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中部地区经济空间关联的多尺度分析.rar

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    编号:20180915222609121    类型:共享资源    大小:118.18KB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    中部 地区经济 空间 关联 尺度 分析
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    编号:08009210305南阳师范学院 2012 届毕业生毕业论文(设计)题 目:中部地区经济空间关联的多尺度分析完 成 人: 王肖辉 班 级: 2008-3 学 制: 4 年 专 业: 地理信息系统 指导教师: 张海军 完成日期: 2012-3-31 第 2 页(共 11 页)目 录摘要 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (3)0 引言 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (3)1 量度经济空间关联的指标 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (4)1.1 选取指标 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (4)1. 2 空间统计分析中的 MAUP 及其影响 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (4)2 中部地区经济差异的多尺度分析 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (5)2.1 分析方法和数据 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (5)2.2 中部地区经济差异的多尺度分析结果 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (6)2.3 中部地区经济差异影响因素的多尺度分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (8)3 结论与讨论 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (9)参考文献 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (11)Abstract ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ (11)第 3 页(共 11 页)中部地区经济空间关联的多尺度分析作 者:王肖辉指导老师:张海军摘 要:以我国中部地区综合经济区划和相关统计数据为依据,本文采用变异系数、基尼系数和锡尔系数,选取人口、 GDP 和人均 GDP 三项指标,分别在省、市、县三 级行政单元重复使用相同方法,对 1990-2007 年部分年限我国中部地区的区域经济差异展开分析, 结果表明中部地区经济差异在市、县尺度上的走势较为一致,并都有扩大趋势,但与省尺度上的走势和趋势相异。关键词:尺度分析;尺度效应;区域经济;中部地区区域经济差异的研究一直是地理学家和经济学家所关注的重要问题之一。很多学者通过改进研究方法来完善对于区域经济差异的研究,但在其中考虑尺度影响的较少 [1-4]。实际上,尺度的选择对区域经济差异研究的结果具有较大影响。因此,很有必要对区域经济差异进行多尺度分析,有关区域经济差异的研究方法和影响因素的文献很多,不同专家学者考察问题的角度、统计指标和分析方法不同,使得最终的研究结论存在较大分歧,这与在研究中较少注意尺度选择对研究结果的影响有关,因而有些学者开始在不同尺度上研究区域经济差异问题。鲁凤采用变异系数、基尼系数、锡尔系数等指标,在三大地带、省、市、县尺度上研究中国区域经济差异,而在县级尺度上仅研究 2001 年中国区域经济差异 [5];李小建和乔家君以县作为研究区域单元,以 1990 年和 1998 年两年为代表年份,分析中国县域层面上经济差异情况 [6];鲁凤和徐建华用二阶嵌套锡尔系数分解方法,研究 1978~ 2007 年在三大地带和省尺度上,以及代表性年份 1995、1997、1999、2001 年地级尺度上的中国区域经济差异 [7] 。总之,现已开始研究区域经济差异中的多尺度问题,但对于空间尺度对最终研究结果的影响还未引起足够重视 [8-10]。因此,本文选取省、市、县三级尺度,对 1990、1996、2002、2007 几个年份我国中部地区经济差异进行分析,为我国区域经济差异和区域可持续发展研究提供参考依据。第 4 页(共 11 页)1 量度经济空间关联的指标1.1 指标选取反映区域差异的指标一般有基尼系数、标准差、变差系数、加权变异系数、熵指数、锡尔系数和泰勒指数等。考 虑 到 指 标 选 取 应具 有 的 广 泛 性 、 代 表 性 以 及 运 算 过 程 的 简 便 性 , 在此选取变异系数、基尼系数和锡尔系数三个指标作为中部地区经济差异的多尺度分析指标。变 异 系 数 又 称 “标 准 差 率 ”, 是 衡 量 资 料 中 各 观 测 值 变 异 程 度的 另 一 个 统 计 量 。 其 作 用 是 反 映 单 位 均 值 上 的 离 散 程 度 , 常 用 在两 个 总 体 均 值 不 等 的 离 散 程 度 的 比 较 上 。 若 两 个 总 体 的 均 值 相 等 ,则 比 较 标 准 差 系 数 与 比 较 标 准 差 是 等 价 的 。 基 尼 系 数 是 定 量 测 定收 入 分 配 差 异 程 度 。 锡尔系数锡尔系数最早是由 Theil 于 1967 年研究国家之间的收入差距时首先提出来的。以锡尔系数表示的国家之间的收入差距总水平等于各个国家收入份额与人口份额之比的对数的加权总和,权数为各国的收入份额。在这里只需将国家换成区域,则可用它来研究区域之间的差异。并且锡尔系数可以直接将区域间的总差异分解为组间差异和组内差异两部分,从而为观察和揭示组间差异和组内差异各自的变动方向和变动幅度。1.2 空间统计分析中的 MAUP 及其影响目前,空间统计学已广泛应用于分析各种自然现象的空间异质性和空间格局。然而,对空间数据进行统计分析时还存在着一些潜在的难点,如对边界的线性描述面积单元的可变性空间聚合的层次或尺度等。在不同情况下对某一区域的绝对的统计描述如平均值、中值、众数、标准差和变差等都将随着对数据的空间分析和操作发生变化,GIS 用户需要慎重考虑用于分析的空间区域是如何影响空间第 5 页(共 11 页)分析的结果。 如果变量间的关系随着所选面积单元的不同而变化,那么结果的可靠性就应引起重视,因所选面积单元的不同而对分析结果产生的影响在学术界常用可修正面积单元问题即MAUP(Modifiable Areal Unit Problem )这一术语表示。MAUP 是造成统计假设检验结果出现统计偏差的原因之一,通常导致两个变量间的相关系数具有很大的变化范围,当将基于点测量的空间现象的点数据聚合、扩散为区域数据时也会出现 MAUP,其结果是使汇总值、比率、比例等相关的统计特征值随区域边界选择的不同而不同。即这些统计值的结果受空间分区的影响,由于研究区域的面积单元是可变的或可修改的,因此空间单元的变化所导致的统计结果的差异即 MAUP 的影响。2 中部地区经济差异的多尺度分析2.1 数据来源与处理选用差异指数方法在不同空间尺度上重复使用的方法,对中部地区经济差异进行多尺度分析。这种方法起初用来研究单尺度上的现象,现在也常用于多尺度的分析中考虑到指标选取应具有的广泛性 代表性以及运算过程的简便性,在此主要选取变异系数、基尼系数和锡尔系数三个指标作为中部地区经济差异的多尺度分析指标。以中部地区(河南、山西、湖北、安徽)作为研究对象以各省统计年鉴中的部分县(区)的 GDP 人口以及人均 GDP 作为分析计算的基础数据。为了保持数据的统一,采用县级行政单元的数据相加得到对应的市级行政单元的数据,市级行政单元的数据相加得到对应的省级行政单元的数据的方法。由于有些省市的县级各项经济指标的记录不完善和不完整,为了保证研究结果的连续性,在此对数据不完整或有缺失的经济指标按一定的规则进行处理,如统计年鉴中无相应的指标数据,但有增长率记录的,按照增长率进行计算;无增长率记录的,按照已有数据的平均增长率进行差值计算。2.2 中部地区经济差异的多尺度分析反映区域差异的指标有很多种,虽然有所差别,但原理一致。本第 6 页(共 11 页)文选用加权变异系数来反映省区间经济差异,公式如下:Vag= iiE (A- )2P n式中 Vag 为地区间人均国内生产总值的加权变异系数, P i 为 i 地区的人口数,n 为全国人口总数,A i为第 i 区人均 GDP,A 为全国人均GDP。系数越小,表明各地区间人均 GDP 的相对差距越小;反之则越大。在省、市和县尺度上分别用变异系数、基尼系数和锡尔系数分析 1990、1996、2002、2007 年中部地区经济差异的结果(见图 1,分别表示省、市、县的差异指数的变化)表明:第一,在省尺度上,三个指数的走势大致相同,总体呈逐渐缩小的趋势。第二,在市、县尺度上,相应的走势也较为一致,总体呈逐渐扩大的趋势这表明,虽然不同尺度上选取的指标与方法相同,但相应的结果却大不相同。1990 1996 2002 2007锡 尔 系 数 0.02 0.005 0.001 0.001基 尼 系 数 0.22 0.09 0.1 0.055变 异 系 数 0.33 0.15 0.16 0.12纵 轴 为 差 异 指 数 横 轴 为 年 份00.050.10.150.20.250.30.351990 1996 2002 2007锡 尔 系 数基 尼 系 数变 异 系 数省级尺度第 7 页(共 11 页)1990 1996 2002 2007锡 尔 系 数 0.02 0.02 0.03 0.08基 尼 系 数 0.3 0.25 0.29 0.33变 异 系 数 0.62 0.49 0.51 0.61纵 轴 为 差 异 指 数 横 轴 为 年 份00.10.20.30.40.50.60.71990 1996 2002 2007锡 尔 系 数基 尼 系 数变 异 系 数市级尺度1990 1996 2002 2007锡 尔 系 数 0.09 0.09 0.1 0.12基 尼 系 数 0.3 0.3 0.3 0.33变 异 系 数 0.8 0.65 0.69 0.8纵 轴 为 差 异 指 数 横 轴 为 年 份00.10.20.30.40.50.60.70.80.911990 1996 2002 2007锡 尔 系 数基 尼 系 数变 异 系 数县级尺度图 1 省尺度、市尺度和县尺度的中部地区经济差异第 8 页(共 11 页)从变异系数、锡尔系数和基尼系数在省、市、县三级空间尺度上的计算结果(图 2)中不难看出:第一,各指标所得结果具有两个共性:其一是市、县尺度上的结果走势较为一致,并都有扩大趋势,但与省尺度上的走势和趋势相异,2002 年后,市、县尺度上呈扩大走势,而在省尺度却呈缩小走势;其二是各指标结果的绝对值由大到小排序是县、市、省尺度;第二,各指标所得结果有不同点,即在基尼系数和变异系数上,市尺度上的数据和县尺度上的数据较为接近,而和省尺度上的数据相差较多。1990 1996 2002 2007省 级 尺 度 0.38 0.12 0.15 0.12市 级 尺 度 0.62 0.5 0.51 0.7县 级 尺 度 0.8 0.65 0.7 0.82纵 轴 表 示 差 异 指 数 横 轴 表 示 年 份00.10.20.30.40.50.60.70.80.911990 1996 2002 2007省 级 尺 度市 级 尺 度县 级 尺 度变异系数第 9 页(共 11 页)1990 1996 2002 2007省 级 尺 度 0.02 0.005 0.005 0.001市 级 尺 度 0.04 0.038 0.042 0.062县 级 尺 度 0.08 0.08 0.1 0.12纵 轴 表 示 差 异 指 数 横 轴 表 示 年 份00.020.040.060.080.10.120.141990 1996 2002 2007省 级 尺 度市 级 尺 度县 级 尺 度锡尔系数1990 1996 2002 2007省 级 尺 度 0.21 0.08 0.1 0.07市 级 尺 度 0.3 0.25 0.28 0.35县 级 尺 度 0.32 0.27 0.3 0.4纵 轴 表 示 差 异 指 数 横 轴 表 示 年 份00.050.10.150.20.250.30.350.40.451990 1996 2002 2007省 级 尺 度市 级 尺 度县 级 尺 度基尼系数图 2 中部地区在三个空间尺度上的变异系数、锡尔系数和基尼系数分析各尺度上的人均 GDP 的密度分布有利于进一步观察相应尺第 10 页(共 11 页)度上的不均状况。为便于研究,在此对数据进行了处理,使之归于0~ 2 的范围,为了从分布形态上深入分析中部地区市、县尺度上的人均 GDP 密度分布状况,在此对中部地区市、县尺度上的人均GDP 密度分布进行完整分析,从 1990、1996、2002、2007 年中部地区市、县相对人均 GDP 的密度分布演化情况来看:第一,1990 到2007 年之间,中部地区经济差异在市尺度和县尺度上表现明显,各年份低于平均水平的部分所占比例都很大;第二,在市尺度和县尺度上,中部地区的相对人均 GDP 分布不均匀,都偏离平均水平,且大部分集中于平均水平之下,高值部分所占比例小;第三,与市尺度上的情况相比,县尺度上偏离平均的现象更为显著。以上分析显示,在不同空间尺度上表示的中部地区经济差异状况存在很大不同,即空间尺度的不同选择对中部地区经济差异分析的结果影响很大。2.3 中部地区经济差异影响因素分析中部地区省际、市际和县际差异对于区域经济差异的影响可以通过二阶段嵌套锡尔系数的分解来研究从 1990~2007 年二阶段嵌套锡尔系数分解结果(图 3)不难看出:(1)县际差异对中部地区经济差异的贡献率一直较高,但有下降趋势;(2)市际差异的贡献率一直呈上升趋势,并在 2002 年后超过县际差异的贡献率;(3)省际差异的贡献率一直最低。1990 1996 2002 2007省 级 尺 度 0.22 0.05 0.05 0.02市 级 尺 度 0.25 0.41 0.41 0.55县 级 尺 度 0.5 0.52 0.5 0.42纵 轴 表 示 差 异 指 数 横 轴 表 示 年 份00.10.20.30.40.50.60.70.80.911990 1996 2002 2007省 级 尺 度市 级 尺 度县 级 尺 度
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