中国粮食生产空间关联网络的结构特征及其形成机制

doi:10.11821/dlxb202011008

地理学报 ›› 2020, Vol. 75 ›› Issue (11): 2380-2395.doi: 10.11821/dlxb202011008

中国粮食生产空间关联网络的结构特征及其形成机制

冯颖¹^,²(), 侯孟阳³^,⁴, 姚顺波³^,⁴()

1. 西北政法大学商学院,西安 710122
2. 西北政法大学资源冲突与利用研究所,西安 710122
3. 西北农林科技大学经济管理学院,杨凌 712100
4. 西北农林科技大学资源经济与环境管理研究中心,杨凌 712100

收稿日期:2019-11-27 修回日期:2020-05-21 出版日期:2020-11-25 发布日期:2021-01-25
作者简介:冯颖(1984-), 女, 博士, 副教授, 硕导, 研究方向为资源经济与环境管理。E-mail: yingfeng8410@126.com
基金资助:
陕西省社会科学基金项目(2019S029);教育部人文社会科学重点基金项目(14JJD790031);国家自然科学基金项目(71473195);陕西省教育厅专项科研项目(016166523);西北政法大学青年学术创新团队计划资助项目

Structural characteristics and formation mechanism of spatial correlation network of grain production in China

FENG Ying¹^,²(), HOU Mengyang³^,⁴, YAO Shunbo³^,⁴()

1. Business School, Northwest University of Political Science and Law, Xi'an 710122, China
2. Institute of Resource Conflict and Utilization, Northwest University of Political Science and Law, Xi'an 710122, China
3. College of Economics & Management, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi, China
4. Research Center for Resource Economics and Environment Management, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi, China

Received:2019-11-27 Revised:2020-05-21 Published:2020-11-25 Online:2021-01-25
Supported by:
Social Science Fund of Shaanxi Province(2019S029);Key Fund for Humanities and Social Sciences of the Ministry of Education(14JJD790031);National Natural Science Foundation of China(71473195);Special Scientific Research Project of Shaanxi Provincial Education Department(016166523);Young Academic Innovation Team of Northwest University of Political Science and Law

摘要/Abstract

摘要：

基于1996—2018年中国省际粮食生产面板数据,在修正的引力模型准确测算粮食生产空间关联关系及构建空间关联矩阵的基础上,首先运用社会网络分析方法从整体特征、个体特征及块模型3个方面具体考察了粮食生产空间关联网络的结构特征,进一步采用二次指派程序方法探讨其形成机制。研究发现：① 省际粮食生产空间关联的密切程度在波动中提高,但仍有提升空间,网络结构呈现较好的稳定性和可达性,溢出效应具有多重叠加特性;② 省际粮食生产空间关联网络呈现主产区、主销区、平衡区“核心—边缘”分布格局,粮食主产区在网络中处于核心地位,粮食主销区和平衡区则处于边缘地位;③ 粮食生产空间关联网络可划分为净溢出、主受益、经纪人和双向溢出4个板块,板块间的溢出效应具有明显的梯度传递特征;④ 自然禀赋条件与社会经济因素的共同作用推动了粮食生产空间关联网络的形成,地理空间邻近性、经济发展水平与农村劳动力规模、机械服务规模、耕地资源的差异、降水量和日照时数的相近性对粮食生产空间关联网络的形成具有显著影响。

关键词: 粮食生产, 空间关联网络, 结构特征, 形成机制, 社会网络分析（SNA）, QAP分析法

Abstract:

Based on the panel data of China's inter-provincial grain production from 1996 to 2018, the modified gravity model was used to accurately calculate the spatial correlation of grain production and build a spatial correlation matrix. Firstly, the structural characteristics of grain production spatial correlation network were investigated from three aspects: overall characteristics, individual characteristics and block model through the social network analysis method (SNA) and then, the quadratic assignment procedure (QAP) method was used to explore its formation mechanism. The study found that: (1) The level of inter-provincial spatial correlation of grain production increases in fluctuation, but there is still room for improvement. The network structure shows better stability and accessibility, and the spillover effect has multiple superposition. (2) The inter-provincial spatial correlation network of grain production presents a significant core-edge distribution pattern of major grain-producing areas, main-sales areas and grain balance areas, and the major grain-producing areas are at the core position in the network, and the grain main-sales areas and the balance areas are at the edge. (3) The spatial correlation network of grain production can be divided into four functional blocks, namely, net spillover block, main beneficial block, broker block and bidirectional spillover block, and the spillover effect between blocks are featured by obvious gradient transmission. (4) The combined effect of natural endowment conditions and socio-economic factors promote the formation of spatial correlation network of grain production. The geographical proximity, differences in economic development, rural labor scale, mechanical service scale and cultivated land resources, and the similarity of precipitation and sunshine hours have significant impacts on the formation of spatial correlation network of grain production. The conclusions are of great significance for us to grasp the spatial transmission mechanism, realize the cross-regional coordination and formulate differentiated grain policies in China.

Key words: grain production, spatial correlation network, structural characteristics, formation mechanism, social network analysis method (SNA), quadratic assignment procedure (QAP)

冯颖, 侯孟阳, 姚顺波. 中国粮食生产空间关联网络的结构特征及其形成机制[J]. 地理学报, 2020, 75(11): 2380-2395.

FENG Ying, HOU Mengyang, YAO Shunbo. Structural characteristics and formation mechanism of spatial correlation network of grain production in China[J]. Acta Geographica Sinica, 2020, 75(11): 2380-2395.

图/表 9

表1

粮食生产空间关联网络特征分析的主要指标测算与说明

指标		计算公式	公式说明	指标含义
整体网络	网络密度	$D = L [N × (N - 1)]$ （4）	实际关系数与理论最大关系总数之比	密度越大,成员之间关联关系越紧密
	网络关联度	$C = 1 - V N × N - 1 2$ （5）	网络中任两个成员之间直接或间接可达的程度	关联度越大,网络结构的稳健性越强
	网络等级度	$H = 1 - K max K$ （6）	网络中成员之间非对称地可达的程度	等级度越大,网络等级越森严,成员的支配地位越强
	网络效率	$E = 1 - M max M$ （7）	网络中存在多余连线的程度	效率越低,网络中溢出路径越多,网络结构越稳定
个体网络	度数中心度	$DC = n N - 1$ （8）	与某成员直接关联的成员数量与最大可能直接关联的成员总数之比	度数中心度越高,某成员对其他成员的控制能力越强
	接近中心度	$CC = ∑ j = 1 N d ij$ （9）	网络中某成员与其他成员的捷径距离之和	接近中心度越高,成员之间的距离越短,关联与协同越密切
	中介中心度	$BC = 2 ∑ j N ∑ k N b jk i N 2 - 3 N + 2, b jk i = g jk i g jk$ （10）	网络中成员为其他成员发挥中介作用的程度	中介中心度越高,成员在网络中的中介地位越明显

表1

图1

图2

图3

表2

表3

表4

图4

表5

参考文献 33

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省份	度数中心度					接近中心度		中介中心度
省份	点出度	点入度	总度数	中心度	排名	中心度	排名	中心度	排名
北京	7	3	10	24.169	27	50.666	27	0	28
天津	7	2	9	24.155	28	54.711	23	0.148	26
河北	9	14	23	58.629	4	70.647	4	3.869	6
山西	9	11	20	45.826	13	64.344	13	2.392	12
内蒙古	8	16	24	56.176	5	66.354	10	3.251	10
辽宁	8	10	18	38.741	15	55.766	21	0.994	16
吉林	8	12	20	49.682	11	65.911	11	2.238	13
黑龙江	15	1	16	49.672	12	64.912	12	3.339	9
上海	6	2	8	22.667	30	49.961	30	0	30
江苏	8	16	24	56.175	7	68.159	6	4.755	5
浙江	9	3	12	32.062	23	56.852	20	0.763	19
安徽	11	16	27	56.175	6	68.159	5	5.904	4
福建	8	7	15	34.582	19	54.711	22	0.362	22
江西	8	5	13	34.583	18	53.805	25	0.847	17
山东	8	17	25	59.633	3	71.649	3	6.606	3
河南	10	22	32	74.683	1	81.455	1	13.562	1
湖北	7	19	26	66.625	2	76.369	2	9.126	2
湖南	8	16	24	56.175	9	67.351	8	3.495	7
广东	8	10	18	37.693	16	61.702	14	1.364	14
广西	9	6	15	34.581	20	58.022	17	0.342	23
海南	8	2	10	28.344	26	53.805	26	0	27
重庆	9	5	14	37.619	17	56.861	19	0.837	18
四川	12	7	19	42.387	14	59.188	15	1.333	15
贵州	9	8	17	34.492	21	53.805	24	0.651	20
云南	9	4	13	34.476	22	58.022	18	0.271	25
陕西	14	14	28	56.175	8	68.156	7	3.452	8
甘肃	9	5	14	31.133	24	59.188	16	0.469	21
青海	7	1	8	24.128	29	50.666	29	0	29
宁夏	9	2	11	31.002	25	50.666	28	0.311	24
新疆	10	11	21	53.621	10	67.255	9	2.934	11
均值	8.9	8.9	17.8	42.869	-	61.304	-	2.454	-

板块	接收关系数				成员数目	接收板块外关系数	溢出板块外关系数	期望内部关系比例(%)	实际内部关系比例(%)	板块特征
板块	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	成员数目	接收板块外关系数	溢出板块外关系数	期望内部关系比例(%)	实际内部关系比例(%)	板块特征
Ⅰ	14	36	3	15	6	17	54	17.241	22.857	净溢出
Ⅱ	5	57	9	5	7	62	19	20.690	77.027	主受益
Ⅲ	4	16	15	11	9	26	31	27.586	32.609	经纪人
Ⅳ	8	10	14	45	8	31	32	24.138	59.211	双向溢出

板块	密度矩阵				像矩阵
板块	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
Ⅰ	0.354	0.452	0.075	0.281	1	1	0	0
Ⅱ	0.063	0.578	0.128	0.038	0	1	0	0
Ⅲ	0.319	0.323	0.750	0.175	1	1	1	0
Ⅳ	0.120	0.112	0.350	0.739	0	0	1	1

变量	1996	2000	2004	2008	2012	2015	2018	均值
Distance	0.2894^** (0.977)	0.1839^** (0.945)	0.2071^** (0.906)	0.2268^** (0.927)	0.2086^** (0.893)	0.1891^** (0.886)	0.2824^** (0.901)	0.5662^*** (0.956)
Pgdp	0.0476^*** (1.000)	0.0701^*** (1.000)	0.1086^*** (1.000)	0.0488^*** (1.000)	0.0584^*** (1.000)	0.0532^*** (1.000)	0.1337^** (1.000)	0.1134^** (1.000)
Indus	-0.0074 (1.000)	-0.0209 (0.138)	-0.1106 (1.000)	-0.0289 (0.037)	-0.0232 (1.000)	0.0072 (0.970)	0.0117 (1.000)	0.4111 (0.167)
Labor	0.0267^*** (0.416)	0.0473^*** (0.638)	0.0348^*** (0.661)	0.0326^*** (0.839)	0.0373^*** (0.928)	0.0301^*** (0.996)	0.0353^*** (0.827)	0.0631^*** (0.697)
Mech	0.0468^*** (1.000)	0.0167^*** (1.000)	0.0489^*** (1.000)	0.0017^*** (1.000)	0.0049^*** (1.000)	0.0083^*** (1.000)	0.0748^*** (0.283)	0.1869^*** (1.000)
Land	0.0529^*** (1.000)	0.0403^*** (1.000)	0.0381^*** (1.000)	0.0474^** (1.000)	0.0274^** (0.388)	0.0266^** (1.000)	0.0141^*** (0.493)	0.1148^*** (1.000)
Temp	-0.0659 (0.000)	-0.1109 (0.000)	-0.1505 (0.057)	-0.0659 (0.283)	-0.1001 (0.188)	-0.0966 (0.195)	0.0632 (0.193)	-0.2154 (0.205)
Prec	-0.0241^*** (0.132)	-0.0273^*** (0.422)	0.0063^*** (0.493)	-0.0603^*** (0.321)	-0.0369^*** (0.328)	-0.0387^*** (0.541)	0.0746^*** (0.434)	-0.2922^*** (0.609)
Sun	-0.0541^*** (0.243)	-0.0487^*** (0.231)	-0.0968^*** (0.146)	-0.0452^*** (0.295)	-0.0508^*** (0.265)	-0.0584^*** (0.287)	0.0479^*** (0.338)	-0.1373^*** (0.325)
R²	0.325	0.304	0.383	0.418	0.419	0.421	0.411	0.515
Adj-R²	0.316	0.295	0.374	0.409	0.413	0.416	0.404	0.510
P值	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000
观察值	870	870	870	870	870	870	870	870
随机置换次数	5000	5000	5000	5000	5000	5000	5000	5000

中国粮食生产空间关联网络的结构特征及其形成机制

Structural characteristics and formation mechanism of spatial correlation network of grain production in China

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