黄河流域经济高质量发展水平时空分异特征及形成机理.pdf
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1、统计与决策2023年第18期总第630期0引言黄河流域自然资源丰富,人口和GDP在全国范围内占比较高,是我国重要的粮食与工业基地,在经济社会发展和生态安全方面具有重要地位。然而黄河流域经济发展与生态环境之间的矛盾日益加剧。如何协同推进黄河流域生态保护与经济高质量发展成为国家关注的重点。黄河流域如何以“建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”为导向,与其他战略区域协同为重要支撑,推动经济高质量发展,成为构建区域协调发展新格局的关键1。经济高质量发展的丰富内涵与战略意义使其受到各领域学者的广泛关注。从内涵角度来看,高质量发展是增长模式和发展观念的双重转变,强调以民生为导向2,以降低成本、提高效率为主旨
2、,在保持经济中高速增长的同时,注重民生福祉3、资源配置效率4、生态文明建设的耦合协调,统筹区域发展实现同频共振,不断实现人民对美好生活的向往5。这对高质量发展内涵的剖析为其定量化表达提供了理论指导。部分学者探究了环境规制、绿色投资等因素与高质量发展之间的关系6,7。从测度方法角度来看,现有研究主要通过熵权法(EWM)8、组合权重法9、优劣解距离法(TOPSIS)10,对指标进行赋权,使定性问题定量化,根据政策内涵对高质量发展水平进行测度。综上所述,现有研究主要集中于高质量发展的内涵解读与水平测度,并进行了大量卓有成效的研究,拓展了对黄河流域经济高质量发展研究的思路,但存在诸多“痛点”:一是仅对
3、高质量发展水平的时序特征与空间格局分布进行分析,维度单一,忽略了不同区域间的空间相关性;二是对于不同区域间高质量发展水平影响因素可能存在空间溢出效应,但现有文献缺乏对此的深入研究。在此基础之上,本文采用主成分分析法对黄河流域9个省份经济高质量发展水平进行测度,并结合莫兰指数(Morans I)与空间计量模型尝试回答以下问题:黄河流域经济高质量发展水平具有怎样的时序演变规律及空间分布特征?是否存在空间聚集性特征?黄河流域经济高质量发展水平是否存在空间溢出效应?若存在,溢出方向如何?黄河流域经济高质量发展时空分异特征形成机理是怎样的?通过回答上述问题,为推动区域协同发展,提升黄河流域经济高质量发展
4、水平提供参考。1研究设计1.1研究方法1.1.1主成分分析法主成分分析法(PCA)是一种通过降维将多个变量转化为一个或几个不相关的变量的客观赋权方法,适用于指标繁多的复杂评价体系。假设有a个区域、b个年份共a*b个样本,取值为m,黄河流域经济高质量发展水平时空分异特征及形成机理刘继声,董会忠(山东理工大学 管理学院,山东 淄博 255000)摘要:文章基于20102020年的面板数据,采用主成分分析法测算黄河流域9个省份经济高质量发展水平,结合空间计量模型深入解析黄河流域经济高质量发展的时空演化特征与形成机理。结果显示:(1)黄河流域经济高质量发展水平在研究期内整体上呈现明显的上升趋势,并逐渐
5、放缓。分省份来看,山东经济高质量发展水平最高,青海和甘肃与其他省份相比仍有较大提升空间。(2)黄河流域经济高质量发展水平空间格局表现出波动性特征,自西向东递增的阶梯性分布态势发生改变,高水平区域由东向西偏移,并表现出向南北两个方向扩散的变化趋势,原本“东强西弱”的非均质性空间格局逐步被取代。(3)人力资本与环境规制对促进黄河流域经济高质量发展水平提升提供了良好的要素支撑与制度环境,产业结构与科研成果转化则对实现黄河流域经济高质量发展产生阻碍作用,外商投资的影响不显著;人力资本与产业结构所产生的正向溢出效应,有利于带动周边地区形成经济高质量发展聚集区,而科研成果转化由于虹吸效应的存在而表现出负向
6、溢出效应,其余影响因素的空间溢出效应不显著。关键词:经济高质量发展;主成分分析法;空间计量模型;黄河流域中图分类号:F127文献标识码:A文章编号:1002-6487(2023)18-0114-05作者简介:刘继声(1998),男,山东烟台人,硕士研究生,研究方向:区域经济。(通讯作者)董会忠(1968),男,山东烟台人,教授,博士生导师,研究方向:区域经济。经 济 实 证DOI:10.13546/ki.tjyjc.2023.18.021114统计与决策2023年第18期总第630期有个n指标,生成初始样本矩阵X如下:X=(Xij)m*n(1)对数据进行标准化处理,去除量纲,避免数据因数量级、
7、单位之间的差异,导致结果出现偏差,公式如下:Zij=Xij-XjSj(2)数据标准化后得到标准样本矩阵,计算其对应的相关系数矩阵R及其特征值与正规化特征向量ej,并由此得到主成分Pi,如下:Pi=Xej(3)根据累计百分比大于80%且特征值大于1的原则,确定前q个主成分P1P2Pq,并以此反映指标信息。对前q个主成分加权求和,权重系数为对应主成分的初始特征值方差百分比,计算结果为研究对象的综合得分F,公式如下:Fj=i=1nZijli(4)其中,Zij表示指标数据标准化的值,Xij表示指标数据实际值,Xj表示第j项指标数据平均值,Sj表示第j项指标数据标准差,li表示特征值对应的特征向量。1.
8、1.2全局莫兰指数全局莫兰指数(Global Morans I)可以反映区域整体的空间聚集性特征。计算公式如下:I=ni=1nj=1nwij()xi-x()xj-x i=1nj=1nwiji=1n()xi-x 2(5)其中,n表示样本数,xi与xj表示样本i与样本j的观测值,x 表示样本均值,wij表示空间权重。1.1.3局部莫兰指数局部莫兰指数(Local Morans I)用来描述某一空间单元与周边区域的近似程度,反映具体空间单元的聚集情况。计算公式如下:Ii=n()xi-x j=1n()xj-x i=1n()xi-x(6)1.1.4空间计量模型空间计量模型不仅能够反映出指标对于某一属性的
9、回归关系,还能够判断是否存在空间溢出效应及其溢出方向。具体模型形式如下:空间滞后模型(SAR):yit=j=1nwijyjt+xit+i+it(7)其中,yit表示被解释变量,xit表示k维解释变量的列向量,表示空间自回归系数,wij表示空间权重,n表示样本个数,t表示时间维度,i表示个体固定效应,表示回归系数列向量,it表示扰动项。空间误差模型(SEM):yit=xit+i+itit=j=1nwijjt+it(8)其中,表示空间自回归系数。空间杜宾模型(SDM):yit=Wyit+xit+Wxit+it(9)其中,与均表示空间自回归系数。1.2指标选取与数据来源在现有研究的基础上11,12,
10、将黄河流域经济高质量发展水平分为经济质效、民生保障、科技创新、绿色发展和开放包容5个维度,见表1。表1黄河流域经济高质量发展水平指标体系目标层经济高质量发展水平准则层经济质效民生保障科技创新绿色发展开放包容指标层人均GDP全员劳动生产率失业率第三产业增加值指数资本生产率人均可支配收入城乡居民人均可支配收入比人均教育财政支出失业保险覆盖率每万人医疗机构床位数R&D经费投入强度R&D人员全时当量每万人发明专利拥有量技术市场成交额占比森林覆盖率人均水资源量生活垃圾无害化处理率单位GDP废水排放总量单位GDP能耗外商投资企业进出口总额外商投资企业投资总额国际旅游外汇收入指标单位元/人%元/人元/人%张
11、人年项%立方米/人%吨/万元吨(标准煤)/万元千美元千美元千美元指标属性正正负正正正负正正正正正正正正正正负负正正正本文研究对象为黄河流域 9 个省份,样本年份为20102020年。指标原始数据来源于历年 中国统计年鉴 中国环境统计年鉴、各省份统计年鉴和国家统计局网站,地图资源来源于标准地图服务系统,通过矢量化得到。对部分缺失数据通过线性回归进行插值处理。2黄河流域经济高质量发展水平时空分异特征2.1水平时序特征首先对负向指标数据取倒数进行正向化处理,然后借助SPSS 25.0软件得出黄河流域经济高质量发展综合得分。结果如下页表2所示。20102020年,黄河流域经济高质量发展水平总体呈持续上
12、升趋势。其中20112012年增长最为明显,增幅分别达42.32%和42.72%,20132020年增长明显放缓,增幅稳定在13%左右,2013年、2014年和2018年出现小幅波动,增幅分别为18.46%、9.04%和9.61%。尽管黄河流域经济高质量发展水平持续上升,但各省份的经济高质量发经 济 实 证115统计与决策2023年第18期总第630期展却存在差异。山东和山西经济高质量发展水平增幅变化较小,呈平稳上升趋势。河南、陕西、内蒙古、宁夏和四川在2011年和2012年经济高质量发展水平增长较快,后明显放缓。甘肃和青海经济高质量发展水平则出现较大幅 度 的 波 动,最 高 增 幅 分 别
13、 为 2012 年 和 2011 年 的225.48%和249.44%,在2013年增幅出现“断崖式”下降之后,恢复平稳上升趋势,增幅稳定在10%20%区间内。虽然甘肃与青海的经济高质量发展进步明显,但由于发展起步较晚,其经济高质量发展仍处于追赶阶段。山西与山东的经济高质量发展水平在2010年均处于领先位置,但由于山西增长过缓,逐渐被河南、四川、陕西、内蒙古和宁夏5个省份超越。2.2空间格局分布特征为便于比较黄河流域经济高质量发展水平在地理空间上的分布与演化特征,在ArcGIS 10.2软件支持下,采用相等间隔法对2010年、2020年黄河流域各省份的经济高质量发展水平综合得分进行分级,并进行
14、可视化处理(见图1)。经济高质量发展水平低水平区域较低水平区域中等水平区域较高水平区域高水平区域0400800千米经济高质量发展水平低水平区域较低水平区域中等水平区域较高水平区域高水平区域0400800千米青海甘肃宁夏内蒙古山西山东河南四川陕西N青海甘肃宁夏内蒙古山西山东河南四川陕西N(a)2010年(b)2020年图1 2010年、2020年黄河流域经济高质量发展水平空间分布格局结果显示,在研究期内,山东在黄河流域9个省份中经济高质量发展水平明显高于其他省份,并始终处于领先地位,相反,甘肃则一直处于低水平区域,落后于其他省份。2010年,黄河流域东西部经济高质量发展水平差异明显,自西向东递增
15、,呈阶梯性分布。相较于 2010 年,2020年青海、河南、四川、内蒙古经济高质量发展水平均上升一个等级,山西经济高质量发展明显后劲不足,退出高水平区域,陕西加入高水平区域,高水平区域由东向西偏移,并向南、北两个方向扩散,原本“东强西弱”的非均质性空间格局逐渐被取代,经济高质量发展层级结构趋于扁平化。这说明黄河流域各省份之间经济高质量发展水平的差距正在缩小,整体更加协调、均衡,可能存在空间相关性。2.3黄河流域经济高质量发展水平空间相关性特征2.3.1全局自相关分析使用GeoDa软件对20102020年黄河流域经济高质量发展水平的全局莫兰指数进行计算,分析其空间聚集性。图2显示,黄河流域经济高
16、质量发展水平的全局莫兰指数在研究期内始终大于0.3,且2012年、2013年在5%的水平上显著,其余年份均在10%的水平上显著。这说明黄河流域高质量发展水平的空间分布并非随机的,而是有较强的空间聚集性,存在空间溢出效应,证实了上文对空间相关性的猜想。0.70.60.50.40.30.20.10全局莫兰指数2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020年份图2 黄河流域经济高质量发展水平全局莫兰指数变化情况2.3.2局部自相关分析为进一步分析黄河流域各省份在局部空间的关联关系,使用GeoDa软件计算局部莫兰指数并绘制散点图(见图3),
17、其中第一象限至第四象限分别代表“高-高”集聚、“低-高”集聚、“低-低”集聚、“高-低”集聚。-1.90-1.20-0.50 0.200.901.601.600.900.20-0.50-1.20-1.90-1.90-1.20-0.50 0.200.901.60Moran,s I:0.517Moran,s I:0.352lagged1.600.900.20-0.50-1.20-1.90lagged(a)2010年(b)2020年图3 2010年、2020年黄河流域经济高质量发展水平局部莫兰指数散点图由图 3 可知,“高-高”集聚区主要集中于黄河中下游,包括山东、内蒙古等省份,该区域存在明显的区位
18、优势,矿产及土地资源丰富、交通发达、气候条件良好,为全方位的经济高质量发展提供了良好的支撑。“低-低”集聚区主要集中于黄河中上游,即我国西北部地区,该区域地处偏远,人口稀疏,且受交通、气候及地势条件限制,经济欠发达,导致整体经济高质量发展水平较低。陕西与四川,分别由“高-低”集聚区和“低-低”集聚区跃迁至“高-高”集聚区,说明两者在提升自身经济高质量发展水平的同时,从一定程度上带动了其周边省份的高质量发展。山西与河南分别由“高-高”集聚区和“低-低”集表2不同年份黄河流域9个省份经济高质量发展水平年份20102011201220132014201520162017201820192020山东1
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