大連市制造業空間格局演變及影響因素分析

(遼寧師范大學 地理科學學院,遼寧 大連 116029)

制造業是城市經濟的重要組成部分和推動城市空間格局演化的重要推動力[1]。研究制造業在城市中的布局演變及其影響因素對實現資源優化配置、優化產業結構和城市空間結構具有重要意義。國外對制造業的研究早于國內,20世紀50年代之前，對制造業空間布局研究多為描述性分析,著重分析城市制造業發展過程及其布局[2,3]。20世紀50年代后，發達國家開始經歷郊區化,產業開始向郊區和城市邊緣地區轉移,改變了城市內部和區域結構。西方學者開始關注區域內制造業的遷移及其對都市空間結構的影響[4,5]。20世紀80年代后,發達國家制造業開始向非都市區和國外轉移[6]。關于國內省市制造業的空間格局,改革開放后外資和港澳臺企業開始在沿海地區投資,制造業在沿海地區集聚。自20世紀90年代開始,我國制造業開啟了郊區化進程,越來越多的學者開始研究制造業的集聚與擴散。國內學者多利用特定產業、區域的實證研究,從不同時間、空間尺度、機制、模型等不同視角分析產業轉移和空間集聚及其影響因素[1，7-12]。在研究方法上,隨著GIS技術的運用,學者們趨向運用探索性空間數據分析方法研究制造業的空間布局[13]。

我國經濟正處于轉型時期,政府、市場等多種因素相互作用影響到產業空間結構,使城市內部企業的區位選擇機制更加復雜[14],因此制造業在城市中的空間布局和區位選擇值得探究。2000—2010年是大連市主城區產業“退二進三”的主要時期,產業園區的成立促進了制造業轉移,同時該時期又是大連市產業轉移和城市空間重構變化強度最大的時期。因此,本文以鄉鎮、街道為基本單元研究大連市2000—2010年制造業的分布格局、演變過程和影響因素,期望對大連市制造業的空間布局優化提供幫助。

1 研究區域和研究數據

本文采用三類地區劃分法將大連劃分為中心城區、近郊、遠郊縣市[15]：中心城區包括中山區、西崗區、沙河口區、甘井子區,近郊包括旅順口區、金州區,遠郊包括瓦房店市、普蘭店市、莊河市、長海縣。考慮到研究方法的適用性,選取大連市陸域鄉鎮街道作為研究單元。為了保證數據的連續性和完整性,根據國家、省級、地級、縣級民政部門行政區劃調整,以2010年行政區劃為基礎,對研究區域進行梳理,最后確定為154個鄉鎮和街道。企業數據來源于2010年的工業企業數據庫，最終整理出2000年1133家、2010年3545家制造業企業樣本。利用企業的地址信息將2000年、2010年企業分別與大連市鄉鎮街道的矢量圖進行匹配,得到兩個年份的大連市制造業企業空間分布圖。

2 研究方法

2.1 空間自相關和熱點分析

采用全局空間自相關分析大連市制造業的街道分布的總體空間模式,通過全局Moran′s I衡量單元屬性值在整體上的空間關聯程度,計算過程參考相關文獻[16]。局部Moran′s I值雖然能發現局部空間是否存在空間自相關,但識別高低值集聚的具體分布不夠精確,因此本文進一步基于鄉鎮、街道單元計算制造業企業的Gi*值,分析冷熱點區域制造業分布特征,Gi*指數計算過程參考相關文獻[17]。

2.2 核密度

為了更加清晰地呈現區域企業點的空間分布,采用核函數密度估計法。該方法通過考察規則區域中點密度的空間變化來研究點的空間集聚模式。根據核密度值的高低可判斷制造業空間集聚程度高低。函數的計算公式為:

(1)

式中,λ(s)為地點s處的核密度估計;r為核密度函數的搜索半徑;n為樣本數;w為地點l與s之間距離dls的權重。

2.3 負二項回歸分析模型

以鄉鎮、街道為地理空間單元,鄉鎮、街道內企業數量不連續,并且取0或數值小的情形出現較頻繁,因此有必要引入描述非負整數特征的概率分布來建立離散計數模型[18]。假設因變量企業數量服從泊松分布,使用泊松回歸模型分析企業區位選擇的影響要素。泊松回歸模型的一個重要假設是因變量條件均值與條件方差相等,但在實際應用中往往表現為方差遠遠大于均數,出現過度離散問題,不符合泊松回歸模型的假設,需用運用負二項回歸模型[19,20]。負二項回歸模型為:

Lnλi=LnKi+offseti+β0+β1x1+β2x2+…+βixi

(2)

式中,λi為Yi的估計參數；Yi服從泊松分布。

(3)

式中,K為超離散程度,服從均值為0、方差為α的伽馬分布,α=0時,此模型為泊松模型;offseti表示把i作為解釋變量,令其系數為1。

3 大連市制造業空間格局分布特征

3.1 總體格局與變化

大連市制造業企業的縣級分布數量見表1。從表1可見,大連市制造業企業分布不均衡,主要分布在中心城區和金州區。2003年以后隨著大量新產業園區的設立,大連市郊區制造業企業數量逐漸增加,2010年中心城區制造業企業占比為25.44%,明顯低于2000年的43.42%。2010年大連市制造業企業數量在近郊區和遠郊占比分別為42.64%、31.92%,比2000年的40.68%、15.88%出現明顯增長,制造業郊區化特征明顯。其中,金州區2000年有387家企業,2010年增長為1241家,在兩個年份都位于首位。

表1 不同時段大連制造業企業的區縣分布情況(個)

為了更直觀反映制造業鄉鎮、街道分布狀況,本文利用ArcGIS10.2的核密度分析方法,分別對2000年、2010年大連市制造業企業空間分布進行核密度分析,按照自然斷點法將結果分為5個等級,得到兩個年份的核密度圖,見圖1。

圖1 2000年、2010年大連市制造業企業分布核密度

從圖1可見,大連市制造業布局的特征為:①制造業郊區化明顯并逐漸形成新的集聚點。2000年,大連市制造業企業布局形成中心城區和金州區兩個核心區,核心區周邊制造業布局呈中心向外圍占比分布模式,核心地區的主要街道有中心城區的春柳街道、馬欄街道、香爐礁街道、中山公園街道、北京街道、日新街道、青泥洼橋街道、站北街道和金州區的站前街道、先進街道和馬橋子街道。2010年,大連市制造業核心區從雙核變成單核,核心地區集中在金州區的光明街道、站前街道、先進街道、馬橋子街道和海青島街道,制造業布局的核心區向郊區方向擴展,市中心的企業集聚程度降低,但大連市開發區仍是制造業分布的核心區。2000年,在大連市瓦房店、莊河和普蘭店制造業企業形成新的集聚點,但規模較小,對周邊的輻射帶動作用小。2010年,大連市遠郊區圍繞共濟街道、新華街道、普蘭店經濟開發區發展擴大,形成了穩定的次中心。②大連市制造業企業沿著沈大、丹大高速公路等主要的交通廊道和黃渤海兩岸發展。研究期內除大連市中心城區制造業企業數量下降外,其他地區的制造業數量都有所上升。大連市制造業企業沿著主要的交通廊道向西北方向的普蘭店、瓦房店和東北部的莊河市呈線狀擴散分布,以火車站和高速公路為要素在市區和郊區間的轉移提供了便利,沿海地區的港口和產業園區建立,吸引了企業臨海分布。

3.2 空間相關性分析

全局空間自相關分析:為了從整體上把握大連制造業企業空間集聚格局,計算大連市2000年、2010年的制造業Moran′s I指數。其中,Moran′s I值和Z值均為正值,且通過顯著性檢驗,表明大連市兩個年份的制造業分布存在明顯的正向自相關。即制造業企業數量多的單元趨于相鄰,數量少的單元也趨于相鄰。2000—2010年Moran′s I指數由0.437721下降到0.158736,大連市制造業空間集聚減弱。

圖2 大連制造業企業分布熱點圖

熱點分析:為了進一步探討大連市制造業企業鄉鎮和街道的分布格局,識別高低值具體分布狀況,運用ArcGIS10.2軟件進行熱點分析,計算大連市2000年和2010年制造業的Gi*(d)的統計量Z值。按照自然斷點法將Z值分成5個等級,Gi*值較高表明該單元制造業集聚度較高,反之較低。根據計算結果生成大連市不同年份制造業企業分布冷熱點圖,見圖2。2000—2010年,大連市制造業分布的熱點區域主要在中心城區,冷點主要集中在北部和東北部地區,冷熱點大體呈“東北—西南”走向。在研究時間內,大連市熱點區域的數量增加且位置發生轉移,冷點區域數量在減小。具體而言,2000年大連市一級熱點區域呈片狀集中分布在西崗區、中山區、沙河口和除營城子街道外的甘井子區全部街道,二級熱點區域呈片狀分布在一級熱點外圍。2010年大連市一級熱點區域向近郊方向擴展,中心城區部分原一級熱點區域成為二級熱點區域,一級熱點街道數量明顯減少;二級熱點區域的數量增加,瓦房店、普蘭店和莊河出現二級熱點區域。通過比較街道內企業分布和大連市制造業產業園區發現,新增的熱點區域往往是設立有產業園區的街道。在冷點區域方面,2000—2010年大連市制造業冷點區域數量減少,2000年一級冷點區域分布在普蘭店、莊河和瓦房店的北部和瓦房店的西部,2010年一級冷點區域分布在莊河和普蘭店北部的部分街道,二級冷點區域的街道數量有所減少。冷熱點變化說明郊區已成為制造業分布的熱點區域,近郊和遠郊的制造業數量增加,市中心已成為次熱點區域。

4 指標選取及結果分析

4.1 指標選取

影響制造業企業區位選擇的因素眾多,本文綜合區位理論的相關研究嘗試從區位因素、要素稟賦和政策因素三個方面分析了影響大連市制造業企業分布的因素。本文將被解釋變量定為2010年154個鄉鎮、街道制造業企業數量,解釋變量指標選取及具體定義見表2。為消除因變量中不同計量單位的影響,預先對除ZONE外其他有量綱的解釋變量取對數,以降低可能出現的異方差問題。

表2 解釋變量指標選取及說明

區位要素:良好的區位通達度會降低企業的成本,促進企業集聚。選用以下指標衡量研究單位的區位通達度:①到市中心距離(CENTER),距離市中心越近越接近大市場,且市中心的通達性更好,以大連市政府地址作為市中心位置。②到機場距離(AIRP),計算各單元距周水子機場距離。③到最近火車站的距離(RAIL),火車站定為大連站和大連北站。④到最近高速口距離(FREEWAY)。⑤到最近港口距離(PORT),大宗貨物通過港口運輸更便利,同時選擇市場潛力[9](MARKET)衡量區位條件。

要素稟賦:選擇土地成交價(LAND)和勞動力工資(LABOR)作為衡量要素成本的指標。中心城區雖然能吸引大量企業入駐,但仍是土地價格最高的區域,一些勞動密集型的企業會選擇土地價格更低的街道。土地成交價格來源于大連市土地資源網站,街道居民人均工資來源于實際調查數據。

政策因素:政府通過制定各種優惠政策吸引企業進入,如設立產業園區。引入ZONE指標,將有市級及市級以上產業園區的街道賦值為1,否則為0。園區數據來源于大連市商務局和發改委文件資料。

4.2 結果分析

通過對各解釋變量的相關性檢驗,發現工資水平、到港口的距離、土地價格之間存在相關性。為消除解釋變量間多重共線性,將3個變量單獨引入模型進行回歸驗證,設定置信水平為95%,得到大連市制造業分布的負二項回歸結果(表3)。參數α均顯著大于零,證明了采用負二項模型估計的合理性。

表3 負二項回歸結果

注:***、**、*分別表示1%、5%、10%水平上顯著。

從回歸結果看,區位因素對制造業企業的區位選擇具有顯著影響。到市中心的距離、到高速口的距離和到港口的距離的回歸系數與預期符號相符,并通過顯著性檢驗,說明區位的通達度是企業區位選擇的重要影響因素。到機場的距離出現與預期值相反的情況,主要是考慮生產精密儀器等輕薄短小產品的企業需要離機場更近。到火車站的距離變量回歸結果并不顯著,說明受便利的現代高速物流和港口的影響,車站并非制造業企業選址的重要考慮因素。市場潛力作為另一個區位要素,其回歸值為正,說明市場潛力越大的單元更容易吸引企業進入。

在要素稟賦因素中,土地價格和勞動力水平均通過顯著性檢驗。土地價格的回歸系數為正,與預期值相反,說明地價越高的區域吸引的企業越多,地價越高的區域往往也是通達性好的區域,說明通達性對制造業的重要性,兩者呈現顯著的正相關性。勞動力水平也出現與預期值相反的正向回歸系數,與企業追求成本最低的預測不符,但企業在追求進步和創新的過程中需要高素質人才,許多企業特別是技術密集型企業對員工的科技文化素質要求高,對技術協作的環境要求也高。

在政府政策因素方面,產業園區的設立,相關人才的引進、稅收優惠等政策,提供了良好的服務和配套設施,對制造業企業的區位選擇具有明顯正向作用。ZONE與預期結果一致,回歸系數相對較大,表明產業園區的空間布局是制造業空間格局演變與企業區位選擇的重要影響之一。

5 結論

主要結論:①空間布局方面,大連市制造業在2000—2010年內企業數量迅速增加。核心區域由雙核變成單核,制造業布局逐漸向郊區方向轉移,空間布局相對分散;制造業沿主要交通走廊和黃渤海沿岸呈帶狀擴展。②空間演化方面,制造業集聚趨勢減弱,熱點區域向郊區方向擴散,一級熱點區域數量減少,二級熱點區域數量增加,冷點區域的數量減少,冷點區域向西北方向轉移。③影響因素方面,大連市制造業空間格局演變受到區位因素、要素稟賦和政策因素等多種因素影響。通過負二項回歸模型分析發現,影響大連市制造業分布的主要區位因素為是否有港口、距離高速路口的距離和街道的市場潛力,而到火車站距離的影響不顯著;要素稟賦因素是工資水平和土地價格;政策因素方面,政府通過一系列的優惠政策使產業園區吸引眾多制造業企業進入,產業園區的設立對制造業空間格局演變的影響十分顯著。

在經濟轉型的過程中,制造業格局演變對城市空間重構和城市功能的轉變影響重大,大連市應進一步依托產業園區和優越的港口條件,促進產業升級,發展現代服務業和先進制造業,加強高新技術制造產品的研發,建設現代化的港口城市。本文以大連市空間演變和城市空間重構變化強度最大的時期作為研究時段,未來可繼續進行后續跟蹤研究大連市制造業空間格局演變特征,以及分不同要素密集型行業的空間格局和影響因素進行研究，以完善大連市制造業企業空間演變特征和影響因素。