摘要：為了探討京津冀地區經濟發展失衡，引入DMSP/OLS夜間燈光構建GDP指數，利用優化的熱點分析和時空模式挖掘識別經濟發展的格局演化，以SLM和SEM模型從自然環境、基礎設施及區域開發等方面量化失衡因素。結果表明：① 區域經濟發展趨于波動性集聚，經濟發展呈明顯的京津市區、京津郊區和河北區縣城區、河北偏遠縣鄉等3種類型，而京津市區和郊區之間、京津市域和河北省域之間都存在顯著的“虹吸效應”所誘發的發展斷崖。② 持續的熱點、振蕩的熱點和振蕩的冷點是經濟發展冷熱點的主要演化模式。經濟發展熱點自中心城區至遠郊呈同心圓圈層式弱化，而無明顯圈層變化的冷點集中連片地廣布在河北鄉村。③ 經濟發展與自然環境、基礎設施和區域開發有復雜非線性關系，經濟發展繁榮地區（熱點）多受惠于基礎設施和區域開發及行政區劃的整體優勢，而合適的海拔條件次之。經濟發展落后地區（冷點）總體受制于坡度條件和基礎設施及區域開發的總體劣勢。
關鍵詞：經濟失衡；冷熱點格局分析；時空模式挖掘；DMSP/OLS夜間燈光；京津冀。
1 引言。
伴隨著中國經濟長期高速增長，區域經濟發展失衡日漸嚴峻，“大都市陰影區”漸顯[1].2014年，河北城鎮居民人均可支配收入和農民人均純收入分別為北京的55%和50%、天津的 77%和 60%.環京津貧困帶問題突出，河北仍有國家扶貧開發重點縣 39個，環首都貧困縣9個。京津冀三地各自難以遏制經濟發展失衡，區域協同發展逐漸成為現階段社會共識[2].中央政府通過了旨在有序疏解北京非首都功能的《京津冀協同發展綱要》，京津冀地方政府相互簽署新一輪合作框架協議，京津冀協同發展現已成為重要國家戰略。實證探討京津冀地區經濟發展冷熱點的格局演化及其影響因素，可有助于科學把握京津冀地區經濟發展的失衡格局及其關鍵機制。
區域經濟存在一定程度的發展差距是客觀現象，這源自偶發優勢區位的累積性與自我強化性，是一種大范圍的個體無意識選擇過程。經濟發展失衡則是區域差距的質變，亟需宏觀規劃予以協調[3].近些年京津冀地區經濟發展失衡成為學界熱點，研究多從三個方面進行：其一，京津冀產業經濟失衡。陳紅霞以相對價格理論的市場一體化測度模型量化區域市場整合程度[4],董冠鵬等分別以ESDA和Kernel密度估計法量化模擬經濟增長[5]及其收斂效應[6],張旺等識別了主要服務業整體呈典型非均衡的單中心、大梯度等級化集聚態勢[7].其二，京津冀城鎮空間失衡。孫鐵山等引入區域密度函數分別評估了京津冀地區城鎮[8]和人口的空間結構和增長模式[9],龍茂乾等歸納了兩條倒U型的空間演化曲線并認為北京極化效應大于擴散效應[10],牛方曲等提出了城市群多層次空間結構分析算法并實證探索了大數據處理區域復雜網絡[11].其三，京津冀發展戰略政策。孫久文等探討了區域合作戰略和北京功能定位[12],李國平也全面探討了京津冀地區人口調控[13]與產業布局[14]的戰略對策，陸大道系統闡述了京津冀地區功能定位[15]和協同發展的戰略政策[15,,16].
本文引入DMSP/OLS夜間燈光構建地區生產總值指數量化區域經濟發展。評估單元為不受行政區劃制約的1 km ×1 km 像元。實證探討京津冀地區經濟發展冷熱點的格局演化及其影響因素，先以全局聚類分析量化經濟發展空間格局，再以優化的熱點分析識別經濟發展冷熱點狀況，后引入時空模式挖掘梳理經濟發展冷點和熱點的格局演化模式，最后探討加劇經濟發展失衡的影響因素。
2 數據來源與研究方法。
2.1 研究區概況。
京津冀地區包括北京、天津及河北的石家莊、唐山、保定、廊坊、張家口、承德、秦皇島、滄州、衡水、邢臺、邯鄲等11個地市，面積21.6萬km2.2014年，常住人口為1.1 億人，其中外來人口 1750 萬，地區生產總值為 6.6 萬億元，人均地區生產總值達 6 萬元，是全國平均水平的1.3倍。與長三角、珠三角地區并立的京津冀地區，是拉動中國經濟發展的重要引擎。1992-2013年是實證研究時段。
現階段京津冀地區經濟發展也面臨現實難題，京津人口增長過快誘發大城市病凸顯，資源環境承載超限加劇自然生態退化，基礎設施布局不合理，公共服務水平落差大。京津冀地區經濟發展失衡不斷加劇，發展熱點與發展冷點臨近并存，環京津貧困帶不斷顯化[17].
2.2 數據來源。
夜間燈光可客觀表征人類活動與區域開發的強度與廣度，能精確量化區域經濟-社會-生態的綜合發展水平，例如地區生產總值[18]、城市規模[19]、能源消費[20]、城鎮擴張[21]、人口分布[22]等。不過燈光飽和效應與衛星觀測誤差等客觀因素對原始的DMSP/OLS夜間燈光遙感數據具有一定程度的“灰箱式”干擾[23],因此本文以2006年非輻射定標數據為基準，構建了夜間燈光綜合修正模型以弱化燈光飽和效應和校正衛星觀測誤差。原始的DMSP/OLS 夜間燈光下載自 NOAA 網站（http://www.ngdc.noaa.gov/dmsp/download_radcal.html）。
區域經濟發展水平的評估指標（或評估體系）因人因時因地存在顯著差異，而地區生產總值仍是最重要的量化經濟發展的基礎指標，其他各類指標多源自地區生產總值的直接轉化或間接作用。不過，單一的地區生產總值只能量化區域經濟產出規模卻難以體現區域經濟投入效率，而區域經濟投入效率也是一類涉及經濟-社會-生態等復雜系統的綜合表征。夜間燈光分別與經濟生產、社會生活和生態環境都存在非常顯著的關聯關系，這實質上就可作為區域經濟投入效率的綜合表征因子。本文充分發揮夜間燈光與地區生產總值各自的意義優勢，引入DMSP/OLS夜間燈光表征區域開發程度，以單位開發強度的地區生產總值指數衡量區域經濟發展[23].由于1992-2013年京津冀地區的區縣行政區劃發生變更，本文行政區劃以2013年為基準對統計數據進行對應調整。為了消除市場價格因素制約，本文所用GDP均是可比價格的數據。
2.3 研究方法。
本文分別從空間格局、格局演化兩個層面探討京津冀地區經濟發展冷熱點的格局演化，并引入空間計量模型識別并量化經濟發展失衡的影響因素。
關鍵詞：經濟失衡；冷熱點格局分析；時空模式挖掘；DMSP/OLS夜間燈光；京津冀。
1 引言。
伴隨著中國經濟長期高速增長，區域經濟發展失衡日漸嚴峻，“大都市陰影區”漸顯[1].2014年，河北城鎮居民人均可支配收入和農民人均純收入分別為北京的55%和50%、天津的 77%和 60%.環京津貧困帶問題突出，河北仍有國家扶貧開發重點縣 39個，環首都貧困縣9個。京津冀三地各自難以遏制經濟發展失衡，區域協同發展逐漸成為現階段社會共識[2].中央政府通過了旨在有序疏解北京非首都功能的《京津冀協同發展綱要》，京津冀地方政府相互簽署新一輪合作框架協議，京津冀協同發展現已成為重要國家戰略。實證探討京津冀地區經濟發展冷熱點的格局演化及其影響因素，可有助于科學把握京津冀地區經濟發展的失衡格局及其關鍵機制。
區域經濟存在一定程度的發展差距是客觀現象，這源自偶發優勢區位的累積性與自我強化性，是一種大范圍的個體無意識選擇過程。經濟發展失衡則是區域差距的質變，亟需宏觀規劃予以協調[3].近些年京津冀地區經濟發展失衡成為學界熱點，研究多從三個方面進行：其一，京津冀產業經濟失衡。陳紅霞以相對價格理論的市場一體化測度模型量化區域市場整合程度[4],董冠鵬等分別以ESDA和Kernel密度估計法量化模擬經濟增長[5]及其收斂效應[6],張旺等識別了主要服務業整體呈典型非均衡的單中心、大梯度等級化集聚態勢[7].其二，京津冀城鎮空間失衡。孫鐵山等引入區域密度函數分別評估了京津冀地區城鎮[8]和人口的空間結構和增長模式[9],龍茂乾等歸納了兩條倒U型的空間演化曲線并認為北京極化效應大于擴散效應[10],牛方曲等提出了城市群多層次空間結構分析算法并實證探索了大數據處理區域復雜網絡[11].其三，京津冀發展戰略政策。孫久文等探討了區域合作戰略和北京功能定位[12],李國平也全面探討了京津冀地區人口調控[13]與產業布局[14]的戰略對策，陸大道系統闡述了京津冀地區功能定位[15]和協同發展的戰略政策[15,,16].
本文引入DMSP/OLS夜間燈光構建地區生產總值指數量化區域經濟發展。評估單元為不受行政區劃制約的1 km ×1 km 像元。實證探討京津冀地區經濟發展冷熱點的格局演化及其影響因素，先以全局聚類分析量化經濟發展空間格局，再以優化的熱點分析識別經濟發展冷熱點狀況，后引入時空模式挖掘梳理經濟發展冷點和熱點的格局演化模式，最后探討加劇經濟發展失衡的影響因素。
2 數據來源與研究方法。
2.1 研究區概況。
京津冀地區包括北京、天津及河北的石家莊、唐山、保定、廊坊、張家口、承德、秦皇島、滄州、衡水、邢臺、邯鄲等11個地市，面積21.6萬km2.2014年，常住人口為1.1 億人，其中外來人口 1750 萬，地區生產總值為 6.6 萬億元，人均地區生產總值達 6 萬元，是全國平均水平的1.3倍。與長三角、珠三角地區并立的京津冀地區，是拉動中國經濟發展的重要引擎。1992-2013年是實證研究時段。
現階段京津冀地區經濟發展也面臨現實難題，京津人口增長過快誘發大城市病凸顯，資源環境承載超限加劇自然生態退化，基礎設施布局不合理，公共服務水平落差大。京津冀地區經濟發展失衡不斷加劇，發展熱點與發展冷點臨近并存，環京津貧困帶不斷顯化[17].
2.2 數據來源。
夜間燈光可客觀表征人類活動與區域開發的強度與廣度，能精確量化區域經濟-社會-生態的綜合發展水平，例如地區生產總值[18]、城市規模[19]、能源消費[20]、城鎮擴張[21]、人口分布[22]等。不過燈光飽和效應與衛星觀測誤差等客觀因素對原始的DMSP/OLS夜間燈光遙感數據具有一定程度的“灰箱式”干擾[23],因此本文以2006年非輻射定標數據為基準，構建了夜間燈光綜合修正模型以弱化燈光飽和效應和校正衛星觀測誤差。原始的DMSP/OLS 夜間燈光下載自 NOAA 網站（http://www.ngdc.noaa.gov/dmsp/download_radcal.html）。
區域經濟發展水平的評估指標（或評估體系）因人因時因地存在顯著差異，而地區生產總值仍是最重要的量化經濟發展的基礎指標，其他各類指標多源自地區生產總值的直接轉化或間接作用。不過，單一的地區生產總值只能量化區域經濟產出規模卻難以體現區域經濟投入效率，而區域經濟投入效率也是一類涉及經濟-社會-生態等復雜系統的綜合表征。夜間燈光分別與經濟生產、社會生活和生態環境都存在非常顯著的關聯關系，這實質上就可作為區域經濟投入效率的綜合表征因子。本文充分發揮夜間燈光與地區生產總值各自的意義優勢，引入DMSP/OLS夜間燈光表征區域開發程度，以單位開發強度的地區生產總值指數衡量區域經濟發展[23].由于1992-2013年京津冀地區的區縣行政區劃發生變更，本文行政區劃以2013年為基準對統計數據進行對應調整。為了消除市場價格因素制約，本文所用GDP均是可比價格的數據。
2.3 研究方法。
本文分別從空間格局、格局演化兩個層面探討京津冀地區經濟發展冷熱點的格局演化，并引入空間計量模型識別并量化經濟發展失衡的影響因素。
