淮海城市群空間結構的演化特征分析

薛麗萍, 歐向軍, 耿 雪, 楊寶寶

(江蘇師范大學 城市與環境學院,江蘇 徐州 221116)

區域空間結構是指社會經濟客體在空間中相互作用及所形成的一種空間集聚程度和集聚形態[1],是區域發展狀態的顯示器[2],而城市群空間結構則是基于人流、物流、資金流、信息流等要素流相互作用的一種城市在經濟、社會、職能、規模等多種結構的地域空間上的投影．隨著我國城市化進入高速化時期,城市群對經濟的拉動作用凸顯,空間結構研究已逐漸成為城市群研究的重要內容,國內外學者對此進行了多方位、多層面的探索．國外對城市群空間結構的研究可追溯至19世紀初的古典區位論,后由奧古斯特[3]、達恩[4]、埃薩德[5]、博芬特爾[6]等進行了系統的理論完善,研究方向從靜態比較逐步深入到動態分析．我國學者的相關研究起步較晚,且多移植和借鑒西方理論,研究內容主要集中在城市群空間結構的演化過程[7]與形成機制[8]、空間模式[9]與穩定性[10]、空間結構優化[11]等方面;研究方法上,雖有學者在定量分析上有所嘗試,如中心性指數[10]、分形理論[12]、緊湊度模型[13]、空間自相關模型[14]、引力模型[15]等,但仍以定性研究為主;研究范圍主要集中在東南地區較為成熟的城市群,如長三角城市群[16]、珠三角城市群[17]、京津冀城市群[18]、長株潭城市群[19]、皖贛沿江地區[20]等,且以宏觀研究居多,而從微觀尺度對成長中或起步中的城市群研究相對較少．淮海城市群作為淮海經濟區區域發展的先導區,也是東部發達地區中的經濟低谷,目前國內對其研究幾乎空白,故本文以縣域為基本研究單元,基于經濟聯系強度模型,運用社會網絡分析法,對2002～2012年間淮海城市群的空間結構演變進行多方位的動態分析與評價,以期對淮海城市群空間結構優化及其內部縣市的聯動發展提供一定的理論依據和實踐指導．

1 區域概況、數據來源與研究方法

1.1 區域概況

淮海城市群作為淮海經濟區經濟發展的核心區域,其空間范圍主要包括徐州、連云港、宿遷、棗莊、濟寧、臨沂、宿州、淮北和商丘9個地級市及其所轄縣市．至2012年,淮海城市群以占全國0.87%的土地面積、4.57%的人口,創造了3.46%的GDP,集聚了4.45%的就業人口．其GDP、財政預算收入、社會消費品零售總額、全社會固定資產投資總額、居民儲蓄存款余額、年末金融機構貸款余額、進出口總額分別從2000年的3 082.76億元、161.03億元、950.20億元、835.68億元、1 440.12億元、1 679.21億元和18.03億美元上升至2012年的17 789.67億元、1 441.24億元、6 767.93億元、12 123.10億元、9 575.00億元、10 974.50億元和324.26億美元,在淮海經濟區中的各項指標比重分別達到51.83%,52.89%,51.16%,53.54%,49.70%,52.13%和42.38%．淮海城市群已成為淮海經濟區的經濟、人口及就業的主要聚集地,綜合實力不斷增強,國家地位不斷提升．按照城市群相關的界定標準[21],從城鎮化率及產業結構來看,淮海城市群城鎮化率現已達到41.71%,正處于城鎮化的快速發展時期;第二產業和第三產業比重分別為50.01%和37.47%,進入了以工業為主導、工業服務業經濟為主體的發展時期,城鎮化率和產業結構均表明淮海城市群正處于城市群的快速發育階段．淮海城市群的人均GDP達29 224元,人均固定資產投資額達19 705元,達到了一定的經濟發展水平并有著較大的增長潛力,正在走向城市群的成熟階段．由此可見,淮海城市群是一個處于快速發育階段的城市群,并具有向成熟城市群過渡的趨勢．

1.2 數據來源

本文以淮海城市群的縣域(以2012年的各省行政區劃為準,包含9個地級市市區和44個縣市)作為研究的基本單元,以2002,2005,2010和2012年為研究的4個節點年份,人口與GDP等數據均來自《江蘇省統計年鑒》(2003～2013)、《山東省統計年鑒》(2003～2013)、《安徽省統計年鑒》(2003～2013)和《河南省統計年鑒》(2003～2013),兩地間距離為百度地圖所測度的最短交通線距離．

1.3 研究方法

1.3.1 經濟聯系強度

空間相互作用是區域空間結構形成與演化的根本動因[11]．本文運用經濟聯系強度的引力模型,對淮海城市群內部縣市的空間相互作用進行定量測度．其計算公式為[22]

(1)

(2)

式中:Fij為i和j縣市的經濟聯系強度;Pi,Pj分別為i和j縣市的總人口;Gi,Gj分別為i和j縣市的國內生產總值;Dij為i和j縣市間的距離;Ki為經驗參數,本文以地區生產總值比重加以修正．

1.3.2 社會網絡分析

社會網絡分析是對社會關系進行量化研究的,它提供了一種構建社會結構理論的方式,在本體論、認識論、方法論及具體的研究方法上均有獨到之處,在學術界得到了廣泛關注[23]．本文從3個方面對淮海城市群內部縣市聯系的緊密程度、中心性和空間結構進行綜合分析評價．

1) 網絡密度．該指標反映了網絡成員間的聯結度,其值越大,則網絡對其成員的態度、行為等產生的影響也越大．

2) 網絡中心性[24]．中心性是從網絡關系的角度界定權力的一種表述．其中,點度中心度是測量網絡中節點自身的聯系能力,中間中心度是反映某節點對其他節點的控制能力,而中心勢是指網絡整體的整合度或一致性．

3) 核心-邊緣結構．核心-邊緣結構是根據網絡節點間的空間聯系程度對節點進行位置判斷,以研究哪些節點在網絡中處于重要的地位,哪些節點處于邊緣地位.在本文中,節點即為淮海城市群中的53個縣市．

1.3.3 功能多中心性

漢森斯在前人對區域多中心測度研究的基礎上提出了一種改進的算法,他認為測度區域的功能多中心性需要通過以下兩個步驟[25]:一是計算區域中每個城市的中心性指數;二是將這些中心性指數合并為一個單一指數,用以定量化測度城市區域的平衡度．因此,可以用多中心性指數來分析淮海城市群內部縣市發展的平衡度．本文中,相關計算公式為

據此,指數P介于0(絕對主導)和1(最完美的多中心分布)之間,而0.5反映了等級規模分布[26]．

2 淮海城市群空間結構演化的網絡分析

2.1 網絡密度狀況

對于賦值矩陣的密度測算,目前學術界還未形成共識.借鑒前人研究經驗,本文采用0.15為斷點對數據進行二值化;并以公式(1)～(2)所求得的經濟聯系強度為基礎,利用軟件Ucinet 6.0計算淮海城市群2002～2012年間4個節點年份的網絡密度,見表1． 2002～2012年間,淮海城市群的網絡密度呈逐步擴大趨勢,標準差逐漸減小,說明淮海城市群縣市間的空間經濟聯系與跨區域交流互動日益密切,合作渠道愈來愈多,經濟聯系的網絡結構趨于穩定．隨著淮海經濟區的加快發展,區域內交通互聯、產業互補、市場互通、信息互用、文化互融、人才互動也在加速推進,這有效促進了淮海城市群的一體化發展,城市群的集群優勢不斷顯現,城市群的空間結構也逐步呈現出網絡化發展趨勢．

表1 淮海城市群網絡密度演化(2002～2012)

2.2 網絡中心性狀況

運用軟件Ucinet 6.0可求得淮海城市群各節點年份的網絡中心性數值,如表2及圖1所示．

表2 淮海城市群網絡中心性演化(2002～2012)

1) 淮海城市群縣市的輻射和集聚能力穩步提升,趨向均衡發展．由于點出度表示網絡中的行動者對其他成員的控制,點入度表示行動者受到的控制,故點度中心度可以表示節點縣市的輻射和集聚能力(接收輻射的能力)．從表2可知,淮海城市群的點度中心度在2002～2012年間穩步上升,表明淮海城市群內部各個縣市的輻射和集聚能力在逐年增強．具體而言,如圖1所示,徐州、淮北、棗莊和臨沂的點出度在各個年份均居于前4位,且其數值在逐年增大,表明它們的輻射能力較強,且呈現不斷增強趨勢,成為淮海城市群發展的主要增長點;而寧陵、柘城、民權、梁山等縣市的點出度較小,這與其較邊緣化的地理區位密切相關,且現有實力薄弱,從而其輻射能力尚未得到充分發揮．濉溪、淮北、微山和棗莊的點入度在各年份均居于前4,說明其經濟聯系與空間作用較為活躍,善于整合利用周邊縣市資源;而徐州和臨沂的點入度遠小于其點出度,出入度發生了較大分化,表現出較強的極化作用．另外,9個地級市市區的點出度要遠遠高于其他縣市,而點入度的分布則相對均勻,這說明市區的輻射帶動作用較大,并大于自身的集聚作用,是城市群發展的重要部分.隨著各市區在經濟、貿易等方面的率先成熟,繼而向周圍縣市擴散技術知識等資源,可實現產業的逐步轉移,而各個縣市則對其轉移資源進行吸納整合,為這些地區提供巨大的需求市場．

圖1 淮海城市群網絡中心性演化(2002～2012)

對于中間中心度,淮海城市群每個縣市平均充當媒介的次數(表2)逐年增加,說明城市群縣市間交流與合作經歷了先稀疏后頻繁的階段,最后趨向均衡發展,沒有縣市被孤立．從圖1中可以看出,中間中心度最高的縣市除了2005年臨沂外,其余年份均為徐州,這說明徐州多次被作為其他縣市間的聯系樞紐,在空間經濟聯系中處于核心地位;近年來臨沂、商丘等地發展較快,與其他縣市間聯系日益頻繁,大有挑戰徐州之勢．

2) 淮海城市群主要輻射源的數量逐漸增加,輻射力度不斷增強．當點出度大于點入度時,縣市的輻射能力大于集聚能力,此時稱之為凈輻射型縣市,即主要的輻射源,據此可得淮海城市群主要輻射源的變化．從圖1中可知,淮海城市群的主要輻射源規模在不斷變化,各個年份的主要輻射源也在發生變化,其中徐州、淮北、臨沂、棗莊、商丘、濟寧、連云港、鄒城和滕州一直以來都是主要輻射源,且輻射力度逐年增大．另外,淮海城市群的地級市市區中有7個一直是主要輻射源,而宿遷在奮力直追,輻射力度不斷增強,宿州的點入度與點出度相當,整體一直表現為資源整合型城市．在今后的發展中,主要輻射源應在提升輻射能力的同時更加注重對周邊資源的整合吸收,而資源整合型縣市應主動加強與各縣市間的聯系,提升自我綜合實力．

3) 淮海城市群內空間經濟聯系呈現不對稱和不均衡現象逐年減弱的趨勢．從表2中還可知,點出度中心勢一直大于點入度中心勢,這表明城市群網絡中存在著不對稱現象,即有少數城市處于網絡核心地位;點出度中心勢和點入度中心勢均呈逐年下降趨勢,即城市群發展的非均衡現象逐漸減弱,這主要得益于近年來淮海城市群各成員縣市跨區域合作政策的出臺與實施,促進了城市群一體化進程的加快．中間中心勢較小,表明城市群中屬于資源控制型的縣市較少,中心縣市的核心地位不高,但其值從0.757%上升至2.995%,說明控制型縣市對資源的控制能力在增強,即其他成員縣市的地位在上升,縣市的功能多中心性初現,區域經濟聯系趨向均衡．

2.3 核心邊緣結構狀況

對淮海城市群的空間經濟聯系進行連續的核心-邊緣結構分析,發現城市群空間結構存在著明顯的分層現象,呈現出顯著的核心-半邊緣-邊緣結構(圖2)．在2002～2012年的4個節點年份中,淮海城市群的核心區縣市一直沒有發生變化,而半邊緣區縣市由分散走向集中,并呈現出由北向南、由西向東愈來愈向核心區靠近的趨勢,邊緣區縣市的分布與其地理區位基本一致,基本處于城市群的邊緣．具體來說,有7個縣市一直處于淮海城市群的核心區,在城市群的社會經濟發展中起著重要作用;沛縣、滕州、邳州、夏邑、靈璧、豐縣和碭山7個縣市一直處于半邊緣區,它們的經濟發展受核心縣市的影響較大,而商丘、宿遷、睢寧、濟寧、微山等縣市的發展勁頭逐步提升,從邊緣區逐步向半邊緣區過渡;連云港、贛榆、灌南、泗洪、兗州、汶上、泗水、梁山、沂南、莒南、蒙陰、民權和寧陵13個縣市一直處于邊緣位置,其經濟發展受核心區影響相對較弱,與其他縣市間聯系也較為稀疏．

2.4 功能多中心性狀況

在網絡中心性分析的基礎上,得到2002,2005,2010和2012年淮海城市群縣市的功能多中心性指數分別為0.518, 0.533, 0.561, 0.579.結果發現,在3個節點年份中,淮海城市群內均有近一半(24個以上)縣市的主導性指數大于1,這說明城市群內一直沒有經濟上呈絕對主導型的節點縣市;徐州、淮北、濉溪、棗莊4個縣市的主導性相對較強,這與網絡中心性分析結果一致．另外,淮海城市群的功能多中心性指數一直接近0.5,且有進一步擴大趨勢,這表明淮海城市群的縣市規模呈等級分布,即城市群內大、中、小型城市齊備,城鎮體系較為完善,初步具備了向功能多中心進一步邁進的條件．隨著淮海城市群各成員縣市的差異與互補性發展的逐步深入,其區域功能多中心性趨勢會愈發顯著．

3 主要結論

本文運用經濟聯系強度、社會網絡分析、功能多中心性等模型與方法,以淮海城市群53個縣域為研究的基本單元,對淮海城市群空間結構演化的主要特征進行綜合比較與定量分析,結果發現:淮海城市群的城鎮體系較為完善,空間結構較為緊密,集聚作用與擴散作用相對均衡,其已處于城市群的快速發育階段,并有向成熟城市群過渡的趨勢．其空間結構呈現以下主要特征:

1) 淮海城市群空間結構的演變呈現出網絡化發展趨勢．在2002～2012年間的4個節點年份,網絡密度逐步上升,標準差趨于減小,說明淮海城市群的內部聯結度逐漸增強,集群優勢不斷顯現,網絡結構趨于穩定．但其密度值不大,空間結構的網絡化水平不高,縣市間的空間聯系有待進一步加強,這也為淮海城市群的一體化發展奠定了基礎．

2) 淮海城市群的空間結構由極化態勢向均衡態勢過渡,空間多中心性特征初現．對淮海城市群網絡中心性的測度分析發現,其內部縣市整體的輻射和集聚能力日益增強,主要輻射源數量不斷增多,力度不斷增大;縣市間空間經濟聯系雖存在不對稱現象,但其呈現減弱態勢;城市群內沒有縣市被孤立,控制型縣市對資源的控制能力在增強,即其他成員縣市的地位在上升,縣市的功能多中心性初現,區域經濟聯系趨向均衡．從功能多中心性指數的變化可知,淮海城市群的縣市規模呈等級分布,城鎮體系較為完善,具備了向功能多中心進一步邁進的條件．

3) 淮海城市群存在著顯著的核心-半邊緣-邊緣的空間結構特征．在2002～2012年的空間結構演變中,淮海城市群的核心區縣市一直未變,其核心輻射能力穩步提升,集聚效應也在不斷顯現;而半邊緣區縣市呈現出由西向東愈來愈向核心區靠近的趨勢,部分縣市從邊緣區逐步向半邊緣區邁進,邊緣區縣市得到快速發展;邊緣區縣市的分布與其地理區位基本一致,有13個縣市一直處于邊緣位置,其經濟發展受核心區影響相對較弱,與其他縣市間聯系較為稀疏．由于不同的節點縣市的交互貫通是通過人、物、場等要素流的空間相互作用實現的,因此在今后的發展中,要依據各地的資源稟賦和區位能級,破除行政壁壘,拓展內部縣市協同合作領域,促進淮海城市群的網絡化、一體化發展．

參考文獻:

[1] 李國平,吳愛芝,孫鐵山.中國區域空間結構研究的回顧及展望[J].經濟地理,2012,32(4):6.

[2] 陸大道.人文地理學中區域分析的初步探討[J].地理學報,1984,39(4):397.

[3] 奧古斯特·施勒.經濟空間秩序——經濟財貨與地理間的關系[M].王守禮,譯.北京:商務印書館,1995.

[4] Dunn E S.The market potential concept and the analysis of location[J].Pap Reg Sci,1956,2(1):183.

[5] Isard W.Location and space economy[M].Camb:MIT Press,1956.

[6] von B?venter E.Standorterntscheidung und Raumstrunktur[M].Hannonver,1979.

[7] 陸大道.區域發展與空間結構[M].北京:科學出版社,1995:100.

[8] 吳啟焰.城市密集區空間結構特征及演變機制——從城市群到大都市帶[J].人文地理,1999,14(1):11.

[9] 陸玉麒.區域雙核結構模式的形成機理[J].地理學報,2002,57(1):85.

[10] 宋吉濤,方創琳,宋敦江.中國城市群空間結構的穩定性分析[J].地理學報,2006,61(12):1311.

[11] 陳修穎,陸林.長江經濟帶空間結構形成基礎及優化研究[J].經濟地理,2004,24(3):326.

[12] 曾鵬,黃圖毅,闕菲菲.中國十大城市群空間結構特征比較研究[J].經濟地理,2011,31(4):603.

[13] 方創琳,祁巍鋒,宋吉濤.中國城市群緊湊度的綜合測度分析[J].地理學報,2008,63(10):827.

[14] 武劍,楊愛婷.基于ESDA和CSDA的京津冀區域經濟空間結構實證分析[J].中國軟科學,2010(2):111.

[15] 石賢光.基于引力模型的中原城市群空間范圍界定[J].現代經濟,2007,6(10):16.

[16] 顧朝林,張敏.長江三角洲都市連綿區性狀特征與形成機制研究[J].地理科學進展,2001,16(3):332.

[17] 周春山,王芳,陳潔斌.珠江三角洲發展戰略的思考:基于與長三角的比較[J].城市規劃,2006,30(S1):56.

[18] 李國平,孫鐵山,張文忠,等.首都圈:結構、分工與營建戰略[M].北京:中國城市出版社,2004:98-126.

[19] 徐美,劉春臘.泛長株潭城市群空間結構優化研究[J].熱帶地理,2009,29(4):356.

[20] 陸玉麒.區域發展中的空間結構研究[M].南京:南京師范大學出版社,1998.

[21] 陳群元,宋玉祥,喻定權.城市群發展階段的劃分與評判[J].長江流域資源與環境,2009,18(4):301.

[22] 侯赟慧,劉志彪,岳中剛.長三角區域經濟一體化進程的社會網絡分析[J].中國軟科學,2009(12):90.

[23] 劉軍.整體網分析講義[M].上海:上海人民出版社,2009:1-7.

[24] 馬曉冬,黃彪,孫坦.淮海經濟區城市中心性分析[J].江蘇師范大學學報:自然科學版,2014,32(1):22.

[25] Hanssens H,Derudder B,van Aelstand S,et al.Assessing the functional polycentricity of the mega-city-region of Central Belgium based on advanced producer service transaction links[J].Reg Stud,2014,48(12):2.

[26] Limtanakool N,Dijst M,Schwanen T.A theoretical framework and methodology for characterizing National Urban Systems on the basis of lows of people:empirical evidence for France and Germany[J].Urban Stud,2007,44(11):2123.