作者簡介:張怡爽(1990.2-),女,甘肅省民勤縣,碩士研究生,區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)。
摘要:目前區(qū)域經(jīng)濟(jì)已然成為經(jīng)濟(jì)研究中的一個熱點(diǎn),傳統(tǒng)的區(qū)域研經(jīng)濟(jì)究方法很難真正反映區(qū)域空間與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,近年來許多關(guān)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的研究轉(zhuǎn)向應(yīng)用地理空間系統(tǒng)來分析經(jīng)濟(jì)在不同區(qū)域之間的差異、相關(guān)性等指標(biāo)。本文從區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)的幾個研究方向和地理信息系統(tǒng)地多種應(yīng)用方法進(jìn)行綜述,總結(jié)近幾年地理信息系統(tǒng)在區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用,并對它的前景進(jìn)行展望。
關(guān)鍵詞:GIS;區(qū)域經(jīng)濟(jì);區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局
一、引言
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)是一種為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(1998年,美國國家地理信息與分析中心定義)。
地理信息系統(tǒng)的概念首先是由加拿大人Roger Tomlinson于1962年提出,建立了國際上首個擁有實際價值的地理信息系統(tǒng)——加拿大地理信息系統(tǒng)(Canada Geographic Information System簡稱”CGIS”)以來,地理信息系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)獲得了長足的發(fā)展[1]。
我國的GIS相對于其他國家起步較晚,初次提出改倡議是在70年代末。80年代后開始加速發(fā)展,在理論探索、實驗技術(shù)以及軟件開發(fā)和系統(tǒng)建立、人才培養(yǎng)等領(lǐng)域都獲得了較大進(jìn)展[2]。
區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)是地理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)相互交叉形成的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)。區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)主要研究區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)與區(qū)域之間關(guān)系的科學(xué),它主要闡述的是:如何實現(xiàn)一個區(qū)域的經(jīng)濟(jì)增長以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展和各個區(qū)域的相互聯(lián)系是怎樣的還有其在全國勞動地域不同的分工地位[3]
未來的區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)將會朝著綜合化以及多樣化的趨勢發(fā)展。這種發(fā)展趨勢主要是由于區(qū)域經(jīng)濟(jì)日漸增多的復(fù)雜、多樣化問題。園區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化的發(fā)展、人口的區(qū)域分布、人口和資源的區(qū)域流動、區(qū)域競爭力、企業(yè)區(qū)位的選擇、家庭區(qū)位的選擇、住宅區(qū)位的選擇等都成為了研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)的主要難題。
二、文獻(xiàn)綜述
1、GIS在區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得我們處于一個信息大爆炸的環(huán)境,因為這些技術(shù)的存在讓信息快速傳遞成為可能,這也加快了全球經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程,在此影響下產(chǎn)生了許多新的生產(chǎn)方式,同時這也深深的影響了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的規(guī)劃發(fā)展。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,全球絕大多數(shù)的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)都與所處的空間密切相關(guān),區(qū)域經(jīng)濟(jì)的分析與決策也就更多的凸顯出了“空間”元素。目前運(yùn)用廣泛的區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究的方法就是把GIS技術(shù)運(yùn)用到相關(guān)的分析決策中去,經(jīng)過實踐檢驗,這種技術(shù)方法的運(yùn)用對于人們的決策有很大的幫助,且取得了不錯的效果,因此其也受到越來越多的人的青睞。[5]。
隨著近幾年計算機(jī)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,使GIS技術(shù)更加廣泛的運(yùn)用,但是傳統(tǒng)的分析方法是不能判斷和鑒定一些存在與區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系,使用GIS技術(shù)能直觀分析出這些聯(lián)系。GIS技術(shù)將各類與空間相關(guān)的數(shù)據(jù)和地理位置相互聯(lián)系組建模型而這也是它的關(guān)鍵特征,因此能夠從空間的角度去表述和洞悉各類數(shù)據(jù)。以下幾個方面概括GIS技術(shù)在區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用:(1)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異特征和區(qū)域之間相關(guān)性進(jìn)行分析。(2)對區(qū)域空間格局進(jìn)行分析。(3)對區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行分析等。
2、總體情況
本文利用CNKI的網(wǎng)絡(luò)平臺,以及6類數(shù)據(jù)庫為奠基對1991年至2013年的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行關(guān)鍵詞檢索(表1),分析結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)。在其研究內(nèi)容上,首先按照年限統(tǒng)計并分析,用文獻(xiàn)的數(shù)量來反映研究的進(jìn)程;然后每四年作為一個基點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)檢索,文獻(xiàn)的被引用次數(shù)作為參考材料,最終分析每個階段的研究內(nèi)容重點(diǎn)、趨勢。在研究方法的檢索上,細(xì)化拆分主要研究方法,以13年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為研究方法分析的要點(diǎn)和趨勢。
6類數(shù)據(jù)庫:中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫,中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫,中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫,中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫,中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫,中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫增刊。
3、對區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異特征和區(qū)域之間的相關(guān)性進(jìn)行分析
曾慶泳,陳忠暖(2007)通過計算各地市人均GDP的空間自相關(guān)系數(shù)MoransI值,而揭示了經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域差異正在逐年增大[7]。陳學(xué)剛,楊兆萍(2008)利用空間的自相關(guān)分析,證實新疆縣域經(jīng)濟(jì)差距的先減小而后緩慢擴(kuò)大的現(xiàn)象[8]。王世杰,趙軍(2009)將視角轉(zhuǎn)向中國西北地區(qū)甘肅省,通過對人均GDP全局自相關(guān)分析和局域空間自相關(guān)分析。得出甘肅省人均GDP水平呈現(xiàn)出較強(qiáng)的空間集聚性,且形成了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩個空間聚集中心—以嘉峪關(guān)、酒泉為中心的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和以臨夏、甘南等欠發(fā)達(dá)地區(qū)。發(fā)達(dá)地區(qū)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)發(fā)展有逐漸縮小趨勢,欠發(fā)達(dá)地區(qū)內(nèi)部差異日漸擴(kuò)大[9]。
徐淑麗,陳斐(2005)利用年均GDP增長速度的數(shù)據(jù),繪制出新疆省各縣市年均GDP增長速度空間模式圖。分析各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢及差異[10]。同樣,胡利平,彭月,魏虹(2011)利用人均GDP和年均GDP增長速度的數(shù)據(jù),繪制出三峽庫區(qū)各縣域人均GDP和年均GDP增長速度空間模式圖。分析各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢及差異[11]。
曾永明,張果(2010)用因子分析法,結(jié)合探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)方法與GIS和GeoDA空間分析工具,得出四川縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異性及空間分異特征[12]。
吳克華,車家驤,蘇維詞(2008)借助GIS空間分析及可視化表達(dá)功能,從經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平空間差異及經(jīng)濟(jì)與環(huán)境因素空間相關(guān)性的角度挖掘新的信息,進(jìn)一步說明環(huán)境因素對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的約束程度和促進(jìn)作用。并將采集的縣域經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)及環(huán)境因子輸入GIS數(shù)據(jù)庫,建立屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。根據(jù)反距離權(quán)重(IDW)插值方法生成貴州省人均GDP空間異圖[13]。
朱麗霞,敖榮軍(2011)試圖對區(qū)域化的外部經(jīng)濟(jì)提供更好的實證研。擬用空間自相關(guān)來驗證以中心城市為圓心,20km緩沖區(qū)內(nèi)的就業(yè)和70km緩沖區(qū)的就業(yè)存在著差異,從而驗證技術(shù)外部性的擴(kuò)散范圍。實證的結(jié)果證實了本文的假設(shè)區(qū)域化外部經(jīng)濟(jì)的存在,并在距離中心城市1小時車程的范圍內(nèi)起作用,區(qū)域化外部經(jīng)濟(jì)作用的結(jié)果是多中心城市[14]。
李恒凱,劉小生,陳優(yōu)良(2011)提出以GIS作為數(shù)據(jù)管理和模型集成平臺,采用完全一體化的集成方式,對區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析中常用的統(tǒng)計分析模型利用GIS進(jìn)行重新構(gòu)建,并基于這些模型,開發(fā)出了基于GIS的區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計分析系統(tǒng),為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)計分析提供了實用的技術(shù)方法[15]。
曹芳東,黃震方,吳江(2011)運(yùn)用不平衡指數(shù)和空間統(tǒng)計模型對江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)行定量研究,并結(jié)合GIS的空間分析功能,系統(tǒng)分析了江蘇省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展時空差異及空間格局演化。探討了引起空間差異存在的原因是規(guī)模企業(yè)空間分布差異及人才空間分布差異[16]。
4、對區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間格局進(jìn)行分析
郭紅,姜春暉,李曉越等人(2009)對東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)演變與發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析,方法是將GDP按一種特別的方式劃分成五個等級,進(jìn)而用MapInfo這個軟件繪制出經(jīng)濟(jì)狀況范圍分布圖,從圖中發(fā)現(xiàn)東北地區(qū)也完成了從點(diǎn)軸式經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)向空間經(jīng)濟(jì)一體化模式的演化,并且是沿著交通線發(fā)展[17]。
王宜強(qiáng),王彬,李傳華等人(2012)創(chuàng)造性的將GIS技術(shù)應(yīng)用到對民營經(jīng)濟(jì)的研究中去,根據(jù)福建省民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù),利用GIS技術(shù),探討其民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局以及發(fā)展趨勢,從區(qū)域整體的角度深刻揭示福建省民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、空間內(nèi)部差異,以及社會響應(yīng),對促進(jìn)未來福建省民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展和全省經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和應(yīng)用參考。其中作者將各個經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析,并做了重心分析,直觀的看到福建省民營經(jīng)濟(jì)空間分布呈現(xiàn)出顯著的自相關(guān)特征,從而顯示空間集聚特征明顯[18]。
曾月娥,伍世代,李永實(2011)采用區(qū)域重心模型,從經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)等主要重心的遷移分析泉州市區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異,并提出各縣市協(xié)調(diào)發(fā)展的建議[19]。
5、對區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行分析
張偉(2010)應(yīng)用了GIS技術(shù)和結(jié)構(gòu)偏離度研究方法通過對1999年與2008年貴州省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)空間演化對比分析,得出各縣(區(qū))產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演化方向都基本遵循配第克拉克定理,貴州省各縣(區(qū))產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)空間演化顯現(xiàn)出極強(qiáng)的差異性等結(jié)論[20]。
吳木旺,查良松(2005)提出了一個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化能力的概念,應(yīng)用主成分分析將大量指標(biāo)劃分成四種因子,再根據(jù)4個主成分的信息貢獻(xiàn)率,分別以其貢獻(xiàn)率為權(quán)重加權(quán)合成各個區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換能力綜合評估模型。在Arcview3.2軟件的支持下,通過建立圖形數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫,并用GIS軟件的空間分析技術(shù)對安徽省區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換能力的空間分異特征進(jìn)行分析獲,得到了產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換能力與四種主成分因子的關(guān)系[21]。
三、GIS應(yīng)用于區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)分析的幾種方法
1、對區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異特征和區(qū)域之間的相關(guān)性進(jìn)行分析
在分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異和相關(guān)性中常常會用到幾種方法,如空間自相關(guān)分析、區(qū)域空間模式分析、基于DEM的縣域經(jīng)濟(jì)空間宏觀分析、反距離加權(quán)法等方法。
(1)空間自相關(guān)性分析方法
空間自相關(guān)分析是用來檢驗?zāi)撤N要素屬性值和與它相鄰空間要素上的屬性值是否存在較大關(guān)聯(lián)??臻g自相關(guān)包含正相關(guān)以及負(fù)相關(guān),正相關(guān)是表明某要素和其相鄰空間要素的屬性值為相似的,反則負(fù)相關(guān)。所以,空間自相關(guān)通常用來發(fā)現(xiàn)空間的聚集和異質(zhì)性。全局自相關(guān)與局域自相關(guān)是空間自相關(guān)的兩個形態(tài)。
A、全局自相關(guān)
全局空間自相關(guān)是對屬性值在整個區(qū)域的空間特征的描述。表示全局空間自相關(guān)的方法:Moran'sI和Geary's C兩個指數(shù)。前者比較常用。全局MoranpsI的值介于-1~1,大于0為正相關(guān);小于0為負(fù)相關(guān);接近0則表示鄰接空間單元不相關(guān)。
B、局域空間自相關(guān)
局部空間自相關(guān)可以幫助我們更好的把我空間要素異質(zhì)性特征。計算局部空間自相關(guān)有LISA等。會出現(xiàn)四種關(guān)系:高高、低低、高低、低高。
(2)區(qū)域空間模式分析
利用分位法將數(shù)據(jù)分成幾個等級,將幾種等級的數(shù)據(jù)導(dǎo)入地圖中,會直觀的看到每個地區(qū)之間的差異和相關(guān)性。
(3)基于DEM的縣域經(jīng)濟(jì)空間宏觀局勢分析
基于DEM的縣域經(jīng)濟(jì)空間宏觀局勢分析是分析地形地貌與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定的關(guān)聯(lián)性。為揭示兩者的關(guān)系,在ArcGIS平臺中將省DEM與縣域邊界矢量圖疊加,基于Zonal Statistics工具統(tǒng)計出各縣域的平均高程,與縣域經(jīng)濟(jì)綜合指數(shù)在地統(tǒng)計分析模塊中分別作趨勢分析。
(4)反距離加權(quán)法
反距離加權(quán)法是常用的空間內(nèi)插方法之一,認(rèn)為與未采樣點(diǎn)距離最近的若干個點(diǎn)對未采樣點(diǎn)值的貢獻(xiàn)最大,其貢獻(xiàn)與距離成反比。
2、對區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間格局進(jìn)行分析
經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)是各種經(jīng)濟(jì)活動在區(qū)域內(nèi)的空間分布狀態(tài)及空間組合形式,是區(qū)域經(jīng)濟(jì)的一種重要結(jié)構(gòu)。區(qū)域空間結(jié)構(gòu)不是單純的空間構(gòu)架,而是通過一定的空間組織形式把分散于地理空間的相關(guān)資源和要素連接起來,可以說它是各種經(jīng)濟(jì)活動進(jìn)行的基礎(chǔ)和前提,而且區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)還能產(chǎn)生特殊的經(jīng)濟(jì)效益,比如節(jié)約經(jīng)濟(jì)、集聚經(jīng)濟(jì)、規(guī)模經(jīng)濟(jì)等多種形式。對經(jīng)濟(jì)的空間格局分析常用的方法:區(qū)域空間模式分析、重心分析等。
(1)區(qū)域空間模式分析:利用分位法將數(shù)據(jù)分成幾個等級,將幾種等級的數(shù)據(jù)導(dǎo)入地圖中,會直觀的看到經(jīng)濟(jì)空間格局及其變化。
(2)重心分析:重心即加權(quán)平均中心,是通過賦予空間對象幾何坐標(biāo)的不同權(quán)重,將空間對象的其他屬性如人口、土地利用類型、經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)加以考慮,并對其加權(quán)平均中心的結(jié)果進(jìn)行比較,直觀的表現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間格局。
3、對區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行分析
由于區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)受多種因素的影響,而且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化程度也直接影響著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,所以區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局分析顯得也比較重要。利用GIS技術(shù)來進(jìn)行分析,關(guān)鍵是怎樣把區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析模型與GIS系統(tǒng)空間分析模塊結(jié)合起來。往往通過以下兩種方式進(jìn)行詮釋。
(1)GIS繪圖法
運(yùn)用ArcMap軟件制作專題地圖,將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相似的縣(區(qū))用同一種顏色或樣式表達(dá),這樣我們就可以在圖上看出區(qū)域之間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演化的空間信息。
(2)結(jié)構(gòu)偏離度研究法
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)空間演化是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中實現(xiàn)的,在其演化過程中,就業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)值結(jié)構(gòu)同時發(fā)生復(fù)雜變動。將產(chǎn)值結(jié)構(gòu)和就業(yè)結(jié)構(gòu)的變動聯(lián)系起來加以分析,用以測定社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的均衡性。
4、總結(jié)與創(chuàng)新
在國內(nèi),GIS在區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用是從研究商業(yè)環(huán)境開始的,但僅僅是一個設(shè)想和初探。緊接著研究者把目光聚集在將GIS技術(shù)應(yīng)用到簡單的區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析中,從而進(jìn)行輔助的規(guī)劃決策。大部分的研究者利用GIS技術(shù)和傳統(tǒng)統(tǒng)計技術(shù)相結(jié)合來研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)之間的相關(guān)性和差異性。在1991年至2013年的研究中,70%的文章是關(guān)于研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)之間的相關(guān)性和差異性。少數(shù)的研究者提到利用GIS研究氣候和土壤條件對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的影響,可達(dá)性對各區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響等。
通過總結(jié)近十年的GIS區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)研究中應(yīng)用的文獻(xiàn),并且理清思路,提出一些創(chuàng)新的研究內(nèi)容,比如,可以將GIS與區(qū)位理論相結(jié)合,研究居民聚集地的區(qū)位要素。也可以研究高校對附近個體商戶利潤額的影響。如果條件允許可以序列創(chuàng)新理論為基礎(chǔ),利用GIS從政府優(yōu)惠措施對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響角度,模擬出政府優(yōu)惠措施對區(qū)域經(jīng)濟(jì)中技術(shù)發(fā)展和勞動人口流動的影響。(作者單位:內(nèi)蒙古大學(xué))
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