河南省城市-區域系統空間發展態勢與布局優化

丁志偉，王發曾

(河南大學 環境與規劃學院，河南 開封475004)

0 引言

進入21世紀以來，我國的城鎮化進程快速推進。然而，由于城鎮化進程本身以及其運行機制等方面存在諸多問題［1］，我國的城鎮化也就不可避免的帶來諸如城市人口密度增加、城市蔓延擴張、交通擁堵、基礎設施超負荷運轉等負面社會效應。伴隨著快速城鎮化進程，城市-區域系統的空間結構處于快速、劇烈的變動之中。如何避免形成不合理的城市-區域系統空間結構和引導區域經濟、社會等方面的健康發展已成為我國新型城鎮化進程要解決的關鍵問題［2］。所以，整合城市-區域系統的空間結構可有效地調控城鎮化與區域發展的關系，實現區域人口、資源、環境與發展的協調，并以此推動區域現代化進程。近年來，國外關于城市-區域系統空間的理論與實踐主要集中于城市群的空間結構特征［3-10］、演變特征［11-13］、作用機制［14-15］和區域空間管制［16-17］等方面，其研究經歷了由靜態到動態、由小尺度到大尺度、由國內到國際研究的過程。國內關于城市-區域系統空間的研究主要關注城市體系空間結構理論，涉及空間結構的特征、演進、機制、模式等方面。近年來，對于如何發揮城市-區域系統的空間組合效益，使城市-區域系統在各城市的博弈與競爭中提升整體競爭力已逐漸成為城市-區域系統研究的熱點之一。

城市如同生命體一樣處于一種成長發育過程，基于城市本身的發育條件和成長能力，可以預測城市或城市群的發展態勢。顧朝林、張敏等從長三角城市群現狀特征和存在問題出發，運用經典經濟地理學理論指出了長三角城市群的發展方向［18］。季斌、張賢等首次將成長能力引入對都市圈的評價，并建立了相應的評價體系［19-20］，使得對城市群的空間發展態勢有了動態認識。之后其他地區［21-22］基于成長能力評價模型也進行了空間發展態勢研究。結合以往的相關研究，運用熵權法確定指標權重，在權重確定的基礎上通過灰色關聯模型計算綜合成長能力，最后將結果進行聚類分析。以河南省18個城市成長能力的聚類結果為基礎，結合河南省城市空間發展的實際情況劃分等級，從而分析河南省的空間布局結構優化模式與策略。

1 研究方法與計算結果

1.1 研究方法

1.1.1 熵權法。信息熵可用于反映指標的變異程度，并可進行綜合評價。設有m個城市，n項評價指標，這樣就形成了一個原始數據的矩陣(xij)m×n。對于某項指標xj，指標值xij的差距越大，該指標提供的信息量越大，其在綜合評價中所起的作用越大，相應的信息熵越小，權重越大;反之，該指標的權重也越小，所起的作用也就越?。?3-24］。通過標準化處理、計算第j項指標的熵值eij和偏離度dj之后確定指標的權重。計算熵值權重的公式如下:

式中:dj為偏差度;dij為標準化后的第m個城市的j項的指標值。

1.1.2 灰色關聯系數。灰色關聯系數可反映各項指標的關聯程度，并可與熵權值進行矩陣運算，從而計算城市的成長能力。通過建立增廣矩陣X=(xij)(m+1)×n，求絕對差序列和兩極最大差Vmax、最小差Vmin，進而計算灰色關聯系數［23-24］。灰色關聯系數計算公式如下:

式中:ξij為關聯系數;k為分辨系數(其值在0.5～1之間，一般取0.5);Vij為絕對差系列。

1.1.3 城市成長能力評價模型。根據灰色關聯分析方法，計算出城市成長實力、成長潛力與成長基礎的關聯系數矩陣，結合熵權計算的指標權重，構建城市成長能力評價模型［23-24］。計算公式為:

式中:Ei為城市成長能力指數;wj為j項指標的權重;ξij為關聯系數。

1.1.4 聚類分析。其基本原理是根據樣本間的屬性關系，用數學方法按照某種相似性(差異性)指標，定量確定樣本間的親疏關系，并根據這種親疏關系進行聚類［25］。本研究用Spss 17.0軟件將城市成長能力的結果進行聚類，分析城市空間發展的態勢。

1.2 計算結果

1.2.1 熵權計算結果。根據河南省2010年統計年鑒、河南省統計局官方網站、河南省專利統計網站等數據，利用Excel 2007和Dps 7.05計算出權重結果(表1)。

表1 成長能力指標體系結構Tab.1 The index system structure of growth abilities

1.2.2 成長能力計算結果。根據城市成長能力評價模型計算出河南省各城市的成長能力指數(表2)。

1.2.3 聚類結果。用Spss17.0軟件對河南省18個省轄市的城市成長能力指數進行聚類分析，在聚類方法中選擇中位數法(median clustering)，針對間隔適度數據在相似性測度中選擇歐氏距離(Euclidean distance)，得到聚類樹圖譜(圖1)。由圖1可知，聚類結果與河南省發展實際情況較吻合。結合城市成長能力指數排名(表2)，可將上述18個城市分為4類:第1類是鄭州，其成長能力綜合得分最高，為0.894 5，遠高于其他地區;第2類是洛陽、焦作和濟源，3個市的城市發展實力、城市成長潛力和城市發展基礎都較接近;第3類是安陽、新鄉、三門峽、鶴壁、平頂山、許昌、南陽，7個市的城市實力、城市潛力和成長基礎綜合成長能力都比較接近;第4類是開封、濮陽、漯河、信陽、商丘、駐馬店和周口，該類城市綜合成長能力較為接近，城市發展速度相對緩慢，輻射范圍有限，發展潛力不強。

表2 各城市成長能力得分Tab.2 The scores of cities growth abilities of 18 cites

圖1 18個城市成長能力得分聚類圖Fig.1 The cluster diagram of city abilities score of 18 cities

2 城市-區域系統空間結構優化方式

通過歸納梳理相關研究成果［26-27］，可將城市之間空間結構優化方式分為單核向心增長模式、多核非均衡增長模式和多核平行增長模式3種類型。

2.1 單核向心增長模式

單核向心增長模式是指以一個中心城市為核心，周邊形成若干個與中心城市保持密切聯系的城市為基礎的功能地域模式。一般而言，主要包括2種形式(圖2)。(1)圈層式模式:以中心城市為增長核心，并位于整個功能地域的中心地帶，其他城市則根據離中心城市的距離、發展階段不同而形成同心圓或類似同心圓的圈層模式。(2)放射性軸帶式:以中心城市為核心，其他城市在中心城市的輻射軸線集中分布，形成與中心城市緊密聯系、職能分工不同的城市發展模式。

圖2 單核向心增長模式Fig.2 Single core pattern of attractive growth

2.2 多核非均衡增長模式

多核非均衡增長模式是指以1個中心城市為主核，2個或者2個以上的城市為副核共同組成一個復合增長核;以復合增長核為基礎，周圍形成若干個以復合增長核為支撐的城市發展模式［28］。該模式包括3種形式(圖3)。(1)成長三角形模式:以1個中心城市為主核、2個城市為副核，共同組成形如三角的復合增長核且處于不斷的成長之中，故稱成長三角形模式。其帶動關系是主核帶動副角、三角發展，成長三角帶動整個功能地域發展。(2)成長多邊形模式:以1個中心城市為主核、3個或和3個以上的城市為副核，共同組成一個形似多邊形的復合增長核，并通過其帶動整個功能地域發展的模式。(3)雁行模式:以1個核心城市作為整個功能地域的發展極，其他不同規模、功能的城市作為協調極，借助于發達的載體通道連成網絡，形成整體的經濟網絡與地域生產組織方式。由于其空間結構形如空中飛行的群雁，故稱之為雁行模式。

圖3 多核非均衡增長模式Fig.3 Multi-core pattern of unbalanced growth

2.3 多核均衡增長模式

多核均衡增長模式就是2個或者2個以上地位、經濟實力相當的城市空間組織模式［26-27］，主要以下4種類型。(1)雙核模式:2個中心城市的經濟實力接近并且在空間距離上臨近，自然、經濟、文化狀況比較接近，形成一體化的發展趨勢明顯。主核與復核通過建立優勢互補的合作關系，并通過復核的超常規發展與主核共同帶動整個功能地域的發展。(2)反磁力中心組合模式:在離中心城市一定距離的地方培育或形成一個與中心城市經濟實力、功能、地位相當的城市，共同承擔整個功能地域的職能并帶動區域整體發展的一種增長模式。(3)平行長廊式模式:在中心城市之間通過兩邊圓切線擴張方式形成平行的發展軸線，形成新的中心城市或組團增長帶，這些新興中心城市或組團增長帶與原有的中心城市一起形成走廊城市結構，共同帶動城市的整體發展［29-33］。(4)衛星型模式:該模式普遍存在于中小城市密集的地區，若干規模不等、地域臨近的中小城市形成具有一定地域分工、彼此間相互協作的城市聚集體，各個城市如同星空中職能明確的星座，形成一種多極協同帶動的空間組織形式。

3 城市-區域系統的空間布局優化

3.1 三圈式優化模式與戰略

第1個圈層即鄭汴都市圈(圖4)。該圈層需要注重核心都市區和外圍區兩方面的建設。核心都市區即鄭汴都市區，由于鄭汴新區是中原城市群、河南省、中原經濟區經濟發展的增長極，且該區域內城市距離臨近，經濟聯系密切，因此可充分借助于這一優勢，利用鄭汴核心增長極的輻射效應與科技、人才、信息、金融等優勢條件，迅速提升城市發展的優勢產業和主導產業。外圍區域即由新密、新鄭、鞏義、登封等城市組成的區域。該區域可進一步深化第一圈層內各城市之間的聯系，走網絡型發展模式，明確城市之間的職能分工，完善圈層的管理機制，最終形成以鄭州為核心的綜合性網絡區域。

圖4 河南省城市－區域系統的布局結構Fig.4 The layout structure of Henan urban-region system

第2個圈層是中原城市群緊密聯系圈層(圖4)。該圈層實質上是河南省城市化高度發達區、城鎮密集區之所在，緊裹第一圈層，直接接受第一圈層中核心城市的輻射，并承擔著承內啟外的重要任務。隨著中原城市群綜合競爭力的進一步提升、產業結構的進一步優化、等級層次結構的調整，城市之間的聯系日趨密切，區域網絡化模式將成為中原城市群緊密聯系圈層的必然選擇。在區域網絡化發展模式下，以京廣、隴海發展軸帶為主動脈、以其他等級發展軸帶為支脈，以核心城市、區域性中心城市、區域性次級中心城市、地方性區域性中心城市為網絡節點，通過導入和整合互補性、異質性的資源要素和促進產業集聚區建設，逐步形成一個層次分明、功能互補、結構合理開放式的現代化城市-區域系統。

第3個圈層是外圍輻射圈層(圖4)。目前，河南省城市-區域系統外圍輻射圈層包括9個地級市——安陽、濮陽、鶴壁、三門峽、南陽、信陽、駐馬店、周口、商丘，5個縣級市——林州、靈寶、鄧州、項城、永城。該圈層城市數目少、城市間距大，但城市的等級高、發展速度快、勢頭強勁。因此，該圈層的城市發展應該走極點開發與點軸開發相結合的模式，以安陽、濮陽等9個地級市為主要增長極，依靠城市本身的集聚優勢帶動其腹地的發展;同時以各個地級市所在區域的縣級市、帶動能力強的縣城為次級發展中心，增強各地級市所在區域發展軸的輻射效應。該圈層一方面要接受第一圈層、第二圈層的輻射支持，另一方面可加強與臨近省外區域的協作，積極向鄰近城市滲透，開展多方面的合作，使之成為河南省城市-區域系統向周邊城市開放的前沿地帶。

3.2 一廊道優化模式與戰略

在河南省構建現代城鎮體系和鄭汴聯體發展背景下，鄭州市應充分發揮其生產、服務平臺和金融貿易平臺，帶動開封市和鄭汴之間區域的金融、貿易和化工業的發展;開封應提供生產協作支持、市場區和服務支持以促進鄭州經濟、貿易的更快發展。鄭州應通過其先進制造業平臺和高新產業平臺，引領鄭洛產業軸向全國高新產業帶發展;洛陽應充分給予鄭州資源、技術支持，建立市場信息共享機制，使鄭洛工業走廊成為河南省經濟社會發展的中堅力量(圖5)。按照走廊城市的第一種模式，結合中原城市群網絡推進構架，可在鄭洛之間構建以鞏義市為新極點的走廊城市。在以鞏義市為核心城市的輻射帶動下，鄭洛之間依托現有的工業園區、特色產業集群，形成河南省最具活力的產業發展帶，帶動鄭洛城市廊道的快速發展。在鄭汴走廊構建中，經濟低谷地帶的崛起可按照走廊城市的第2種發展模式，抓住鄭汴新區建設的區位機會窗口，促進鄭汴之間產業帶、物流園區和現代農業示范區的快速成長，發揮官渡、劉集等鄉鎮的樞紐作用，形成鄭汴經濟低谷地帶共同發展的新局面。

3.3 四軸帶優化模式與戰略

河南省城市-區域系統中沿主要交通軸帶的城鎮布局較為集中，這為區域內產業軸帶的形成創造了有利條件。立足河南省區域經濟發展的實際，綜合考慮產業發展的基礎條件、空間布局與城鎮發展潛力，今后河南省城市-區域系統應重點發展4個產業軸帶(圖4):隴海復合產業發展軸帶、京廣復合發展產業軸帶、新—焦—濟南太行復合產業軸帶、洛—平—漯復合產業發展軸帶。以上產業發展軸帶城鎮分布密集，工業基礎較好，是河南省產業發展的重點軸帶，但以上軸帶由于地方政府干預較強，缺乏統一的科學管理與統一的發展規劃，產業發展缺乏合理的秩序，規模效益不強，有的地區甚至出現了離散化的趨勢。今后河南省城市-區域系統內這些軸帶的發展應依托自身的優勢條件，整合區域間的資源、資金、技術等要素資源，建立區際的協作發展機制，以集體的力量共同發展、參與區域競爭，提高產業集群在全國市場的競爭力。

圖5 核心城市的功能組織圖Fig.5 The function organization diagram of core cities

3.4 雙核優化模式與戰略

河南省城市-區域系統在未來的空間整合方面采取雙核型的整合模式也是符合實際發展情況的，原因有2個。一方面，雖然鄭州市作為河南省城市-區域系統的核心城市和增長極不可取代，但其發展的歷史較短，其城市綜合實力、城市規模、城市競爭力等方面與周邊省會城市相比不占明顯優勢，僅依靠鄭州市牽引整個河南省的整體發展，力量單薄，需要其他城市進行支持;另一方面，在鄭州市的西側117 km的洛陽市，歷史文化積淀豐富，工業基礎雄厚，對鄭州市的牽引力可以提供強有力的支撐。另外，其經濟綜合實力、城市規模等方面僅次于鄭州，如果以鄭州為主核、以洛陽為副核，河南省城市-區域系統的增長極將會得到巨大的動力支持，河南省在中部地域的地位也將有所改觀，對中原經濟區建設、中部崛起大有裨益。

3.5 多邊形組團優化模式與戰略

在河南省中部地區許昌、漯河、平頂山3個市組成的“三角形”空間結構中，許昌是京廣發展軸的重要節點城市、輕工業制造基地和歷史文化名城;漯河是河南省南部重要的商貿物流中心、輕工制造業基地、食品加工制造業基地和高效農業示范基地，具有建設全國層面的食品制造業、高效農業基地的優勢;平頂山煤炭資源豐富，是重要的能源基地和原材料基地，同時也是歷史文化名城和優秀旅游城市。3個市可按照三角形模式整合形成集聚優勢，最終形成省域中部重要的金三角。在河南省中北部地區，城市在空間上彼此臨近、功能上有互補效應，且具有共同歷史文化積淀，可建設鄭州、洛陽、開封、焦作、新鄉組團發展模式，形成北部經濟發展的增長帶。這個組團所在的區域都位于中原文化的核心地帶，深厚的歷史文化積淀為區域的發展奠定強大的凝聚力與騰飛潛力。另外，安陽、濮陽、鶴壁可以組團形成北部的增長核心區，周口、漯河組團可與許昌、漯河、平頂山組成復合多邊形增長區(圖4)。

3.6 五片區優化模式與戰略

河南省的中心帶動戰略與城市群發展戰略實際上是一種非均衡發展戰略和政策差別化的行政手段［34］。然而，差別化政策也在一定條件下約束了中原城市群外圍城市的經濟活力，同時邊緣化了外圍城市的發展動力。所以，在中原城市群產業快速發展、經濟迅速增長的形勢下，也要注重與周邊地區城鎮的協調發展，使周邊城市融入到河南省現代城鎮體系的整體之中。以京廣復合產業帶為中軸，以網絡化的交通軸線為依托，以豫西、豫西南兩大片區為西翼，發揮礦產資源優勢，重點發展重化工業，延長產業鏈條，推動產業升級，形成一批特色產業集群，進一步加強與成渝、關中-天水等經濟區的互動合作。向東以豫東、豫南片區、豫北片區為東翼，發揮農產品和人力資源豐富的優勢，在建設好國家糧食生產核心區的同時，積極與環渤海、長三角、海西等經濟區對接，主動承接產業轉移，集聚生產要素，優化資源配置，加快提高區域經濟發展水平。

3.7 中原經濟區戰略

在河南省提出的“一極、兩圈、三層”結構中，中原城市群位于緊密聯系層，它對于鄭汴核心增長極的輻射帶動和外圍輻射層的擴散起著至關重要的作用。中原城市群在區域支撐組織中要進一步加強薄弱地帶的建設，提升整體道路網、物流聯系、通信能力等薄弱環節的強化建設，以提高與協作區的外聯度。在《國務院關于支持河南省加快建設中原經濟區的指導意見》的背景下，如何形成中原城市群與中原經濟區的聯動機制，帶動主體區與協作區的省際聯動是重中之重。在今后的省際聯動中，要發揮安陽、濮陽、商丘等市與省外地市的經濟合作優勢，規劃建設鄭州至濟南、重慶、合肥、太原的四大綜合通道，深化經濟、社會、文化等交流合作，重點建設6個協作區，即:豫晉陜黃河金三角地區，焦作、晉城、長治地區，安陽、邯鄲地區，濮陽、菏澤地區，商丘、周口、阜陽地區，南襄盆地區。探索跨省際協調機制，逐步形成中部地區的聯動板塊，進而實現中部崛起的整體目標。

4 結語

《國務院關于支持河南省加快建設中原經濟區的指導意見》的出臺，標志著中原經濟區正式上升為國家戰略。意見中明確指出:充分發揮中原城市群輻射帶動作用，形成大中小城市和小城鎮協調發展的城鎮化格局，走城鄉統籌、社會和諧、生態宜居的新型城鎮化道路。所以，對中原經濟區空間結構的研究具有重大實踐意義。河南省城市-區域系統已形成初級網絡格局和“弱極多核式”等空間組合特征，為推動河南省產業、資源等要素在空間上的合理布局和自由流動以實現其整體效益最大化提供了便利。因此，優化河南省城市-區域系統空間結構對于制定中原崛起與河南振興戰略、建立區域層面的協調機制都有著十分重大的現實意義。

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