空間經濟視角下“經濟引力”模型的構建與運用—以2013年環渤海經濟圈數據為例

■ 趙 嫻 教授 陳 陽（北京物資學院 北京 101149）

在中國改革開放和市場經濟體制確立的進程中，珠三角、長三角和環渤海地區三大經濟圈先后崛起，成為區域經濟一體化的風向標，代表了中國具有巨大影響力的經濟空間。而作為中國最大工業密集區的環渤海經濟圈發展卻落后于長三角、珠三角經濟圈，且圈內各城市接受北京的輻射或帶動作用也存在較大的差異。本文嘗試構建“經濟引力”模型，擬抽取環渤海經濟圈中的主要城市為研究對象（北京、天津、石家莊、太原、大連、濟南、青島、沈陽、呼和浩特），通過對其經濟引力的測算，尋找導致北京對周邊城市“經濟引力”（輻射力）差異的原因，提出各周邊附屬城市提升經濟引力的措施和建議。

“經濟引力”模型的構建

引力模型是基于萬有引力公式構造出來的用于衡量兩地區間空間經濟引力大小的模型。與物理學的引力依據不同，經濟學的引力模型依據的是距離衰減原理，即如果各經濟現象之間存在著相互作用，則其作用的強度將隨著彼此間距離的增加而減低，又被地理學家稱為“地理學的第一法則”。引力模型的表達式如下：

式（1）中：Fij表示i地區與j地區之間的空間經濟引力；Mi、Mj表示i 地區與j地區“質量”；R 則表示i 地區與j地區之間的距離。20世紀90年代以來，國內眾多學者在對區域經濟聯系的研究中采用了空間相互作用的引力模型對城市或區域的經濟聯系強度進行了定量測度。在以往的引力模型中，地區“質量”往往用區域人口數量、GDP總量或兩者乘積的開方來代替，而地區之間的距離通常用兩地的空間距離來測算。可以看出，該引力模型對于地區“質量”和區間距離的指標選取存在缺陷。具體來講，第一，地區“經濟質量”如果僅用人口總量和GDP總量來測算雖然在數據收集和測算上會比較簡單，但是并不能較完備地反映該地區的經濟全貌；第二，隨著交通工具的改進以及綜合交通運輸體系的發展，區域間的通達性在不斷提高，對傳統的空間距離形成巨大的挑戰，空間上距離的長短已經不是決定“經濟距離”的唯一要素。

為了便于區分本文構建的經濟引力模型與以往的引力模型，擬采用EM（經濟質量）來代替M，ER（經濟距離）來代替R對引力模型進行重構，其表達式如下：

式（2）中：經濟質量（EM）是一個綜合指標量，本文擬建立一個地區主要經濟指標的多維度評價體系，通過SPSS統計軟件提供的主成分分析法，提取公共因子來全方位地測算該地區的“經濟質量”；同時，對于經濟距離（ER）的內涵也進行深化，由于隨著交通工具的改進以及綜合交通運輸體系的完善，經濟引力不是簡單的與區域間的距離成反比而是要綜合考慮區域間往來的時間成本（Tij）和貨幣成本（Cij），因此本文認為經濟距離應該是由時間成本和貨幣成本綜合反映的，具體形式如下：

式（3）中：f 代表i 地區與j 地區之間的第f種運輸方式，βij代表選擇采用第f種運輸方式運輸的概率（即第f種運輸方式運輸的權重），Tij代表選擇i地區與j地區之間的第f種運輸方式運輸的時間，Cij代表選擇i地區與j地區之間的第f種運輸方式的貨幣成本。

表1 環渤海經濟圈主要城市經濟質量評定指標

表2 特征值及方差貢獻率

表3 旋轉后的因子載荷矩陣a

表4 環渤海經濟圈主要城市經濟質量因子得分

“經濟引力”模型的實證研究

本文認為，將引力模型加以改造用于空間經濟學領域，尤其是用于對地區間“經濟引力”的測度，可以有效地評價和分析經濟一體化發展的現狀水平以及存在的問題。

（一）經濟質量的計算

根據空間經濟學的理論，經濟質量應該是由資本、人口、技術、信息、教育和交通運輸能力等多種因素的相互傳輸決定的。本文在借鑒了已有文獻對經濟質量指標的模擬測度，在此基礎上本著連續性、易得性及代表性三個原則在國民經濟核算、人口和就業、房地產、財政和金融、運輸和郵電、貿易經濟和科教文衛七大方面，選取了14項指標來綜合評定環渤海地區主要城市的經濟質量（見表1）。

通過對以上指標分析可以發現：各指標的度量尺度并不統一，所以在分析前我們要考慮對指標進行標準化處理，再通過主成分分析方法發掘隱藏在這些指標背后不易被觀察但卻能夠恰當地衡量和解釋經濟質量的公因子。本文利用統計學軟件SPSS19.0的因子分析功能先對以上指標數據進行標準化處理，得到特征值及方差貢獻率表（見表2）。

通過表2 可以看出，前三個因子已經提取了原始數據的絕大部分信息，其累計方差貢獻率達到了94.531%。根據累計貢獻率大于85%的原則，本文選取前三個因子作為主因子加以分析。之后將因子載荷矩陣進行方差最大化正交旋轉，將載荷矩陣旋轉到盡量接近簡單結構，從而使每個樣本可以用少數變量的函數的線性組合表示。旋轉后的因子載荷矩陣如表3所示。

從表3 中可以更為客觀地看出，三個主因子和所選14個經濟質量評價指標的內在關系。旋轉后的因子系數指向三個方面，有了更鮮明的實際意義。第一主因子主要涵蓋了旅客運輸量、地區生產總值、第三產業生產總值、房地產開發投資額、地方財政預算內支出、城鄉居民儲蓄年末余額、在崗職工平均工資、地方財政一般預算收入、社會消費品零售總額以及貨物進出口總額，這些都是經濟發展中的硬性指標，可以稱作硬經濟實力因子。第二主因子涵蓋了年末總人口、醫院衛生院個數和第二產業生產總值，反映了社會基礎服務設施的重要性，可以稱作軟經濟實力因子。第三主因子主要包括高等學校在校學生數，側重于社會發展的人才方面。

為了更加直觀的看出環渤海地區主要城市的經濟質量，更加細致的比較分析各個城市在三大公因子方面的優勢與不足，本文通過SPSS19.0 軟件進行了因子得分分析，如表4 所示。

其中，GS（General Score）表示經濟質量的綜合得分，本文采用方差貢獻率作為權重來模擬計算各市的經濟質量分值，GS=61.425%*FAC1+21.043%*FAC2+12.063%*FAC3。GSA（General Score Adjusted）表示調整后的經濟質量的綜合得分，由于經濟質量得分GS出現負值不利于經濟引力的計算，本文對其進行了平移和縮放，即GSA=（GS+1）*2。

從表4 可以看出，北京市在第一因子得分中占據明顯優勢，說明其經濟實力硬性指標良好，天津市在第二因子得分中占有絕對優勢，說明其經濟發展軟實力良好，而濟南的第三因子得分最高，說明其人才充裕且質量高，這與實際情況也是相符合的。從總體經濟質量得分來看，北京市分值最高，這也表明了其在環渤海經濟圈主要城市中的核心地位，天津市得分緊隨其后，具備主要輔助城市的經濟實力。除此之外，大連、青島、沈陽得分相對偏高，成為小范圍區域發展中心的可能性極大，而石家莊、太原和呼和浩特的綜合得分較低，其各項經濟質量指標還有待加強。

（二）經濟距離的計算

通常來看，距離是指時間或空間尺度上的相隔長度。本文研究了大量文獻資料，發現很多學者在引力模型中采用的距離變量是用鐵路線距離作為度量的，而事實上隨著道路網絡以及現代交通工具的發展，交通便捷地方的空間距離已不具備可比性，若直接采用鐵路線距離進行計算，會產生結論與實際情況擬合度不理想的局面。也有些學者在此基礎上對距離進行修正，如根據城市間交通運輸狀況差異采用通勤距離計算，或對不同的交通運輸方式采用不同的權重加以修正。由于本文研究的是空間經濟學角度的經濟距離，不僅應該包括兩地的實際地理距離，還應該包括實現兩地地理距離的貨幣成本。所以本文在以前研究的基礎上，通過設定地區間各種運輸方式的標準時速，采用不同運輸方式實際往來地區間的時間來表示實際地理距離，采用各種運輸方式實際往來地區間的票價來表示貨幣成本，如表5 所示。

由表5 可以看出，大連市距北京市的經濟距離最高，達到了25.73，青島次之，為16.70。大連到北京和沈陽到北京的實際地理距離相近，但是其經濟距離卻相差甚遠。這說明地區間的空間距離與影響地區間經濟引力的“距離”變量不具有必然相關性。因此，在制定促進區域經濟一體化政策時，應把交通作為重要的參考方面，充分考慮區域間的路網結構等多種制約因素。

表5 環渤海經濟圈主要城市經濟距離測算結果

表6 環渤海經濟圈主要城市經濟引力測算結果

（三）結果分析

通過對環渤海經濟圈9 個主要城市經濟質量和經濟距離的模擬與測度，根據經濟引力模型計算出北京市對其他8個城市的經濟引力如表6所示。通過對表6的數據的分析可以得出以下結論：

第一，環渤海地區已經形成了以京津兩個直轄市為中心，大連、青島等沿海開放城市為扇面，以沈陽、濟南、太原、石家莊、呼和浩特等省會城市為區域支點，構成了中國北方最重要的集政治、經濟、文化、國際交往和外項型、多功能的密集的城市群落。在全國和區域經濟中發揮著集聚、輻射、服務和帶動作用，有力地促進了本地區特色經濟區域的發展。在國際經濟中心不斷向亞太地區轉移的大趨勢下，環渤海地區蘊藏著巨大的發展潛力。

第二，從經濟引力指標的計算結果來看，天津市遙遙領先，達到了21.631，石家莊次之，達到了3.458，說明在國家戰略推動下京津在一定程度上實現了雙城聯動發展，京津冀一體化成效顯著。要打破定勢，優勢疊加，竭力配合，著力推動三地經濟繼續朝著目標同向、措施一體、作用互補、利益相連的路子走下去。同時從經濟引力表也可以看出，大連和青島分別為0.369 和0.588，這反映出大連、青島等沿海城市在環渤海經濟圈一體化建設中仍處于劣勢地位，區域經濟聯系需要不斷加強。

第三，本模型的優勢與不足。模型的優勢在于引力模型運用到經濟學研究當中，有很好的現實意義，模型各因素都有經濟學的內涵。同時，經濟質量的測定采取主成分分析的方法，相對于只是采用人口、GDP來衡量地區經濟質量方法更為完善。但是，本模型也存在不足之處，本模型的計算結果是靜態的，然而實際運用當中，隨著時間的推移各個城市和地區的經濟質量、經濟距離都會發生變化，因此建立一個基于時間序列的面板數據模型是十分必要的，在以后的研究當中，會針對該不足加以改進。

環渤海經濟圈經濟一體化發展的政策建議

本文運用經濟引力模型對環渤海經濟圈主要城市的經濟引力進行了測算。根據測算值的差異可以看出，經濟引力隨經濟距離增大而衰減的效應仍很明顯，由此可見，加強環渤海地區的一體化程度尚有發展空間。

（一）運用國家宏觀調控政策進行統一規劃

統一規劃不僅包括基礎設施的規劃，還包括產業結構的區域整合以及中心城市的規劃。通過基礎設施的統一規劃，可以避免大規模重復建設，減少不必要的資源浪費。比如石家莊機場和天津機場建成之后，客流量很小，航班次少，機場利用率很低，投入和產出嚴重不成比例。統一規劃還應該重視產業結構的區域整合。例如北京作為我國首都，應該重點發展金融業、商貿物流業、信息以及高科技產業，天津則應該發揮濱海新區的區位優勢，在發揮通信產業這一優勢產業的基礎之上大力發展制造業，山東地區可以依托現有資源，發展海洋化工、輕紡等產業，各產業合理分工，達到資源最優配置。另外，要充分發揮中心城市的帶動作用，不僅要依托北京和天津，還要重視離京津較遠的山東地區，通過中心城市青島的發展帶動整個山東半島。

（二）加強區域間的協調合作

環渤海地區各省市可以組建一個環渤海合作機構，構建一體化發展機制，加強相互溝通和協作，加強政策協調。例如可以就主要基礎設施建設和使用、籌建重大項目的信息，建立合理的產業分工與合作等定期進行信息交流。加強區域合作也亟需建立一體化市場體系。如可以建立一體化的金融體系、人力資源體系、就業管理服務網絡體系等，完善信息技術共享平臺，加強流動人員信息系統建設。強化一體化公共服務，加強教育、醫療、文化和社會保障等公共服務對接共享，促進公共服務一體化。總之，依據充分合作的原則，堅持以市場為主導，政府推動，按照循序漸進、突出重點、先易后難的要求，加快構建協同發展機制，提升整個京津冀地區的整體實力和綜合競爭力。

（三）加快企業發展步伐

充分發揮環渤海地區開放性程度高的優勢，吸引外資企業進駐，優化產業升級。針對環渤海地區工業產品附加值低的現狀，引入先進科技成果，引進人才，加大研發資金的投入，加強產研一體化，努力提升產業附加值。同時，加強環渤海地區中小企業之間的戰略合作，金融機構及政府部門應該加大對中小企業的資金支持，促進行業創新。同時，中小企業自身也應該加強兼并、合作等方式，壯大自身實力，提高競爭力。

總之，環渤海經濟圈必須抓住經濟發展的機遇，努力迎接挑戰，積極參與區域經濟合作與市場競爭，對內可以輻射和帶動廣大腹地經濟發展，對外可以參與國際經濟合作，使環渤海地區盡快發展成為高度現代化的經濟區。

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