湖南省開發區空間格局演變分析

吳佳敏,唐承麗,陳偉楊,劉 暢

(湖南師范大學 資源與環境科學學院,湖南 長沙 410081)

1 引言

開發區作為帶動區域經濟發展的重要引擎,對促進體制機制創新、改善投資環境、引導產業集聚、發展開放型經濟、推動我國新型工業化和新型城鎮化發展發揮了不可替代的作用。2015年,湖南省共有開發區141家,其中國家級開發區18家、省級開發區123家。當前湖南省開發區發展存在嚴重的產業同構、惡性競爭、區域差異大、無序發展等問題。

研究湖南省開發區的空間格局演變,調整開發區空間組織與布局,有利于加強湖南省各類開發區的統籌規劃,加快開發區轉型升級,促進全省經濟高質量的可持續發展。

長期以來開發區都是地理學、經濟學、城鄉規劃學等領域的學者們所關注的熱點。在開發區建設初期,我國學者主要圍繞國內外理論與經驗介紹[1]、規劃建設[2]等方面展開研究，隨后的研究重點則轉向產業規劃[3]、土地利用[4-6]、開發區與城市相互作用與內在機制[7-11]、開發區產業轉型升級[12,13]、開發區綜合評價[14,15]、開發區管理[16,17]以及開發區特殊背景下的社會問題研究如失地農民[18]、地域文化消亡[19]等方面。近年來隨著開發區數量驟增,開發區的研究視角逐漸發生轉變。周國華等[20]較早地關注城市群地區開發區群體的空間分布問題;唐承麗等[21,22]針對長株潭城市群開發區的發展現狀,以整體綜合效益為出發點,提出了開發區整合發展的模式及其對策體系;王興平等從“三個視角、四個層面、五個維度”構建了區域產業園區統籌整合規劃技術體系;高超等分析了東部沿海地區省級及以上經濟技術開發區的空間集聚特征[26];丁悅、蔡善柱等則探究了國家級經濟技術開發區經濟規模、發展效率的空間分異規律[14,27,28]。

總體而言,已有研究更多以國家級開發區為研究對象,研究地域更多的是集中在沿海發達地區,雖然近年來中西部地區的研究有所增加,但仍較薄弱。多數學者主要是對開發區的個體研究,對開發區空間布局研究則多集中在以城市和城市群的尺度,而從宏觀角度對其發展水平和區域差異的宏觀認識與度量相對較少。湖南省開發區建設始于1988年,涌現出了長沙經濟技術開發區、長沙高新技術產業開發區、株洲高新技術產業開發區等一批實力強、特色鮮明、勁頭足的開發區,形成了多類型、多層次、多規模的開發區體系。以湖南省為研究區域,分析省域尺度開發區的地理空間、發展空間、產業空間分布特征,可為開發區空間結構優化整合提供決策參考。

2 研究方法與數據來源

2.1 研究方法

地理集中度指數:地理集中度指數是分析研究對象集聚與分散的重要指標,用其度量開發區在市域尺度上的空間分布狀態。公式為:

(1)

式中,G為開發區的地理集中指數;Xi為第i個市州的開發區數量;T為開發區總數;n為市州數量。G值越大,開發區分布越集中;G值越小,則分布越分散。設均衡指數G0表示開發區平均分布于各地州市的地理集中指數,若G>G0,表明開發區呈集中分布,反之則表明開發區呈分散分布。

多因素綜合評價法:基于開發區的綜合性特征,單一指標并不能真實、全面地刻畫開發區的發展狀況。本文在遵循系統性、科學性、可行性等原則下,選取技工貿總收入(X1)、開發區年末從業人數(X2)、年末實際到位外商直接投資(X3)、省外境內合作項目個數(X4)、高新技術產品產值(X5)等5項指標,運用熵值賦權法測算開發區綜合發展指數。公式為:

(2)

式中,Ui為開發區i的綜合發展指數;yij為開發區i的第j項經過去量綱處理后的指標值;Wj為j項指標的權重;m為指標個數。

標準差橢圓分析法:標準差橢圓分析法是測量區域地理要素空間分異的分析工具。標準差橢圓分析法的參數主要有重心、方位角、長軸與短軸;重心反映經濟要素的空間分布整體在空間的相對位置;方位角反映其在空間上展布的主要趨勢方向;長軸為空間分布最多的方向,短軸為空間分布最少的方向,長、短軸比值則體現要素空間分布形態[30]。運用ArcGIS10.2對標準差橢圓進行計算,進而分析湖南省開發區的整體發展空間。

核密度估計法:核密度估計法是借助一個移動單元格對點格局的密度進行估計,是點模式分析中最常用也是最有效的方法之一。公式為:

(3)

式中，FΛ表示在以xi點為中心,并向外減小至閾值范圍時,密度為0；閾值范圍為h；n為閾值范圍內的點數;d表示數據的維數。本文主要利用ArcGIS10.2對開發區的綜合發展指數、主導產業進行核密度分析。

2.2 研究對象及數據來源

本文以湖南省省級及以上開發區作為研究對象,但由于岳麓工業集中區、長沙臨空產業集聚區、岳陽城陵磯綜合保稅區、宜章氟化學循環工業集中區、衡陽綜合保稅區、衡山工業集中區、湘潭綜合保稅區等7家開發區的數據統計不全,不納入研究范圍。研究涉及的數據主要來源于2010—2016年的《湖南省開發區年鑒》。

3 湖南省開發區空間分布格局演變特征

3.1 湖南省開發區地理空間分布

由于湖南省各市州的自然條件、區位優勢、經濟發展水平和政策導向的差異,所擁有的開發區數量不盡相同。根據表1可見, 2009年湖南省的地理集中指數為8.4372,顯著高于均衡指數,表明2009年湖南省開發區的分布較為集中,且主要集中在長沙、株洲、衡陽、郴州等地。而2012年和2015年湖南省的地理集中指數均低于均衡指數,表明開發區在各地州市呈均衡分布。主要是由于2012年以來湖南省根據開發區的相關發展規劃,在尚未設立開發區的縣市區設立一定數量的省級工業集中區。隨著政策效果的顯現,開發區的投資建設開始轉向大湘西等地區,導致開發區布局呈現空間均衡化趨勢。由圖1可見,2009—2015年湖南省共新增64家開發區,其中大湘西和洞庭湖板塊新增40家,約占62%,打破了原本的集聚狀態,已基本形成“一縣一園”的分布格局。

表1 湖南省開發區地理集中指數

注:2011年、2015年湖南省并未新增開發區。

注：2011年、2015年湖南省并未新增開發區。

圖1 2009—2015年湖南省開發區空間分布

注：2011年、2015年湖南省并未新增開發區。

圖2 2009—2015年湖南省開發區發展水平空間格局

3.2 湖南省開發區發展水平的空間分布

總體特征:湖南省開發區為南北向空間集聚,呈擴散趨勢。由于湖南省各開發區的建設歷史、總量規模存在明顯的差異,其地理空間并不能全面真實反映開發區空間格局。為了進一步分析湖南省開發區發展空間特征,本文運用ArcGIS10.2對開發區綜合發展指數進行標準差橢圓分析,得到湖南省開發區發展水平的空間格局及其標準差橢圓相關參數(圖2、表2)。整體來看，2009—2015年湖南省開發區發展水平的標準差橢圓主軸總體呈現“南(偏東)—北(偏西)”方向,且橢圓的主軸方位向西移動;標準差橢圓主要覆蓋了湘潭、婁底、益陽、衡陽以及長沙、株洲、邵陽的部分地區;湖南省開發區發展水平的橢圓重心均分布在湘潭市與婁底市的交界處并呈現向西移動的趨勢。同時,湖南省開發區的橢圓空間分布范圍在時序上呈增長態勢,共增長了2.14km2并且主要集中在懷化以及邵陽的東部地區。從標準差橢圓的形狀看,湖南省開發區的長軸與短軸的比值由2009年的1.28下降到2015年的1.09,可見開發區發展空間分布愈接近于正圓,雖然南北向為發展的主軸方向,但東西向發展則愈趨均衡。湖南省開發區的新增引起了地理空間的變化,并在一定程度上驅動了開發區發展空間的擴張。

表2 標準差橢圓參數

局部差異:一核多極趨勢明顯。標準差橢圓從整體上反映了開發區發展水平的空間格局。為了能更準確、細致地分析開發區發展水平的空間差異,通過ArcGIS10.2軟件,本文繪制了開發區綜合發展指數的核密度圖(圖3)。總體上湖南省開發區綜合發展指數在空間上呈集聚分布,表現出以長株潭為核心的單中心發展高地與多增長點并存的空間格局,同時部分地區的集聚存在轉移變化。從分區來看,湖南省的長株潭地區長期保持高水平集聚;湘南地區逐步從衡陽市、郴州市為核心的“雙中心”向以郴州市為核心,衡陽市、永州市為次中心的“一主兩次”轉變;郴州利用緊鄰廣東的區位優勢、京廣沿線的交通優勢和國家級承接產業示范區的政策優勢,積極承接珠三角產業轉移,大力推進開發區的發展;岳陽市則依托其通江達海的良港優勢,打破洞庭湖板塊多發展中心的格局,轉變為以岳陽市為主、常德市為輔的“一主一輔”發展空間格局,而益陽市由于區位因素呈現出與長株潭高地的融合趨勢。大湘西地區的開發區在2009年后有所增加,但長期以來的發展水平都相對較低,并未形成明顯集聚現象。可見開發區發展空間與地理空間分布并不完全契合,新增開發區建設的時間短、發展規模小,對全省開發區發展空間的引領作用并不顯著,發展規模較大和較強的開發區仍集聚在以長株潭地區為主的湘東地帶,但在局部地區隨著新增開發區的發展,逐漸形成地區多中心發展狀態。

圖3 2009—2015年湖南省開發區發展水平的核密度

3.3 湖南省開發區產業空間分布

開發區是產業集聚的空間,產業更是開發區發展的關鍵。為了進一步分析開發區的產業空間格局,本文選擇產業規模位列前二位的產業作為開發區的主要產業,根據產業特征對所涉及的行業進行歸類,最終確定為8個主要行業(表3)。其中,將食品制造業，農副食品加工業，酒、飲料和精制茶制造業歸為食品行業。2009—2015年以該行業為主的開發區數目有所增加,但占比減小,布局也由分散向多中心連片分布。本文將紡織業、紡織服裝服飾業、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋業劃歸為鞋服制造行業,2009—2015年以該行業為主的開發區增加了8家,但其比重未有明顯變化,布局呈現出以邵陽為核心、湘南與洞庭湖地區為輔的集聚分布;將家具制造、木材加工和木、竹、藤、棕、草制品業劃歸為木材家具行業,發現以該行為主業的開發區增加了7家,其布局也由株洲、汝城等地轉向邵陽、懷化等地;將計算機、通信和其他電子設備制造業劃歸為通信電子行業,發現以該行業為主的開發區增加了8家,其布局仍集中在長株潭地區和衡陽、郴州等地;將有色金屬冶煉和壓延加工業、黑色金屬冶煉和壓延工業和金屬制品制造業歸為金屬冶煉加工行業,以該行業為主為的開發區數量、比例均明顯增加,特別是在湘西、婁底等地新增了一批以該產業為主的開發區,其布局由單核心向多核心轉變;以通用和專用設備制造為主的開發區數量有所增加,但仍然集中分布在長株潭地區;以汽車制造業為主的開發區數量和比重均有所增加,呈現出以長株潭為主的集聚狀態;以醫藥制造業為主的開發區增加了7家,但其比重卻降低了6%,布局也由集聚轉變為多點分散布局的格局。從各行業開發區的空間布局來看,2009—2015年湖南省各行業的開發區布局整體上存在一定的一致性,但也存在局部差異性,既存在一定的繼承性又具有發展。

表3 2009—2015年湖南省開發區主要產業的空間分布

由于開發區類型和等級的多樣性,開發區的產業發展模式存在較大差異。為了進一步分析開發區主要產業的發展特征,反映產業的布局形態,本文依據產業發展過程中的要素投入情況進行分類,將產業劃分為勞動密集型、資本密集型、技術密集型3大類。根據對開發區主要產業的梳理,本文將食品行業、鞋服制造、木材家具、造紙印刷歸為勞動密集型產業,將石油化工、陶瓷建材、非金屬制品業、金屬冶煉加工歸為資本密集型產業,將通信電子、汽車制造、生物醫藥、裝備制造歸為技術密集型產業。本文運用ArcGIS10.2軟件分別對三類開發區進行核密度分析,得到其空間分布格局(圖4)。從整體來看,湖南省各類型開發區的分布呈現小集聚大分散的態勢。2009—2015年,以勞動密集型產業為主導產業的開發區由39家(占50.69%)增加到79家(占58.95%),其布局呈多中心化發展趨勢,并形成了以長株潭為核心,郴州、永州、邵陽、懷化、岳陽、常德等為次中心的集聚區域。以資本密集型產業為主要產業的開發區2009年共有26家,占33.76%,而2015年則有59家,占44.02%。其分布呈一定的擴散態勢,2009年該類產業的開發區呈南北向帶狀分布在湘中地區,但2015年該類開發區的分布打破了原有分布格局,呈現出多中心集聚布局。以技術密集型產業為主的開發區共增加14家,受新增開發區主要產業多為食品制造、鞋服制造和金屬冶煉加工業的影響,占比下降了23%。該類開發區的布局無明顯的變化,仍分布于以長株潭為核心的“京廣”集聚帶和以長沙、益陽、常德為核心的“石長”集聚帶。

圖4 2009—2015年湖南省基于產業特征的各類型開發區空間分布

4 結論與討論

主要是:①隨著政策的驅動,2009—2015年湖南省開發區的地理集中指數呈下降趨勢,開發區地理空間分布由集聚向均衡轉變。②開發區作為一個發展的綜合體,從經濟規模、就業規模、開放規模、創新規模等4個維度構建了湖南省開發區綜合發展指數評價體系,并運用熵權法對湖南省開發區進行測度。總體而言,2009—2015年湖南省開發區發展水平的空間格局表現出向西擴張的趨勢,從局部看則長期保持以長株潭為核心與多中心集聚并存的空間格局,但部分地區的集聚也存在轉移變化。③湖南省開發區主要發展產業為食品行業、鞋服制造、通信電子、金屬冶煉加工、裝備制造、汽車制造、醫藥制造等行業。其中,裝備制造業、汽車制造業、通訊電子等行業的空間分布長期集聚于長株潭地區，而食品、鞋服制造、醫藥制造、金屬冶煉加工等行業的分布則存在一定的變化。湖南省各類型開發區的分布整體呈小集聚大分散的格局。湖南省勞動密集型行業主要集聚于長株潭地區并呈現多中心化的趨勢;資本密集型行業則呈現出多點擴散的趨勢;技術密集型行業呈南北向帶狀分布,分布于以長株潭為核心的“京廣”集聚帶和以長沙、益陽、常德為核心的“石長”集聚帶。湖南省各類產業的顯著集聚反映了地區開發區產業的同構化,但同時產業的集聚也是開發區合作和地區產業集群形成的重要基礎。④針對當前湖南省開發區發展面臨的主要問題,同時為了推進開發區有序發展,合理布局將成為開發區持續健康發展的關鍵。因此，下一步研究需要強化開發區的頂層設計,探索統籌管理機制,整頓“遍地開花”式擴張局面;依據地區比較優勢和開發區的產業特色,研究差異化的開發區空間發展戰略;積極探索開發區協作發展利益共享機制,組建優勢資源共同開發、產業園區共同建設、發展利益共享的跨市域、省域的協作發展聯盟。研究開發區空間布局演變的動力機制和主導因素分析，將對開發區空間優化具有重要的指導意義。