摘 要：地理信息系统是现代规划分析中的重要技术手段之一。以成都市及所辖区（市）县的产业规划、区域规划等实践研究为基础，建立了规划分析概念模型，从区域综合质量、区域间距离、区域辐射影响力三个方面，探讨研究了一套GIS与SPSS、AHP数理统计相结合的规划分析方法，为诠释和预测区域发展强度、空间发展次序、发展层次提供了决策参考作用。
关键词：GIS；SPSS；AHP；规划
中图分类号：F0 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2012）07-0010-05
地理信息系统工程技术是现代区域规划、城市规划、产业规划、土地规划等工作中重要的技术手段和方法。借助地理信息系统工程分析方法，规划师们可以通过理性分析，科学合理的制定和判定规划方案，特别是地理信息系统中的空间分析、三维模拟等技术手段，对于空间布局选址、经济空间病理分析、定性复杂地区的空间规划等具有十分有效的指导意义。现结合在《西部新城（温江）战略发展规划》、《 成都市温江区国民经济和社会发展第十二个五年规划》、《 成都市双流县国民经济和社会发展第十二个五年规划》、《锦江区柳江片区产业发展规划研究》、《成都在成都经济区中的合作与发展研究》中GIS与数理统计手段相结合的工作尝试，从区域综合质量、区域间距离、区域辐射影响力三个方面，探讨研究GIS与SPSS、AHP数理统计相结合的规划分析方法。
一、方法简介
本课题选择城市引力模型[1]作为贯穿规划分析方法的主线。城市引力模型表示为G=M×■，其中，M和m是两个城市的综合质量指数，既是综合得分；r是两城市间的距离；G则是两城市之间的辐射影响力。
从城市引力模型所表征的意义角度，本课题将城市引力模型改为以下规划分析概念模型：
G区域辐射影响力=M区域综合质量指数×■
区域辐射影响力=■
从规划分析概念模型中可以发现，大多数规划分析均可以分为三步：第一步，区域综合质量分析，旨在评估区域经济社会综合发展水平，判断区域增长极；第二步，区域间距离分析，旨在分析区域间经济流、信息流、物流的转移动向、通达状态，包含重心迁移、经济距离加权测算等方面；第三步，区域辐射影响力分析，旨在分析区域间的经济、社会联系紧密程度。
二、区域综合质量
借助增长极理论，通过区域综合质量分析，旨在评估区域经济社会综合发展水平，对比寻求区域经济社会增长极，为解释和预测区域经济的结构和布局提供依据。主要采用GIS空间分析与SPSS因子分析、AHP层次分析相结合的分析方法。
1.增长极理论。增长极理论[2~4]最初由法国经济学家佩鲁（francois perroux）提出，许多区域经济学者将这种理论引入地理空间，用它来解释和预测区域经济的结构和布局。后来法国经济学家布代维尔（j.b.boudeville）将增长极理论引入到区域经济理论中，之后美国经济学家弗里德曼（john.frishman）、瑞典经济学家缪尔达尔（gunnar myrdal）、美国经济学家赫希曼（a.o.hischman）分别在不同程度上进一步丰富和发展了这一理论，使区域增长极理论的发展成为了区域开发工作中的流行观点。
佩鲁（Francois Perroux）认为，如果把发生支配效应的经济空间看做力场，那么位于这个力场中推进性单元就可以描述为增长极。增长极是围绕推进性的主导工业部门而组织的有活力的高度联合的一组产业，它不仅能迅速增长，而且能通过乘数效应推动其他部门的增长。因此，增长并非出现在所有地方，而是以不同强度首先出现在一些增长点或增长极上，这些增长点或增长极通过不同的渠道向外扩散，对整个经济产生不同的最终影响。他借喻了磁场内部运动在磁极最强这一规律，称经济发展的这种区域极化为增长极。
增长极的产生条件：（1）在一个地区内存在具有创新能力的企业群体和企业家群体，这实际上是熊彼特关于创新学说的反映，即创意与创新是经济发展的元动力而非简单的投资或消费拉动；（2）必须具有规模经济效应。即发育成为增长级的地区需具备相当规模的资本、技术和人才存量，通过不断投资扩大经济规模，提高技术水平和经济效率，形成规模经济；（3）要有适宜经济与人才创新发展的外部环境，它包括既要有便捷的交通、良好的基础设施等“硬环境”，还要有政府高效率运作，恰当的经济政策、保证市场公平竞争的法律制度以及人才引进与培养等“软环境”。
2.综合质量分析。依据增长极的产生条件，建立评价区域综合质量的指标体系（见表1）。SPSS因子分析旨在筛选主因子，并计算出综合指数；AHP层次分析主要通过专家打分，确定定性指标权重，并计算加权平均值。由于指标体系中涉及定量指标和定性指标，因此采用SPSS因子分析和AHP层次分析相结合的方法，其中二级指标采用AHP层次分析方法，三级指标中的规模经济类、创新能力类指标采用SPSS因子分析方法，三级指标中的外部环境类采用SPSS因子分析与AHP层次分析相结合的方法。最后求出综合质量指数。
根据不同行政单元的综合质量指数或者栅格化后的综合质量指数，借助GIS空间分析手段，对区域综合经济质量进行空间分析。选取《温江区国民经济社会第十二个五年规划》、《成都在成都经济区中的合作与发展研究》案例进行实践分析。
从图1可以看出，（1）柳城街道、涌泉街道是温江区的区域增长极，成德绵三市是成都经济区的区域增长极；（2）在空间上，存在区域发展强度的层次性，对于温江，第一层次是柳城、涌泉，第二层次是永宁、公平、天府、金马、永盛，第三层次是寿安、万春、和盛，对于成都经济区，第一层次是成德绵三市，第二层次是雅安、遂宁、资阳，第三层次是眉山、乐山。
3.产业发展环境适宜性。此外，从区域综合质量分析方法衍伸出产业发展环境适宜性评价方法。产业发展环境适宜性评价旨在分析区域条件、环境对产业发展的贡献程度、协调程度，评判特定区域适合发展什么产业，为区域产业布局选址提供参考决策作用。采用的分析方法与区域综合质量分析方法相同，只是指标体系内容不同（见图2）。选取《锦江区柳江片区产业发展规划研究》案例进行实践分析。
根据综合指标的空间复合运算，对产业发展环境适宜度进行特征分类（见图3）：一类地块，分布在地铁站直接辐射区、城市干道交叉枢纽和锦江干流直接辐射带，受其诸多因素的综合影响，兼顾交通通达性和生态效应，产业发展环境最优；二类地块，分布在地铁次级辐射区、城市干道两侧、城市干道与次干道枢纽地段、次级河流影响区、绕城绿化带及高威体育公园影响区，受其综合影响，交通通达性较好，生态环境较好，产业发展环境优越；三类地块，分布在城市次干道两侧、河流支流和绕城绿化带以及高威体育公园直接影响区，受地铁站影响微弱，交通通达性一般，生态环境较好，适宜发展对交通要求不太高而对生态要求较高的产业；四类地块，分布在远离城市道路区，承受地铁、城市道路、生态因素的影响均较弱，适宜与前三类地块合并开发。
三、区域间距离
通过重心迁移分析，判断区域经济流、信息流、物流的转移动向；通过经济距离分析，评价区域间通达状态。主要采用AHP层次分析和GIS空间分析相结合的方法。
1.重心迁移。通过重心迁移模型，采用GIS栅格统计分析方法，提取城镇用地、人口、GDP等重心，通过不同时期所提取的重心，绘制重心迁移路径，判断区域经济流、信息流、物流的转移动向。
Xω＝■，Yω＝■
式中，XW和YW为重心点坐标值，Wi为计算重心时权重，Xi和Yi为计算重心时第i个点的坐标值。
以《 成都市双流县国民经济和社会发展第十二个五年规划》案例进行实践分析。发现双流县人口、城镇重心总体上呈现南移趋势；人口重心起于东升，经西航港向华阳移动；城镇重心起于西航港向黄甲迁移。
2.经济距离测算。经济距离主要由地理距离、通勤距离和城市经济落差等因素决定，是经济落差修正通勤距离后的结果，反映了城市间的物流和人流便捷程度。以《成都在成都经济区中的合作与发展研究》为例，根据经济距离计算公式E（经济距离）=D地理距离×α通勤系数×β经济落差权数，并结合表2，得到成都到达各个城市的经济距离（见表3）。
结合GIS的空间分析方法，按照远（E＞90）、中（50≤E≤90）、近（E＜50）划分三个等级，绘成成都到达各市的经济距离空间分布图（见图5），从中可以看出，成都经济区中部距离成都的经济距离相对较近；东北部经济距离处于中等水平；西南部经济距离相对较远。
四、区域辐射影响力
增长极形成与发展过程会产生两种效应：极化效应和扩散效应，两种效应同时存在。佩鲁认为，极化效应促成各种生产要素向增长极的回流和聚集；扩散效应促成各种生产要素从增长极向周围不发达地区的扩散。在发展的初级阶段，极化效应是主要的，当增长极发展到一定程度后，极化效应削弱，扩散效应加强。增长极效应是一种多种效应的复合体，如上游下游效应、集聚效应和互利效应等。
扩散效应对于区域整体发展具有辐射带动作用，有利于缩小区域差距，提升区域整体竞争力，通过区域辐射影响力分析，判断区域间的经济、社会联系紧密程度，为诠释和预测区域空间发展时序、层次提供决策依据。
依据城市引力模型，结合区域综合质量和区域间距离的结果，计算区域间辐射影响力。以《成都在成都经济区中的合作与发展研究》为例。采用GIS的空间分析方法，按照辐射影响力大小划分三个等级，绘成成都对各市的辐射影响力图（见图6），从图中可以看出，成都经济区东北部受到成都的辐射影响的力度相对较大；中南部受到成都的辐射影响力度适中；西北部和东南部受到成都的辐射力度相对较小。
成都市作为成都经济区一极，对周边的辐射能力不断加强，成都经济区北部、东北部经济基础较好；东北部受到成都辐射影响的力度相对较大；中部、中南部与成都市的经济距离相对较近，具有良好经济区位条件；整体上，成德绵三市呈带状沿东北方向发展，并依托中南部的经济距离优势，向南辐射扩展。所以，随着时间的推移，成都经济区的区域合作可以分为三个层次：第一层次“1+2”（成都、德阳、绵阳），第二层次“3+2”（资阳、眉山），第三层次“5+3”（乐山、遂宁、雅安）。
五、总结
通过GIS与SPSS、AHP数理统计手段相结合的工作尝试，形成了一套相对成熟的规划分析方法：（1）基于规划分析概念模型，这套方法主要包含区域综合质量分析、区域间距离分析、区域辐射影响力分析三个方面，是一套集现状分析、预测判断为一体的贯穿规划始终的简易方法；（2）通过区域综合质量分析，判断区域内各空间单元的发展强度，为选择区域经济增长极核以及划分核心区域与边缘区域，提供了参考依据；从区域综合质量分析方法衍伸出产业发展环境适宜性评价方法，产业发展环境适宜性评价通过分析区域条件、环境对产业发展的贡献程度、协调程度，可以评判特定区域适合发展什么产业，为区域产业布局选址提供参考决策作用；（3）区域间距离分析分为重心迁移分析和经济距离分析，通过重心迁移分析，判断区域经济流、信息流、物流的转移动向；通过经济距离分析，评价区域间通达状态；（4）通过区域辐射影响力分析，判断区域间的经济、社会联系紧密程度，为诠释和预测区域空间发展时序、层次提供决策依据；（5）这套方法仅是基于实践研究而得出的规律和总结，尚存在一定局限，在未来的规划工作中，地理信息系统与统计学相结合的领域还有更为广阔的发展空间。
参考文献：
[1] REILLYW J.Methods for the study of retail relationship[M].Austion：Bureau of Business Research，University ofTexas，1929.
[2] 崔功豪，魏清泉，陈宗兴.区域分析与规划[M].北京：高等教育出版社，2002：83-91.
[3] 李小建.经济地理学[M].北京：高等教育出版社，2001：173-178.
[4] 许学强.城市地理学[M].北京：高等教育出版社，2007：41-181.
[责任编辑 吴高君]