基于GIS的区域经济分析与决策初步研究，本文主要内容关键词为：经济分析论文,区域论文,GIS论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F119.9
文献标识码：A
文章编号：1003-2398(2002)06-0077-04
近年来，越来越多的经济学家、经济地理学者、决策者和其他一些发展经济学家试图将空间维融合到传统经济分析与决策的理论框架之内，从空间角度出发来研究各种经济活动和经济现象。人们对将GIS（地理信息系统，Geographic Information System）技术应用到经济发展领域表现出极大的兴趣，特别是如何应用于地方、区域和全国各级水平的经济分析与决策过程[1-4]。
目前GIS技术作为一种交互式的、可视化的决策支持工具，和传统分析方法、分析系统一样，在区域经济分析与决策中发挥着重要的作用。由于在GIS与各种经济活动空间分析方法的集成方面有不少困难，GIS技术在区域经济分析与决策中的应用仍处于一个相对较低的层次，其有效的空间管理功能尚未得到很好的实现[5,6]。
1 区域经济分析
1.1 区域经济分析方法
在一般的区域经济分析与决策中，时间被认为是最关键的因素，对经济活动的空间组织形式、组织规则缺少必要的重视。主要从时间上、从区域经济发展的历史、现状出发来预测、规划及确定区域经济的未来发展方向。所采用的经济分析与决策方法主要有时间序列分析、数量经济分析、线性规划及一些经济统计分析模型方法等。
事实上，区域间差异不可避免地存在。经济学家已逐渐意识到在区域经济分析与决策中，必须考虑区域经济差异的空间特征[3]。
一般而言，经济活动随空间地域单元的变化具有一定的等级系列，而且在区域经济增长及发展过程中，经济活动的空间布局变化总是和时间演变过程交织在一起，因此GIS技术逐渐被引入到区域经济分析与规划决策领域，以揭示区域经济空间模式。
应用于区域经济分析与决策中的另一种新技术方法是空间决策支持系统—SDSS(Spatial Decision Support System)方法。区域经济分析与决策所涉及的大量因素具有明显的不确定性、随机性和非线性的特点。要对这些因素进行详细分析，客观上需要采用决策支持系统—DSS方法。因此SDSS方法得以提出并得到发展[1,3,7]。
1.2 GIS技术支持分析
GIS最关键的特性是它能够从空间角度出发表达、分析各种数据。使用GIS技术，一些存在于区域间的关系可以一目了然。目前，在区域经济分析中，可以借助GIS技术来解决以下实际分析规划问题[1,2]：图解各种经济活动的位置；确定经济活动的空间变化趋势；匹配满足区域经济布局条件或要求的场所；分析及可视化经济活动布局空间变化模式；模拟区域经济活动的空间变化；制定合适的经济发展规划。
GIS提供了一种更好的理解各经济部门间的动态交互作用、相互依赖、相互影响的方法，使得区域经济分析与决策能够建立在精确的、大量的可用定量信息的基础上，使得区域经济发展规划的实施得到更好的保证。
1.3 GIS技术区域经济分析中的应用
目前，GIS技术广泛应用于资源管理与配置、城市规划和管理、土地信息系统和地籍管理、生态、环境管理与模拟、应急响应、地学研究与应用、商业设施与市场管理、基础设施管理、选址分析、网络分析、可视化应用、分布式地理信息应用等领域[1-3][8,9]。
基于GIS的空间分析模型方法在区域经济分析、规划决策中得到了广泛的应用和发展。这些模型方法的应用主要集中在两个方面：第一是考虑如何建立一个把传统的经济分析模型和GIS空间分析模型链接在一起的分析模型[6,7]。第二方面是探讨如何将GIS作为一种主要的工具或语言来对各种经济活动进行更高级的时空模拟分析[6]。
2 基于GIS的区域经济分析与决策初步研究
近年来，不少学者致力于GIS与空间统计分析的结合在社会经济发展领域的应用研究[5,6,10,11]。我们结合有关项目研究，以西部地区（西南、西北十省区加上内蒙古、广西）为例，使用Visual Basic和MapInfo开发了一个基于GIS技术的西部地区开发决策信息支持系统，使空间统计技术和一个区域描绘过程结合在一个GIS环境中，示范性地说明了GIS技术在经济分析与决策中的应用。
2.1 系统主要目标
通过对研究区的基础地理背景数据、专题空间数据、人口、社会经济发展等历史及现状数据的分析与处理，可以明确展示各种分析结果，包括区域经济发展现状分析、发展水平与发展实力的综合评价、存在问题的回答、未来发展趋势的模拟等。利用GIS技术，可以对这些数据进行查询、检索、表达、显示等，而且可以为制定区域短期和长期规划提供决策支持。SDSS的主要目标总结如下：①建立辅助规划决策的、可随时查询调用的信息系统；②为区域经济分析与发展规划建立适当的模型；③为决策者提供不同的规划方案和技术报告。
2.2 系统主要功能
结合资料收集和用户需求调查，确定SDSS的主要功能如下：①确保（图形、图像）空间数据库与经济统计数据库的动态链接，实现对数据的实时查询、检索、处理、显示、绘图、制表；②基于若干分析模型和主要参考指标，分析处理研究区的空间与统计数据，以地图或图表的形式显示输出分析结果；③显示输出各种结论性的专题地图、专题数据集和统计图表。
2.3 模块设计
结合区域经济分析及用户要求，设计了四个主要的分析模块，具体情况见图1。
图1 西部地区开发决策信息支持系统结构示意图
Fig.1 The Sketch Map of Structure of Information.Supporting System for the Development in Western Regions
在分析模型中涉及的各种分析可分为两大类：空间操作分析和统计模型分析。大多数分析过程的完成依赖于各种空间操作分析与统计模型分析方法之间的结合。依据经济学与统计学原理建立分析模型，通过对统计数据的分析运算得到分析结果，与空间图形数据连接，可以用分区、分级、点值法等显示在地图上，或绘制成直观的柱状、饼状图等。
空间操作分析主要包括叠加分析、网络分析、缓冲区或区域经济带缓冲分析。如多种类型区域叠加，生成新类型的区域；以某城市为中心区的经济辐射带或区的分析显示；三维立体数字地面模型与影像、线划数据、统计数据等结合，直观显示退耕还林还草情况、灾害破坏范围等。统计模型分析主要包括线性、非线性回归模型、多元回归模型、自相关回归模型等。如可以通过确定作为某些专题内容评价标准的指标体系，建立数据库和评价模型，将统计数据的分析结果与其比较，得出结论。
2.4 数据采集及维护
系统涉及的主要数据分为两大类，即地理空间数据和统计数据。结合分析需要，分别建立了社会经济统计数据库和地理空间数据库。有关区域的人口、社会经济发展的历史及现状等统计数据，如产业发展、基础设施建设、科教发展等，参考了历年中国统计年鉴、人口普查资料、工业普查资料、各地方统计年报以及相应的规划材料等，建立了主要国民经济指标统计数据库以及一些基本国情、省情数据库，如基础设施建设、生态建设等。
地理空间背景数据库包括基础地理数据库和专题数据库。前者包括全国1:400万、1:100万国家基础地理信息系统、西部地区1:25万数据库、重点开发区1:5万DRG、DEM数据等；后主要包括反映各种分区、重点开发区、区域自然条件、自然资源、环境状况等方面的各种专题空间数据库。
结合DBMS系统和MapInfo系统，可以有效地保持各种数据的现势性。
2.5 空间统计分析与GIS技术的有效集成
空间统计分析与GIS技术的有效集成为区域经济分析研究提供了一种灵活方便的、交互式的可视化支持工具[6,10,11]，通过各种查询，认识存在于省级经济之间的经济发展差异及其模式以及具体位置和范围，并且可以借助GIS技术来帮助解释空间统计分析结果，很好地解决了区域经济分析中的空间定位表达问题。如通过对分析结果的地理分布可视化，GIS可以分析、察看区域经济发展差异及其模式。
图2是对GIS、空间统计分析及古典统计分析三者之间相互作用的一个简单化的表达。各种统计数据的空间变化模式，仅仅靠传统统计分析方法或单一的GIS解决方法很难得到反映，而通过空间统计分析与GIS的结合可以清楚地显示出来。空间统计分析的结果又可以用在GIS中作更进一步的分析，GIS的管理功能也将得到更好的发挥。
由于在GIS与各种经济活动空间分析方法的集成方面有不少困难，GIS技术在区域经济分析与决策中的应用仍处于一个相对较低的层次，其有效的空间管理功能尚未得到很好的实现[3]。
3 分析示例
下面简要说明西部地区开发决策信息支持系统中涉及的若干分析，并籍此说明现阶段实行西部大开发战略的必要性和现实意义。
图2 GIS、空间统计分析及古典统计分析相互作用示意图
Fig.2 The Sketch Map of Interactions among GIS,Spatial Statistical Analysis and Classical Statistical Analysis
3.1 统计图表分析
在统计分析中，主要依据区域经济学与统计学原理建立分析模型，对统计数据的分析运算，将得到的分析结果以统计图表的形式加以显示说明。
图3 1952-1998年东中西部地区地方财政支出相对系数变化
Fig.3 The Change of Relative Coefficient of Local Expenditure in different Regions from 1952 to 1998
图3采用相对系数，计算表达式为：相对系数＝地方财政支出占全国比重／人口比重。可以看出，自1978年起，中西部地区地方财政支出相对系数大致呈下降趋势，而东部地区呈上升趋势。这种情形与我国区域经济非均衡发展战略的选择密切相关。
3.2 地图分析
此外，可以实现统计分析结果与空间图形数据的链接，以地图的形式显示分析结果。人均GDP指数作为一个单一分析指标，可以较好用来分析不同地区经济发展水平。下面以1978年－2000年全国分省区人均GDP指数变化为例，检验这种变化在全国范围呈现出的地理差异（不含台、港、澳）。
从图4可以看出，1978-1985年间人均GDP指数除了京、津、沪下降较快外，甘、黑、青、辽、冀下降了0.100以上，粤、浙、闽、鲁、新、蒙、皖上升了0.100以上，其余省区升降幅度较小。这一时期的变化基本上与全国区域相对均衡发展战略对应，只是中部地区相对有所下降，东部地区的人均GDP指数上升与改革开放初期鼓励政策相关。1985-1992年间整个中西部地区除了新、云、桂外，指数呈下降趋势；东部地区除京、津、沪、辽外，其余省区呈上升趋势；总体而言，中部地区继续下降，东部地区持续上升，东部地区和中部、西部地区的差距拉大。这一时期的指数变化与各省区的GDP增长速度、固定资产投资增长率、对外开放程度和全国对外开放政策密切相关，也基本上与相对均衡发展战略向非均衡发展战略的转变对应。1992-2000年间整个西部十二省区除重庆外，指数继续呈下降趋势，中部地区升降不一，但总体呈上升趋势；东部地区的上升幅度有所减缓，且粤、琼、辽、京、沪均有所下降。这一时期变化趋势大体是上一阶段的延续，与区域非均衡发展战略和沿海、沿江、沿边全方位对外开放政策相关，也与这一阶段的全国性的产业结构调整、转移升级有关。就总体变化而言，随着我国区域发展由均衡发展战略向非均衡发展战略的转变以及对外开放政策的实施，1978-2000年间，东部地区除京、津、沪、辽、冀外人均GDP指数明显上升，整个中西部地区除了新、鄂、豫稍有所上升外，其余省区均有不同程度的降低；东部和西部地区之间的这种差距越来越明显。
图4 1978-2000年分省区人均GDP指数变化示意图
Fig.4 The Sketch Map of Change in Per Capita GDP Index in different Provinces from 1978 to 2000
上述分析可以扩展到其他单一指标的分析，也可以借助于不同的统计分析模型进行复杂的、多指标的空间相关分析、回归分析等，同时可以将其引入到更次一级的区域经济分析中，从而为各级区域经济分析与决策提供必要的支持。
4 结论与前景
根据区域经济活动的空间布局变化，对经济规划作出及时的调整，以实现区域经济的持续发展是各级水平的经济分析与决策的最终目的。
最近，西部大开发战略已作为一项国家基本政策在全国范围内展开，有必要为西部大开发提供各方面的技术支持，GIS技术也不例外。在本文中，作者对基于GIS技术的区域经济分析与决策进行了初步研究，建立了一个西部地区开发决策信息支持系统，为西部地区经济发展规划提供了一种综合的空间分析方法。基于GIS的分析，可以深刻反映出中国西部大开发战略的实施，对于促进全国范围内的各地区间的经济协调发展具有重要的现实意义。
尽管人们越来越关注GIS在区域经济分析与决策中的应用，然而还没有为这种应用建立起一个合适的空间经济分析模块。即使在一些经济分析与决策中已很好的将GIS技术、统计分析模型、DSS等结合在一起，但若要为之真正建立起一个交互式的信息系统，还有很长的一段距离[1-3,6]，尤其是如何完善GIS空间操作分析、统计分析模型方法及数量经济模型方法等，以适合不同区域的经济分析与决策的需要。
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