基于修正引力模型的福建省城市空間聯系研究

陳慧娟

(福建師范大學經濟學院 福建 福州 350108)

一、引言

福建省地處中南沿海，在區域經濟發展中占據重要地位，其東南隔臺灣海峽與臺灣相望，北部和南部分別與我國兩大綜合競爭力最強的經濟區長江三角洲和珠江三角洲相連。從區位上看，福建省擁有優越的區位優勢，以福建省為主體構建的海峽西岸經濟區承接統籌東南沿海地區整體協調發展的功能，但以現實情況來看，不僅海西經濟區的自身發展與長三角與珠三角相距甚遠，福建的整體發展水平也與同處于東南沿海的其他省份存在一定差距，以福建省內部區域發展協調度來看，各地市之間的發展也顯露了極其失衡的特征。因此，研究城市空間聯系有助于明確城市空間的發展方向，優化區域分工與協作，強化城市間功能聯系，從為而提升福建省城市的整體競爭力提供優化和治理依據。

本文基于可達性系數和專業化系數修正的引力模型分析福建省內城市的對外輻射擴散能力及相互作用力，研究福建省各城市間的空間經濟聯系情況。

二、研究區域概況與數據來源

(一)研究對象

本文的研究對象選取福建省的九個地級市，包括省會福州副和省級城市廈門以及泉州、莆田、漳州、龍巖、三明、南平、寧德九個地級市。截至2018年末，全省高速公路通車里程數5344公里，鐵路營業里程數3509.5公里，陸地總面積12.14萬平方千米，常住人口3941萬人，GDP達35804.04億元，第一、二、三產業增加值分別為2379.82、17232.36、16191.86億元，分別占地區生產總值的比重為6.7%，48.1%，45.2%。

(二)數據來源

本文利用《中國城市統計年鑒2018》、《福建統計年鑒2018》、各地市統計年鑒和國民經濟與社會發展統計公報。另外，利用中國鐵路客運服務中心與高德地圖抓取鐵路與高速公路相關時間和距離數據。

三、研究方法

(一)引力模型及其修正

引力模型又稱重力模型，源于牛頓萬有引力公式，最先由捷夫(G K Zipf)開發并將其應用于城市體系空間的相互作用分析和預測，其值既能反映中心對城市對周邊地區的輻射能力，又能反映周邊地區對中心城市輻射作用的接受程度。城市空間引力的表達式為：

(1)

式中：Tij是城市i與城市j之間的相互作用力強度；Mi、Mj分別為城市i和城市j的綜合競爭力；dij為城市i與城市j之間距離；k為引力系數；λ為距離摩擦系數，也稱為距離衰減指數。

1.城市綜合競爭力指標體系構建

由表達式可知，空間相互作用力的大小取決于城市綜合競爭力、城市間距離以及引力系數。因此，本文參考馮興華[1]、申立敬[2]的研究，根據福建省特點，構建以經濟發展、人口發展、社會發展、環境發展四個維度選取了29個指標，構建了城市綜合競爭力指標體系(表1)。

表1 城市綜合競爭力指標體系

2.引力模型的改進

由空間相互作用理論可知，空間相互作用力產生的前提為區域間交通可達性、區域間互補性和干擾機會，前兩者反映了區域間經濟聯系的可能性以及必要性，后者反映了區域間互補性受其他區域干擾的程度。因此本文通過可達性系數和產業專業化系數修正引力系數。可達性系數公式：

(2)

式中：Ai為i城市與區域內任一城市的行車時間；Di為i城市與區域內任一城市的交通距離；Si為i城市與區域內任一城市的平均行車速度，鑒于2017年福建省內對71個高速公路路段進行限速標志提升改造，大部分路段最高限速從原來的80KM/H提升到100KM/H，部分路段更提升到110KM/H、120KM/H，因此將平均行車速度設定為80KM/H；aij為可達性系數。產業專業化系數公式為：

(3)

式中：rij為區域間產業專業化系數；LQij表示i城市的k行業的區位熵。

福建省公路網與鐵路網四通八達，城市間經濟聯系主要依據交通線路布局展開。由此，本文兩城市間距離(dij)選取自中國鐵路客運服務中心中一次性通達時間最短的鐵路運營里程數(若無直達車，則采用一次中轉通達時間總和最短的鐵路運營里程數)。城市間交通距離(Dij)選取自高德地圖自駕路線通達時間最短的路線距離。距離摩擦指數λ借鑒劉繼生的研究成果[3]，設置距離摩擦系數為2。改進的引力模型公式如下：

(4)

四、福建省城市空間經濟聯系實證分析

(一)城市空間相互作用強度分析

1.空間相互作用強度測算

利用熵值客觀賦權法給城市綜合競爭力各指標確定權重，在對數據作無量綱處理后，得出福建省各城市的綜合競爭力標準值和排名(表2)。通過測算城市可達性系數及產業專業化系數，利用修正引力模型，得出福建省城市間的相互作用強度(表3)。

表2 福建省九地市綜合競爭力標準值與排名

表3 福建省九地市間相互作用強度

指標無量綱化。為消除指標量綱差異所造成的影響，將指標分為正負向兩類進行無量綱處理，其中：xij=(xij-min(xij))/(max(xij)-min(xij))為正向指標；

xij=(max(xij)-xij)/(max(xij)-min(xij))為負向指標。

2.空間相互作用強度分析

空間相互作用強度的大小能夠反映城市間的聯系緊密度。利用SPSS21對城市相互作用力作聚類分析，聯系強度由高至低分為強聯系、較強聯系、一般聯系、弱聯系四個等級(表4)。

表4 福建省九地市間相互聯系程度等級

從總體城市相互作用力來看，福建省各城市間相互作用力普遍偏低，差距明顯，僅有兩對城市間的相互作用力達到較強聯系及以上，以廈門為中心呈現放射狀，廈門、漳州、泉州三座城市均集中于福建省東南沿海一帶，形成了相互聯系緊密的廈漳泉大都市區。其余城市間的相互作用均為一般聯系和弱聯系，可見，福建省內各城市間的相互聯系有待加強。

從城市角度進行分析。福州與泉州福建省內其他城市的聯系較為緊密，這體現了福建福州作為省會的中心城市的地位，而泉州作為民營經濟活躍的地區與其他城市的經濟來往密切。其中，福州與泉州的相互作用最強，為231.59，占福州與福建省內其他城市聯系強度總和的30.51%，其次是福州與莆田，相互作用力為229.46，比重為30.23%，再是與寧德，相互作用力為132.79，比重為17.5%。福州之所以與這三座城市聯系強度高，原因有以下幾點，其一，城市地理位置毗鄰；其二，城市功能互補性較強，福州市第三產業發展較好，而泉州第二產業，尤其是制造業，如輕工紡織和裝備制造業等基礎與發展態勢良好，城市間形成了功能互補；其三，政策因素，福莆寧同城化規劃。另外，不能忽視的一個問題是，廈門的城市綜合競爭力雖高居榜首，但其作為副省級城市，其輻射帶動力較弱。

綜上可知，若要提高福建省城市的整體競爭力，需從以下幾個方面作出努力：一方面，增強各城市的主導產業實力，發展具有產業結構互補性的產業，且就某一優勢產業進行鏈式分解，對產業進行全省域的專業化布局，促進各市的經濟聯系；另一方面，提高副省級城市廈門對省內其它城市的帶動作用；最后，注重城市綜合競爭力較小城市之間的聯系，通過不斷增強自身實力，通過增強自身實力提升，從而提升對外作用力的接受能力和輻射能力。

五、結論

基于改進的引力模型可以得出得出結論。首先，在相互作用強度的四個等級中，處于強聯系關系和較強聯系關系的城市僅有廈門-漳州、漳州-廈門、泉州-廈門、廈門-泉州四對，其余城市間均為一般聯系或弱聯系。可見，福建省九地市間聯系不夠緊密且聯系程度分布不均。空間聯系程度較高的集中于閩東南，呈現以廈門、漳州、泉州三市為中心的大都市區輻射區外其余城市的格局。另外，作為唯一副省級城市的廈門，其與其他城市的空間相互作用力不足，未來應著重提升廈門市對外作用強度，同時重點增強其他城市之間的聯系密度、廣度與深度。雖然廈漳泉大都市區相較于我國其余城市群發展偏弱，但其在福建省內具有較強的核心帶動能力，因此，應著力發展優勢產業集群，不斷強鏈補鏈固鏈以延伸產業鏈，通過對產業鏈上下游在省內各城市的布局，加強福建省城市的經濟空間聯系，促進核心城市群對全省的帶動作用，以此謀求福建省的全面提升與發展。