摘要：为了探讨京津冀地区经济发展失衡，引入DMSP/OLS夜间灯光构建GDP指数，利用优化的热点分析和时空模式挖掘识别经济发展的格局演化，以SLM和SEM模型从自然环境、基础设施及区域开发等方面量化失衡因素。结果表明：① 区域经济发展趋于波动性集聚，经济发展呈明显的京津市区、京津郊区和河北区县城区、河北偏远县乡等3种类型，而京津市区和郊区之间、京津市域和河北省域之间都存在显着的“虹吸效应”所诱发的发展断崖。② 持续的热点、振荡的热点和振荡的冷点是经济发展冷热点的主要演化模式。经济发展热点自中心城区至远郊呈同心圆圈层式弱化，而无明显圈层变化的冷点集中连片地广布在河北乡村。③ 经济发展与自然环境、基础设施和区域开发有复杂非线性关系，经济发展繁荣地区（热点）多受惠于基础设施和区域开发及行政区划的整体优势，而合适的海拔条件次之。经济发展落后地区（冷点）总体受制于坡度条件和基础设施及区域开发的总体劣势。
关键词：经济失衡；冷热点格局分析；时空模式挖掘；DMSP/OLS夜间灯光；京津冀。
1 引言。
伴随着中国经济长期高速增长，区域经济发展失衡日渐严峻，“大都市阴影区”渐显[1].2014年，河北城镇居民人均可支配收入和农民人均纯收入分别为北京的55%和50%、天津的 77%和 60%.环京津贫困带问题突出，河北仍有国家扶贫开发重点县 39个，环首都贫困县9个。京津冀三地各自难以遏制经济发展失衡，区域协同发展逐渐成为现阶段社会共识[2].中央政府通过了旨在有序疏解北京非首都功能的《京津冀协同发展纲要》，京津冀地方政府相互签署新一轮合作框架协议，京津冀协同发展现已成为重要国家战略。实证探讨京津冀地区经济发展冷热点的格局演化及其影响因素，可有助于科学把握京津冀地区经济发展的失衡格局及其关键机制。
区域经济存在一定程度的发展差距是客观现象，这源自偶发优势区位的累积性与自我强化性，是一种大范围的个体无意识选择过程。经济发展失衡则是区域差距的质变，亟需宏观规划予以协调[3].近些年京津冀地区经济发展失衡成为学界热点，研究多从三个方面进行：其一，京津冀产业经济失衡。陈红霞以相对价格理论的市场一体化测度模型量化区域市场整合程度[4],董冠鹏等分别以ESDA和Kernel密度估计法量化模拟经济增长[5]及其收敛效应[6],张旺等识别了主要服务业整体呈典型非均衡的单中心、大梯度等级化集聚态势[7].其二，京津冀城镇空间失衡。孙铁山等引入区域密度函数分别评估了京津冀地区城镇[8]和人口的空间结构和增长模式[9],龙茂乾等归纳了两条倒U型的空间演化曲线并认为北京极化效应大于扩散效应[10],牛方曲等提出了城市群多层次空间结构分析算法并实证探索了大数据处理区域复杂网络[11].其三，京津冀发展战略政策。孙久文等探讨了区域合作战略和北京功能定位[12],李国平也全面探讨了京津冀地区人口调控[13]与产业布局[14]的战略对策，陆大道系统阐述了京津冀地区功能定位[15]和协同发展的战略政策[15,,16].
本文引入DMSP/OLS夜间灯光构建地区生产总值指数量化区域经济发展。评估单元为不受行政区划制约的1 km ×1 km 像元。实证探讨京津冀地区经济发展冷热点的格局演化及其影响因素，先以全局聚类分析量化经济发展空间格局，再以优化的热点分析识别经济发展冷热点状况，后引入时空模式挖掘梳理经济发展冷点和热点的格局演化模式，最后探讨加剧经济发展失衡的影响因素。
2 数据来源与研究方法。
2.1 研究区概况。
京津冀地区包括北京、天津及河北的石家庄、唐山、保定、廊坊、张家口、承德、秦皇岛、沧州、衡水、邢台、邯郸等11个地市，面积21.6万km2.2014年，常住人口为1.1 亿人，其中外来人口 1750 万，地区生产总值为 6.6 万亿元，人均地区生产总值达 6 万元，是全国平均水平的1.3倍。与长三角、珠三角地区并立的京津冀地区，是拉动中国经济发展的重要引擎。1992-2013年是实证研究时段。
现阶段京津冀地区经济发展也面临现实难题，京津人口增长过快诱发大城市病凸显，资源环境承载超限加剧自然生态退化，基础设施布局不合理，公共服务水平落差大。京津冀地区经济发展失衡不断加剧，发展热点与发展冷点临近并存，环京津贫困带不断显化[17].
2.2 数据来源。
夜间灯光可客观表征人类活动与区域开发的强度与广度，能精确量化区域经济-社会-生态的综合发展水平，例如地区生产总值[18]、城市规模[19]、能源消费[20]、城镇扩张[21]、人口分布[22]等。不过灯光饱和效应与卫星观测误差等客观因素对原始的DMSP/OLS夜间灯光遥感数据具有一定程度的“灰箱式”干扰[23],因此本文以2006年非辐射定标数据为基准，构建了夜间灯光综合修正模型以弱化灯光饱和效应和校正卫星观测误差。原始的DMSP/OLS 夜间灯光下载自 NOAA 网站（
http://www.ngdc.noaa.gov/dmsp/download_radcal.html）。
区域经济发展水平的评估指标（或评估体系）因人因时因地存在显着差异，而地区生产总值仍是最重要的量化经济发展的基础指标，其他各类指标多源自地区生产总值的直接转化或间接作用。不过，单一的地区生产总值只能量化区域经济产出规模却难以体现区域经济投入效率，而区域经济投入效率也是一类涉及经济-社会-生态等复杂系统的综合表征。夜间灯光分别与经济生产、社会生活和生态环境都存在非常显着的关联关系，这实质上就可作为区域经济投入效率的综合表征因子。本文充分发挥夜间灯光与地区生产总值各自的意义优势，引入DMSP/OLS夜间灯光表征区域开发程度，以单位开发强度的地区生产总值指数衡量区域经济发展[23].由于1992-2013年京津冀地区的区县行政区划发生变更，本文行政区划以2013年为基准对统计数据进行对应调整。为了消除市场价格因素制约，本文所用GDP均是可比价格的数据。
2.3 研究方法。
本文分别从空间格局、格局演化两个层面探讨京津冀地区经济发展冷热点的格局演化，并引入空间计量模型识别并量化经济发展失衡的影响因素。
