沈陽經濟區空間聯系綜合評估研究

作者簡介：姜博（1979-），男，吉林四平人，東北農業大學資源與環境學院副教授，研究生導師，理學博士，研究方向：城市與區域發展。

基金項目：國家自然科學基金項目，項目編號：41101153；黑龍江省自然科學基金項目，項目編號：G201134；東北農業大學博士科研啟動基金項目，項目編號：2009RC43。

摘要：空間聯系是城市與區域、區域與區域融合的重要過程，是城市地理學需要不斷深入研究的核心問題。鑒于空間聯系研究的復雜性，本文利用城市流強度模型、區位熵模型和發送到達模型綜合評估了沈陽經濟區空間聯系及其動態變化規律。研究結果表明：沈陽經濟區各城市集聚與擴散能力差異較大，沈陽以較高的城市流強度成為區域聯系的中樞，鞍山次之，其他城市的城市流強度均較低；2000年以來，沈陽城市流強度呈現出明顯的持續上升態勢，而其他城市則呈現出先降后升的變化規律；沈陽經濟區空間運輸聯系近20年總體上呈現出小幅度減弱態勢，鐵路旅客運輸、公路旅客運輸、鐵路貨物運輸聯系明顯增強，僅公路貨物運輸聯系表現為小幅度減弱態勢；經濟區各地級城市與沈陽的聯系最為密切，其中沈（陽）撫（順）聯系居于首位；城際交互作用聯系強弱總體上遵循“距離衰減規律”。

關鍵詞：空間聯系；城市流強度；區位熵；發送到達模型；沈陽經濟區

中圖分類號：F290文獻標識碼：B

一、引言

空間聯系是城市與區域、區域與區域融合的重要過程，是城市地理學需要不斷深入研究的基本過程和核心問題。20世紀90年代以來，國內外學者對空間聯系研究不斷深入，研究方法多采用引力模型、城市流強度模型、空間運輸聯系模型等方法（Se-ilMun，1997；Simeon，2002；Hidenobu，2004；顧朝林，2008；鄭良海，2011；陳群元，2011；郭麗娟，2009；江勇，2012）。引力模型在空間距離、城市規模指標等參數的選取上存在較大缺陷；城市流強度僅反映城市對外功能聯系的強弱，無法反映出城市間人流、物流等實際聯系狀況，也無法反映出城市間聯系通道（軸線）對空間聯系的影響；空間運輸聯系研究目前多集中在鐵路、公路、航空等某一種交通運輸方式的探討，缺乏鐵路、公路等混合運輸方式的綜合研究。鑒于空間聯系研究的復雜性，單一模型得出的結論難免會失之偏頗，本文將城市流強度模型、區位熵模型和發送到達模型三種方法相結合，選擇沈陽經濟區作為實證案例，以不斷更新的方法和手段，研究沈陽經濟區空間聯系及其動態變化規律，具有重要的理論意義和應用價值。

（二）區域概況

沈陽經濟區是中國東北地區經濟開發最早，城鎮發展歷史最悠久的地區。這里自然資源豐富，城市高度密集，重化工業發達，云集了沈陽、鞍山、撫順、本溪、遼陽、營口、鐵嶺七個地級及其以上城市。全區總面積65萬km2，占全省的4415%；總人口2 17123萬人，占全省的5101%。2010年，沈陽經濟區實現地區生產總值9 39946億元，占全省的9069%；財政一般預算收入70052億元，為全省的5226%；全社會固定資產投資7 03631億元，占全省的5684%；社會消費品零售總額3 30182億元，占全省的5626%。沈陽經濟區基礎設施完善，承載水平高，通達性強，鐵路、公路等交通基礎設施縱橫交錯，交通等級、分布密度、路網連通率明顯提高，交通聯系日趨頻繁。經濟區整體上保持較高的發展速度，呈現出良好的發展態勢。

三、沈陽經濟區空間聯系綜合評估

（一）基于城市流模型的空間功能聯系分析

1.研究方法

城市流強度是指在區域城市間的聯系中城市外向功能（集聚與輻射）所產生的影響量，其公式為：F=N×E。式中，F為城市流強度；N為城市功能效益；E為城市外向功能量。城市是否具有外向功能量主要取決于該城市某一部門從業人員的區位熵。i城市j部門從業人員區位熵Lqij=[SX（]Gij/Gi[]Gj/G[SX）]，式中Gij，Gi，Gj，G分別表示i城市j部門的從業人員數量、i城市從業人員數量、全省j部門從業人員數量以及全省從業人員數量。若Lqij<1，則i城市j部門不存在外向功能，亦即Eij=0；若Lqij>1，則i城市j部門存在外向功能，因為i城市的總從業人員中分配給j部門的比例超過了全省的分配比例，即j部門在i城市中相對于全省是專業化部門，可以為城市外界提供服務。因此，i城市j部門的外向功能Eij為超出全省平均水平的部分，即Eij=Gij-Gi（Gj /G）。i城市m個部門總的外向功能量Ei=∑[DD（]m[]j=1[DD）]Eij；i城市的功能效率Ni用人均從業人員的GDP表示，即Ni=GDPi /Gi ；i城市的城市流強度Fi=Ni×Ei=（GDPi /Gi）×Ei=GDPi×（Ei /Gi）=GDPi×Ki，式中Ki為i城市外向總功能量占總功能量的比例，反映了i城市總功能量的外向程度，稱之為城市流傾向度。

2.指標選取與測算

選取沈陽經濟區7個地級以上城市2000年、2005年、2010年市轄區采礦業、制造業、交通運輸倉儲和郵政業、信息傳輸、計算機服務和軟件業、批發和零售業、住宿和餐飲業、金融業、房地產業、租賃和商務服務業、科學研究技術服務和地質勘查業、教育業、文化、體育和娛樂業、衛生社會保障和社會福利業、公共管理和社會組織、居民服務和其他服務業的從業人員數據、總從業人數、國內生產總值等指標，利用城市流模型進行測算，計算結果見表1。

3.結果分析

從表1可以看出，沈陽經濟區各城市的城市流強度大小相差十分懸殊。2010年，沈陽城市流強度值達到了418，占經濟區城市流強度總值的58%，遠高于經濟區內其他城市，在經濟區空間聯系中處于中樞地位。鞍山位居第二，成為經濟區空間聯系的副中心。其他城市的城市流強度值均較低，對外輻射能力非常有限。其中，撫順、營口、本溪的城市流強度相若，鐵嶺、遼陽的城市流強度值最低。從城市流強度的動態變化規律可以看出，沈陽經濟區7個城市的城市流強度均呈現出上升的態勢，其中，鞍山上升的幅度最大，其次為本溪和撫順，鐵嶺最慢。而城市外向功能量的動態變化則呈現出先降后升的共性規律，這主要是由于“東北現象”對遼寧老工業基地的沖擊非常顯著。由于國企效益下滑，企業缺乏競爭能力，產品滯銷，大量職工下崗，社會矛盾突出，再加之資源日趨枯竭及新興替代產業發展緩慢等諸多因素造成了區位熵大于1的產業數量劇減，從而出現城市外向功能量的普遍降低。隨著東北振興戰略的實施，遼寧老工業基地逐漸走出了“東北現象”的陰霾，沈陽經濟區和遼寧沿海經濟帶上升為國家層面的發展戰略，經濟形勢日益好轉，尤其是第三產業發展非常迅猛，從而使城市外向功能量有了明顯提升。總體來看，盡管沈陽經濟區城市眾多、城鎮密集，但城市之間的相互作用還較為松散，空間聯系還相當薄弱，除沈陽外，其他城市，尤其是一些以礦產資源為主導的城市，其空間外向功能更弱。

（二）基于區位熵模型的空間運輸聯系分析

1.研究方法與思路

空間聯系是一個非常復雜的空間演化過程，在此過程中，城際間、區際間、城市與區域間的各種要素（經濟要素和非經濟要素）必然發生集中或分散的空間分布的變化，這種集中與分散的空間變化，反映了區域空間聯系的緊疏程度。區位熵是由哈蓋特首先提出并運用于區域分析中的，其模型表達為：LQij=[SX（]Qij/Qi[]Qj/Q[SX）]（i=1，2，…n；j=1，2，…m）。其中，Qij為i城市j部門某一指標數量；Qi為i城市這一指標總數量；Qj為整個區域j部門同一指標總數量之和；Q為整個區域這一指標數量之和。如果i城市j部門某一指標（從業人數、產值、客貨運輸量等）的區位熵大于1，則說明這一指標在區域中表現為明顯的集中化趨勢，反之，則表現為分散化趨勢。利用不同年份的運輸資料，可以分別計算出各個城市不同年份的鐵路、公路的客、貨運輸量分別與各城市的運輸總量的比例，從而求出各城市的鐵路、公路的客、貨運輸的區位熵；列出區位熵大于或等于1的各城市，計算出鐵路、公路的客、貨運輸量之和占經濟區鐵路、公路的客、貨運輸總量的百分比；分析不同年份客、貨以及客貨運輸聯系的集中化或分散化趨勢，進而分析空間運輸聯系的時空變化。

2.數據來源與計算過程

本文利用《中國城市統計年鑒》獲得1991、1995、1999、2001、2003、2005、2007、2008、2009、2010十年沈陽經濟區7個中心城市旅客、貨物運輸量資料，并計算了沈陽經濟區7個中心城市的空間運輸聯系區位熵，具體見表2。

根據表2，列出區位熵大于或等于1的各城市不同年份的鐵路、公路的客、貨運輸量，然后進一步計算得到LQij≥1的各城市不同年份的鐵路、公路的客運、貨運量占沈陽經濟區的鐵路、公路的客運、貨運總量的百分比（表3），及其隨時間變化趨勢圖（圖1）。

3.研究結果分析

由表3與圖1可以看出，不同運輸方式、不同運輸對象的LQij≥1運輸量之和占沈陽經濟區運輸總量的百分比隨時間而呈現出集中化或分散化趨勢。由于城市客貨運輸量的多少基本上反映了城市間經濟聯系的強弱，因此各城市不同運輸方式、不同運輸對象的時間變化規律也就反映了城市間經濟聯系強弱的變化趨勢。若呈增長，則說明運輸量趨向集中，區域城市間的經濟聯系減弱；反之，則運輸量趨向分散，區域城市間的經濟聯系加強。

沈陽經濟區城市間經濟（運輸）聯系近20年總體上呈現出小幅度減弱態勢，但在不同發展階段又表現出空間運輸聯系增強與減弱的交替變化規律。沈陽經濟區LQij≥1的各城市的鐵、公路客、貨運輸量之和占城市群區域的鐵、公路客、貨運輸總量的比例由1991年的6251%緩慢下降為1995年的5964%，平均每年下降072個百分點，這充分說明，此時期沈陽經濟區空間運輸聯系緩慢增強；到1999年和2001年，這一指標又緩慢上升為6620%和6926%，平均每年上升16個百分點，空間運輸聯系表現出緩慢的弱化；而到2003年以后，尤其是2008年，這一指標又快速下降到5971%，下降近10個百分點，表明空間運輸聯系有了顯著增強，究其原因主要在于2004年全國鐵路第五次大規模提速，2006年沈陽世界園藝博覽會的成功舉辦以及北京奧運會等大事件的影響比較明顯，客貨運輸呈現頻繁化和巨量化態勢；到2009年，指標出現了較大反彈，上升到7469%，上升了近15個百分點，2010年又出現了微弱的下降， 這種狀況表明“十一五”末期，受金融危機的影響，企業倒閉，投資不足，市場需求不旺，貨物運輸持續低迷。另外，由于近幾年私家車保有量大幅度增加以及經濟的增長，人們越來越多地選擇了公路交通和航空出行，從而使公路客運量大幅增加，鐵路客運量大幅減少。

沈陽經濟區鐵路旅客運輸聯系呈現增強態勢，公路旅客運輸聯系呈現減弱的態勢。前者表現為LQij≥1的各城市的鐵路旅客運輸總量與經濟區鐵路旅客運輸總量的比例由1991年的6314%下降到2699%；后者表現為LQij≥1的各城市的公路旅客運輸總量與經濟區公路旅客運輸總量的比例由1991年的7005%提升到9534%。這表明沈陽經濟區鐵路旅客運輸量呈分散狀態，而公路旅客運輸量呈集中態勢。

沈陽經濟區鐵路貨物運輸聯系呈現增強的態勢，而公路貨物運輸聯系則呈現出減弱的態勢。前者表現為LQij≥1的各城市的鐵路貨物運輸總量與經濟區鐵路貨物運輸總量的比例由1991年的8380%下降到6158%；后者表現為LQij≥1的各城市的公路貨物運輸總量與經濟區公路貨物運輸總量的比例由1991年的5339%上升到6739%。這說明由于沈陽經濟區鐵路貨物運輸非常發達，鐵路網密度在全國居于前列，從而導致城市間鐵路貨物運輸聯系相對較強。盡管沈陽經濟區高等級公路也十分發達，沈陽與各地級市之間均有高速公路相連，但由于高速公路仍未成環，使得一些城市的空間運輸聯系受到一定程度的障礙，再加之遼中地區產業結構偏重，城市間工業所需要的原料、燃料數量多、體積大，不太適合公路運輸，從而導致公路貨物運輸聯系相對較弱。

（三）基于發送到達模型的城際相互作用聯系分析

1.研究方法與步驟

本文在列昂提出的地區間列系數模型的基礎上，經過適當修改，重新構建城際“投入產出”模型即發送到達模型，具體做法如下：首先，編制經濟區城市間公路客運班次交流表（表4）。其次，計算各城市間的到達系數（表5），其公式為aij=Fij/Fj×1000，式中，Fij為城市i發送到城市j的公路客運班次；Fj為到達城市j的公路客運班次總量；aij為到達系數。再次，計算各城市間的發送系數（表6），其公式為tij=Fij/Fi×1000，式中，Fij為城市i發送到城市j的公路客運班次；Fi為城市i發送的公路客運班次總量；tij為發送系數。最后，計算經濟區城市間相對聯系系數，其公式為Rij=aij + tij。根據表5和表6，利用上述公式，得出沈陽經濟區城際相對聯系系數（表7）。

2.研究結果分析

由表7可知，沈陽經濟區各地級城市與沈陽的聯系最為密切，表現在沈陽與撫順、鞍山、鐵嶺、遼陽和本溪的聯系系數均很高，說明沈陽在區域中具有強大的輻射和吸引能力，其固有的功能聯系非常密切。沈陽-撫順、撫順-沈陽的公路客運相對聯系系數最高，遠高于其他城市組合。沈陽與撫順是我國空間距離最近的兩座特大城市，其公路距離僅為46km。兩座城市地域相連、資源互補、產業相依、人文同脈、空間聯系緊密，為近域城市同城化發展奠定了堅實的基礎。此外，鞍山-遼陽、遼陽-鞍山的公路客運相對聯系系數也較高，在經濟區中僅次于沈-撫組合，其主要原因在于鞍山和遼陽的空間距離較近，只有26km。相反，距沈陽最遠的地級市營口，其沈陽-營口、營口-沈陽的公路客運相對聯系系數最低。總體來看，沈陽經濟區城際空間聯系總體上遵循“距離衰減規律”。

四、結論與討論

本文運用城市流強度模型、區位商模型和發送到達模型三種方法相結合的手段，對沈陽經濟區中心城市的功能聯系、空間運輸聯系和城際交互作用聯系進行了分析，得出以下幾點結論：（1）沈陽經濟區各城市功能強弱差異較大。高城市流強度的城市只有沈陽一個，鞍山的城市流強度明顯高于其他地級城市，成為經濟區的副中心城市，而其他五個地級城市的城市流強度均較低。（2）從城市流強度的動態變化規律可以看出，沈陽呈持續上升趨勢；而其他城市均呈現出先降后升的態勢，其中，鞍山上升的幅度尤為顯著，遠高于其他城市。（3）沈陽經濟區城市間運輸聯系近20年來總體上呈現出小幅度減弱態勢，但在不同發展階段又表現出空間運輸聯系增強與減弱的交替變化規律。（4）沈陽經濟區城市間旅客運輸與貨物運輸聯系都呈下降態勢，但相對而言，城市間的旅客運輸聯系減弱的趨勢比貨物運輸聯系減弱的趨勢更劇烈；沈陽經濟區城市間的鐵路旅客運輸聯系呈現增強的態勢，而公路旅客運輸聯系卻呈現出減弱的態勢；沈陽經濟區城市間的鐵路貨物運輸聯系呈現增強的態勢，而公路貨物運輸聯系卻呈現出小幅度減弱的態勢。

通過對沈陽經濟區空間聯系及其動態變化規律的分析，我們可以看出，沈陽經濟區空間聯系仍較薄弱，除沈陽外，其他城市擴散能力十分有限，空間運輸聯系近20年也沒有得到顯著的提升，局部空間關聯仍很模糊。今后要努力提高各城市總體經濟實力，加強中心城市產業集聚和功能優化，提升城市整體競爭力，突破行政區劃的限制，加速推進空間一體化進程，加強城際高等級公路建設、以沈陽為中心的放射環形高等級路網建設和城際軌道交通建設，增強經濟區內部路網建設密度，提高城市間的運輸能力和效率。值得指出的是，在經濟區空間聯系的測算中，本文僅考慮了人流和物流的情況，并未考慮資金流、技術流和信息流對經濟區空間聯系的影響，這有待于在今后的研究中進一步完善。

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（責任編輯：王奇）