多变量驱动的江苏县域经济空间格局演化_柯文前

《多变量驱动的江苏县域经济空间格局演化_柯文前》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多变量驱动的江苏县域经济空间格局演化_柯文前（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、地 理 学 报 ACTA GEOGRAPHICA SINICA 第68 卷 第6 期 2013 年6 月 Vol.68,No.6 June,2013 收稿日期：2012-07-26; 修订 日期：2013-03-18 基 金 项 目 ： 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 (41071084; 41001074; 41201377) Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.41071084; No.41001074; No.41201377 作 者 简 介 ： 柯文前 (1988-), 男, 福建晋江人, 人

2、文地理学在读博士 。主要研究方向: 区域空间结构与区域发展 。 E-mail: 通 讯 作 者 ： 俞肇元 (1984-), 男, 安徽南陵人, 博士, 讲师。研究方向: 地理建模与地理信息系统 。 E-mail: 802-812 页 多变量驱动的江苏县域经济空间格局演化 柯文前, 陆玉麒, 俞肇元, 王 晗, 马颖忆 ( 南京师范大学地理科学学院, 南京 210023) 摘 要 ： 针 对 现 有 区 域 空 间 格 局 演 化 对 影 响 要 素 及 其 作 用 关 系 研 究 缺 失 的 问 题 ， 本 文 通 过 分 位 数 回 归 建 立 江 苏 省2000-2010 年 县 域

3、 经 济 的 变 量 关 系 模 型 ， 并 在 结 合ESDA 空 间 关 联 模 型 的 基 础 上 对 其 空 间 演 化 格 局 进 行 研 究 ， 得 出 以 下 结 论 ： 变 量 揭 示 的 区 域 格 局 演 化 的 空 间 关 联 特 征 有 强 化 的 表 现 ， 但 不 同 变 量 在 不 同 时 段 分 异 特 征 不 同 。 ESDA 探 测 发 现 经 济 发 展 与 变 量 演 化 过 程 可 能 的 潜 在 关 系 不 同 而 出 现 不 同 类 型 区 空 间 对 应 程 度 的 差 异 ， 分 位 数 回 归 给 出 了 不 同 变 量 对 不 同 分 位

4、地 区 边 际 效 应 影 响 程 度 不 同 的 细 致 信 息 ， 从 而 证 实 了 上 述 关 系 的 存 在 。 分 位 数 回 归 最 优 拟 合 值 揭 示 区 域 经 济 演 化 格 局 与 实 际 吻 合 度 较 高 ， 即 形 成 “ 苏 锡 ” 核 心 热 点 区 和 “ 淮 宿 ” 核 心 冷 点 区 的 “ 圈 层 结 构 ” ， 且 低 值 簇 内 部 的 演 化 分 异 趋 势 大 于 高 值 簇 而 表 现 出 核 心 冷 点 区 显 著 的 “ 内 陆 化 ” 与 次 核 心 冷 点 区 的 “ 沿 海 化 ” 特 征 ， “ 高 值 簇 ” 与 “ 低 值

5、簇 ” 分 界线一直稳定于苏中地区 。 关键词 ：多变量驱动 ； 空间格局演化；区域经济；江苏省 1 引言 区 域 经 济 系 统 受 多 要 素 ( 变 量) 共 同 影 响 下 ， 表 现 出 不 同 的 区 域 空 间 格 局 特 征 。 建 基 于 古 典 区 位 论 的 区 域 空 间 结 构 理 论 主 要 针 对 不 同 区 域 空 间 格 局 特 征 及 其 演 化 驱 动 机 理 的 规 律 性 分 析 而 提 炼 具 有 普 适 的 空 间 结 构 模 式 ， 从 而 进 一 步 指 导 区 域 开 发 实 践 ， 是 区 域 空 间 结 构 与 区 域 经 济 研 究 的

6、 重 点 与 难 点 。 国 内 外 学 者 经 过 不 断 探 索 ， 提 炼 出 了 多 种 不 同 的 空 间 结 构理论模式 1-5 ，使得区域空间结构理论取得了长足的发展 。 现 有 多 数 区 域 空 间 格 局 与 空 间 结 构 研 究 中 ， 基 于 社 会 经 济 要 素 等 单 指 标 的 区 域 空 间 格 局 及 其 演 化 过 程 的 特 征 分 析 、 基 于 综 合 指 数 计 算 的 区 域 空 间 要 素 演 变 分 析 和 基 于 可 达 性 技 术 的 空 间 结 构 模 拟 分 析 是 常 见 方 法 6-10 。 然 而 ， 上 述 方 法 从 本

7、质 上 仍 为 单 一 指 标 驱 动 的 分 析 方 法 ， 未 能 有 效 整 合 多 变 量 对 区 域 空 间 格 局 驱 动 的 关 系 结 构 与 演 化 过 程 ， 在 现 有 空 间 格 局 分 析 模 型 中 ， 多 变 量 要 素 关 系 的 缺 乏 使 得 其 分 析 往 往 偏 离 区 域 经 济 系 统 演 化 的 真 实 机 理 ， 导 致 对 区 域 空 间 格 局 理 解 与 研 究 的 歧 义 性 11-13 ， 即 不 同 视 角 下 提 炼 的 区 域 空 间 结 构 模 式 可 能 不 完 全 一 致 4-5, 14 。 选 择 合 适 的 样 区 构

8、建 内 蕴 影 响 机 理 的 多 变 量 时 空 演 化 格 局 分 析 方 法进行论证 ， 对于区域空间结构的理论与实践研究均具有重要的促进作用 。 受 社 会 经 济 序 列 非 平 稳 性 、 非 线 性 以 及 复 杂 性 等 影 响 ， 传 统OLS 均 值 回 归 、 空 间 加 权 回 归 和 空 间 自 回 归 模 型 因 对 变 量 的 分 布 要 求 较 强 的 先 验 假 设 ， 导 致 在 与 空 间 格 局 分 析 模 型 整 合 上 存 在 困 难 ， 在 对 相 关 指 标 的 拟 合 精 度 以 及 揭 示 隐 含 于 多 指 标 时 空 序 列 中 复 杂

9、的 相 互 作 用 关 系 方 面 仍 存 不 足 15-16 。 而 非 参 数 回 归 方 法 因 其 没 有 固 定 的 函 数 形 式 且 模 型 完 全 由 数 据 驱 动 ， 具 有 适 应 能 力 强 与 稳 健 性 高 等 特 点 ， 从 而 在 揭 示 变 量 相 互 作 用 关 系 方 面 显 示 出6 期 柯文前 等 ： 多变量驱动的江苏县域经济空间格局演化 极大的优势 。 寻 找 对 数 据 分 布 具 有 较 为 宽 松 或 无 先 验 限 制 ， 并 能 对 潜 在 关 系 深 度 挖 掘 的 基 础 上 进 行 指 标 精 确 拟 合 的 演 化 机 理 的 非

10、参 数 分 析 方 法 是 实 现 机 理 模 型 与 空 间 格 局 分 析 模 型 有 效 整 合 的 前 提 条 件 。 本 文 拟 通 过 探 索 性 空 间 数 据 分 析 方 法 (ESDA) 在 对 不 同 变 量 空 间 分 布 特 征 充 分 挖 掘 的 基 础 上 发 现 可 能 隐 含 于 变 量 之 间 的 潜 在 关 系 ， 进 而 尝 试 以 非 参 数 的 分 位 数 回 归 方 法 构 建 多 变 量 关 系 模 型 证 实 ， 并 从 变 量 关 系 模 型 与 空 间 格 局 分 析 模 型 整 合 的 视 角 ， 对 区 域 空 间 格 局 的 演 化 过

11、 程 进 行 分 析 ， 或 可 为 区 域 经 济 发 展 与 区 域 空 间 结 构 演 化 机 理 的 深 入 分 析 提供新的理论模型与分析工具 。 2 研究方法 、 区域概况与变量确定 2. 1 变量关系模型与 ESDA 空间格局分析模型 分 位 数 回 归 模 型 通 过 多 个 不 同 分 位 函 数 来 估 计 整 体 模 型 ， 极 大 放 松 了 对 数 据 分 布 的 要 求 ， 不 仅 可 处 理 具 有 复 杂 分 布 结 构 的 非 正 态 、 非 平 稳 的 经 济 数 据 ， 更 可 从 数 据 分 布 结 构 入 手 ， 对 自 变 量 与 因 变 量 的 条

12、 件 分 布 进 行 统 计 性 描 述 ， 有 效 挖 掘 已 有 数 据 中 的 相 关 信 息 。 其 回 归 方 程 具 有 较 强 的 稳 健 性 与 鲁 棒 性 ， 在 揭 示 变 量 分 布 与 时 空 分 布 的 内 在 机 理 方 面 具 有 独 特的优势 17 。 若一组独立变量 X 与响应变量 Y 满足高斯马尔可夫假设 ， 则 分位数为 ： Q( | x) = infy:F Y ( | y x) , (0,1) (1) 可得出线性条件分位数的一般表达式为 ： Q( | x) = X ( ) (2) 分位数回归模型 () 的参数采用加权残差绝对值之和的方法估计 ： ( )

13、= arg m i n R P i = 1 n (y i -x i ( ) = argmin R P i i:y i x i | |y i - x i + i i:y i x i (1- ) | |y i - x i (3) 式 中 ：I() 为 示 性 函 数 。 随 着 分 位 数 在 (0,1) 区 间 内 变 化 ， 可 得 到 不 同 分 位 水 平 下 响 应 变 量与解释变量的回归方程 。 以 探 索 性 空 间 数 据 分 析 (Exploratory Spatial Data Analysis, ESDA) 为 代 表 的 空 间 格 局 分 析 模 型 可 通 过 图 形

14、、 图 表 及 地 图 等 可 视 化 技 术 对 指 标 空 间 格 局 特 征 进 行 有 效 探 测 ， 并 通 过 空 间 自 相 关 对 空 间 数 据 的 性 质 进 行 分 析 与 鉴 别 18-19 。 主 要 表 征 指 数 为 全 局 空 间 自 相 关 的 Morans I 指 数 和 全 局G 系 数 及 局 部 空 间 自 相 关 的Getis-Ord Gi* 指 数 。 全 局 统 计 量 用 于 探 测 研 究 区 的 空 间 自 相 关 程 度 ； 局 部 统 计 量 探 测 空 间 上 是 否 存 在 显 著 的 高 值 与 低 值 ， 通 过 判 断 指 数

15、 标 准 化 后 的Z 值 划 分 “ 热 点 区 ” 和 “ 冷 点 区 ” ， 如 果Z 值 为 正 且 显 著 ， 表 明 高 值 空 间 集 聚 即 热 点 区 ； 反 之 ， 如 果Z 值 为 负 且 显 著 ， 表 明 低 值 空 间 集 聚 即 冷 点 区 。 本 文 采 用 以 上 三 个 指 数 测 度 全 局 与 局 部 空 间 关 联 特 征 ， 空 间 权 重 矩 阵 定 义 一 阶 邻 接 为1 ， 非 邻 接 为0 ， 在ArcGIS 操作中进行行标准化 ， 相关公式参照已有文献 20-21 。 2. 2 研究区概况与变量确定 江 苏 省 自 改 革 开 放 以 来

16、 ， 区 域 经 济 实 现 了 快 速 增 长 ， 成 为 中 国 沿 海 地 区 发 展 最 快 与 最 具 活 力 的 省 份 之 一 ， 然 而 ， 区 域 内 部 的 差 异 也 逐 渐 扩 大 ，1990 年 发 展 最 快 的 无 锡 市 区 人 均GDP 与 铜 山 县 相 差13 倍 ， 到 了2010 年 发 展 水 平 最 高 与 最 低 的 县 市 差 距 更 加 悬 殊 ， 丰 县 仅 为 昆 山 市 的4% 。 在 此 差 异 基 础 上 形 成 的 区 域 经 济 极 端 不 平 衡 的 分 异 格 局 已 成 为 一 个 典 型， 对其进行深入分析可为缩小区域差异研究提供决策参考 。 影 响 区 域 经 济 发 展 的