1980-2008年环渤海地区县域粮食的时空动态变化及分析 (1)

１９８０
ｔｏ
２００８【Ｊ】Ｔｍｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆｔｈｅ Ｃｈｉｎｅ∞Ｓ０ｃｉｅｔｙ ｏｆＡ鲥ｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅ甜ｎｇ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
ｃｈａｎｇｅ粕ｄ蛐ａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｍｉｎ ｐｒｏｄｕｃｄｏｎ ｉｎ ｃｏｕｎｔｙ ｓｃａｌｅ ｉｎ Ｂｏｈａｉ Ｒｉｍ ｏｆｔｈｅ ｃｓＡＥ），２０１２，２８（１２）：
乘法（ｏｒｄｉｎａｒｙ ｌｅａｓｔ ｓｑ眦ｒｅｓ，０ＬＳ）回归模型，可采用空
间滞后模型（ｓｐａｔｉａｌｌａｇ ｍｏｄｅｌ，ＳＬＭ）和空间误筹模型 （ｓｐａｔｉａｌ ｅｎ．ｏｒ ｍｏｄｅｌ，ＳＥＭ）来进行同归分析。在矩阵ｌ中形 可逆时，空间滞后模型（ＳＬＭ）的表达式为
洛伦兹曲线与基尼系数
ｙ＝ｐ盼＋Ｊ∥＋占＝（１一ｐ矿）叫ｚ∥＋（１一ｐ∥）－１占（３）
式中，ｙ为被解释变量；Ｘ为甩×Ｊｉ｝的外生解释变最矩阵；
ｐ为空间回归系数：∥为行×胛阶的空间权重矩阵，常采用
洛伦兹（Ｌｏｒｅｎｔｚ）曲线和基尼（Ｇｉｎｉ）系数常用来刻 画社会财富分配的不均衡程度【ｌ孓㈨。洛伦兹曲线的横轴 表示家庭或人口的累计百分比，纵轴表示相应分组收入 的累计百分比，则曲线上任意一点表示某一百分比的人 口所拥有的财富百分比。洛伦兹曲线在横轴和纵轴上的 取值均为（Ｏ，１），围成一个面积为ｌ的正方形，其对 角线被称为“绝对均匀线”。通常，洛伦兹曲线为内凹 的曲线，内凹程度越大，财富分配越不平均。目前，洛
第２８卷
２３０
第１２期 ６月
农业工程学报
１ｈｎ姐ｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｏｃｊｅｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｍｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
、，ｏＩ．２８
Ｎ０．１２
２０１２年
Ｊｕｎ．２０１２
１９８０—２００８年环渤海地区县域粮食的时空动态变化及分析
刘玉１，一，郭丽英３，刘彦随２※
（１．北京农业信息技术研究中心，北京１０００９７； ２．中国科学院地理科学与资源研究所，北京１００１０ｌ； ３．中国农业科学院农 业资源与农业区划研究所，北京１０００８１） 摘要：为了揭示粮食牛产的异质性，应用摹尼系数、探索性守间数据分析法（ｅｘｐｌｏｒａｔｏｒｙ ｓｐａｔｉａｌ ｄａｔａ柚ａＩｙｓｉｓ，ＥｓＤＡ） 和空间误差模型（ｓｐ８ｔｉａｌ ｅｒｒｏｒｍｏｄｅｌ，ｓＥＭ），深入分析了１９８０一２００８年环渤海地【盖县域粮食生产的时空动态特征及其影 响因素。结果表明，环渤海地区粮食产量增加了３６４７×１０４ｔ，县域粮食生产以卜升为主，并逐步向平原区和产量大县集中； 县域粮食总产晕空间自相关性显著且窄『日Ｊ差异增大，人均粮食极化态势加剧；粮食生产热点区向内陆平原区偏移，辽宁 中北部和山东两部地区的粮食总产量明届增加，坝卜高原区和冀北辽两Ｉｉ Ｊ地丘陵区的粮食总产量下降，县域粮食供需矛 盾的区域差异加剧。最后，ＳＥＭ模型分析表明，县域耕地面积、种植结构、前期粮食产量是县域粮食格局的重要影响因 素。该研究结果可为环渤海地区粮食生产布局与优化和粮食生产政策制定提供科学依据。 关键词：粮食，生产，地理信息系统，基尼系数，探索性空问数据分析法，时空动态，环渤海地区 ｄｏｉ：１０．３９６刚．ｉｓ蚰．１００２—６８１９．２０１２．１２．０３７ 中图分类号：Ｆ３０１．２４ 文献标志码：Ａ
２３０一２３６．（ｉＩｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｗｉｍ ＥｎｇＩｉｓｈ ａｂｓｎ＿ａｃｔ）
０引
言
２００５年中国省域粮食生产格局变化，粮食重心向中部和 东北部转移。屈宝香等…】学者分析了中国粮食生产的区 域格局与结构演变特征，北方粮食生产全面超越南方、 粮食生产日趋向中部地区集中。张晶１１２】构建了人粮关系 分级评价标准，从全围和省域尺度评价了１９４９—２００７年 中国人粮关系演变的时窄格局。根据文献检索，已有研 究集中在全国和省区等宏观尺度的粮食生产格局研究， 市县尺度的研究相对薄弱，难以揭示粮食生产的异质性； 多关注粮食生产的现状分析，县域粮食生产的时空演进 规律及其空间集聚特征的揭示相对不足，对县域粮食生 产的空间集聚模式及其成因机制进行综合研究的文献较 少，致使现有研究结果难以为中观尺度上的粮食生产提
３６．７２％的花生。全区农作物播种面积２．４０×ｌＯ‘７ ｈｍ２，其 中粮食作物占６９．５７％，主要农产品人均占有量大多高于 全国同期平均水平。随着农业结构调整的深入推进，以 传统农业为特色、以种植业为主体的农业结构有所改观。 １．２数据来源 本文基本上以每ｌＯ年为一时间段，选取１９８０年、 １９９０年、２０００年和２００８年作为研究断面，以城『订辖区、 县级市、县（以下统称为县）为基本单元研究１９８０年以 来环渤海地区县域粮食生产的时空动态特征。为了消除 偶然冈索的影响，粮食产量采用相应年份近３ ａ的粮食产 量均值。考虑到数据的可软得性和研究需要，以２００８年 为基准对县域单元进行修正，最终选取３２７个单元。１９８０ ～２０００年的粮食产量、区域人口等由中国自然资源数据 库（ｈ仕ｐ：／～ｎｗ，．ｄａｔａ．ａｃ．ｃｎ）提供，２００ｌ一２００９年数据来 源于相应年份的《中围区域经济统计年攀》、《中国县 （市）社会经济统计年鉴》以及各省、直辖市的统计年鉴。 ２研究方法
一２００９年间研究区粮食总产量增加了３ ６４６．７ｌ×１０４ｔ。
由表ｌ和图Ｉ可知，１９８０年粮食产量（Ｇ）≥３０×
１０４ｔ的县域为４７个。２００８年增加至１５０个，粮食产量占 全区总产量的比例由３５．５２％增至７３．５６％。１９８０—２００８ 年间，Ｇ，≥５０×１０４ｔ的县域由７个增至６６个，粮食产量 比例由８．７９％增至４１．８８％，主要分布在辽宁中部平原、 鲁西平原、胶莱平原和太行山山前平原；≥４０×１０４～５０
刘
文章编号：１００２—６８１９（２０１２＿卜１２一０２３０一０７
玉．郭丽英，刘彦随．１９８０一２００８年环渤海地区县域粮食的时空动态变化及分析［Ｊ］．农业工程学报，２０１２，２８（１２）：
２３０一２３６． Ｌｉｕ Ｙｕ，Ｇｕｏ Ｌｉｙｉｎ吕Ｌｉｕ Ｙａｎｓｕｉ．Ｓｐａｔｉａｌ—ｔｅｍｐｏｍｌ
的ｍ
Hale Waihona Puke ｄｙｎ踟ｉｃ基尼系数由洛伦兹曲线推导而来，用以定量测定财
ｙ＝Ｘ∥＋五陟ｋ＋占＝Ｘ∥＋（１一五∥）一占
（４）
式中，“为随机误差项向量；＾为，ｚｘｌ的截面被解释变量的
空间误差自回归系数，用以衡量样本观察值中的空间依赖
作用，其他符号的含义与式（３）相同。ＳＥＭ的窄间依赖作 用存在于扰动误差项中，度量了所有其他地区的随机误差凸 对每个地区＂值的影响程度，影响系数为（１矗聊～。 ３结果与分析
２．１
Ｍｏ啪’ｓ Ｉ统计量是检验研究区中邻近地区间是相 似，相异或者相互独立的常用指标，介于．１到ｌ之间， 值越接近于ｌ表示具有相似的属性集聚在一起，值越接
Ｇｌｏｂａｌ
近于－ｌ表明具有相异的属性集聚在一起，值接近于Ｏ表 示属性不存在窄问自相关。
２．３空间回归分析方法
当统计指标存在空间自相关时。残差就不再相互独 立，因此存在空『日Ｊ自相关的数据不适合采用普通最小二
耕地面积１．８６×１０７ ｈｍ２，以占全国１５．２７％的耕地生产了
万方数据
第１２期
刘玉等：１９８０—２００８年环渤海地区县域粮食的时空动态变化及分析
２３ｌ
全国２８．７５％的小麦、２８．２７％的玉米、２４．８９％的棉花和
和技术的集合，用于检验某一现象与其相邻单元的观测 值是否显著相关联的常用指标。ＥＳＤＡ通过对事物或现象 分布格局的描述与可视化探究区域属性值的分布模式和 空间相对差异。空间自相关分析分为全局窄问自相关和 局部空间自相关分析。本研究采用Ｇｌｏｂａｌ Ｍｏｒａｎ’ｓ Ｉ统计 量进行空间关联分析ｆｌ引７１，并根据Ｌｏｃａｌ Ｍｏｒａｎ－ｓ Ｉ指数绘 制ＬｌＳＡ（１０ｃａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ Ｄｆ ｓｐａｔｉａｌ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）聚集图。
３．１
总体格局特征分析
富（资源）分配的均衡程度
Ｇ＝ｓｆＰ （１） （２）
１９８０年以来，环渤海地区粮食总产量和人均粮食占有
量总体均呈现增长态势，与全国粮食生产的变动趋势基本
ｓ＝０１５＿ｒ他）
一致。２００９年，区域粮食总产量９０９８．５３×１０４ｔ。是１９８０ 年的１．６７倍，年均增长率为１．７８％，略高于全国平均水平
随着城镇化和Ｔ业化的快速推进，环渤海地区粮食生产 和消费格局发生了较大变化。因此，本文选取环渤海地区３２７
个县域作为评价单元，运用基尼系数、ＥＳＤＡ（ｃｘｐｌｏＩ卿
ｓｐａｔｉａｌ ｄａ士ａ锄ａｌｙｓｉｓ）和ＧＩＳ空间分析技术探讨ｌ ９８０—２００８
年粮食生产的时空动态特征，以期为环渤海地区粮食生产布 局与优化和粮食生产政策的制定提供科学依据。
伦兹曲线已广泛应用于财富、资本、市场和资源等分配
邻接矩阵；降夕为空间滞后被解释变量；声为解释变量的 回归系数向量，反映了解释变量ｘ对被解释变量ｙ的影响；
ｓ为正态分布的相互独立的随机误差向量。可见，被解释
变量ｙ不仅与该区域的解释变量ｘ有关，还可能受到邻
近区域被解释变量聊的影响。
空间误差模型（ｓＥＭ）的表达式为
供辅助决策支持。
中国是农业大国，粮食安全始终是关系国民经济发
展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题…。２００４
年以来，中麸中央连续出台７个“一号文件”，从政策 上支持粮食生产。《全国农业和农村经济发展第十二个 五年规划》明确提出，要进一步巩固提高粮食综合生产 能力。粮食生产重心出现“北进中移”的态势和“北粮 南运”的产销格局［２１；粮食供需平衡以东西分异为主，其 次是南北分异【３ｌ；确保中国粮食结构平衡、区域平衡和质 量安全的难度加大。在全球粮食储备减少和国际粮价高 涨的严峻形势下，着眼于粮食生产的阶段性和区域差异 性，揭示区域粮食生产的时卒规律及其成因机制，是当 前地理学特别是农业地理学亟需探讨的科学命题【４】。 近年来，国内外学者基于不同视角和时卒尺度深入 分析了粮食综合生产能力、区域粮食供需关系及成因、 粮食生产效率等陋．９】，许多成果用于指导农业生产实践。 辛良杰等【Ｉ ｏ】学者采用粮食优势度指数模型实证了１９９４一