武漢城市圈協同發展水平測度與實證

李明星 劉柳青

（《統計與決策》編輯部，湖北 武漢 430077）

一、引言

武漢市地處長江中游，是長江流域的重要城市，素有“九省通衢”之稱，也是湖北省經濟發展的龍頭。2021年，湖北省委、省政府做出了“發揮武漢城市圈支撐引領和輻射帶動作用”的重要決策。武漢城市圈自2007年底獲國務院批準以來，得到了快速發展。2008年，湖北省委、省政府發布《武漢城市圈“兩型”社會建設綜合配套改革規劃綱要》，2009年湖北省政府出臺《關于促進武漢城市圈投資增長的若干意見》；武漢城市圈城際鐵路陸續開通，高速公路互聯互通，產業結構不斷調整優化，經濟上互聯互通，正在走向融合。在構建國內大循環為主體的新格局背景下，測度武漢城市圈協同發展水平，提出武漢城市圈協同發展的對策建議，對促進湖北省區域經濟高質量發展具有重要意義。

二、文獻綜述

城市間的相互聯系和影響，是區域經濟學研究的熱門話題。武漢城市圈是經濟工作由點到線再到面的擴展和延伸，是近年來湖北省經濟社會發展的重大舉措，也是學者廣泛研究的熱點話題。協同發展是提升區域經濟發展效率的關鍵，已有研究主要集中在四個方面。

（一）關于武漢城市圈效應的研究

武漢城市圈帶動了以中心城市為節點的空間擴散，整個城市圈的輻射作用表現為以武漢為中心向圈層外圍逐步遞減。徐利權和譚剛毅等（2018）研究顯示，武漢城市圈實施區域一體化戰略，帶動了新城空間的擴散，新城以區域中心城市為核心，沿基礎設施、經濟走廊跨界實行“圈層擴散”，這種擴散作用表現出由強到弱的規律[1]。俞艷和童艷等（2017）研究認為，武漢城市圈城市空間相互作用呈現出以武漢為中心，且對外依次減弱的圈層式輻射結構[2]。

（二）關于武漢城市圈聯系度的研究

武漢城市圈城市間的協同，首要表現為交通的協同。馬才學和李先濤等（2018）研究認為，武漢城市圈各城市交通的通達性差異顯著，一定程度上影響了城市的整體區位，而且這種差異性在不同城市間呈現出分化的趨勢[3]。何力和劉耀林（2017）研究顯示，武漢城市圈的擴張呈現兩極分化，擴張區域主要集中在各城市自身中心城區，其他擴張主要發生在武漢市周邊各市的交界處和武漢市的北部區域[4]。在現代社會條件下，城市間的協同需要打破極點的限制。黃俊和李軍等（2017）認為，武漢城市圈呈現明顯的極化趨勢，城市間的交通聯系度與經濟聯系度相匹配，突出顯示了各中等城市的作用[5]。

（三）關于武漢城市圈的協同性研究

武漢城市圈的宗旨是要實現圈內城市的相互協同，包括多方面的協同。查凱麗和彭明軍等（2017）研究顯示，武漢城市圈路網的全局通達性水平與經濟聯系中心度表現出協同發展，相互促進的關系[6]。聶晶鑫和黃亞平等（2018）認為，武漢城市圈處在高度向心化的單一網絡結構狀態，城鎮體系仍屬于單中心主導下多節點并存的結構模式，城市圈內部協作程度不高[7]。由于協作程度不高，輻射能力有限。王海軍和翟麗君等（2018）研究認為，武漢還沒有形成顯著的外溢作用，輻射能力相對有限[8]。

（四）關于區域協同的研究

武漢城市圈只是全國區域協同的一個特例，學者就區域協同進行了廣泛研究。王恕立和吳楚豪（2021）研究顯示，自貿試驗區建設對區域經濟協同發展存在負向影響，屬地省份與非屬地省份均存在轉移效應[9]。張林和姚建才等（2021）研究顯示，從國家物流樞紐城市數據可以看出，物流產業對經濟發展有顯著促進作用，但城市間的極化效應顯著，只有少數城市形成了物流業與區域經濟的協同發展[10]。郭雪萌和王志剛（2021）研究提出，我國高新區與區域經濟協同發展存在不平衡，其差異與區域資源稟賦、政策環境、創新能力等密切相關，整體協同水平不高[11]。

上述研究都是圍繞區域協同發展，特別是基于武漢城市圈的相互聯系和協同而展開的研究，從一定層面上分析了武漢城市圈協同的作用和效果。但由于研究視角不同，并沒有就城市圈內城市間的整體協同進行測度。近年來，有學者從不同層面不同區域進行了協同水平的測度和研究，揭示了區域協同的普遍規律，對研究武漢城市圈區域協同發展有啟發作用。經過發展，武漢城市圈協同發展的效果產生了一些新的成效，出現了一些新變化。因此，全面測度武漢城市圈的協同性，有針對性地提出對策，對于制定武漢城市圈的發展政策具有重要意義。

三、研究設計

本研究分為三個步驟，首先構建武漢城市圈城市群之間協同發展綜合評價指標體系，其次利用熵值法對武漢城市圈各個城市發展水平進行測算，最后根據引力模型對武漢城市圈內城市間引力強度進行整體評估。

（一）區域協同發展綜合評價指標體系構建

關于區域協同發展評價方面的研究成果較為豐富，本文參考蓋宏偉和張海琪（2020）、楊蕙嘉和趙振宇（2021）的研究成果[12][13]，從經濟和社會兩個維度，選取14個反映經濟和社會發展水平的指標，構建武漢城市圈城市協同發展綜合評價指標體系（見表1）。

表1 武漢城市圈協同發展評價指標體系

在經濟發展維度的指標選擇中，三次產業的比重可以體現出武漢城市圈城市的產業結構特征；進出口水平、收入水平以及消費水平可以反映出資金在特定地區的流轉和消費情況，進而從側面反映出經濟發展程度；固定資產投資和科技發展作為經濟發展中重要的環節和影響因素，能夠從一定程度上反映出地區的經濟發展狀況。社會發展體現為社會的公共建設和水平，因此，選擇人口密度、醫療水平、教育水平、就業狀況和環境保護5個基本方面進行衡量。

（二）研究方法

本文借鑒盧亞娟和劉驊（2019）、李國平和徐禎（2021）的研究，采用引力熵模型對武漢城市群協同發展水平以及引力強度進行測算[14][15]。引力熵模型的具體計算步驟如下：

1.數據的標準化處理

采用極值法對數據進行標準化處理，計算公式為：

式中，xij表示i城市第j項指標值，yij為i城市第j項指標標準化后的數值，xmin和xmax分別為第j項指標的最小值和最大值。經過數據標準化處理后的原始數據絕對值轉化成相對值，使不同年份、不同指標的數據有了可比性。

2.信息熵冗余度計算

第一步，計算j項指標在i省市的比重kij：

第二步，計算指標熵值dj：

第三步，計算熵值冗余度rj：

3.指標權重計算

wj即為j項指標的權重，其值越大，說明該指標所包含的信息量越多，對綜合評價得分的影響越大。然而，在經濟實踐中由于重要指標的屬性值變異程度不一定大，導致該指標權重不一定最高，這是該方法存在的局限性。

4.綜合評價得分計算

Si即為i城市的綜合評價得分，由各指標的權重與其標準值的乘積進行加總得出。本研究將從經濟和社會兩個維度分別計算出經濟發展指數（ED）和社會發展指數（SD）。

5.整體協同度計算

式中，EDi和SDi即為熵值法計算出的i城市的經濟發展指數和社會發展指數，Ci表示i城市經濟發展與社會發展之間的耦合度指數，能夠描述系統間相互作用影響的程度。耦合協同度取值在[0，1]之間，數值越大耦合性越好，表示經濟和社會兩個維度間彼此影響、相互聯系越緊密。

6.引力模型構建

式中，Iab即為城市a和城市b之間的經濟引力，Ca和Cb分別表示城市a和城市b的整體協同發展指數，dab表示城市a和城市b的空間距離，使用駕車行駛距離進行衡量。

四、實證分析

（一）數據來源

國務院批準的武漢城市圈以武漢為龍頭，再加周邊8個城市，即所謂“1+8”的格局。包括武漢市、黃石市、鄂州市、黃岡市、孝感市、咸寧市、仙桃市、潛江市、天門市。因此，本文研究對象確定為上述9個城市。研究時間跨度為2018年至2020年。根據已經構建的武漢城市圈協同發展評價指標體系，從各城市統計年鑒和統計公報中，采集9個城市的相關統計數據，個別缺失值采用線性插值法進行補全。應用熵值法計算各指標權重，結果見表2。

表2 城市協同發展各指標權重值

從表2可以看出，武漢城市圈在經濟發展維度中各指標之間的權重相差顯著，其中固定資產投資（X8）的權重最高，達到0.2915，其次是進出口水平（X5）和第三產業占比（X3），而第一產業占比（X1）僅有 0.0457，權重最低。這一結果說明，穩定固定資產投資、擴大進出口以及發展第三產業成為推動武漢城市圈經濟發展的主要內在因素。在社會發展維度，醫療水平（X11）的權重最高，達到0.3005，其次是就業狀況（X13）和教育水平（X12）。因此在武漢城市圈社會發展過程中需要繼續加大醫療保障、就業保障和教育投入，從醫療、就業和教育等基本民生視角促進社會發展。

（二）協同發展指數測算

依據熵值法和協同度計算方法，計算出武漢城市圈內各城市在經濟和社會兩個維度各自的發展指數，進一步計算出整體協同度，即城市協同發展指數（見表3）。

具體看，通過橫向比較各城市經濟發展情況，可以發現武漢市的經濟發展指數最高，咸寧市的社會發展指數較高。這表明武漢城市圈的發展并不均衡，各城市在經濟和社會發展之間均存在較大差異。武漢市作為武漢城市圈的中心，也是湖北省的政治、經濟、文化中心，雖然在武漢城市圈具有經濟中心的地位，但是在社會發展方面還有很大的提升空間。

比較武漢城市圈內各城市發展的整體協同度，武漢市和孝感市具有較高的經濟社會整體協同度，2018—2020年均在0.8以上，雖然2020年武漢市略有下降，但在武漢城市圈內仍然是協同度較高的城市。這說明武漢市和孝感市經濟與社會發展之間存在良好的互動關系，彼此聯系密切、相互促進；而黃岡市和咸寧市的整體協同度在2018年和2019年均低于0.5，在2020年才上升到0.7以上。說明黃岡市和咸寧市在未來的發展中，需要進一步協調經濟與社會的關系，促進經濟與社會相互影響、彼此提升，形成良好的互動局面。

整體觀察，2018—2020年武漢城市圈經濟發展指數呈現上升趨勢，社會發展指數在2020年相較于2019年有所下降，但基本仍高于2018年，整體協同度呈現“U”型波動。這表明面對突如其來的新冠肺炎疫情和錯綜復雜的國內外環境，在黨中央的堅強領導下，武漢城市圈穩住了經濟發展的基本盤，保障了社會民生的需求，取得了疫情防控和經濟社會發展的雙贏成就。

（三）引力值測算

城市之間的引力是地區間資源要素流動過程的綜合反映。采用上述已經測算的整體協同度，分別計算2018—2020年武漢城市圈內各個城市之間的引力。結果見表4、表5、表6。

表4 2018年武漢城市圈發展的引力值測算結果

表5 2019年武漢城市圈發展的引力值測算結果

表6 2020年武漢城市圈發展的引力值測算結果

觀察表4、表5、表6的結果，可以看出武漢城市圈呈現以下特點：

1.武漢城市圈內城市間引力的類型

本文將36個城市組合之間的引力程度劃分為三類，分別是：強引力狀態（Iab≥10）、中引力狀態（1≤Iab＜10）和弱引力狀態（0≤Iab＜1）。其中鄂州市和黃岡市之間的引力值處于強引力狀態；武漢市和孝感市、黃石市和鄂州市、黃石市和黃岡市、仙桃市和天門市、潛江市和天門市這些城市組合屬于中引力狀態；但大多數城市之間的引力值都處于0—1之間，屬于弱引力狀態。而武漢市和鄂州市、仙桃市和潛江市兩組城市的引力在2018年和2020年處于中引力狀態，2019年則處于弱引力狀態。

2.武漢城市圈內中心城市與圈內其他城市引力極值的組合

比較武漢城市圈內城市之間的引力，武漢市和孝感市之間的引力值最高，2018年達到2.5956，2019年為2.5546，2020年為1.8835。這說明在武漢城市圈內，武漢市和孝感市之間經濟與社會發展的相互吸引和依賴最強。究其原因是武漢市與孝感市的空間距離最近，兩座城市已經幾乎形成一體化狀態。武漢市和潛江市彼此間的引力值最小，2018年為0.2894，2019年為0.2429，2020年為0.2594，說明武漢市和潛江市之間經濟與社會發展的相互聯系與依賴最弱。究其原因，是潛江市離武漢市距離相對較遠，而且潛江市呈現獨立的經濟特點，產業上與武漢市相差甚遠。

3.武漢城市圈內中心城市輻射效應不足

武漢市作為城市圈的中心城市，對城市圈內城市的正向輻射作用并未有效顯現，對于城市圈內城市的協同帶動能力尚顯不足。究其原因，是武漢市和其他城市的空間距離過遠，限制了武漢市作為城市圈中心城市的輻射帶動效果。處于中引力和強引力狀態的城市組合之間的駕車行駛距離都小于70公里，因此，城市引力與空間距離存在負相關關系。

五、研究結論與建議

（一）研究結論

本文通過構建經濟和社會兩個維度的協同發展綜合評價指標體系，并采用熵值法計算出2018—2020年武漢城市圈內9個城市的經濟、社會和整體協同指數，最后利用引力模型對9個城市之間的引力強度進行測算，得出以下結論：

1.武漢市對武漢城市圈的輻射帶動能力不足，城市間引力呈現不同的類型

武漢市對城市圈內城市的輻射帶動能力明顯不足，提升的空間很大。在建設武漢城市圈的過程中，城市與城市之間形成了相應的引力，根據引力的大小，呈現出明顯的強、中、弱三種類型。

2.武漢城市圈內形成了引力較強的由數個城市組成的三個城市群

武漢城市圈的建設與發展以武漢市為圓心，向周邊城市輻射。宏觀觀察整個武漢城市圈內城市間的引力狀況，有兩個顯著的特點。一是武漢市作為中心城市對圈內城市的正向輻射效應并未有效顯現。二是武漢城市圈內形成了三個引力較強的城市群。實證結果顯示，武漢市與北側的孝感市、東側的鄂州市處于中引力狀態，從而形成了由武漢市、孝感市和鄂州市構成的城市群，該城市群以武漢市為中心城市；處在武漢市東側的黃石市、黃岡市和鄂州市三個城市每兩者之間都具有中強度以上的引力，從而形成了由黃石市、黃岡市和鄂州市構成的城市群，該城市群中沒有突出的中心城市，三個城市處于均等狀況；處于武漢市西側的潛江市、仙桃市都與天門市存在中強度引力。此外，在南側的咸寧市尚游離于城市群外，與其他城市的引力都很弱。

3.城市間的引力強度受到空間距離的限制

相鄰城市間的空間聯動和區域城市內的空間互動，有助于消除地區間的信息不對稱、緩解城市規模對于產業集聚和轉型發展的限制，某種程度上可以降低交流成本，帶來互動學習的便利，進而能有效推動經濟和社會在區域內的協同發展。但是根據實證結果，只有駕車行駛距離小于70公里的兩座城市之間的引力才有可能達到中強度，因此空間距離這一無法更改的客觀事實成為武漢城市圈協同發展的制約因素。

（二）對策建議

武漢城市圈的發展已經取得了顯著成效，但隨著國際國內經濟形勢的新變化，武漢城市圈的發展同樣面臨著許多挑戰，需要不斷提升其協同水平。因此，根據上述研究結論，提出促進武漢城市圈協同發展的對策建議。

1.統籌做好武漢城市圈的產業布局，不斷提高武漢市對城市圈內城市的輻射帶動作用

武漢城市圈經過多年建設，已經顯示出了共同發展、共同繁榮的成效。但與武漢城市圈的設計初衷仍然有不小的差距。提高城市圈內武漢市對周邊城市，中心城市對成員城市，城市對農村的輻射作用，成為武漢城市圈努力的方向和重點。因此，在“十四五”規劃中，應當統籌做好武漢城市圈的產業布局。通過打造產業鏈提升產業銜接的緊密度，通過產業合作提升中心城市對圈內城市和農村的輻射帶動能力。從而使武漢城市圈經濟結構更加合理，社會發展更加健康有序，不斷提升整個城市圈發展的協同能力。

2.充分利用圈內城市群的資源優勢，不斷強化中心城市對城市群內城市產業發展的引領

武漢城市圈由9座城市組成，形成了三個明顯的城市群結構，這三個城市群各有不同的資源優勢和產業特點。而且這三個城市群并非人為組建，而是在歷史的長河中自然發展而形成。因此，應當圍繞圈內城市群的產業特點、經濟特征和發展前景，進行產業發展的謀劃。依據不同城市群的產業基礎，打造出特色各異、優勢互補、相互促進的產業集群。通過產業集群做大做強實體經濟，全面促進經濟的繁榮和穩定，從而打造以國內大循環為主體，國內國際雙循環相互促進的新發展格局。

3.全力優化整個城市圈的產業鏈條，不斷提升城市圈經濟與社會及城市間的協同水平

鑒于武漢城市圈產業協同提升的空間很大，應當全力優化整個城市圈的產業鏈條，通過制定規劃，明確整個城市圈、不同城市群的主打產業，引導有希望、有基礎的產業向百億、千億產業發展。通過政策引導、產業謀劃、財政支持、科技扶持，使整個城市圈的產業銜接更加緊密，不斷提升城市圈經濟與社會發展的協同度，在經濟發展的同時，提高人民群眾的滿意度。通過中心城市的帶動，成員城市有計劃的產業調整，不斷提升城市圈各城市之間發展的協同度。