基于空間自相關(guān)的西北五省城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)空間變化分析

王 鈺

(青海師范大學 地理科學學院，青海 西寧 810008)

區(qū)域研究自1960年起逐漸受到學者的廣泛關(guān)注，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的研究是學者們研究區(qū)域結(jié)構(gòu)和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的一個重要切入點[1]，所謂產(chǎn)業(yè)就是國民經(jīng)濟各部門各行業(yè)的總稱，區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)就是指區(qū)域經(jīng)濟中各類產(chǎn)業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系和比例關(guān)系，區(qū)域經(jīng)濟增長與發(fā)展很大程度上取決于區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整[2]。因此,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況是衡量區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展情況的關(guān)鍵因素。西北五省為我國經(jīng)濟發(fā)展落后地區(qū)，位居內(nèi)陸腹地、地處干旱半干旱環(huán)境之下，自然環(huán)境的相對脆弱性與現(xiàn)代生產(chǎn)力發(fā)展之間矛盾突出，近年來西部大開發(fā)戰(zhàn)略、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、“一帶一路”倡議等政策部署刺激了西北地區(qū)的經(jīng)濟增長，加深了西北五省份之間的溝通合作，對西北地區(qū)的產(chǎn)業(yè)帶來一系列影響，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在逐步升級，各省市、州產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)也在逐漸變化；為進一步實現(xiàn)西北地區(qū)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)發(fā)展尤為重要，探究西北地區(qū)5個省份之間的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系演變對于西北地區(qū)的經(jīng)濟增長、居民的生活水平以及生態(tài)環(huán)境建設的優(yōu)劣狀況具有重要的現(xiàn)實意義。筆者考察2009年～2017年9年間西北地區(qū)三次產(chǎn)業(yè)的空間結(jié)構(gòu)變化情況，了解西北五省三次產(chǎn)業(yè)的空間分布特點和集聚狀態(tài)變化情況，以期為西北五省產(chǎn)業(yè)合理布局以及資源在空間上的有效配置提供理論參考。

1 研究區(qū)概況

西北五省即西北五省區(qū)包括青海省、甘肅省、陜西省、新疆維吾爾自治區(qū)、寧夏回族自治區(qū)。從全國范圍來看，西北五省區(qū)屬于我國落后的連片地區(qū)，五省區(qū)共304.3萬平方公里，占全國面積的31.7%[3]，該地區(qū)以民族眾多、腹地遼闊、區(qū)位顯赫、地緣優(yōu)勢突出、開發(fā)潛力巨大等特點，成為中國七大區(qū)域中一個特色鮮明又極具發(fā)展?jié)摿Φ膮^(qū)域[4]，西北地區(qū)的發(fā)展問題也一直被政府和學者們所關(guān)注。2009年西北五省三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例為：11.4∶1.4∶1，2017年三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比例為：1∶5.17∶4.73，根據(jù)庫茲涅茨法則可知，西北五省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)朝著第一產(chǎn)業(yè)比重下降，二、三產(chǎn)業(yè)比重逐漸上升的方向演變。

2 數(shù)據(jù)來源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

筆者選取2009年、2013年、2017年3個時間段為時間樣點，以西北五省各年份三次產(chǎn)業(yè)占GDP總產(chǎn)值的比重作為指標數(shù)據(jù)，運用Geoda軟件計算5個省份各年段各項指標的空間相關(guān)性，由此對西北五省近10年間的三次產(chǎn)業(yè)空間結(jié)構(gòu)演變過程進行分析，本文數(shù)據(jù)來源于《青海統(tǒng)計年鑒》《甘肅統(tǒng)計年鑒》《陜西統(tǒng)計年鑒》《寧夏統(tǒng)計年鑒》《新疆統(tǒng)計年鑒》，數(shù)據(jù)真實可靠。

2.2 方法介紹

筆者采用空間自相關(guān)分析的方法分析西北五省各產(chǎn)業(yè)之間的空間相互關(guān)系。地理學第一定律指出，任何東西與別的東西之間都是相關(guān)的，但近處的東西比遠處的東西相關(guān)性更強[5]，空間自相關(guān)分析的目的是確定某一變量是否在空間上相關(guān)，其相關(guān)程度如何?？臻g自相關(guān)系數(shù)常用來定量地描述事物在空間上的依賴關(guān)系，具體地說，空間自相關(guān)系數(shù)是來度量變量在空間上的分布特征及其對領(lǐng)域的影響程度。若某一變量的值隨著測定距離的縮小而變得更相似，這一變量呈空間正相關(guān)；若所測值隨距離的縮小而更為不同，則稱之為空間負相關(guān)；若所測值不表現(xiàn)出任何空間依賴關(guān)系，那么這一變量表現(xiàn)出空間不相關(guān)性或空間隨機性。

空間自相關(guān)分析方法的度量分為全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)，全局空間自相關(guān)側(cè)重于分析空間對象的屬性值在整個區(qū)域內(nèi)的空間分布狀態(tài)及模式，常用的統(tǒng)計量有Moran’I系數(shù)和Getis’G系數(shù)，筆者采用Moran’I系數(shù)對52個市、州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的全局空間自相關(guān)分析，Moran’I統(tǒng)計量能夠反映空間鄰接或鄰近區(qū)域單元屬性值的相似程度，Moran’I值的取值范圍[-1，1]，若Moran’I>0且顯著，說明各變量之間呈集聚狀態(tài)，且其值越接近于1，說明集聚傾向越強烈，若Moran’I<0，說明變量之間呈分散狀態(tài)，且其值越接近于-1，分散狀態(tài)越強[6]。

全局空間自相關(guān)的檢驗前提是區(qū)域均質(zhì)性假設，然而，現(xiàn)實中異質(zhì)性更為常見，因此，全局上高度自相關(guān)并不代表著局部也高度相關(guān)?？臻g局部自相關(guān)通過比較觀測值和相鄰值與全局的關(guān)系，能更準確地把握局部空間要素的集聚與分異特征。常用的局部統(tǒng)計量有LISA統(tǒng)計量和G統(tǒng)計量，其中LISA統(tǒng)計量為Moran’I的局部化版本，本文采用LISA統(tǒng)計量測度西北五省52個市州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的局部空間相關(guān)性。其計算公式如下：

式中，wij為空間權(quán)重矩陣的行標準化形式。Ii正值表示該空間單元與鄰近單元的屬性值相似，Ii負值表示該空間單元與鄰近單元的屬性值相異。

3 西北五省產(chǎn)業(yè)空間結(jié)構(gòu)演變情況

3.1 全局空間自相關(guān)分析

筆者采用Geoda軟件計算52個市州2009年、2013年、2017年3個年段產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)的全局空間自相關(guān)系數(shù)，得到3個年段的Moran’I 指數(shù)(見表1)。

表1 西北五省三次產(chǎn)業(yè)Moran’I指數(shù)

從整體全局空間指數(shù)來看，西北五省各城市第一產(chǎn)業(yè)從2009年～2017年始終呈空間正相關(guān)，說明各城市第一產(chǎn)業(yè)始終呈現(xiàn)空間集聚狀態(tài)，但從集聚的程度上來看，9年間西北五省第一產(chǎn)業(yè)的空間集聚狀態(tài)逐漸減弱，各城市之間第一產(chǎn)業(yè)的相互作用逐漸變??；第二產(chǎn)業(yè)2009年～2013年各城市空間相互作用逐漸增強，說明西北五省各城市第二產(chǎn)業(yè)的交流增加，發(fā)展好的城市能夠帶動周邊發(fā)展狀況欠佳的城市，形成空間集聚狀態(tài)，但2013年～2017年第二產(chǎn)業(yè)逐漸呈現(xiàn)空間分散狀態(tài)，各城市之間第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展差異性逐漸拉大。第三產(chǎn)業(yè)上來看，2009年西北五省各城市第三產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)空間正相關(guān)，說明各城市第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展差異性較小具有集聚效應，但2013年開始，這種集聚狀態(tài)逐漸減弱，各城市第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)隨機分布模式，城市之間的差異性加大，2017年第三產(chǎn)業(yè)分散趨勢雖有緩解但各城市之間仍呈現(xiàn)負向的空間相關(guān)關(guān)系。

3.2 局部空間自相關(guān)分析

對52個市州三次產(chǎn)業(yè)進行LISA集聚分析，得到如下結(jié)果[7](見圖1～圖9)。

圖1 2009年西北五省第一產(chǎn)業(yè)Lisa散點圖2 2009年西北五省第二產(chǎn)業(yè)Lisa散點

圖3 2009年西北五省第三產(chǎn)業(yè)Lisa散點圖4 2013年西北五省第一產(chǎn)業(yè)Lisa散點

圖5 2013年西北五省第二產(chǎn)業(yè)Lisa散點圖6 2013年西北五省第三產(chǎn)業(yè)Lisa散點

圖7 2017年西北五省第一產(chǎn)業(yè)Lisa散點圖8 2017年西北五省第二產(chǎn)業(yè)Lisa散點

圖9 2017年西北五省第三產(chǎn)業(yè)Lisa散點

第一產(chǎn)業(yè)：主要集中表現(xiàn)為“HL型”和“LL型”，說明大多數(shù)西北五省的市州第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚未形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的步調(diào)。其中：“HL型”的城市主要為定西市、武威市、平?jīng)鍪?、張掖市、天水市、咸陽市、商洛市、漢中市、塔城地區(qū)、昌吉回族自治州、阿勒泰區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州、固原市，以甘肅省的城市居多，這些城市依靠豐富的資源和有利的條件其第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較好，但是周邊地區(qū)的城市由于自身資源條件等問題的存在第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展欠佳，與以上這些優(yōu)先發(fā)展起來的城市之間差異明顯，發(fā)展水平較優(yōu)的城市擴散作用未能顯現(xiàn)；“LL型”的城市主要為：慶陽市、酒泉市、金昌市、嘉峪關(guān)市、西安市、延安市、榆林市、寶雞市、安康市、石嘴山市、銅川市、吳忠市、中衛(wèi)市、楊凌示范區(qū)、烏魯木齊市、吐魯番市、哈密市、海西州，其中以陜西省和寧夏回族自治區(qū)的城市居多，以上城市的第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較慢，且周邊地區(qū)的第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展同樣處于低水平狀態(tài)。原因在于以上城市以西安市、烏魯木齊市為首均屬西北五省經(jīng)濟發(fā)展高水平城市，城市發(fā)展主要以二、三產(chǎn)業(yè)為主，第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展有所欠缺，第一產(chǎn)業(yè)是城市發(fā)展的根基不容忽視，未來上述城市第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展有必要整體抱團發(fā)展形成穩(wěn)固的城市發(fā)展根基。

第二產(chǎn)業(yè)：2013年之前第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)逐漸向好趨勢，各城市之間的聯(lián)系交流加強空間集聚效應明顯，但至2017年這種正向的空間相互作用逐漸減弱，第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展差距拉大。2009年～2013年第二產(chǎn)業(yè)主要表現(xiàn)為“HH”型，各城市第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展有同步發(fā)展的趨勢，主要城市包括：酒泉市、延安市、嘉峪關(guān)市、海西州、吐魯番市、巴音郭楞蒙古自治州、石河子市、吳忠市，這些城市第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，集聚大量的資本、勞動力和市場等資源并通過擴散作用對周邊城市形成拉動作用和集聚效應，進而縮小區(qū)域第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展的差距，促使區(qū)域同步發(fā)展穩(wěn)定格局的形成。2017年從局部空間相關(guān)分析來看，城市第二產(chǎn)業(yè)的格局主要以“LL”型為主，包括城市海南州、黃南州、寶雞市、咸陽市、哈密市、安康市、商洛市、銀川市、金昌市、慶陽市、博爾塔拉蒙古自治州。上述城市的第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較慢且周圍城市第二產(chǎn)業(yè)也屬低水平地區(qū)難以互相拉動，促使整體5個省份第二產(chǎn)業(yè)空間相關(guān)性降低，屬于西北五省第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“貧困地區(qū)”。未來應該對其第二產(chǎn)業(yè)的集群化發(fā)展通過政策傾斜、產(chǎn)業(yè)扶持等措施進行重點開發(fā)，促使西北五省第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展回歸正向穩(wěn)定的空間相互作用。

第三產(chǎn)業(yè)：從局部空間性分析可知，西北五省各城市第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展其空間關(guān)系一直尚不穩(wěn)定，以“LH”型的格局為主，主要城市包括海東市、黃南州、海南州、吳忠市、平?jīng)鍪小足y市、咸陽市、石嘴山市、吐魯番市、金昌市。這些城市多屬所在省份核心城市的邊緣城市，其第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平低，但周邊其他城市的旅游業(yè)、服務業(yè)等三次產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況較好，因此形成區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“低洼”地區(qū)，由于周邊其他城市憑借先天發(fā)達的區(qū)位優(yōu)勢和資源稟賦等條件第三產(chǎn)業(yè)得以優(yōu)先發(fā)展，占據(jù)了大量的資本、勞動力市場等資源，使得以上城市第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢且前景不樂觀，因此，這些城市的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展不能急于求成，應該立足于自身發(fā)展優(yōu)，揚長避短，實施差異化發(fā)展模式，走符合自身發(fā)展特色的道路。

4 結(jié)論

西北五省作為我國欠發(fā)達地區(qū)的省份其經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整問題一直備受關(guān)注，筆者探討了52個市、州三次產(chǎn)業(yè)的空間關(guān)系，認為西北五省各城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間依賴性普遍較小，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展尚未形成穩(wěn)定的空間格局，三次產(chǎn)業(yè)的發(fā)展差異性較明顯，整體上還呈現(xiàn)較為分散的格局，各城市之間的溝通交流有待提升。其中第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是區(qū)域發(fā)展的基礎(chǔ)，部分發(fā)展較快的城市在關(guān)注二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時也不容忽視第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，避免形成城市發(fā)展產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的短板，西北五省由于區(qū)位上的劣勢和地廣人稀的區(qū)域特點，其本身二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展較東部發(fā)達省份速度緩慢，發(fā)展較好的省份陜西省、甘肅省第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，其他省份的部分城市依靠旅游業(yè)第三產(chǎn)業(yè)得以發(fā)展，發(fā)展較好的省份對周邊省份的拉動作用不強，發(fā)展較快的城市對周圍城市的集聚效應也不強烈，因此，未來西北五省各城市之間需加強合作交流，依靠政策指引和產(chǎn)業(yè)扶持形成同步發(fā)展的態(tài)勢，重點發(fā)展城市帶動、引導發(fā)展欠佳的城市協(xié)調(diào)發(fā)展，早日實現(xiàn)西北欠發(fā)達地區(qū)的突破性發(fā)展，向區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展方向邁進。