资源潜力投入重心时空演变轨迹

宋栋梁， 王 丹， 王传君

(1.吉林大学 地球科学学院 ，吉林 长春 130061；2.中国自然资源经济研究院，北京 101149 )

矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础，也是保障国家军事安全的重要基础。经济全球化的今天，资源安全问题日益凸显，保障国家资源安全刻不容缓[1]。矿产资源具有隐蔽性的特征决定了地质勘查在矿业发展中的重要作用。地质勘查作为保障我国资源安全的重要手段，科学有效地推进矿产勘查是保障我国资源安全的重要手段。

资源潜力投入重心迁移轨迹是分析资源潜力投入空间格局演变的重要方法，其既能够揭示资源潜力投入的空间差异与变化，又可用于检验国家矿产勘查开发政策的调控效果，是研究我国资源潜力投入效果的一种重要方法。

一 研究综述

重心的概念，最早可追溯到1874年，美国学者Francis A. Warker提出了人口重心的概念，之后重心被广泛应用于经济、社会、能源、工业等行业中[2]。前人关于重心的研究主要集中在经济、人口等社会学领域，在经济学领域内，基于重心模型，Klein 研究了世界经济重心的变化[3]，Grether和Mathys计算了1975—2004年世界经济重心的变动轨迹[4]。王欣等将中国的经济重心迁移分为建国初期、特别时期、改革开放以来三个时期，揭示了中国经济重心的迁移特征及迁移规律[3]。涂建军等运用重心模型对我国1996—2015年经济重心变化轨迹进行了深入研究，然后采用格兰杰因果检验方法分析了经济重心的变化与人口分布重心、第三产业重心之间的因果关系，并分析了经济重心、人口重心迁移特征对国家区域政策的响应，结果表明人口重心对国家区域政策的响应更及时[5]。在社会学领域内，徐建华等运用区域重心方法计算了1978—1997各年的重心坐标，定量刻画出中国1978—2007年人口、GDP、工业、农业、第三产业及消费重心的动态演化过程，分析了中国人口、经济社会发展、生活水平区域差异的动态变化及其内在影响因素[6]。付强等利用2000—2014年间我国各省的统计数据，利用空间自相关分析、重心迁移等方法，分析了中国旅游人次的空间格局变化及重心迁移和演化规律[7]。在能源领域，张露等系统分析了中国天然气的供需现状，然后运用重心理论刻画了2000—2011年中国天然气供需重心迁移轨迹，并采用 Shapley 分解方法计算了我国各个区域对天然气供需重心迁移的贡献度[8]。在工业领域，胡伟等运用GIS的空间分析模型与方法，分析了1996—2012年中国工业发展的空间格局演变，研究结果表明，截至2012年，我国东中西部之间大规模的产业转移尚未明显出现，但中西部地区承接产业转移与工业发展的阶段性特征相似。通过对我国工业发展空间格局演变的分析，以期为国家深化区域产业转移政策提供实践支撑[9]。

前人关于重心理论和实践的研究，多集中在社会科学上，理论方法较为成熟，能够直观地反映经济社会重心时空演变规律及其发展变化，并进一步分析其影响因素，为国家区域发展政策提供理论依据和技术支撑。本文将重心方法应用在资源潜力投入中，基于重心理论，运用我国31个省区市中央财政、地方政府、企事业单位地质勘查资金投入数据，计算资源潜力投入重心，分析资源潜力重心迁移规律及其原因，揭示我国资源潜力投入空间格局的变化，以期为国家下一步资源潜力投入和管理提供支撑。

二 研究方法与数据

(一)研究方法

1.重心模型

重心是物体各部分所受重力之合力的作用点，引申为能够维持某一区域平衡的支撑点，重心法是针对国家或区域空间发展布局评估的一种有效的分析方法，近年来，重心法被广泛应用于经济和社会发展问题分析中来[10]。将重心分析方法引入资源潜力投入中，可以对资源潜力投入空间变化情况进行形象化、具体化分析，有助于总结变化规律，为资源潜力投入的管理提供支撑。本文中采用标准差椭圆算法对重心进行分析，具体计算方法和步骤如下：

加权平均中心：

(1)

椭圆方向：

(2)

(3)

(4)

(5)

x轴标准差：

(6)

y轴标准差：

(7)

2.重心迁移距离

重心移动距离是反应重心演变轨迹的重要测度指标[4]，公式如下：

(8)

重心迁移速度是表征重心迁移快慢的重要指标，其公式如下：

(9)

式中：V为迁移速度；D为迁移距离；N为迁移间隔时间。

(二)数据来源及处理

鉴于数据来源的统一性和规范性，本文中31个省(区、市)国土面积数据来源于《2015年中国统计年鉴》，地质勘查资金投入、中央地质勘查资金投入、企事业单位地质勘查资金投入数据来源于国土资源部《2005—2018年全国矿产资源统计年鉴》，其中2003年、2007年等年数据来自于《全国矿产资源统计通报》。数据整理分析借助Excel2016，ArcGIS10.3等软件平台。

三 分析结果

(一)资源潜力重心在省域级方向上移动

基于重心模型，在ArcGIS10.3中利用方向分布工具中的平均重心，计算数据点的重心坐标，并输出2000—2017年资源潜力投入重心迁移轨迹图(图1)。

2000—2017年，我国资源潜力投入重心在陕西、内蒙古、宁夏、甘肃、青海交界处移动，重心迁移距离为294.31 km。

从移动方向看，资源潜力投入重心整体自东向西迁移，自2000—2017年，东西方向移动最大距离为717.18 km，自2002—2015年南北方向移动最大距离为225.52 km。2000—2017年，我国资源潜力投入重心东西方向迁移约3个经度，南北方向迁移约8个纬度。资源潜力投入重心迁移省份较多，变迁方向多变。2000年其重心在陕西省，2001—2004年迁移至内蒙古，2005—2006年回迁陕西，2007年跃迁至甘肃，2008—2009年迁移回陕西，2011年迁移至宁夏，2012年迁回甘肃，2013—2014年迁移至宁夏，2015年再次进入甘肃，2016年资源潜力投入重心继续向西迁移至青海省，2017年回迁至甘肃。从坐标的纵向移动上看，基本上维持整体南移，从横向坐标移动上看，整体向西偏移，2015—2016年，迁移距离最大，为471.44 km。向西迁移趋势进一步扩大。

从资源潜力投入重心迁移速度来看，我国资源潜力投入重心移动速度呈现先快后慢再加快的趋势，第一阶段2000—2002年移动速度较快，移动距离 202.64 km，平均移动速度为101.32 km/a；第二阶段为2002—2006年，移动距离为50.16 km，平均移动速度为12.54 km/a；第三阶段重心移动速度加快，2006—2016年，移动距离为540.46 km，平均移动速度为54.46 km/a。

图1 我国资源潜力重心迁移

资源潜力投入重心迁移的方向和速度特征说明了我国整体资源潜力投入自东向西迁移，且在2003年前后，资源潜力投入重心空间格局有较大转变。第一阶段，国家开始实施西部大开发战略，西部地区幅员辽阔，成矿地质条件优越，但地质勘查工作程度较低，矿产资源潜力巨大，西部地区抓住机遇，开展了大量的地质勘查工作，地勘投入持续增长，因此资源潜力重心向西快速迁移。第二阶段，随着西部大开发战略的持续推进，资源潜力投入重心整体继续向西迁移，同时受中部地区“中部崛起”战略影响，中部地区开展了大量的地质勘查开发工作，重心由北向南迁移，重心迁移受政策影响明显。地质勘查进入黄金十年阶段，自2002年起，资源潜力投入以每年以超过20%的增长率逐年递增，这极大的推动了中西部地区的矿产勘查工作。第三阶段，资源潜力投入重心向西南方向迁移，2015年2月国家首批整装勘查区的设立，极大的推动了西南地区例如西藏、四川、重庆、贵州等省大力推进地质勘查工作，找矿效果显著，这是资源潜力重心向西南快速迁移的重要影响因素。

(二)中央、地方、企事业单位资源潜力投入重心迁移特征

基于ArcGIS平台计算中央财政、地方财政、企事业单位2000—2017年资源潜力投入重心坐标，刻画出2000—2017年重心迁移轨迹，如图2所示。

由中央财政资源潜力投入重心迁移变化可以看出，中央财政资源潜力投入重心主要在甘肃、青海两省迁移。自2000年由四川省向北向西迁移，2001—2006年中央财政资源潜力投入重心在甘肃省省内迁移，2011年，中央财政资源潜力投入重心迁移到青海省内，并在青海省内小幅移动，2017年迁移至陕西省。

由地方财政资源潜力投入重心迁移轨迹可以看出，地方财政资源潜力投入重心主要在陕西省和山西省两省。从重心位置来看，2000年资源潜力投入重心自陕西省向河南省迁移，2001—2002年在河南省移动，后迁移到甘肃省。2005—2010年，资源潜力投入重心在山西省迁移，2011—2017年，资源潜力投入重心在陕西省内移动。从迁移方向来看，2000—2005年，地方财政资源潜力投入重心整体向北迁移，2005—2017年，地方财政资源潜力投入重心整体向西震荡迁移。从迁移速度来看，可以分为三个阶段：第一阶段，2000—2005年，地方财政资源潜力投入重心迁移速度较快，迁移距离为531.8 km，迁移速度为106.36 km/a；第二阶段，2006—2013年，地方财政资源潜力投入重心迁移速度变慢，迁移距离为337.52 km，迁移速度为48.22 km/a；第三阶段，2013—2016年，地方财政资源潜力投入重心迁移继续放缓，迁移距离为110.4 km，迁移速度为36.8 km/a。

由企事业单位资源潜力投入重心迁移轨迹可看出，2000—2017年，企事业单位资源潜力投入重心整体向北向南迁移。重心主要在宁夏、内蒙古自治区迁移。从重心位置来看，2001—2007年，企事业单位资源潜力投入重心位于内蒙古自治区，2008年，跃迁至山西省，2011年从山西省跃迁至宁夏自治区，2011—2014年，中心在宁夏自治区内迁移，2015—2017年，重心由甘肃省迁移到山西省再回迁至甘肃省。从重心迁移方向来看，2000—2007年，企事业单位资源潜力投入重心向东北方向迁移，2007—2014年，重心整体向西南方向迁移，2014—2016年，重心向东迁移。由迁移速度来看，呈现先快后慢再加快的过程，2000—2001年，企事业单位资源潜力投入重心迁移速度最快，迁移距离为212.08 km，迁移速度为212.08 km/a。2001—2006年，重心迁移速度变慢，迁移距离为190.97km，迁移速度为38.19 km/a。2006—2008年，重心迁移速度继续变慢，迁移距离为75.68 km，迁移速度为37.84 km/a。2008—2014年，重心迁移速度加快，迁移距离为243.96 km，迁移速度为40.66 km/a。2014—2016年，重心迁移速度再次加快，迁移距离为264.48 km，迁移速度为132.24 km/a。

图2 中央、地方、企事业单位资源潜力投入重心迁移

财政资金资源潜力投入重心迁移轨迹受国家政策驱动影响明显，中央、地方财政资金资源潜力投入重心自2000—2017年整体向西北方向迁移。2000年，国家提出实施西部大开发战略，西部地区成为投资的一片热土，在中央、地方财政资金支持下，西部地区开展了一大批地质勘查工作。而东部地区随着经济的发展，地质勘查工作日益完善，地质勘查资金投入逐渐减少。因此，财政资金资源潜力投入重心整体向西向北迁移。

受西部地区丰富的矿产资源和国家政策影响明显，企事业单位资源潜力投资重心自2001年起，向西北方向不断迁移。2006年12月8日，国务院常务会议审议并原则通过《西部大开发“十一五”规划》。掀起了新一轮的西部投资热潮，2007—2014年，企事业单位资源潜力投资重心快速向西向南迁移，受政策驱动影响明显，但具有一定的滞后性。

(三)地勘重心迁移与“胡焕庸线”的关系

“胡焕庸线”是我国自北东—南西走向延伸的人口密度分界线，北起黑龙江瑷珲南至云南腾冲，它的形成和发展与我国自然地理条件诸如地形、地貌、气候、水文等要素密切相关，更与经济社会发展和人类活动相关[11]。

由图3看出，2000—2017年资源潜力投入重心位于“胡焕庸线”西侧，表明我国资源潜力投入重心位于人口稀疏的西部地区。前期资源潜力投入重心向胡焕庸人口密度线右侧移动，偏离程度增加，后期两者偏离程度减小。“胡焕庸线”以西是我国的人口密度较低的地区，这里地形地貌复杂，但是成矿地质条件优越，拥有丰富的矿产资源，且地质勘查工作薄弱，是新时代资源潜力投入工作的重点区域。

图3 “胡焕庸线”与资源潜力投入重心迁移关系

(四)地勘重心迁移驱动因素分析

1.区域成矿地质条件

矿产资源禀赋条件和地理区位条件是影响矿产资源勘查开发的重要因素。我国位于中亚成矿域、滨西太平洋成矿域和特提斯成矿域的交汇处，是全球特有的构造成矿域[12]，成矿地质条件优越，矿产资源丰富。我国西部地区矿产资源丰富，全国已探明的 155 种矿产资源中，西部地区就有 138 种，在已探明的百余种矿产储量中，有 30 多种矿产资源查明资源储量占全国 80%～90%以上。钾盐、铂族金属和铬铁矿等重要矿产资源占全国储量的 90%以上，在国内占有绝对优势[13]。西部地区优越的成矿地质条件和丰富的矿产资源推动了我国资源潜力投入重心向西部地区逐渐转移。

2.技术经济条件

新中国成立以来，我国在中、东部地区探明并开采了大量的矿产资源，但随着经济社会的进步，环境和资源接续性问题日益凸显，中西部地区幅员辽阔，矿产资源丰富，开发潜力巨大。但新中国成立初期，由于自然地理条件和经济社会发展情况等影响，西部地区矿产资源勘查开发程度不高。但是西部地区在矿产资源丰度和储量方面对比中部地区，都有着无可比拟的优势。

西部地区矿产资源储量丰富，种类齐全，矿产资源潜在价值大，找矿前景优越。近年来，随着技术经济的进步，西部地区交通等条件有了很大的改善。国家在西部地区进行了大量的地质勘查工作，找矿效果明显。这也是我国资源潜力投入重心向西部逐渐迁移的重要原因。

3.矿产品价格等因素

矿产品价格等因素也从一定程度上影响重心迁移的方向。我国是矿产品消耗大国，经济的快速增长需要大量的矿产品作为支撑。因此，资源潜力投入重心也在一定程度上受我国的经济结构、能源结构的影响。例如，2003—2012年，煤炭价格不断攀升，在这一阶段，进行了大量关于煤炭资源地质勘查投入，这在资源潜力投入重心迁移轨迹中也有体现。

4.国家政策因素

党的十五大确立了西部大开发政策，2000年，国务院西部开发办出台了《关于实施西部大开发若干政策措施的通知》；国土资源部相继出台了《关于实施西部大开发土地和矿产资源若干政策措施细则》和《“十五”西部国土资源开发利用规划》[12]。国家对西部地区投入了大量的人力、物力、财力以支持西部地区的发展。

西部大开发中，支持西部地区矿产资源勘查开发是重要的一部分。由于国家的大力支持，在2001—2013年期间，西部地区掀起了新一轮的地质勘查高潮，资源潜力投入重心在这段时期内不断向西部地区迁移。

四 讨论

本文借鉴经济重心迁移相关理论和方法，从省域级尺度研究了我国资源潜力投入重心迁移情况。资源潜力投入重心迁移轨迹反映了我国地质勘查行业、以及矿产开发行业的阶段性变迁特征，从另一角度表征了我国对于地质勘查、矿产开发领域的重心变迁。

通过对资源潜力投入重心迁移的研究，以及其与“胡焕庸线”的对比，基于ArcGIS平台刻画了近20年来我国资源潜力投入重心的迁移特征。资源潜力投入重心的迁移与国家区域发展战略、矿业开发政策、矿产品价格、环境保护政策具有相关性，在一定程度上反映了国家区域发展战略和矿业开发的政策效应。通过对资源潜力投入重心迁移轨迹的分析，说明了区域矿产资源丰度是资源潜力投入的根本因素，国家区域发展战略以及矿业开发政策对资源潜力投入重心起到了外在刺激作用。国家环境保护政策也在一定程度上影响了地区资源潜力投入。

随着我国经济发展步入新常态，绿色发展成为经济社会发展的主旋律。未来随着国家环保政策的进一步收紧，全国“去产能”等政策的持续推进，资源潜力投入重心进一步向西迁移。西部地区在西部大开发、“一带一路”等国家战略的推动下，持续推进绿色勘查、绿色矿业开发，将成为我国的重要能源资源基地。因此，应有效发挥国家区域发展战略和矿业开发政策对资源潜力投入和经济发展的推动力，首先基于各地区资源优势，整合资源，制定不同的矿业开发政策，以矿业带动周围欠发达地区发展，缩小地区差异，同时，鼓励市场资本进入矿业勘查开发市场，激发市场活力；其次，推动绿色勘查绿色矿业发展，在不影响环境的前提下，大力推动矿产勘查，对经济社会发展具有重要作用的战略性矿产应该优先保证勘查开发，保障国家能源资源安全[14]；最后，制定专门的矿产勘查开发政策，鼓励中西部资源潜力较大的边远贫困山区、革命老区、边疆地区、多民族地区矿业勘查开发，以矿业带动贫困地区发展。

鉴于数据的可获得性，本研究仍存在不足之处。如本文运用的是省域尺度上的资源潜力资金投入数据，如能运用地市级尺度数据，对其进行长时间的研究，则数据的精度和重心迁移的轨迹将更准确，则能更加精准地研究经济重心的迁移，揭示其时空演变规律。

此外，本文对资源潜力投入重心迁移的影响机制研究较为宏观，并未具体到地市级政策。若考虑地市级政府矿产勘查开发政策，研究其对资源潜力投入重心迁移的影响机制，则能更好的分析资源潜力投入重心迁移的影响因素，为下一步相关政策调整实施做好支撑。