山西省中心城市層級及網絡特征分析
——基于百度指數

（太原師范學院/山西省城鄉統籌協同創新中心，山西 晉中 030619）

一、引言

城市網絡的本質是城市之間的關系[1]，信息技術改變了傳統的生產和生活方式，在一定程度上對區域與城市空間結構進行了再塑造[2]。基于流空間、信息空間的城市網絡逐步成為分析城市對外聯系、刻畫城市空間組織的重要視角。Derudder B 和Witlox F（2008）[3]、Leung I X Y 等（2011）[4]、Alderson A S 和Beckfield J（2004）[5]、Naaman 等（2012）[6]從航空流、交通流、企業流、信息流等方面對區域網絡進行研究。近年來，國內學者日益認識到基于信息流的城市網絡對于揭示城市網絡層級和網絡結構特征的重要意義。甄峰等（2012）[7]、龔言浩等（2019）[8]、鄧楚雄等（2018）[9]、趙映慧等（2017）[10]分別通過新浪微博流量、微信公眾號文章、百度貼吧、QQ 群數據研究城市網絡結構和聯系特征。熊麗芳等（2014）[11]、蔣大亮等（2015）[12]利用百度信息流對區域性城市群網絡層級及其網絡特征進行了研究。

山西省“表里河山、形勝完備”的地理特征和資源型經濟為主導的區域經濟特征，形成了獨特的城鎮化路徑和城鎮體系結構特征。在建設資源型經濟轉型發展示范區，區域中心城市的集聚力、輻射力和區域帶動能力，城鎮體系的空間組織日益受到關注。但有關山西中心城市層級和空間聯系、空間組織的研究多為基于人口、經濟、交通等聯系視角，基于流空間、信息空間，從城市網絡角度揭示中心城市層級及聯系特征的研究還比較少，僅郭曉佳利用百度指數分析山西內部各城市間的網絡聯系特征[13]。但是，由于缺乏對中心城市省際聯系的分析，難以揭示中心城市層級特征和省際聯系特征。鑒于此，本文運用社會網絡分析方法，采用2011 年和2018年百度指數表征城市聯系信息流，從省內和省際聯系兩個方面來揭示信息空間下山西省中心城市層級結構、省內空間聯系和省際聯系特征。

二、研究數據與方法

（一）數據來源

2019 年8 月30 日，《中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示，截至2019 年6 月，我國搜索引擎用戶達到69 470 萬，在網民中的使用率為81.3%，搜索引擎已成為網民獲取信息的重要入口[14]。百度搜索引擎是全球最大中文搜索引擎，用百度指數來表征信息流聯系，可客觀反映城市之間的關注度和信息流聯系。本文從三個空間層次進行數據收集與整理：一是山西省內層面，重點研究11 個中心城市之間的聯系，獲取兩兩城市間關注度數據，建立11×11 的聯系矩陣。二是省際層面，分為兩個空間尺度。第一是與周邊省區（除省會以外的設區市）的聯系，獲取山西10 個中心城市（除太原市）與周邊河北、河南、陜西、內蒙4 個省份的47 個城市的關注度數據；第二是全國尺度，主要研究山西省與省會、直轄市的聯系（除港澳臺），獲取山西11 個中心城市與全國30 個城市（除港澳臺）的關注度數據。

（二）研究方法

1.信息流強度。借鑒已有世界城市網絡的研究方法[12]，分別構建2011 年、2018 年兩兩城市之間百度指數的搜索指數矩陣，城市i、j 間的信息流強度用S 表示。

式（1）中：Rij為城市i 對城市j 的搜索指數；Rji為城市j 對城市i 的搜索指數。

城市i 在整個城市網絡中的信息流量為i 城市與其他城市的信息流之和，用N 表示。

城市i 與城市j 的相對信息流強度用P 表示，表征某城市信息流在網絡中的相對地位。

式（3）中：maxRij為某城市擁有的最大的那條信息流。

2.首位度。首位度是一國最大城市與第二位城市人口的比值，是衡量城市規模分布狀況的一種常用指標，首位度大的城市規模分布，就叫首位分布[15]。本文將首位度引入信息網絡中，衡量城市體系中信息流量在最大城市的集中程度。

3.社會網絡分析。運用社會網絡分析方法，運用Ucinet 6.2 軟件的Netdraw 功能，并借助度中心性對城市網絡進行可視化分析來體現城市之間的關系，得到網絡拓撲結構，從而揭示山西中心城市網絡的時空演變特征。

三、山西城市網絡信息流量及層級特征

（一）山西城市網絡信息流量變化

綜合考慮山西省11 個中心城市的省內、省際聯系，將接收和發送的信息量總和作為信息量數據，來綜合反映城市信息流量及其變化情況（見圖1）。2018 年，山西各城市信息流總量為6 808 212，平均每個城市的信息流總量為618 928.36。其中，太原作為省會城市，信息流總量遠遠高于其他城市，其次，運城、大同、臨汾的信息流量較高，陽泉、呂梁的信息流量相對較少，居后兩位。2011—2018 年，山西中心城市信息流總量由2011 年的2 105 666 上升到2018 年的6 808 212，平均每個城市的信息流總量也由191 424.18 上升至618 928.36，增幅達223.33%。各城市信息流總量增加幅度均較大，增加幅度最大的是忻州、太原、運城，增速近3 倍。2011 年、2018年，山西信息流量的變異系數分別為0.638、0.819，說明山西信息流量年際變化大，城市間信息流量處于不均衡態勢，太原一直居于主導地位，信息網絡單中心極化趨勢明顯。

圖1 2011—2018 年山西省各城市信息流總量和比重變化

（二）山西城市網絡層級特征

以11 個中心城市信息流總量為基礎數據，采用聚類方法，運用ArcGis 軟件的Nature breaks，按數據固有的自然組別分類，使組內差距最小，組間差異最大，得到山西城市網絡層級（見表1），層級結構特征表現為：

第一，山西省內與省際聯系層面的城市網絡層級分布表現出一定差異。省內聯系層面的城市網絡層級分布反映了區域中心城市“內向聯系”節點地位。山西省內部城市網絡聯系層級呈現“1+3+7”三級分布格局。第一層級城市是太原，太原作為省會城市，處于山西內部城市網絡的核心地位。第二層級城市數量有3 個，分別是運城、大同和臨汾。第三層級是忻州、長治、晉城、晉中、呂梁、陽泉、朔州。省際聯系層面的城市網絡層級分布反映了區域中心城市“外向聯系”節點地位。山西省外部城市網絡聯系層級呈現“1+2+8”三級分布格局。第一層級仍然為太原，與外部城市的信息聯系總量遠遠高于其他城市。但第二層級僅運城和大同，顯示了運城和大同作為門戶城市的對外聯系強度。無論在省內還是省外聯系網絡中，太原的核心地位突出，運城和大同也具有重要的地位，朔州和陽泉相對較弱。

第二，綜合考慮省內與省際信息流量，山西省城市網絡聯系層級呈現“1+2+8”三級分布格局。第一層級是太原，在省內和省際網絡聯系中地位突出。第二層級是運城、大同。第三層級是其他中心城市。其中，臨汾和長治的信息量相對較大。信息流量在各層級分布呈現首位型分布特征，第一、二、三層級信息流占比分別是62.57%、21.84%、15.54%，信息首位度達到2.87，大于標準值2，呈現典型的首位型分布。

第三，2011 年以來山西省城市網絡聯系層級結構變動較大，極化趨勢明顯。2011 年以來，城市網絡聯系層級結構由“1+7+3”分布格局轉變為“1+2+8”分布格局，長治、臨汾、陽泉、晉城、晉中由第二層級跌入第三層級。信息首位度由2011 年的2.72 增加至2.87，信息量繼續向首位城市集中，城市首位度持續提高，表現出網絡極化的明顯趨勢。

表1 山西省城市網絡層級分布情況

四、山西省城市網絡結構特征

（一）山西省內城市網絡特征

山西內部城市網絡顯示（見圖2），太原與省內其他城市信息流強度普遍偏高，基本格局是以太原為中心的“大”字型空間聯系格局，與交通空間聯系格局基本相同。運用自然斷裂法將省內網絡聯系分為三個等級。第一等級為太原與運城、大同、忻州、臨汾、呂梁、晉中、長治、晉城、陽泉的9 條聯系軸線，其中，太原與運城信息聯系強度最大，形成最為明顯的信息聯系軸線。第二等級由朔州-太原、大同，運城-臨汾、晉城、長治，長治-晉城構成，說明晉北、晉南、晉東南三大城鎮群內部的聯系較為緊密。第三等級聯系軸線數量最多，占40 條。與2011年相比，第一等級聯系軸線沒有發生大的變化，僅太原-朔州聯系軸線跌入第二等級，太原與運城的信息聯系強度仍為最大，第二等級聯系軸線的變化體現了晉北、晉南、晉東南三大城鎮群不斷優化和發展。

圖2 2011 年、2018 年山西省內部城市網絡圖

為了分析太原之外其余10 個中心城市之間的聯系特征，剔除太原與其他10 個中心城市的聯系，構建10 個城市兩兩之間的信息網絡。2018 年，第一等級聯系軸線是臨汾-運城、晉城-運城、長治-運城、大同-朔州、長治-晉城。與2011 年相比，大同與朔州、忻州、陽泉、呂梁，朔州與忻州，忻州與陽泉、呂梁、晉中，呂梁與運城，長治與臨汾、運城，晉城與臨汾、運城，臨汾與運城的相對信息流強度出現了一定程度的增加，信息聯系增強，而其余城市之間相對信息流強度出現了減少的情況。

（二）山西省際城市網絡特征

1.山西與周邊城市網絡聯系特征。對山西省太原以外的10 個中心城市與周邊省區47 個城市的信息聯系強度進行閾值限定，篩選兩兩城市間相對信息流強度≥0.372 的信息流，構成骨架網絡（見圖3）。節點的大小代表各城市度中心度的大小，連線的粗細代表兩兩城市間聯系的強度。分析表明，2018 年，山西10 個中心城市中有6 個城市進入骨架城市網絡中，分別是運城、大同、晉城、長治、呂梁和忻州。運城和大同點度中心度在拓撲網絡中最大，與周邊城市聯系最強，其次是晉城、長治、呂梁和忻州。周邊城市中，洛陽、保定、邯鄲、新鄉的點度中心度較大，與山西更多的城市發生了聯系。相對信息流強度前三位的是運城-三門峽、大同-張家口、晉城-焦作。構成骨架城市網絡的是運城與三門峽、洛陽、渭南、邯鄲、南陽、咸陽、保定、新鄉，大同與張家口、烏蘭察布、秦皇島、保定、鄂爾多斯、包頭、洛陽、廊坊、唐山，晉城與焦作、洛陽、新鄉，呂梁與邯鄲、榆林，忻州與保定，長治與邯鄲、安陽、洛陽。結果顯示，晉北的大同與河北、內蒙，晉南的運城與河南、陜西、河北，晉東南長治與河北、河南，晉城與河南信息交流頻繁且聯系緊密。

圖3 2018 年周邊骨架城市網絡圖

2.全國尺度下山西城市網絡特征。為了分析全國尺度下山西省中心城市的對外聯系程度，選擇山西省11 個中心城市與全國30 個省會城市、直轄市（除港澳臺）為研究對象，以2018 年百度指數信息聯系為基礎，構建基于信息流的全覆蓋城市網絡圖（見圖4）。對信息聯系強度進行閾值限定，篩選≥0.345 的信息流，構成骨架網絡（見圖5），篩選≥0.104 的信息流，構成主干網絡（見圖6）。

圖4 2018 年山西城市網絡圖

在全國尺度下，2018 年，各城市的信息聯系量為4 837 796，兩兩城市信息流數量不變，仍為330 條。

2018 年，骨架城市網絡體系信息流強度大于等于0.345 的信息流數量為4 條，太原、北京、上海、成都、西安是骨架網絡的重要節點，太原-北京、太原-上海、太原-成都、太原-西安構成了骨架城市網絡，說明太原的對外主要聯系方向為北京、上海、成都和西安。與2011 年相比，山西外部聯系明顯增加。2011 年，只有太原、大同、北京三個節點，太原-北京，太原-大同構成了簡單的骨架城市網絡，僅有北京是山西對外聯系的主要方向，2018 年上海、成都、西安也成為山西對外聯系的主要方向。

圖5 2018 年山西骨架城市網絡圖

圖6 2018 年山西主干城市網絡圖

2018 年，主干城市網絡體系信息流強度大于等于0.104 的信息流數量為39 條，除長春、福州等10個城市未被納入到主干城市網絡，其余20 個城市被納入到主干城市網絡中。太原與北京、上海、成都、西安的聯系強度最高，此外太原與杭州、重慶、天津、南京、石家莊、廣州、鄭州、武漢、哈爾濱、濟南、沈陽、呼和浩特、長沙、南昌、合肥、昆明16 個城市的聯系緊密。其余10 個中心城市中，運城-西安、運城-上海、運城-成都、臨汾-西安、晉城-鄭州的聯系軸線進入到主干城市網絡中，大同、臨汾、長治、呂梁與上海的聯系也緊密。

五、結論與建議

（一）結論

對比分析2011—2018 年山西省中心城市網絡層級及網絡結構的時空演變特征，主要得到以下結論。

（1）山西城市網絡聯系水平隨時間顯著上升，城市之間的信息聯系強度不斷加強，城市網絡體系呈現首位型分布，信息網絡呈現出明顯的單中心極化趨勢。

（2）山西城市網絡具有明顯的層級分布特征，作為山西省省域中心城市太原在城市網絡中的核心地位不斷強化。處于第二層級的城市表現出省內與省際聯系差異性，省內城市網絡聯系第二層級包括運城、大同和臨汾三個城市，而外部城市網絡聯系層級中僅運城和大同進入第二層級，顯示了運城和大同作為門戶城市的聯系特征。綜合省內與外部聯系，2011 年以來，城市網絡聯系層級結構由“1+7+3”分布格局轉變為“1+2+8”三級分布的格局，網絡極化趨勢十分明顯。

（3）山西內部的城市網絡形成以太原為中心的“大”字型空間聯系格局，太原與運城的信息聯系強度最大，形成最為明顯的信息聯系軸線。臨汾-運城、晉城-運城、長治-運城、大同-朔州、長治-晉城之間信息聯系較強，顯示出晉北、晉南、晉東南三大城鎮群內部較為緊密的信息聯系。

（4）山西省與周邊省區的城市網絡聯系表現出明顯的區域性特征，晉北的大同與河北、內蒙，晉南的運城與河南、陜西，晉東南長治與河北、河南，晉城與河南信息交流頻繁且聯系緊密，除省會城市太原外，運城和大同與周邊城市聯系最強，相對信息流強度前三位的是運城-三門峽、大同-張家口、晉城-焦作。全國尺度下，山西城市的主要聯系方向為北京、上海、西安、石家莊、天津。

（二）建議

第一，繼續強化省域中心城市，高度重視發揮大同、運城省際區域中心的作用，構建“中心集聚、外圍聯動”的城市網絡體系。山西城市網絡層級特征明顯，單中心極化趨勢突出，省域中心在省內城市網絡組織和省際城市網絡聯系中起著突出的作用，應高度重視這一特征，繼續強化太原市的核心功能，同時高度重視處于城市網絡第二層級，具有“省內、省際”雙重的城市聯系功能的大同市和運城市，推進省域副中心城市建設，強化全省城鎮網絡體系，加快形成集約高效、開放協同的城鎮體系格局。

第二，強化“一核一圈三群”內部城鎮之間的聯系，提升城鎮群的協同性。“十二五”以來，山西省把城鎮群建設作為城鎮化的主體形態，加快太原市區、太原都市圈、晉北、晉南、晉中城鎮群一體化發展，加快構建“一核一圈三群”城鎮化空間格局。從信息聯系網絡發展實際也顯示出晉北、晉南、晉東南三大城鎮群內部較為緊密的信息聯系趨勢，但在全省城市網絡中，太原都市圈內部太原、晉中、陽泉、忻州、呂梁之間并未形成明顯的聯系網絡，信息空間聯系并不突出。本文研究的信息空間聯系，反映了某城鎮區域受到區域內其他城市民眾的關注程度，可以說是都市圈、城鎮群內各城市在經濟社會等各方面關聯性的綜合表征。促進太原都市區、太原都市圈內部城市之間的聯系和協同性，促進太原都市圈城市抱團發展，仍是優化城鎮空間布局的重要任務。

第三，結合虞洋等（2019）[16]、熊麗芳等（2013）[17]的研究成果，影響城市網絡的因素有經濟發展基礎、區位地形條件、信息基礎設施建設、城市功能定位、城市大事件效應以及城市網絡營銷等。提升山西城市網絡化水平，一方面應繼續加強中心城市的信息基礎設施建設，強化城市功能，強化城市對外經濟文化交流，提升城市影響力；另一方面，需以更加開放的思維謀求城市發展，積極推進與周邊重點區域的合作，強化大同、運城、臨汾、長治等區域中心城市的功能，促進晉北、晉南、晉東南參與蒙晉冀長城金三角、黃河金三角、中原城市群的合作與協同發展，促進內聚外聯的城市網絡體系的發展與完善。