[发明专利]一种产业集聚空间布局模拟优化筛选方法

摘要

本发明提出了一种产业集聚空间布局模拟优化筛选方法。所说方法首先生成地理空间模拟场，并将其引入空间区位理论模型，建立产业地理集聚模型；其次采用蒙特卡洛空间统计检验方法，对产业地理集聚模拟进行可靠性评估；最后采用经验正交函数，从一组模拟结果中筛选出产业集聚空间布局优化模式。本发明方法定义了空间区位理论模型缺乏地理空间，消除了产业地理集聚模拟的随机性，解决了产业地理集聚模拟的不确定性问题，保证了筛选的区域产业集聚空间布局优化模式具有较强的稳健性，能为区域产业规划和可持续发展提供科学决策的依据。

主权项

1.一种产业集聚空间布局模拟优化筛选方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤A，生成地理空间模拟场，包括格网单元、格网编码、格网单元值和交通网络；具体步骤如下：步骤A-1，对地理区域进行划分形成格网单元，将格网单元视为制造业生产区位，将格网单元从上到下、从左到右进行编码，共有n个格网单元；步骤A-2，按照设定的邻域规则连接格网单元，构建交通网络；步骤A-3，依据交通网络，计算格网单元之间的最短路径，形成n×n维交通网络矩阵；步骤A-4，以地理区域内m个城市为样本，以t个年份为时间序列，收集整理每个样本的制造业就业人数，计算其均值和均方差；步骤A-5，通过步骤A-4获取的均值和均方差，生成每个样本的随机数，再对每个格网单元进行插值，获取制造业就业人数，作为地理空间模拟场的格网单元值；步骤B，模拟产业地理集聚动态过程；步骤B-1，在空间区位理论模型中引入地理空间模拟场，建立产业地理集聚模型：Wi=ρβ-ρ(δ(ϵ-1)α)1/ϵ(Σj=1nYjTDij(1-ϵ)Ij(ϵ-1))1/ϵ]]>Ii=(βρ)(γLαϵ)1/(1-ϵ)(Σj=1nλiTDij(1-ϵ)Wj(1-ϵ))1/(1-ϵ)]]>式中，W_i、W_j分别是第i个格网单元和第j个格网单元的名义工资，Y_i、Y_j分别是第i个格网单元和第j个格网单元的人均收入，I_i、I_j分别是第i个格网单元和第j个格网单元的价格指数，是第i个格网单元农民占全部农民人数比重，λ_i是第i个格网单元工人占全部工人人数比重；α是固定成本，β是可变成本，δ是制造业支出份额，ρ是消费者偏好系数，ε是替代弹性系数，且ρ＝(ε-1)/ε；L是区域劳动力总数，γ是工人占劳动力总数比重；T是运输成本，D_ij是第i个格网单元与第j个格网单元之间的距离；步骤B-2，基于所述产业地理集聚模型，模拟产业集聚空间布局动态过程，该动态过程包括两个步骤：短期均衡步骤和长期均衡步骤；步骤B-2a，短期均衡步骤：在步骤A所述地理空间模拟场中，利用步骤B-1所述产业地理集聚模型做迭代运算，直到满足下列不等式时，短期均衡步骤结束，长期均衡步骤开始，所述不等式为：ΔWiWi<σ]]>式中，W_i是第i个格网单元名义工资，Δ是变化值，σ是阈值；步骤B-2b，长期均衡步骤：当格网单元间实际工资存在差异时，工人就会迁移到实际工资更高的格网单元，直至满足下列不等式时，长期均衡步骤停止；所述不等式为：v(wi-w‾)<σ]]>式中，w_i是第i个格网单元实际工资，且δ是所述制造业支出份额，是区域平均实际工资，v表示收敛速度，σ是阈值；步骤B-3，生成产业集聚空间布局模式X_s；返回步骤B-2继续重复执行，直到生成产业集聚空间布局模式X_p；s取值范围为[1，p]，p是重复次数；步骤C，采用蒙特卡洛空间统计方法，对产业集聚空间布局模式进行可靠性评估；步骤C-1，为每个X_s计算空间统计量k值，其表达式为：k=∫0r0(K^(r)-πr)2dr]]>式中，r是空间尺度，r₀是空间尺度最大值，是Ripley’s K函数估计值；步骤C-2，将p个k值从大到小排序；步骤C-3，按给定的置信水平，各删除d个k值最大、最小对应的产业集聚空间布局模式，最终得到通过可靠性评估的X_s，s取值范围为[1，q]，其中q＝p－2×d；步骤D，采用经验正交函数，从X=[X₁,X₂,...,X_q]中筛选出一种产业集聚空间布局优化模式；具体步骤如下：步骤D-1，计算协方差矩阵S=XX^T；步骤D-2，采用雅克比方法求出S的特征值矩阵和特征向量矩阵；步骤D-3，从大到小对特征值排序，最大特征值对应的特征向量即为产业集聚空间布局优化模式。