陳之瑩 崔大樹

摘要：城市群是一種特殊的空間經(jīng)濟(jì)單元，也是城市運(yùn)作、組織、管理甚至競爭的空間載體。本項(xiàng)目以長三角城市群為例，擬采用“空間特征分析-空間效應(yīng)的動力結(jié)構(gòu)-空間效應(yīng)測度模型-結(jié)論與討論”的分析框架，首先從城市區(qū)位勢能、城市—中心地引力、作用通道三個方面闡述城市群空間效應(yīng)動力結(jié)構(gòu)和形成要素。其次，以城市群空間效應(yīng)的動力結(jié)構(gòu)為理論依據(jù)，建立城市群空間效應(yīng)的測度模型。最后根據(jù)測度模型對不同城市特點(diǎn)和差異進(jìn)行比較，從宏觀尺度識別不同城市及其中心城市經(jīng)濟(jì)空間效應(yīng)，揭示城市的區(qū)位本質(zhì)，比較不同城市與中心城市的聯(lián)系性，以期刻畫城市—中心地城市地域系統(tǒng)的空間聯(lián)系體系。

關(guān)鍵詞：城市群；空間效應(yīng)；城市區(qū)位勢能；城市-中心地引力

一、引言

隨著現(xiàn)代城市功能的不斷增強(qiáng)，城市群逐漸成為國際生產(chǎn)力分布體系和勞動地域分工中新的空間組織形式，形成具有管理、協(xié)調(diào)、控制國際經(jīng)濟(jì)能力的戰(zhàn)略空間載體。2014年1月，中央城鎮(zhèn)化工作會議首次在北京舉行，會議明確指出，要把城市群作為主體形態(tài)，大力推動長三角、京津冀等國家級城市群向世界級城市群轉(zhuǎn)變。長三角地區(qū)作為我國第一大經(jīng)濟(jì)區(qū)，被定位為綜合實(shí)力最強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)中心、亞太地區(qū)重要的國際門戶，一直以來都是我國經(jīng)濟(jì)最具活力的區(qū)域之一。從2012年官方數(shù)據(jù)來看，長三角以全國2%的土地，承載了10%的全國人口，創(chuàng)造了國內(nèi)1/3的生產(chǎn)值和外貿(mào)出口。長三角城市群具備了躋身世界級城市群的條件，但長三角城市群與世界級城市群仍有很大的差距，其中尚未解決的結(jié)構(gòu)與效率等問題是最重要原因之一。同時，我國城市群的發(fā)展有其獨(dú)特的歷史背景和演變軌跡，對整個區(qū)域近現(xiàn)代化空間進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)崛起發(fā)揮著巨大的區(qū)域空間效應(yīng)其效應(yīng)如何越來越受學(xué)者們關(guān)注，隨著相關(guān)方面的研究不斷深入，其相關(guān)研究著作也不斷增多。如古杰等（2010）引用分形幾何學(xué)的相關(guān)理論，通過研究城市群中心城市和其周邊城市的相對位置和大小等級，即從城市規(guī)模演變的角度研究城市群的空間效應(yīng)。鐘業(yè)喜（2013）對空間結(jié)構(gòu)效率進(jìn)行定義并解析其內(nèi)涵，認(rèn)為城市群規(guī)模效益、距離效益以及空間聯(lián)系效益是空間結(jié)構(gòu)效率的三個重要方面。郝俊卿等（2013）從產(chǎn)業(yè)集聚的視角出發(fā)定量分析關(guān)中城市群制造業(yè)產(chǎn)業(yè)的集聚水平、空間演變及其效應(yīng)。楊夢楠（2013）利用城市發(fā)展的擴(kuò)散——回流理論，通過統(tǒng)計(jì)分析得出武漢城市圈目前還處于城市圈發(fā)展的初級階段，中心城市武漢市處于產(chǎn)業(yè)集聚和極化階段，但城市圈在發(fā)展過程中出現(xiàn)空間經(jīng)濟(jì)高度聚集的現(xiàn)象?？傮w來看，空間結(jié)構(gòu)是經(jīng)濟(jì)地理研究中最主要的內(nèi)容，而關(guān)于城市群空間效應(yīng)的研究不是很多，且學(xué)者們研究的切入點(diǎn)多集中在城市群在經(jīng)濟(jì)方面的集聚與擴(kuò)散。

事實(shí)上，城市群內(nèi)的城市規(guī)模等級演變、城市功能、城市之間的空間聯(lián)系等都對城市群空間效應(yīng)具有一定的影響。同時長江三角洲城市群（以下簡稱長三角）作為我國規(guī)模最大、國際競爭力最強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)中心，是帶動全國經(jīng)濟(jì)增長的動力引擎。未來，長三角的腹地將不斷繼續(xù)擴(kuò)大，浙江大部、江蘇大部、安徽一部分地區(qū)都將有更多的城市進(jìn)入城市群的范圍，以長三角為例研究本文論點(diǎn)更具代表性。因此，本文主要從經(jīng)濟(jì)地理學(xué)視角，探討如何對城市的空間作用及其區(qū)域效應(yīng)進(jìn)行識別與測度，提出城市群空間效應(yīng)的概念及其內(nèi)涵，從城市—中心地空間作用的角度闡述其動力結(jié)構(gòu)與組成要素，分析城市綜合勢能，依此構(gòu)建城市群空間效應(yīng)的測度模型，結(jié)合模型測度結(jié)果分析探求可能的優(yōu)化路徑，以期豐富該領(lǐng)域的研究內(nèi)容和解決我國城市群目前相關(guān)現(xiàn)實(shí)問題。

二、城市群空間效應(yīng)內(nèi)涵

本文研究的“城市群空間效應(yīng)”，通過前期文獻(xiàn)資料的整理，從經(jīng)濟(jì)地理學(xué)視角初步概括其概念為城市形成與發(fā)展對所在區(qū)域產(chǎn)生的一系列空間作用及影響。表現(xiàn)為存在方向、范圍、距離以及強(qiáng)度等各不相同的“地理以及空間運(yùn)動過程”，并因地理環(huán)境約束和人地關(guān)系地域系統(tǒng)演化引起人口、物質(zhì)、能量、信息等的復(fù)雜傳輸和空間再分配現(xiàn)象。

城市群空間效應(yīng)是表征地域系統(tǒng)發(fā)展、演化及基本格局的重要內(nèi)容，表現(xiàn)為存在方向、路徑、范圍、距離、等級和強(qiáng)度等各不相同的“地理過程與空間運(yùn)動”?？臻g特征中極化效應(yīng)使得迅速增長的推動性產(chǎn)業(yè)吸引和拉動其它經(jīng)濟(jì)活動，涓滴效應(yīng)是中心地功能不斷擴(kuò)張帶動周圍地區(qū)環(huán)境不斷改善；城市區(qū)位勢能為城市影響城市群發(fā)展提供了某種可能，它是城市群空間效應(yīng)形成并釋放的前提條件；城市和中心地這兩者存在緊密的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，以交通通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，通過生產(chǎn)要素流、產(chǎn)業(yè)聯(lián)系不斷相互作用；作用通道是城市與中心地因空間聯(lián)系而形成的交通運(yùn)輸走廊。因此，從動力結(jié)構(gòu)可見城市群空間效應(yīng)的形成要素，即以下三個方面：

（1）城市勢能，也可稱城市區(qū)位勢。城市與城市群系統(tǒng)的長時間的相互影響及互動將會引起不同城市擁有不同區(qū)位因子，在城市在競合中占據(jù)不同位置，發(fā)揮不同作用。這種城市勢能表現(xiàn)是多方面的，主要包含區(qū)位、交通、貿(mào)易以及產(chǎn)業(yè)集聚等多項(xiàng)相對或是絕對優(yōu)勢于一體的能力，具有一定的綜合性。

（2）城市—中心地引力。城市與中心地城市存在各種各樣緊密的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，兩者相互影響相互作用，一般普通城市更多的受到中心地城市的輻射作用，以交通網(wǎng)通過生產(chǎn)要素流、產(chǎn)業(yè)聯(lián)系等形成城市-中心地型經(jīng)濟(jì)地域系統(tǒng)，我們把兩者之間的相互作用稱之為城市-中心地引力。城市—中心地引力的大小受城市與中心地城市的空間距離、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、行政歸屬和管理體制等多方面影響。

（3）作用通道。城市與城市群中心地之間必須有聯(lián)系途徑，這也是兩者發(fā)生相互作用的基礎(chǔ)。影響城市與中心地城市作用通道的要素主要有城市與中心地鏈接的交通線、路網(wǎng)密度、集疏運(yùn)條件等等。

三、城市群空間效應(yīng)識別模型及測度研究

根據(jù)上文對城市群空間效應(yīng)動力結(jié)構(gòu)及其組成要素，我們可以構(gòu)建基礎(chǔ)的城市群空間效應(yīng)模型：

E=∑nj=1L·G·R

（一）技術(shù)方法

（1）城市勢能，也可稱城市區(qū)位勢。一個城市i的綜合區(qū)位勢Li表示為周圍其他所有地方j(luò)對它施加的總影響，反映的是區(qū)位與區(qū)域系統(tǒng)內(nèi)不同群體間的相互作用的機(jī)遇或概率。反之，則表示城市對中心地城市所有地方施加的總影響。城市綜合區(qū)位勢模式數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

Li=∑n1=jPiDij

式中：Li即為城市綜合區(qū)位勢，表示某區(qū)域內(nèi)圍繞i城市的各城市所有功能要素在i城市產(chǎn)生的位勢總和。在城市綜合區(qū)位勢計(jì)算中，Pi則表示城市i對區(qū)域所有地方的n功能要素供應(yīng)量，反映了城市在本地區(qū)所處的經(jīng)濟(jì)區(qū)位勢?？梢杂霉潭ㄍ顿Y指標(biāo)對城市功能區(qū)位勢進(jìn)行衡量。Ji表示城市i人口總量；Dij為城市與中心地的距離，可用空間距離、時間距離等，本文用實(shí)際空間距離表示。

（2）城市—中心地引力。城市流和空間相互作用模型是引力計(jì)算和反映城市間聯(lián)系程度的基本模型，但城市流主要反映城市外向功能水平。城市—中心地城市引力受區(qū)位和空間距離的影響巨大，當(dāng)同處一個區(qū)域的兩個城市距離區(qū)域中心城市差異較大時，按照最小運(yùn)費(fèi)原則，距離區(qū)域中心城市較近的那一個占有優(yōu)勢，從而容易吸引中心城市的貨源。有鑒于此，考慮數(shù)據(jù)的可獲得性，本文選用空間相互作用的引力模型作為城市—中心地引力的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

Gi=∑nj=1mimjD2ij

式中：Kij表示一對象城市i的GDP占兩城市GDP之和的比重；Gi為城市與中心地的空間引力總量；mi、mj分別為代表城市與中心地城市規(guī)模的相應(yīng)指標(biāo)和綜合指數(shù)，本文用城市GDP指代城市規(guī)模。Dij為城市與中心地的距離，可用空間距離、時間距離等，本文采用實(shí)際距離計(jì)算。為使空間距離對城市—中心地引力的影響在可以控制的范圍之內(nèi)，本文對空間相互作用進(jìn)行降冪。

（3）作用通道。影響城市與中心地城市作用通道的要素主要有城市與中心地城市鏈接的交通線、路網(wǎng)密度、集疏運(yùn)條件等等。為簡化計(jì)算，考慮數(shù)據(jù)的可獲得性和可操作性，本文定義此通道連接度簡化計(jì)算公式為：

R=Qi1+Qi2Dij

式中：Qi1為i城市客運(yùn)總量；Qi2為i城市貨運(yùn)總量；Dij為實(shí)際距離。

（二）數(shù)據(jù)處理結(jié)果及分析

本文主要以2013年《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》為主要數(shù)據(jù)來源，城市與中心地城市之間的直線距離通過中國基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)獲得。

城市空間效應(yīng)的總體格局：總體上距離長三角城市群幾何中心較近的地區(qū)其綜合勢能相對較高，各城市與中心地之間的聯(lián)系相對密切，而距離幾何中心較遠(yuǎn)處于長三角城市群空間邊緣的一些城市綜合效應(yīng)指數(shù)則尤其偏低，尤其是舟山、衢州、麗水等地。蘇州綜合效應(yīng)是最高的，蘇州靠近長三角幾何中心，與長三角城市群內(nèi)中心城市的空間相互作用更緊密，因此在綜合空間效應(yīng)指數(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他城市。2013年蘇州的GDP總量為120116500萬元，人口總量647.8萬人，固定資產(chǎn)投資51425100萬元，貨運(yùn)總量及客運(yùn)總量分別是17419萬噸以及71626萬人，分別占長三角城市群總量的10.0384%、4.1005%、8.2553%、2.7929%以及11.5261%，其城市區(qū)位勢、城市——中心地引力以及作用通道相對指數(shù)分別為8.1601、14.2568、9.8396。無錫和南通在各個指標(biāo)上要低于蘇州，但是由于相對區(qū)位優(yōu)勢的作用，在綜合效應(yīng)上還是排在前位。寧波是港口城市，其貨運(yùn)總量及客運(yùn)總量指標(biāo)是較高，分別33286萬噸、29997萬人，但其他指標(biāo)與蘇州還有一定差距，固定資產(chǎn)投資29014258萬元，GDP總量65822064萬元僅是蘇州的一半多，同時結(jié)合工業(yè)、對外貿(mào)易及金融等多功能發(fā)展來看，其空間效應(yīng)還是遠(yuǎn)低于蘇州的。舟山是海上島嶼，其GDP總量為8531767萬元，人口總量97.2萬人，固定資產(chǎn)投資5705986萬元，貨運(yùn)總量及客運(yùn)總量分別是19985萬噸以及17419萬人，分別占長三角城市群總量的0.713023%、0.615268%、0.91599%、3.204347%以及2.599666%，其城市區(qū)位勢、城市——中心地引力以及作用通道相對指數(shù)分別為2.2658、0.5974、0.4337。衢州以及麗水處于處于長三角城市群空間邊緣，與中心地距離較遠(yuǎn)，相互作用較弱，同時各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值也較低，因此綜合效應(yīng)指數(shù)較低。通過上述簡單分析，我們初步可以看出，長三角城市群內(nèi)城市綜合效應(yīng)與中心地城市密切相關(guān)，在地理位置上具有優(yōu)勢的城市一般能接受的輻射效用比較大，其綜合效應(yīng)也相對較高。相反，在地理位置上不具優(yōu)勢，也就是處于城市群邊緣的城市所受輻射作用小很多，綜合效應(yīng)值也就偏低。

不同區(qū)域城市空間效應(yīng)分布差異：長三角城市群空間效應(yīng)分布不均，不同城市綜合效應(yīng)值相差極大，最高值與最低值相差上千數(shù)值；省與省之間差距較大，且城市群群內(nèi)囊括不同省域范圍內(nèi)城市群數(shù)目不同。其中江蘇省有13個城市，包含一個中心城市南京；浙江省有11個城市，包含一個中心城市杭州；安徽省有5個城市，包含一個中心城市合肥。僅江蘇省各個城市不含南京，其相對綜合效應(yīng)總和要遠(yuǎn)大于浙江省，而浙江省又遠(yuǎn)大于安徽省。通過數(shù)據(jù)可以看出長三角城市群內(nèi)城市綜合效應(yīng)參差不齊，區(qū)域存在不平衡發(fā)展現(xiàn)象比較嚴(yán)重，尤其是長三角城市群邊緣城市。因此，長三角城市群發(fā)展要注意區(qū)域協(xié)調(diào)性，后期目標(biāo)是區(qū)域的均衡發(fā)展，充分發(fā)揮中心城市的輻射和帶動作用。

四、結(jié)論與討論

（1）城市空間效應(yīng)分布的內(nèi)在機(jī)制：城市群空間效應(yīng)格局是城市區(qū)位勢、城市—中心地引力及作用通道連接度共同作用的結(jié)果。不同城市與中心地的空間距離差別是其空間效應(yīng)發(fā)生重構(gòu)的關(guān)鍵因素。一個區(qū)域內(nèi)部城市空間效應(yīng)格局的穩(wěn)定性主要取決于其區(qū)位勢。而區(qū)位勢又與城市的經(jīng)濟(jì)人口規(guī)模、結(jié)構(gòu)及其與城市中心地距離等因素密切相關(guān)。城市群空間組織包含多個方面的內(nèi)容，每個因子都不是單獨(dú)起作用，如果割裂系統(tǒng)僅對城市群某個方面做研究，具有一定局限性，因而我們的研究中提取多個指標(biāo)，盡可能全面的去闡述城市群空間效應(yīng)的綜合概念。

（2）本文在提出城市群空間效應(yīng)的概念及其內(nèi)涵基礎(chǔ)上，闡述了空間效應(yīng)的動力結(jié)構(gòu)，并以此為依據(jù)，結(jié)合位勢理論、空間相互作用理論構(gòu)建了空間效應(yīng)的識別模型?？臻g效應(yīng)的量化在一定程度上擴(kuò)寬了此項(xiàng)研究的視角，擴(kuò)充了相關(guān)研究的內(nèi)容，豐富了城市群空間規(guī)劃與管理理論，并且有了新方法的嘗試。運(yùn)用模型測算空間效應(yīng)，對空間效應(yīng)進(jìn)行量化處理，擺脫經(jīng)驗(yàn)分析的局限，具有一定的理論意義。結(jié)果也表明，模型可較好地從宏觀尺度識別不同城市經(jīng)濟(jì)空間效應(yīng)，揭示城市的區(qū)位本質(zhì)。不足之處在于，模型的準(zhǔn)確和完善程度受資料和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的影響比較大，同時也受到個人能力的限制。限于篇幅，本文在數(shù)據(jù)測算方面均采用了比較簡化的算法，模型采用指標(biāo)也具有一定的局限性，今后仍需強(qiáng)化對模型的實(shí)證分析。（作者單位：浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)）

項(xiàng)目信息：浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)2014年度校級課題項(xiàng)目“長三角城市群空間效應(yīng)識別與測度研究”。

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