京津冀城市群空間聯系研究

安景文　畢勝　梁志霞

中圖分類號：F127? ?文獻標識碼：A

內容摘要：強化城市群內部的空間聯系是突破京津冀城市群發(fā)展瓶頸、優(yōu)化空間戰(zhàn)略規(guī)劃的主要途徑。本文綜合利用引力模型、斷裂點模型、城市流強度模型，分別從空間和產業(yè)兩個維度，分析了京津冀城市群內部城市的整體空間聯系特征及“三軸”上六大城市的輻射作用和城市功能。研究結果表明：京津冀城市群內各城市間的經濟聯系強度差異顯著，“三軸”中京津方向城市間經濟聯系較為緊密，京保石和京唐秦方向城市間聯系相對較弱;“三軸”上六大核心城市，除北京、天津外，其他核心城市的中心地位不突出，產業(yè)優(yōu)勢不顯著，對周邊地區(qū)輻射帶動作用有限。

關鍵詞：空間聯系? ?引力模型? ?城市流? ?點軸模式

引言

京津冀是我國重要的政治、經濟、文化與科技中心，但相較于珠三角、長三角城市群卻發(fā)展相對滯后，整體發(fā)展水平較低，北京、天津積聚了過度的要素資源，“大城市病”問題突出，區(qū)域內部差距懸殊，發(fā)展不平衡問題顯著。《京津冀城市群協同發(fā)展規(guī)劃》是以有序疏解北京非首都功能、解決北京“大城市病”為基本出發(fā)點，進行了“一核、雙城、三軸、四區(qū)、多節(jié)點”為骨架的空間布局，其中“三軸”是指京津、京保石、京唐秦三個產業(yè)發(fā)展帶和城鎮(zhèn)聚集軸，是北京加強區(qū)域協作的主導方向，也是京津冀協同發(fā)展的主體框架。

點軸模式是基于陸大道先生提出的點軸理論發(fā)展而來的，反映了社會經濟空間組織的客觀規(guī)律，“三軸”是點軸模式應用于區(qū)域協同發(fā)展的具體實踐，點軸模式發(fā)展的關鍵在于點擴散的方向以及點之間的聯系強度，具體表現為城市間聯系強度、聯系方向、輻射范圍以及城市區(qū)域功能等。因此，本文試圖對京津冀城市群各城市之間整體的空間聯系強度進行測算，分析城市間聯系方向和空間關聯特征，測度發(fā)展軸上核心城市的集聚輻射強度，探討發(fā)展軸上六大城市的城市功能，以期揭示京津冀城市群空間關聯性特征及目前發(fā)展中存在的問題。

文獻綜述

關于城市空間聯系的相關研究主要有以下幾方面：一是城市空間聯系強度和聯系方向的研究，趙正（2017）、蔣天穎（2014）等采用引力模型、斷裂點模型對區(qū)域經濟、創(chuàng)新的空間關聯和影響強度進行了測度;二是區(qū)域城市功能的研究，趙偉（2017）、李松霞（2018）等利用城市群外向功能量、城市流強度等指標分析了城市群集聚輻射效應的動態(tài)趨勢以及空間關聯特征;三是綜合空間聯系和城市功能研究區(qū)域空間聯系，肖汝琴（2014）、賀歡歡（2014）、劉建朝（2013）、張陸（2014）等基于引力模型、城市流強度模型從區(qū)域和產業(yè)兩個角度分析了區(qū)域內的城市輻射能力和內在經濟聯系。

綜上所述，綜合采用經濟聯系強度和城市流強度兩大模型來研究城市群的空間聯系是合適且較全面的，但現有的研究中從發(fā)展軸角度分析京津冀城市群空間聯系強度、輻射范圍以及城市功能方面出發(fā)的研究較少。鑒于此，本文首先通過引力模型對京津冀城市群各城市之間整體的空間聯系強度進行測算，分析城市間空間關聯特征;其次，采用斷裂點模型對“三軸”上六大核心城市的空間輻射范圍進行測度，分析發(fā)展軸上核心城市的集聚輻射強度;最后，采用城市流模型對“三軸”上六大城市的區(qū)位熵、外向功能量以及城市流強度進行計算，探討發(fā)展軸上六大城市的城市功能。以期通過對京津冀城市群空間聯系以及“三軸”上核心城市功能的研究，揭示其空間關聯性特征及目前發(fā)展中存在的問題，進而為加強京津冀城市群空間聯系、促進京津冀城市群協同發(fā)展提供決策參考。

模型說明及數據來源

（一）模型說明

引力模型。城市引力衡量城市間相互作用強度，強度的大小反映了區(qū)域內各城市間聯系的密切程度。模型計算公式如下：

（1）

式（1）中，Rij表示城市間的相互吸引力，GDP為城市生產總值，TP表示城市人口總量，Dij為城市間的距離。

斷裂點模型。斷裂點是本城市對周邊區(qū)域空間影響范圍的測算，模型計算公式如下：

（2）

式（2）中，Di為城市i的吸引范圍，Si=GDPi*TPi、Sj= GDPj*TPj，GDP、TP分別表示城市的生產總值、人口總量，Dij為兩城市間的距離。場強測度一定區(qū)域范圍內某一點受周圍城市輻射作用的強弱，其計算公式如下：

Pi=Si/D2i? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （3）

式（3）中，Si為i城市經濟規(guī)模，Di為i城市到斷裂點的距離，Pi為i城市在斷裂點的輻射力大小。

城市流強度模型。城市流強度是指城市群中城市外向功能所產生的影響量，能夠體現城市區(qū)域的功能性。城市流強度公式為：

F=E·N

其中，F為城市流強度;E為城市外向功能量，反映城市與外部的實際流通活動;N為城市功能效益，體現外向功能量產生的實際影響。城市外向功能用區(qū)位熵來衡量，其計算公式為：

（4）

式（4）中，Qik為i城市k部門從業(yè)人員數量，Qi為i城市從業(yè)人員數量，Qk為京津冀城市群k部門從業(yè)人員數量，Q為京津冀城市群總從業(yè)人員數量。所以，i城市k部門的外向功能量可以表示為：

Eik=Qik-Qi*（Qk/Q）;Ei=∑nk=1Eik? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （5）

式（5）中，Ei是i城市的外向功能量，Eij是i城市k部門產生的外向功能量。i城市的功能效率Ni以人均從業(yè)人員GDP來體現Ni=GDPi/Qi，則i城市的城市流強度公式為：

Fi=Ni*Ei=（GDPi/Qi）*Ei=GDPi（Ei/Q）=GDPi*Ki? ? ? ? ? ? ? （6）

式（6）中，Ki為城市流傾向度，代表i城市總功能量占外向功能量的比例，反映出i城市總功能量的外向程度。

（二）數據來源

研究范圍為北京、天津、保定、唐山、石家莊、廊坊、秦皇島、張家口、承德、滄州、衡水、邢臺、邯鄲共13個城市。城市功能體現是基于各產業(yè)在外向功能中發(fā)揮的作用，選取第二產業(yè)中的采礦業(yè)、制造業(yè)、電力燃氣及水的生產供應業(yè)、建筑業(yè)和第三產業(yè)中14個細分產業(yè)共18個產業(yè)進行分析。文中所涉及相關城市間距離的數據用公路里程數來表示，數據來源于《中國城市統計年鑒2017》和《河北及周邊地區(qū)公路里程地圖冊2018》。

實證結果及其分析

（一）城市經濟聯系強度及方向

空間相互作用強度越大，兩個城市之間的相互依賴性越強，城市間的經濟聯系強度越強。由引力模型公式（1）計算京津冀城市群各城市之間的空間相互作用強度，如表1所示。

從表1中城市間經濟聯系強度值可以看出，京津冀城市群內各城市間的經濟聯系強度差異顯著，“三軸”中京津方向城市間的經濟聯系較為緊密，京保石和京唐秦方向的中心城市間的空間聯系相對較弱。北京與廊坊、天津、保定、唐山之間的聯系較強，尤其是北京與廊坊、天津之間的聯系強度分別高達1666.3、1372，遠高于其他城市間的聯系強度;天津與廊坊、唐山之間的聯系強度值較高，分別為701、624.1;石家莊作為區(qū)域中心與保定、衡水、邢臺、邯鄲之間的聯系相對緊密，但整體聯系強度相對較弱。

（二）城市經濟的空間輻射范圍

基于上文中對城市間經濟聯系關系的分析，進一步分析“三軸”上中心城市的空間影響強度，利用公式（2）、（3）計算城市對周邊區(qū)域空間影響的范圍，結果如表2所示。

從表2中可以看出，北京、天津在周邊城市斷裂點處的場強均比較大，彼此到斷裂點的距離占兩城市距離的比重相差較小，對周邊城市的輻射能力和帶動作用較強。北京與其交通距離最近的廊坊斷裂點的距離最近，在斷裂點處的場強也最大，高達1.24，說明北京對廊坊的經濟輻射力度最強，天津次之，在與廊坊斷裂點處的場強為0.43。中心城市石家莊、唐山在周邊城市斷裂點處的場強較弱，尤其唐山與秦皇島在斷裂點處的場強非常小。

（三）城市流強度

進一步深入分析“三軸”上中心城市的城市功能作用，利用城市流強度衡量各城市聯系中外向功能所產生的影響。

第一，城市產業(yè)區(qū)位熵。城市的外向功能量主要取決于某部門從業(yè)人員的區(qū)位熵，以城市從業(yè)人數為指標考察城市功能量，利用公式（4）對2017年京津冀城市群“三軸”上六大城市18個部門的區(qū)位熵進行計算，其結果如表3所示。

由表3可知，城市群整體專業(yè)化程度較低，不存在部門區(qū)位熵均大于1的城市，也不存在各城市區(qū)位熵均大于1的部門。北京有9個部門的區(qū)位熵大于1，且均為第三產業(yè)主要部門，其中信息傳輸和軟件業(yè)、科學研究和技術服務業(yè)、文化和娛樂業(yè)、租賃和熵務服務業(yè)等第三產業(yè)優(yōu)勢突出。天津只有3個部門的區(qū)位熵大于1，其中制造業(yè)區(qū)位熵極值較大，第三產業(yè)中只有水利公共設施管理業(yè)、居民服務和其他服務業(yè)2個部門的區(qū)位熵較高。保定、石家莊、唐山、秦皇島的產業(yè)結構比較相似，在制造業(yè)、燃氣和供水業(yè)、教育等部門的區(qū)位熵均大于1，大量的制造企業(yè)和高校坐落于這幾大城市，在制造業(yè)、教育方面這幾大城市形成了一定規(guī)模的集聚，其中，作為區(qū)域內重要的資源型城市唐山的結構明顯偏重化，采礦業(yè)的區(qū)位熵高達6.23。

第二，城市外向功能量。城市外向功能是指在城市與外部的聯系中產生的經濟活動，利用公式（5）計算六大城市區(qū)位熵大于1部門的外向功能量以及城市總外向功能量，如表4所示。

城市外向功能總量由各部門中具有正的外向功能量加總所得，由表4可知，“三軸”上的六大中心城市的外向功能量相差較大，北京的外向功能量高達207.31，遠高于其他中心城市，天津的外向功能量為51.23，居第二位，僅相當于北京的1/4左右，其他城市的外向功能整體水平較弱，省會城市石家莊的外向功能量僅為北京的1/10，秦皇島的外向功能量最小，只有7.29。總之，除北京的產業(yè)具有一定的區(qū)外影響力外，三軸上其他城市仍屬于地區(qū)級相對封閉的中心城市。

第三，城市流強度。依據公式（6），計算得到“三軸”上六大中心城市的功能效率、城市流強度、城市流傾向度以及標準化數據，如表5所示。

從表5可以看出，京津冀城市群各城市的城市流強度相差較大，北京的城市流強度最高，是城市流強度最低秦皇島的22.28倍，表現出強大的中心性和對外輻射能力;其次是天津，為3212.93億元;排名第三的是唐山，為1443.99億元;保定的外向功能量雖然比唐山大，但是其城市功能效率較低，城市流強度排名第4位;石家莊的城市流強度與保定的相差不大，但僅為北京城市流強度的1/8左右;秦皇島的城市流強度最低，僅為303.14億元，有待進一步加強旅游業(yè)的經濟帶動作用。

結論

為了探究京津冀城市群空間聯系特征，本文分別從空間和產業(yè)兩個維度，運用引力模型、斷裂點模型、城市流強度模型，分析京津冀城市群內部城市的整體空間聯系特征及“三軸”上六大城市的輻射范圍和城市功能。可以得出以下結論與建議：

第一，京津冀城市群城市間經濟聯系的緊密程度差異較大，以北京為核心的中部城市間經濟聯系較為緊密且強度較強，而北部和南部城市間聯系松散，亟需加強城市群整體空間聯系。第二，“三軸”上保定、石家莊、唐山、秦皇島等核心城市的中心地位不突出，須進一步提升軸線上中心城市、節(jié)點城市的集聚輻射能力，承接京津冀城市群南北經濟聯系。第三，三軸上六大城市的產業(yè)優(yōu)勢不突出，除北京外，其他城市的產業(yè)結構層次偏低，產業(yè)結構偏重，相似程度較高，應進一步明確各城市功能定位，理順產業(yè)發(fā)展鏈條，實現以點軸模式帶動整個城市群一體化發(fā)展。

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