葉素倩，程朋根，張 麗，謝志鵬

(1.東華理工大學(xué) 測繪工程學(xué)院，江西 南昌 330013；2.中國科學(xué)院 遙感與數(shù)字地球研究所，數(shù)字地球重點實驗室，北京 100094)

區(qū)域經(jīng)濟潛力評價與可視化研究
——以南昌市為例

葉素倩1,2，程朋根1，張 麗2，謝志鵬1

(1.東華理工大學(xué) 測繪工程學(xué)院，江西 南昌 330013；2.中國科學(xué)院 遙感與數(shù)字地球研究所，數(shù)字地球重點實驗室，北京 100094)

在構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟潛力評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運用層次分析法對南昌市五區(qū)四縣經(jīng)濟潛力進行定量分析，并在GIS開發(fā)平臺下構(gòu)建具有一定通用性的區(qū)域經(jīng)濟潛力分析系統(tǒng)，探討區(qū)域經(jīng)濟潛力的空間分布差異及原因。研究發(fā)現(xiàn)：南昌縣具有經(jīng)濟發(fā)展高潛力，其權(quán)重值為0.25，而安義縣和灣里區(qū)具有經(jīng)濟發(fā)展較低潛力，其權(quán)重均小于0.04，并將南昌市五區(qū)四縣劃分為經(jīng)濟發(fā)展高、較高、中等及較低潛力區(qū)四大類；經(jīng)濟發(fā)展和社會進步評價子系統(tǒng)對綜合評價組合權(quán)重貢獻度大；區(qū)域經(jīng)濟潛力可視化表達直觀地反映了經(jīng)濟潛力的水平和空間結(jié)構(gòu)。最后，指出南昌市存在的主要問題并提出解決策略。

區(qū)域經(jīng)濟潛力；層次分析法；指標(biāo)體系；可視化；南昌市

區(qū)域經(jīng)濟潛力是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要研究內(nèi)容之一，其規(guī)模和狀態(tài)決定區(qū)域抵御危機及克服危機不利影響的能力[1-3]。南昌市的經(jīng)濟快速增長引起了眾多關(guān)注，學(xué)者們紛紛對南昌市經(jīng)濟進行研究，一方面從區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Φ臏y度[4]、空間格局分布[5]、原因分析等研究對象上分析，另一方面從省域、市域及縣域的研究尺度上考量，研究方法主要涉及空間數(shù)據(jù)分析、空間計量分析、空間自相關(guān)等[6]。

經(jīng)濟潛力增長、完善和結(jié)構(gòu)優(yōu)化是區(qū)域發(fā)展效率的重要標(biāo)志，優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟潛力對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要。周起業(yè)、劉再興等在著作《區(qū)域經(jīng)濟學(xué)》中提出了區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展梯度理論，從經(jīng)濟、社會、文化發(fā)展的梯度分布衡量經(jīng)濟發(fā)展的水平[7]。但目前的研究多集中在區(qū)域經(jīng)濟潛力理論與探討指標(biāo)體系的構(gòu)建問題，鮮有實證研究和直觀地模型來模擬、分析區(qū)域經(jīng)濟的可視化表達。馬仁鋒基于區(qū)域發(fā)展?jié)摿χ鲗?dǎo)因素的作用機理、演替規(guī)律及評價特性，建立由目標(biāo)層—指標(biāo)層—指標(biāo)項三級復(fù)合形成的省域縣級綜合發(fā)展?jié)摿υu價指標(biāo)體系[8]。區(qū)域發(fā)展?jié)摿ψ畛Ｓ玫脑u價方法包括區(qū)域經(jīng)濟學(xué)法、因子分析、綜合評分法、層次分析法、模糊評價法等數(shù)理方法[8-11]。

基于此，借鑒現(xiàn)有區(qū)域經(jīng)濟潛力評價的研究成果，本文在構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟潛力評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運用層次分析法對南昌市五區(qū)四縣的經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿M行測評，對評價結(jié)果進行歸類和分析，并借助ArcGIS軟件對五區(qū)四縣所屬不同經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿︻愋蛥^(qū)進行空間表達。同時構(gòu)建適用于多個經(jīng)濟部門分析的區(qū)域經(jīng)濟潛力分析系統(tǒng)，將經(jīng)濟潛力數(shù)據(jù)賦予地圖上相應(yīng)區(qū)域的行政中心點，采用反距離加權(quán)平均法的空間數(shù)據(jù)內(nèi)插方法形成連續(xù)的數(shù)據(jù)曲面，從而實現(xiàn)經(jīng)濟潛力的空間可視化表達和直觀地展示研究區(qū)域的空間演變結(jié)構(gòu)。

1 區(qū)域經(jīng)濟潛力綜合評價

1.1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

南昌市地處江西中部偏北，瀕臨我國第一大淡水湖鄱陽湖西南岸，是江西省政治、經(jīng)濟、文化、科技、交通中心，同時也屬于長江中游城市群重要中心城市和鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)核心城市。南昌市各個地區(qū)的歷史基礎(chǔ)、自然資源等多方面差異導(dǎo)致不同區(qū)縣的經(jīng)濟增長趨勢各不相同。2012年末，全市地區(qū)生產(chǎn)總值3 000.52億元，財政總收入500.16億元，社會消費品零售總額1 116.54億元，全市城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和農(nóng)民人均純收入分別比上年增長13.8%和14.7%，人民生活質(zhì)量不斷提高。南昌市由五個區(qū)、四個縣組成，分別是灣里區(qū)、東湖區(qū)、青山湖區(qū)、西湖區(qū)、青云譜區(qū)和安義縣、新建縣、南昌縣、進賢縣這九個行政區(qū)域。本研究測算過程中的原始數(shù)據(jù)均源自中國統(tǒng)計出版社出版的《南昌統(tǒng)計年鑒》(以2008年、2012年數(shù)據(jù)為例)[12]，電子地圖采用的是南昌市行政區(qū)劃圖，以行政區(qū)為統(tǒng)計單元，數(shù)據(jù)具有較強的現(xiàn)實性和可靠性[13]。

1.2 評價指標(biāo)體系

綜合考慮經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Φ睦碚搩?nèi)涵及前人研究成果，充分遵循指標(biāo)體系的全面性、科學(xué)性、可操作性和可比性等原則，同時考慮指標(biāo)的可得性，根據(jù)專家咨詢意見，本研究將從經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、文化教育衛(wèi)生、資源環(huán)境利用四大層面共涉及12項指標(biāo)構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟潛力評價體系[8-11](表1)，較全面地涵蓋了經(jīng)濟發(fā)展的效率、發(fā)展?jié)撃堋⒎€(wěn)定性、競爭能力、環(huán)境質(zhì)量成本等多個內(nèi)涵。經(jīng)濟活動的根本目的是促進經(jīng)濟發(fā)展，而快速經(jīng)濟發(fā)展保障了居民生活質(zhì)量[14]。指標(biāo)體系中，五年GDP增長率采用2008年與2012年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)經(jīng)過計算得來的；城市人口密度是城市人口與城市面積的比值；道路密度是道路網(wǎng)的總里程與該區(qū)域面積的比值，即每平方公里內(nèi)道路的公里數(shù)。

表1 區(qū)域經(jīng)濟潛力評價體系

1.3 研究方法

本研究采用層次分析法對南昌市區(qū)域經(jīng)濟潛力進行測算，主要的計算步驟為：第一，構(gòu)建評價模型，根據(jù)問題的性質(zhì)和要達到的總目標(biāo)，將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次聚集組合，形成目標(biāo)層—準(zhǔn)則層—對象層的層次分析模型(圖1)。第二，確定判斷矩陣標(biāo)度，層次分析法規(guī)定的標(biāo)度是通過每兩個系統(tǒng)或因子比較判斷相對優(yōu)劣程度給出的，判斷矩陣A中的標(biāo)度值依據(jù)T.L.Saaty提出的1～9比較標(biāo)度法得到：

其中，對于任何矩陣應(yīng)滿足aii=1且aij=1/aji(i,j=1,2,…,n)，A矩陣具有正值、互反性、基本一致性[13]。第三，計算指標(biāo)信息權(quán)重與排序，各結(jié)構(gòu)層中的相對權(quán)重采用方根法求解A的歸一化特征向量和特征值，直到滿足一致性檢驗，所求特征向量就是各指標(biāo)因子的權(quán)重排序。計算公式①為：

①

第四，判斷矩陣A的一致性檢驗，根據(jù)各個指標(biāo)因子對每個縣區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Σ煌?，運用“地理環(huán)境辨識模型”，從不同的角度和方面出發(fā)，構(gòu)造上述指標(biāo)因子的判斷矩陣A。判斷矩陣是建立在每兩個因子比較評分基礎(chǔ)上，如果兩兩評分具有客觀上的一致性，那么判斷矩陣必具有完全一致性。一致性檢驗的實質(zhì)是對經(jīng)過專家的判斷思考給出標(biāo)度的矩陣進行滿意程度的驗證[15]。

(1)計算判斷矩陣的最大特征根，公式②為：

②

(2)一致性檢驗，公式③為：

③

式中，CR為判斷矩陣的隨機一致性比例，CI為一致性指標(biāo)，RI為平均隨機一致性指標(biāo)，根據(jù)n查取。若CR<0.1，則認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性要求，否則，就需要對判斷矩陣進行調(diào)整，直到滿意為止[16]。第五，區(qū)域經(jīng)濟潛力評價，根據(jù)上述模型及算法，在專家咨詢的基礎(chǔ)上，運用AHP法計算得到區(qū)域經(jīng)濟潛力權(quán)值，認為權(quán)值越大的區(qū)域，則發(fā)展?jié)摿υ酱?。第六，區(qū)域經(jīng)濟潛力的空間可視化表達，將經(jīng)濟屬性數(shù)據(jù)賦予行政區(qū)劃圖形上的中心點，采用IDW空間數(shù)據(jù)內(nèi)插方法形成連續(xù)的數(shù)據(jù)曲面。

圖1 南昌市經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿υu價層次結(jié)構(gòu)模型

2 測算結(jié)果分析

運用層次分析法對南昌市五區(qū)四縣的經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿M行測算的結(jié)果見圖2。南昌縣的多項經(jīng)濟指標(biāo)：縣區(qū)GDP、人均GDP、五年GDP增長率、城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資、進出口總額等各項指標(biāo)均處于南昌市各區(qū)縣首位，在五區(qū)四縣中經(jīng)濟潛力值最大；安義縣和灣里區(qū)的各項經(jīng)濟指標(biāo)均處于低迷狀態(tài)，與其他區(qū)縣呈現(xiàn)出明顯的差距，急需采取調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化資源利用配置等措施。

圖2 南昌市各區(qū)經(jīng)濟潛力水平注：左側(cè)縱坐標(biāo)是區(qū)域經(jīng)濟潛力權(quán)值，右側(cè)縱坐標(biāo)是分別對應(yīng)于經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、文化教育衛(wèi)生、資源環(huán)境利用四個子系統(tǒng)的權(quán)值。

2.1 指標(biāo)因子分析

圍繞區(qū)域經(jīng)濟增長理論以及可持續(xù)發(fā)展理論，既從綜合影響區(qū)域發(fā)展?jié)摿Φ囊蛩胤治觯矎膯我话l(fā)展?jié)摿τ绊懸蛩亻g的關(guān)系研究，制定了以經(jīng)濟發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展為評價目標(biāo)的評價體系。選取經(jīng)濟發(fā)展(GDP、社會消費品總額、固定資產(chǎn)投資、進出口總額)、社會進步(城市人口密度、道路密度)、文化教育衛(wèi)生、資源環(huán)境利用這四大層面分析區(qū)域經(jīng)濟增長的影響機理。并利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)實證研究區(qū)域經(jīng)濟基礎(chǔ)和發(fā)展速率的主導(dǎo)影響因素，利用層次分析法計算得到各評價因子的權(quán)重以及影響經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿σ蜃拥慕M合權(quán)重結(jié)果見圖3。

圖3 區(qū)域經(jīng)濟潛力評價指標(biāo)因子分析

2.2 空間分布差異

對南昌市五區(qū)四縣2012年經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Φ木C合測評結(jié)果進行聚類分析，根據(jù)綜合得分結(jié)果將各區(qū)縣的經(jīng)濟潛力劃分為最高區(qū)、較高區(qū)、中等區(qū)、較低區(qū)四大類。為了更形象、清楚、直觀地表達各區(qū)縣經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿︻愋偷目臻g分布狀況，本文借助ArcGIS軟件對聚類結(jié)果進行空間表達[17](圖4)。由圖4可以看出：從經(jīng)濟發(fā)展和社會進步兩個評價子系統(tǒng)來看南昌縣都表現(xiàn)出強烈的經(jīng)濟優(yōu)勢，因而具有最高經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿?。以南昌縣為中心輻射的周邊區(qū)縣青山湖區(qū)、東湖區(qū)、西湖區(qū)、進賢縣同樣具備一定的區(qū)位優(yōu)勢，因地處市中心，交通便利、城市人口密度及流動密度較大、社會消費品零售總額占據(jù)一定的優(yōu)勢，各區(qū)縣發(fā)揮著不同的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，具有較高的經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿ΑＰ陆h和青云譜區(qū)發(fā)揮各自的特色資源優(yōu)勢，投資環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施完備度以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置較弱，屬于中等經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿︻愋蛥^(qū)。灣里區(qū)和安義縣較薄弱的自然條件與資源、社會基礎(chǔ)、科教基礎(chǔ)、政府管理調(diào)控等因素影響著區(qū)域發(fā)展?jié)摿?，因此需要依賴于政府政策對投資環(huán)境和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，培養(yǎng)區(qū)域的創(chuàng)新環(huán)境與能力，增強區(qū)域間的合作與優(yōu)勢互補，以達到縮短區(qū)縣間經(jīng)濟水平差距和可持續(xù)發(fā)展的目的。

圖4 南昌市2012年區(qū)域經(jīng)濟潛力空間分布

2.3 區(qū)域經(jīng)濟潛力可視化表達

相對于傳統(tǒng)的圖表或二維地圖的表達方式，本文將實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟立體圖、經(jīng)濟潛力與其他要素的疊加顯示的可視化表達?？紤]到多個經(jīng)濟部門的通用性和便于管理，提出構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟潛力分析系統(tǒng)(圖5)，并實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟潛力的三維顯示。基于ArcGIS的開發(fā)平臺，通過合理的建模和恰當(dāng)運用通用編程語言[18]，將GIS作為一種主要的空間數(shù)據(jù)分析工具對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Ψ治鲞M行更高級的模擬。利用反距離加權(quán)(IDW)空間插值方法，以便對其空間結(jié)構(gòu)模式進行研究或與其它空間現(xiàn)象的分布模式進行比較，建立區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿︻A(yù)測模型，為政府部門對具有經(jīng)濟潛力的要素因子進行有效配置，進而為實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供了廣闊的應(yīng)用前景。

圖5 區(qū)域經(jīng)濟潛力分析系統(tǒng)主界面

3 存在的問題與解決策略

通過以上分析發(fā)現(xiàn)南昌市在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方面存在的關(guān)鍵問題有：(1)與其他經(jīng)濟社會現(xiàn)象一致，南昌市的經(jīng)濟發(fā)展也存在著明顯的地區(qū)差異，南昌縣、進賢縣與東湖區(qū)、西湖區(qū)、青山湖區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿^高，青云譜區(qū)、新建縣屬于經(jīng)濟發(fā)展中等潛力區(qū)，灣里區(qū)、安義縣則具有較低的經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Γ?2)經(jīng)濟發(fā)展水平高的地區(qū)其各評價子系統(tǒng)得分不一定都高，換言之，即便是經(jīng)濟潛力高的地區(qū)在經(jīng)濟發(fā)展過程中也存在薄弱環(huán)節(jié)，具體表現(xiàn)為南昌縣、東湖區(qū)、西湖區(qū)、青山湖區(qū)的資源環(huán)境利用率較差，灣里區(qū)、安義縣經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的優(yōu)化程度較弱；(3)處于經(jīng)濟發(fā)展核心地位的南昌縣等高經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿^(qū)的輻射力和集聚力不夠，沒有帶動灣里區(qū)、安義縣的經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境和模式的革新。在今后的經(jīng)濟發(fā)展中，南昌市應(yīng)著重解決這三方面的問題，具體的措施有：(1)在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展過程中，要達到區(qū)域經(jīng)濟增長的目的，需結(jié)合不同區(qū)域的發(fā)展特點，縮小區(qū)縣間的經(jīng)濟空間分布差異。如南昌縣等高經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿^(qū)應(yīng)注重生態(tài)文明和資源環(huán)境的合理利用，安義縣、灣里區(qū)較低經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿^(qū)應(yīng)以調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)配置為主。(2)南昌市存在著資源相對缺乏、先期環(huán)境污染嚴(yán)重[19]等問題，必須走可持續(xù)發(fā)展路線，因而需要改變傳統(tǒng)的粗放型經(jīng)濟增長模式，著重調(diào)整經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化資源配置、合理利用資源，實現(xiàn)資源效益的最大化，促進經(jīng)濟增長。

4 結(jié)論

本文通過構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟潛力評價指標(biāo)體系，運用層次分析法對南昌市五區(qū)四縣的區(qū)域經(jīng)濟潛力進行測算，依據(jù)測算結(jié)果將南昌市經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿澐譃榻?jīng)濟發(fā)展最高區(qū)、較高區(qū)、中等區(qū)、較低區(qū)四大類，借助ArcGIS軟件平臺將南昌市區(qū)域經(jīng)濟潛力的分類結(jié)果進行空間表達。并運用合理的建模和恰當(dāng)?shù)木幊陶Z言，構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟潛力分析系統(tǒng)，生成區(qū)域經(jīng)濟潛力立體圖，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟潛力的三維可視化顯示。構(gòu)建的區(qū)域經(jīng)濟潛力評價體系包含經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、文化教育衛(wèi)生、資源環(huán)境利用4個準(zhǔn)則層，共涉及12項指標(biāo)，較全面地體現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟增長的內(nèi)涵，測算結(jié)果與南昌市實際情況較一致。

盡管層次分析法能科學(xué)地、客觀地測算各指標(biāo)權(quán)重，進而反映區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平，但本文只選取2012年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例作靜態(tài)分析，若能對南昌市更長時間跨度的經(jīng)濟潛力進行測評，則更能體現(xiàn)南昌市經(jīng)濟動態(tài)變化與區(qū)域差異。同時，本研究為了獲取評價指標(biāo)數(shù)據(jù)的可得性，所選取的12項指標(biāo)不能完全涵蓋反映經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿?nèi)涵的所有層面，仍需進一步考量，這也是今后繼續(xù)研究的方向。

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Evaluation and Visualization of Regional Economic Potential:A Case Study of Nanchang

YE Su-qian1, 2, CHENG Peng-gen1, ZHANG Li2, XIE Zhi-peng1

(1.CollegeofSurveyingScienceandEngineering,EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang330000,China;2.KeyLaboratoryofDigitalEarthScience,InstituteofRemoteSensingandDigitalEarth,ChineseAcademyofSciences,Beijing100094,China)

Based on the construction of regional economic potential index system, this paper does some quantitative analysis of economic potential of five districts and four counties in Nanchang City by using Analytic Hierarchy Process(AHP),and on the GIS platform, constructs regional economic potential analysis system which has a certain commonality so as to explore the spatial distribution difference and the reason of regional economic potential. The results show that Nanchang City has a high potential for economic development, whose weight value is 0.25; Anyi county and Wanli district own a low potential, whose weight value is less than 0.04. According to the weight values, the five districts and four counties in Nanchang City are divided into 4 parts, which are the highest potential, high potential, medium potential and low potential. The evaluation subsystem of economic development and social progress makes a great contribution to the combination weights of comprehensive evaluation. Visualization of regional economic potential directly reflects the level and spatial structure of economic potential. At last, the authors point out the main problems of Nanchang and put forward the countermeasures.

regional economic potential; AHP; index system; visualization; Nanchang city

2014-03-04

江西省研究生創(chuàng)新專項資金項目“基于ArcScene的區(qū)域經(jīng)濟潛力評價與可視化研究——以南昌市為例”(YC2013-S175)階段性成果；東華理工大學(xué)研究生創(chuàng)新項目“基于ArcScene的區(qū)域經(jīng)濟潛力評價與可視化研究——以南昌市為例”(DYCA13005)階段性成果。

葉素倩(1989—)，女，江西贛州人，碩士研究生，主要從事地理信息系統(tǒng)應(yīng)用方面的研究。

葉素倩，程朋根，張麗，等.區(qū)域經(jīng)濟潛力評價與可視化研究——以南昌市為例[J].東華理工大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2014，33(2)：118-123.

Ye Su-qian,Cheng Peng-gen,Zhang Li, et al.Evaluation and visualization of regional economic potential: A case study of Nanchang[J].Journal of East China Institute of Technology(Social Science)，2014，33(2)：118-123.

F124.6

A

1674-3512(2014)02-0118-06