長三角都市圈空間集聚擴散效應(yīng)研究

摘要：文章以空間經(jīng)濟學為理論基礎(chǔ)，考察了長三角都市圈16個城市1981年至2010年間區(qū)域集聚擴散功能的演化，并將影響該功能的潛在動因劃分為城市空間效應(yīng)和總體經(jīng)濟增長效應(yīng)。隨后構(gòu)建空間權(quán)重矩陣，利用空間計量經(jīng)濟學方法考察區(qū)域之間的互動關(guān)系，實證研究證明，在過去近三十年間長三角都市圈呈現(xiàn)明顯的經(jīng)濟擴散效應(yīng)，這種擴散效應(yīng)既是長三角都市圈內(nèi)城市之間存在空間競爭效應(yīng)和空間補充效應(yīng)的結(jié)果，也是部分城市存在空間總體經(jīng)濟增長效應(yīng)的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：長三角都市圈；積聚擴散效應(yīng)；空間計量

一、 研究背景

長江三角洲是我國目前經(jīng)濟最為發(fā)達的地區(qū)，也是中國城市體系發(fā)育最為完善的地區(qū)之一，隨著地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展與區(qū)域一體化的加深，該地區(qū)形成中國最大的都市圈——長三角都市圈。長三角都市圈以上海為中心，分別由上海都市圈、南京都市圈和杭州都市圈，共16個城市組成，如表1所示，其中南京圈和杭州圈由于也受到上海市的經(jīng)濟輻射，因此該都市圈又被稱為上海大都市圈。

都市圈是一個具有密切職能聯(lián)系的經(jīng)濟實體和社會實體，它是一個經(jīng)濟圈，都市圈形成的根本動力在于中心城市和周邊地區(qū)兩種異質(zhì)空間在相鄰條件下的相互作用，這種作用力以“流”的形式表現(xiàn)為各種要素和經(jīng)濟活動在空間上的集聚和擴散，從區(qū)域經(jīng)濟角度來說，區(qū)域經(jīng)濟集聚和擴散功能是區(qū)域經(jīng)濟一體化的重要支撐，是促進區(qū)域經(jīng)濟增長的重要機制動力，更是都市圈區(qū)別于簡單的城市群的主要標志，因此考察都市圈的集聚擴散功能是了解都市圈運作機理的重要組成部分，也是本研究的意義所在，本研究運用空間經(jīng)濟學關(guān)于城市空間關(guān)系的基本原理，考察長三角都市圈集聚擴散功能的演化，并量化分析引起這種效應(yīng)的空間因素。

對于引起都市圈積聚擴散效應(yīng)因素的爭論有很多，從空間經(jīng)濟學角度來看，區(qū)域之間尤其是相鄰區(qū)域之間由于地理位置接近會擁有若干同質(zhì)特征，比如類似的效應(yīng)函數(shù)和偏好結(jié)構(gòu)等，這些特征必然造成臨接區(qū)域間具有某種相互依存關(guān)系，這種關(guān)系在宏觀經(jīng)濟領(lǐng)域表現(xiàn)為相鄰近區(qū)域的經(jīng)濟增長顯示出長期的螺旋交互上升現(xiàn)象。因此，本文認為分析都市圈集聚擴散功能需要著重考慮兩大效應(yīng)：空間效應(yīng)和宏觀經(jīng)濟增長效應(yīng)，兩種效應(yīng)相互作用最終發(fā)揮著都市圈的集聚擴散功能。空間效應(yīng)是指都市圈內(nèi)城市在經(jīng)濟增長過程中與鄰近城市存在相互競爭或相互補充的關(guān)系，由于這種關(guān)系的存在使得城市之間存在溢出效應(yīng)，如一個城市在經(jīng)濟增長過程中采取了一項舉措，很可能引起周圍城市的模仿，或者城市之間存在產(chǎn)業(yè)上的互補，產(chǎn)生范圍經(jīng)濟，空間經(jīng)濟學把這種空間效應(yīng)分為空間競爭效應(yīng)和空間互補效應(yīng)。此外，宏觀經(jīng)濟增長效應(yīng)是指盡管從空間來看鄰近區(qū)域存在競爭和互補關(guān)系，但是從長期來看區(qū)域內(nèi)部存在“一加一大于二”的效應(yīng)，區(qū)域經(jīng)濟總量仍在不斷上升，只是在總量分配上存在或多或少的變化。

本文著重以長三角都市圈16個城市作為研究對象，運用空間計量經(jīng)濟學方法，從宏觀角度考察1981年~2010年長三角都市圈集聚擴散功能的演化，并實證研究影響集聚擴散功能的空間效應(yīng)和宏觀經(jīng)濟增長效應(yīng)。本論文結(jié)構(gòu)如下，第二部分主要討論相關(guān)文獻以本文采用的研究方法，第三部分分析長三角都市圈在過去近30年中的集聚擴散效應(yīng)，第四部分量化研究長三角都市圈的空間效應(yīng)和宏觀經(jīng)濟增長效應(yīng)，第五部分對全文進行總結(jié)概括。

二、 相關(guān)文獻綜述以及本文研究方法

空間經(jīng)濟學是最近幾年才逐漸發(fā)展完善起來的一門學科，將區(qū)域空間特征引入數(shù)理統(tǒng)計形成空間計量經(jīng)濟學雖然最早于1966年在區(qū)域科學協(xié)會年會的報告提出，但是直到LucAnselin（1988）對空間計量經(jīng)濟學進行了系統(tǒng)的研究后，才正式提出了空間計量經(jīng)濟學的定義。隨后，LucAnselin（1999）對空間計量經(jīng)濟模型研究進行了更為深入的理論探討，構(gòu)建了相關(guān)估算以及檢驗方法，建立了空間計量經(jīng)濟學的理論框架。與此同時部分學者將空間計量方法引入經(jīng)濟增長理論，考察區(qū)域特征在地區(qū)經(jīng)濟增長在的作用，有代表性的是Miguel A. Marquez（2003，2005），他將研究重點放在經(jīng)濟增長過程中區(qū)域間關(guān)系上，通過實證分析認為西班牙各個區(qū)域之間存在相互競爭、相互補充的關(guān)系，認為區(qū)域在經(jīng)濟增長過程中存在顯著的地緣效應(yīng)。近年來中國也出現(xiàn)了很多利用空間計量研究中國區(qū)域問題的文章，李國璋、馮等田（2007）根據(jù)Miguel A. Marquez（2003）的分析框架研究了中國各個省、市、自治區(qū)1978年至2005年GDP份額的變動規(guī)律，認為中國經(jīng)濟發(fā)展過程中存在巨大的空間集聚效應(yīng)。吳玉明（2006）在新古典增長模型的基礎(chǔ)上提出區(qū)域經(jīng)濟增長?趨同的空間計量經(jīng)濟模型分析框架，認為在1978年~2002年間，中國各地地理上空間集聚明顯增強，空間聯(lián)系也不斷密切，地理因素和空間效應(yīng)一起對經(jīng)濟增長和收入差距產(chǎn)生重要影響。

本文根據(jù)Miguel A. Marquez（2003，2005）建立的區(qū)域空間關(guān)系分析框架，從宏觀層面考察長江三角都市圈16個城市1981年~2010年經(jīng)濟增長中的相互關(guān)系。首先將長三角16個城市作為統(tǒng)一經(jīng)濟體，考察每個城市在近30年中GDP所占份額的時間序列演化，在此基礎(chǔ)上通過熵指數(shù)考察長三角地區(qū)是否存在經(jīng)濟的集聚擴散效應(yīng)。其次，量化分析影響集聚的因素，構(gòu)建空間權(quán)重矩陣，考察城市之間的競爭效應(yīng)和補充效應(yīng)。本文所用數(shù)據(jù)為1981年至2010年16個城市GDP數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)均來自長三角各個城市歷年統(tǒng)計年鑒和統(tǒng)計公報，以及江蘇省和浙江省統(tǒng)計年鑒。

三、 長三角都市圈城市GDP份額變動情況

在長三角都市圈經(jīng)濟總量大幅上升的宏觀背景下，各個城市經(jīng)濟增長速度有所不同，都市圈的經(jīng)濟擴散效應(yīng)明顯。上海市作為該地區(qū)首位城市經(jīng)濟實力逐漸被周邊城市弱化，GDP份額由1981年的45.5%下降到2010年的24.24%，經(jīng)濟份額逐轉(zhuǎn)移到蘇州、無錫、杭州、寧波等城市。蘇州、無錫、南京、寧波、杭州等城市GDP份額上升較快，蘇州市2010年GDP份額達到13.18%，僅次于上海市的份額，遠超過杭州市的8.75%和南京市的7.2%。無錫市、寧波市2010年GDP份額分別是8.27%和7.37%，是1981年份額的158.69%和157.49%，提高幅度均超過各自省會南京市和杭州市，如表2所示。

根據(jù)AZ（s）熵指數(shù)和TS（s）熵指數(shù)繪制出的圖形都呈現(xiàn)出上升趨勢，說明1981年~2010年間長三角都市圈呈現(xiàn)顯著的經(jīng)濟擴散趨勢，城市總產(chǎn)出以及地均產(chǎn)出向多元化發(fā)展，逐漸擺脫上海市對經(jīng)濟發(fā)展的壟斷。圖1中熵指數(shù)在1981年~1995年間迅速增加，說明該時期整個區(qū)域經(jīng)濟增長迅速，上海周邊地區(qū)快速崛起，總體經(jīng)濟增長效應(yīng)顯著，進入新世紀后熵指數(shù)逐漸平穩(wěn)，表明該時期上海作為都市圈中心城市的地位得到穩(wěn)固，都市圈一體化功能不斷強化，各城市之間空間競爭和空間擴散效應(yīng)日益顯著，擴散效應(yīng)明顯。另一方面TS（s）熵指數(shù)的跨度為0.404 8，大于AZ（s）熵指數(shù)的跨度為0.362 5，說明單位面積經(jīng)濟容量的擴散效應(yīng)大于以城市為單位估算的經(jīng)濟擴散效應(yīng)。在過去近30年中，長三角都市圈空間經(jīng)濟擴散效應(yīng)已經(jīng)在某種程度上跨越城市的行政界限，以區(qū)位特征作為經(jīng)濟擴散的主要路徑，符合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的基本規(guī)律，上海市作為長三角都市圈的中心城市，其周邊江蘇縣級市經(jīng)濟發(fā)展水平也比較高，如蘇州的昆山市、太倉市等縣級市，這些地區(qū)由于緊臨上海，更多的享受了上海產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶來的好處，獲得了上海市的經(jīng)濟輻射能量，獲得了較快的發(fā)展。下面我們將利用空間計量經(jīng)濟學的方法考察影響長三角都市圈經(jīng)濟擴散效應(yīng)的空間效應(yīng)和宏觀經(jīng)濟增長效應(yīng)。

四、 長三角都市圈經(jīng)濟擴散效應(yīng)影響因素分析

根據(jù)以上分析本文把影響都市圈經(jīng)濟擴散功能的因素分為空間效應(yīng)和總體經(jīng)濟增長效應(yīng)，兩種效應(yīng)相互作用共同促進區(qū)域經(jīng)濟集聚擴散功能的發(fā)揮，加速區(qū)域一體化進程，在考察區(qū)域集聚擴散效應(yīng)時必須將二者同時納入研究體系。考察城市空間效應(yīng)時本文以空間計量經(jīng)濟學為主要研究方法，為此我們需要構(gòu)建空間權(quán)重矩陣，以此來區(qū)分城市空間效應(yīng)的類別，定義虛擬變量wij，當城市i與城市j相鄰時wij取值為1，否則取值為0，把長三角16個城市的相鄰關(guān)系合并起來就可以的得到以下16*16階權(quán)重矩陣，在此基礎(chǔ)上對權(quán)重矩陣進行行標準化處理得到空間權(quán)重矩陣W，該矩陣反映了城市之間的接壤關(guān)系，將其納入計量方程可以考察城市之間的空間經(jīng)濟關(guān)系。

另一方面，對總體經(jīng)濟增長效應(yīng)的考察相對簡單，本文以1979年作為基期，將扣除通貨膨脹后的長三角都市圈GDP總額作為的經(jīng)濟總量，并進行對數(shù)化，以此減小異方差所帶來的影響。構(gòu)建如下空間計量模型：

sit=?茁0，i+?茁1，i[Ws]+?茁2，ilogGDPt+?著it i=1，2，...，16

t=1981，1982，…，2010（1）

其中?茁0為截距項。?茁1測度空間效應(yīng)，當?茁1大于（小于）零時，城市i隨著周邊城市GDP份額的上升而上升（下降），即存在空間互補效應(yīng)（競爭效應(yīng)）；?茁2考察了總體經(jīng)濟增長效應(yīng)，當?茁2大于（小于）零時，城市i的GDP份額隨著該地區(qū)經(jīng)濟的增長而提高（下降），表明該城市的區(qū)域競爭力較強（較弱）。

Miguel A. Marquez（2003）認為在考察城市空間關(guān)系時應(yīng)該采取協(xié)整的方法。城市之間尤其是鄰近城市之間存在空間效應(yīng)和區(qū)域總體經(jīng)濟增長效應(yīng)，這就必然導致城市之間經(jīng)濟水平差距不可能過大，城市之間存在著相互影響相互制約的長期動態(tài)關(guān)系，符合協(xié)整方法的基本含義。本文使用的變量是1981年至2010年長三角都市圈各個城市GDP份額以及長三角都市圈GDP總額數(shù)據(jù)，經(jīng)檢驗以上變量均為一階單整時間序列，符合協(xié)整關(guān)系的數(shù)據(jù)要求。將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入方程（1），利用空間計量經(jīng)濟學提出的估算方法進行估算，結(jié)果如表3所示。

從總體經(jīng)濟增長效應(yīng)角度看，蘇州、南京、杭州、寧波4個城市系數(shù)為正，說明這些城市隨著區(qū)域經(jīng)濟總量的提升，自身份額也不斷提高，顯示出較強的區(qū)域資源競爭能力，尤其是蘇州市系數(shù)達到0.015 9，遠高于其他城市。上海、鎮(zhèn)江、常州、無錫、嘉興、舟山6個城市系數(shù)不顯著，說明這些城市區(qū)域資源競爭水平一般，在區(qū)域發(fā)展中處于中等地位。泰州、南通、揚州、紹興、湖州、臺州6個城市系數(shù)為負，其GDP份額與經(jīng)濟增長負相關(guān)，說明這些城市區(qū)域資源競爭能力較差，在經(jīng)濟增長過程中流失資源，發(fā)展水平落后于其他地區(qū)。

從空間效應(yīng)角度看，泰州、鎮(zhèn)江、常州、無錫、南通、南京、揚州、杭州、寧波、紹興、湖州、臺州12個城市系數(shù)為正，表明這些城市對其周邊城市存在空間補充效應(yīng)，隨著周邊城市競爭力的提升，自身競爭力也不斷提高，尤其是南京、寧波、杭州、無錫等城市系數(shù)值均超過0.5，這些城市對周邊城市有很強的補充效應(yīng)。上海、蘇州、嘉興系數(shù)為負，表明這三個城市對周邊地區(qū)存在空間競爭效應(yīng)，對周邊地區(qū)的資源掠奪能力較強。尤其是上海市系數(shù)值達-2.89，上海經(jīng)濟增長1個百分點會減少周邊城市經(jīng)濟增長2.8個百分點，這是由于上海是長三角都市圈的首位城市，經(jīng)濟實力較強，而周邊城市相對弱小，但是需要注意的是上海經(jīng)濟總量巨大，其經(jīng)濟增長1%的增量遠遠大于其他地區(qū)。

五、 本文研究結(jié)論

本文使用1981年~2010年長三角都市圈16個城市GDP數(shù)據(jù)，考察了該地區(qū)集聚擴散效應(yīng)的演化過程，并量化分析了影響集聚擴散效應(yīng)的空間影響因素，得出以下結(jié)論。

首先，長三角都市圈在過去近30年中經(jīng)濟呈現(xiàn)明顯的擴散趨勢，這種趨勢在進入21世紀時逐漸穩(wěn)定，說明該時期都市圈的功能體系正在逐漸完備，盡管上海市的經(jīng)濟增長水平略遜于周邊蘇州、寧波、杭州等城市，但是上海市仍然具有較強的空間競爭效應(yīng)，區(qū)域競爭能力依然很好。

其次，長三角都市圈城市之間有明顯的相互依賴關(guān)系。南京、杭州、寧波不僅具有正的總體經(jīng)濟增長效應(yīng)，對周邊地區(qū)也具有良好的空間補充效應(yīng)。鎮(zhèn)江、無錫、常州對周邊有空間補充效應(yīng)，但是沒有總體經(jīng)濟增長效應(yīng)。泰州、南通、揚州、紹興、湖州、臺州6個城市中型城市對周邊地區(qū)有空間補充效應(yīng)，但是地區(qū)競爭力相對較差，總體經(jīng)濟增長效應(yīng)為負。蘇州地區(qū)經(jīng)濟競爭力較強，總體經(jīng)濟增長效應(yīng)為正，且對周邊地區(qū)具有很強的空間競爭效應(yīng)。上海、嘉興對周邊地區(qū)也有空間競爭效應(yīng)，但是總體經(jīng)濟增長效應(yīng)不顯著。舟山市由于是海島城市，相對隔絕，既不具備空間效應(yīng)也不具備總體經(jīng)濟增長效應(yīng)。

最后，由于空間效應(yīng)和總體經(jīng)濟增長效應(yīng)的客觀存在，都市圈的集聚擴散是必然趨勢，地方政府無法為了保護本地區(qū)競爭力而割斷區(qū)域聯(lián)系，提升區(qū)域競爭力的根本途徑在于提高有效的措施強化區(qū)域之間的空間效應(yīng)和總體經(jīng)濟增長效應(yīng)，充分借助其他地區(qū)的溢出效應(yīng)為本地區(qū)服務(wù)，從而發(fā)揮都市圈中各個經(jīng)濟單元之間的交互作用，推進地區(qū)間經(jīng)濟競合和協(xié)調(diào)發(fā)展。

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基金項目：國家自然科學基金項目“都市圈中心城市與周圍城市的互斥效應(yīng)與共生機制——以上海都市圈為例”（項目號：70873085）階段性成果。

作者簡介：高汝熹，上海交通大學安泰經(jīng)濟與管理學院教授、博士生導師；賈德錚，上海交通大學安泰經(jīng)濟與管理學院博士生。

收稿日期：2011-10-13。