郝琪 謝紅霞 隋兵 袁紅 郭斌騰

【摘 要】 本文介紹了湖南省概況、研究方法及數(shù)據(jù)來源，分析了湖南省人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的移動軌跡演變及兩者的耦合性演變情況，其研究結(jié)果表明：2007-2016年湖南省人口重心、經(jīng)濟(jì)重心都偏離于本省的地理幾何中心，位于其東北部，經(jīng)濟(jì)重心偏離程度大于人口中心偏離程度;湖南省人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有不均衡特征，表現(xiàn)為人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的耦合關(guān)系較為顯著，主要的移動方向都為西南—東北方向，但變化幅度不同。由此，給出的建議是：在經(jīng)濟(jì)方面，可對本省西部采取適當(dāng)措施來拉動經(jīng)濟(jì)增長;在人口方面，要加快落實戶籍改革政策，減少對人口遷移的限制，提高人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的耦合性，使各類資源得到更加合理有效的配置。

【關(guān)鍵詞】 人口重心;經(jīng)濟(jì)重心;時空變化;耦合性;湖南省

一、引言

人口重心可清晰地呈現(xiàn)某區(qū)域的人口分布，并能表達(dá)區(qū)域人口分布的變化。重心模型最早由F·Walker在18世紀(jì)70年代引入人口研究中。國內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用重心分析的方法對人口、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、糧食、就業(yè)等屬性，[1-8]圍繞空間分布、區(qū)域協(xié)調(diào)、社會發(fā)展等領(lǐng)域，從國家、省域、市域等層次進(jìn)行了大量的研究。[9-13]對于這些不同因素重心的研究分析，將會對所研究區(qū)域內(nèi)各類資源的分配等相關(guān)決策起到一定的參照作用，有利于區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。

湖南省有著東部沿海地區(qū)和中西部地區(qū)過渡帶、長江開放經(jīng)濟(jì)帶和沿海開放經(jīng)濟(jì)帶結(jié)合部的區(qū)位優(yōu)勢，在我國中部崛起中占有著重要的地位。自2005年長株潭城市群被寫入國家“十一五”規(guī)劃以來，湖南經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平大大提高，但是其經(jīng)濟(jì)重心具有偏向性，[14]區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡。在“一帶一路”戰(zhàn)略的發(fā)展機(jī)遇下，對湖南省人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的演變進(jìn)行分析，可為湖南省社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展政策的調(diào)整提供參考，并且對湖南省可持續(xù)發(fā)展的探索有著重要的影響和指導(dǎo)作用。

二、研究區(qū)概況、研究方法及數(shù)據(jù)來源

1、研究區(qū)概況

湖南?。?4°38′N—30°08′N，108°47′E—114°15′E）地處中國中部、長江中游，因大部分區(qū)域處于洞庭湖以南而得名“湖南”，因省內(nèi)最大河流湘江流貫全境而簡稱“湘”。東臨江西，西接重慶、貴州，南毗廣東、廣西，北與湖北相連。湖南省北部為洞庭湖平原，地勢低平;東部為斜貫湘、贛邊境諸山;南部為五嶺山地;西部為雪峰山脈、武陵山脈;中部丘陵起伏，地勢呈三面環(huán)山、朝北開口的馬蹄形地貌。湖南省下轄13個省轄市，1個自治州，17個縣級市，62個縣，7個自治縣，36個市轄區(qū)。截至2016年末，湖南省常住人口7318.81萬人，實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）31551.37億元，人均地區(qū)生產(chǎn)總值實現(xiàn)46382元。

2、研究方法

（1）重心模型。物理學(xué)術(shù)語中的重心是指物體處于任何方位時所有各組成支點(diǎn)的重力的合力所通過的點(diǎn)，有學(xué)者將其引入人口、經(jīng)濟(jì)的研究中，[15]區(qū)域的屬性值由均質(zhì)區(qū)域中子區(qū)域的中心點(diǎn)的屬性值加權(quán)平均數(shù)表示。所以，當(dāng)屬性分布不均衡時，屬性重心將會與幾何中心有一定程度的偏離。

人口、經(jīng)濟(jì)重心的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中：（X，Y）為屬性重心（人口重心和經(jīng)濟(jì)重心）的平面坐標(biāo)，Xi、Yi為幾何中心，M為屬性值（人口和經(jīng)濟(jì)），n為子區(qū)域的個數(shù)。

（2）耦合性分析。人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的耦合性可以通過空間重疊性和變動一致性來進(jìn)行分析。[16]

其一，空間重疊性?？臻g重疊性可以用同一年份人口、經(jīng)濟(jì)重心的距離來表示，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中：（xe，ye）為同一年份的經(jīng)濟(jì)重心的坐標(biāo)，（xp，yp）為同一年份人口重心的坐標(biāo)。

其二，變動一致性。變動一致性可以用相鄰年份人口重心的移動軌跡與相鄰年份經(jīng)濟(jì)重心的移動軌跡的連線所形成的夾角θ的大小表示，θ的大小與變動一致性成反比，即θ越小，變動越一致。當(dāng)θ在[0，π]之間時，cosθ與θ的對應(yīng)變化單調(diào)，并且cosθ的值較易計算，用cosθ來表示變動一致性，當(dāng)cosθ越大時，變動越一致。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中：（Δxe ，Δye）為相鄰年份經(jīng)濟(jì)重心變化量的平面坐標(biāo)，（Δxp ，Δyp）為相鄰年份人口重心變化量的平面坐標(biāo)。

3、數(shù)據(jù)來源

湖南省122個縣級單元的人口、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于《湖南省統(tǒng)計年鑒》（2007-2016年），主要包括各年度年末總?cè)丝跀?shù)據(jù)和GDP數(shù)據(jù)。

三、結(jié)果與分析

1、湖南省人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的移動軌跡演變

利用湖南省2007-2016的年末總?cè)丝诤虶DP數(shù)據(jù)通過重心模型計算得到其各年份的人口和經(jīng)濟(jì)平面重心坐標(biāo)以及其移動的方向和距離，并且通過ArcGIS將其移動軌跡的演變可視化（如表1、圖1）。

（1）人口重心變化。通過表1、圖1對人口重心的演變進(jìn)行分析，可發(fā)現(xiàn)2007-2016年湖南省人口重心一直分布在婁星區(qū)內(nèi)，位于湖南省地理幾何中心的東北方向，表明湖南省大部分人口分布在其東北部，存在分布不均衡的現(xiàn)象。從人口重心變化的趨勢上來看，湖南省人口重心移動的大趨勢是由西南移向東北。并且可以大致分為三個階段：第一階段（2007-2008年）從西南向東北方向移動，向湖南省省會長沙靠近，這與在2006年國家將長株潭城市群定位為促進(jìn)中部崛起的重點(diǎn)發(fā)展城市群的行為有一定的聯(lián)系，并且自然環(huán)境的差異會影響人口的分布，東北部地區(qū)為平原，自然條件優(yōu)越，而西部地區(qū)為低山丘陵地帶，人口較少。這種變化還有一個重要的原因可能是2008年的國際金融危機(jī)使得沿海地區(qū)大部分企業(yè)的困難運(yùn)營進(jìn)而導(dǎo)致湖南省外出務(wù)工人員的回流;第二階段（2008-2010年）轉(zhuǎn)向東南方向移動，可見湖南省在此期間將湘南地區(qū)作為實施區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重大戰(zhàn)略，和對其開發(fā)開放大力扶持的政策對人口重心的移動有著顯著的影響;第三階段（2010-2016年）呈現(xiàn)小范圍左右波動的穩(wěn)定現(xiàn)象，此時湖南省處于平穩(wěn)發(fā)展的狀態(tài)。

（2）經(jīng)濟(jì)重心變化。從2007年以來，湖南省經(jīng)濟(jì)重心一直分布于湘鄉(xiāng)市和韶山市內(nèi)，也位于湖南省地理幾何中心的東北部，且較人口重心的分布而言與幾何中心的偏離程度更大，表明了湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平不平衡傾向于東北部地區(qū)。湖南省經(jīng)濟(jì)重心的變化趨勢大致可分為兩個階段：第一階段（2007-2012年）從西南向東北方向移動，政策的變動在一定程度上影響著經(jīng)濟(jì)重心的移動，在此期間，國家批準(zhǔn)在長株潭建設(shè)綜合性國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、長株潭城市群“兩型”社會建設(shè)、同意湘潭高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)升級為國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)和“3+5”城市群建設(shè)等相關(guān)政策使得東北部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展;第二階段（2012-2016年）左右波動地向南移動，移動了1.042km，年平均移動0.466km。這與湘南地區(qū)的發(fā)展密不可分，該時期湘南承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)正式得到了國家的批準(zhǔn)，成為了第4個國家級承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)，并且衡陽作為湘南地區(qū)科技創(chuàng)新的綜合示范區(qū)，不僅轉(zhuǎn)變了衡陽的發(fā)展方式、調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，還帶動了湘南地區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2、湖南省人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的耦合性演變

在空間重疊性方面，2007-2016年湖南省人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的距離由2007年的37km增長到了2016年的45km，其之間的距離變化可大致分為兩個階段。第一階段（2007-2012年），耦合性減弱階段，人口重心和經(jīng)濟(jì)重心在個別年份上有所變動，但其主要移動方向為西南—東北。第二階段（2012-2016年），耦合性增強(qiáng)階段，人口重心和經(jīng)濟(jì)重心在小范圍之間波動并逐漸穩(wěn)定，兩重心的耦合性的協(xié)調(diào)程度不斷加強(qiáng)。

在變動一致性方面，2007-2016年湖南省人口重心、經(jīng)濟(jì)重心的變動方向可分為三種情況。第一種情況，人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的變動基本一致，在2007-2008年、2010-2011年、2012-2013年、2013-2014年和2014-2015年，這5個年份的兩重心變動一致性分別為0.88、0.58、0.60、0.99和0.94。第二種情況，兩重心變動不一致、變動方向相反，在2015-2016年這一年里兩重心變動一致性為-0.99。第三種情況，兩重心的變動的相關(guān)性不大，在2008-2009年、2009-2010年和2011-2012年，這3個年份的兩重心的變動一致性分別為0.06、0.06、0.29。

將空間重疊性和變動一致性兩者綜合來看，湖南省人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的耦合關(guān)系較為明顯。其空間重疊性波動幅度不大，且在緩慢增強(qiáng);變動一致性大多數(shù)年份為正值，表明兩重心的變動方向較為一致。人口重心的移動距離較短，呈現(xiàn)出一定程度的時滯性，目前湖南省人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的耦合性還在不斷變化中。

四、結(jié)論

本文利用重心模型測算了湖南省2007-2016年人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的演變情況，并對兩者進(jìn)行了耦合性分析。結(jié)果表明：湖南省的人口重心在2007-2016年間一直位于湖南省地理幾何中心的東北部，變化的總方向為西南—東北，但是東西的差異程度大于南北的差異程度，人口分布不均衡。經(jīng)濟(jì)重心在這十年里也一直位于湖南省地理幾何中心的東北部，但比人口重心偏離的程度更大，西南—東北也為其變化的總方向，其南北的差異程度比東西的差異程度大，經(jīng)濟(jì)分布也不均衡。并且，人口重心一直位于經(jīng)濟(jì)重心的西南部，遷移的距離較短，具有一定程度上的時滯性。兩者之間的空間重疊性緩慢增加，變動一致性波動較大，處于變化之中?？偟膩碚f，湖南省人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的耦合關(guān)系較為顯著。

綜上所述，為了使湖南省人口與經(jīng)濟(jì)的分布更為均衡，并使人口與經(jīng)濟(jì)能合理分布以此增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)分布的優(yōu)勢性，在經(jīng)濟(jì)方面，湖南省可對本省西部采取適當(dāng)措施來拉動經(jīng)濟(jì)的增長，比如充分利用本區(qū)域的自然與人文資源發(fā)展別具特色的旅游業(yè)等特色產(chǎn)業(yè)、由發(fā)達(dá)的東部北部地區(qū)拉動西部南部地區(qū)的發(fā)展、利用區(qū)位優(yōu)勢加強(qiáng)與周邊經(jīng)濟(jì)實力強(qiáng)省份的經(jīng)濟(jì)交流等。在人口方面，湖南省要加快落實戶籍改革政策，減少對人口遷移的限制，提高人口重心和經(jīng)濟(jì)重心的耦合性，使各類資源得到更加合理有效的配置。

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【作者簡介】

郝 琪（1998-）女，湖南岳陽人，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)在讀本科生.

謝紅霞 （1973-）女，湖南岳陽人，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院副教授，研究方向：環(huán)境遙感與GIS，本文通訊作者.

隋 兵（1975-）男，湖南岳陽人，氣象防災(zāi)減災(zāi)湖南省重點(diǎn)實驗室，副研究員，研究方向：氣象科學(xué).