為1.26，太原市仍存在一定的經(jīng)濟(jì)人口上升空間[18].因此，在提高經(jīng)濟(jì)地理集中度的前提下還要注意社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和生活環(huán)境的改善，同步提高經(jīng)濟(jì)集聚水平低的地區(qū)的人口集聚水平.此外太原市西、北、東三面環(huán)山，中南部為河谷平原，整體地形北高南低.主城區(qū)坐落在汾河河谷平原上，自然條件優(yōu)越、交通便利、開發(fā)歷史悠久、經(jīng)濟(jì)和人口集聚程度高，所以主城區(qū)的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)條件自然會(huì)高于城市邊緣區(qū).但隨著太原市經(jīng)濟(jì)體制改革和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移進(jìn)程的加快，太原市經(jīng)濟(jì)發(fā)展在總體上會(huì)更趨均衡，在局部范圍上人口集聚和產(chǎn)業(yè)集聚的現(xiàn)象會(huì)明顯加劇.

3)從太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的描述性指標(biāo)上看，兩者之間存在一定的耦合性.在此基礎(chǔ)上，利用SPSS 22.0對(duì)人口密度和人均GDP生產(chǎn)總值進(jìn)行定量化的回歸分析，得出兩者在數(shù)值上確實(shí)具有正相關(guān)關(guān)系.而兩者的空間關(guān)系則需利用CPE指數(shù)和CD指數(shù)對(duì)人口經(jīng)濟(jì)的一致程度進(jìn)行精確的定量化研究.從人口經(jīng)濟(jì)不一致性指數(shù)的分析得出，太原市不一致指數(shù)的分布存在顯著的“核心—邊緣”差異，核心區(qū)主要是是經(jīng)濟(jì)集聚能力超前于人口集聚能力，而邊緣區(qū)則是由于人口總量相對(duì)高于其地區(qū)生產(chǎn)總值，而非人口總量在區(qū)域內(nèi)過高導(dǎo)致.從太原市人口經(jīng)濟(jì)偏離度指數(shù)看，2005-2015年人口經(jīng)濟(jì)偏離度一直偏離于0且近年來有增強(qiáng)的趨勢(shì).

4)因此,要想促進(jìn)太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)性發(fā)展，解決好人口集聚與經(jīng)濟(jì)集聚的一致性問題才是問題的關(guān)鍵.所以文章對(duì)CPE指數(shù)進(jìn)行了空間自相關(guān)分析，得出太原市人口分布與經(jīng)濟(jì)集聚不一致性在空間上顯著的空間正相關(guān)關(guān)系.太原市CPE指數(shù)逐步在空間上從東到西呈現(xiàn)“低—低”—“不顯著”—“高—高”分布的集聚格局.在調(diào)整人口與經(jīng)濟(jì)的一致程度時(shí)，要著重把握住迎澤區(qū)和古交市這兩個(gè)重點(diǎn)區(qū)域.

總體來看，近11年來太原市人口與經(jīng)濟(jì)空間協(xié)調(diào)發(fā)展兩極分化明顯.邊緣區(qū)縣一致性程度亟需加強(qiáng)，尤其是陽曲縣、婁煩縣、古交市、清徐縣和晉源區(qū)這些經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后的區(qū)域，主要是提高其經(jīng)濟(jì)集聚能力.而迎澤區(qū)、杏花嶺區(qū)和小店區(qū)在保持其經(jīng)濟(jì)集聚能力的基礎(chǔ)上要有針對(duì)性地提高對(duì)高新產(chǎn)業(yè)和相關(guān)技術(shù)人員的吸引力，從而加快太原市形成區(qū)域人口與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展、多層次、全方位的空間格局.