天津空港經濟區與天津市轄區空間聯系及輻射范圍研究

張 戈，張藝迪，張 勇

（1.天津城建大學，天津 300384；2.天津市城市規劃設計研究總院有限公司，天津 300000）

基于城市發展特征并依托一定優勢設立的城市經濟區，是城市中發展前景較為廣闊，對周邊地區影響較大的城市動力區域.而屬于城市經濟區之一的空港經濟區依托航空優勢，不斷吸引人流、資本、科技等要素在周邊集聚，已成為后工業時代全球經濟發展的最新引擎. 伴隨空港經濟區“增長極”作用的不斷顯現，對其建設發展已逐漸上升為國家戰略，具有較大研究價值.縱觀我國，關于空港經濟區的研究多集中于經濟制度與產業發展領域，少量空間相關研究也側重于內部布局，對于空間聯系發展鮮有關注.伴隨區域一體化不斷推進，區域內部功能空間的緊密聯系成為促進區域整體健康發展的前提，探索空港經濟區空間聯系及輻射特征有利于以其為核心梳理城市空間組織，為城市空間發展戰略的研究提供科學支撐.天津空港經濟區設立于2002 年，發展至今已成功步入成熟階段正向綜合性城區轉型.天津市相關上位規劃已明確指出將進一步推動空港經濟區由產業區向綜合性城市地區轉型，并確定空港為副中心統籌區域一體化發展. 基于天津在我國的重要地位及天津空港經濟區在天津的獨特區位，以天津空港經濟區作為研究對象進行空間聯系及輻射范圍研究具有一定代表性.

引力模型與斷裂點公式是城市空間聯系及輻射范圍研究的常用工具.引力模型為1942 年Zipf 基于賴利法則引入，是對空間聯系進行實證研究的主流手段.國內外學者多以宏觀尺度入手研究國家、城市群體之間的經濟規模[1-2]、貿易投資[3-4]、物流運輸[5]、知識創新[6]、旅游需求[7]等關系.已有研究對于引力模型的應用測算多采用單一要素，研究層面始終關注在國家-國家、城市-城市之間的空間聯系，對于多要素的綜合分析應用較少，特別是對于城市中增長極化地區對城市自身空間的輻射影響研究相對不足.斷裂點公式是1946 年P.D.Converse 在引力模型基礎上提出的以人口規模來測算城市吸引力與輻射范圍的方法.隨著國內外學者的深入研究發現，以人口、經濟等單一要素來測算具體環境中的復雜情況多有不足，研究結論和觀點不夠科學嚴謹，因此將斷裂點公式進行調整和改進，從經濟規模[8-9]、創新能力[10]、發展質量[11-12]等角度對大城市影響力進行研究.總之，國內外對于空間作用的研究不論是研究尺度還是研究對象的單元層級都較為宏觀，從中觀角度反映城市自身的空間聯系研究較為欠缺.

綜上所述，本文將以空港地區為研究對象，以城市行政區為基本研究單元，結合引力模型及斷裂點公式共同分析空港對天津各市轄區的多種空間作用，從中觀層面反映城市內部發展問題并針對結果提出一定建議.本文研究目的在于：分析天津空港對天津各行政區空間關聯以及影響范圍規律，為城市空間格局的統籌協調發展戰略研究提供科學依據，為空港經濟區在城市中的空間研究提供借鑒.

1 研究設計

1.1 研究范圍

本文研究天津空港經濟區與市域范圍內各行政區間的聯系.因此，研究范圍包括天津空港經濟區及天津各個行政區（見圖1）.其中，由于紅橋區、河北區、河西區、南開區、和平區、河東區六個行政區已形成一體化發展并共同作用于周圍地區，因此本文將上述六區合并視作中心城區統一考慮.此外，雖天津空港在行政上隸屬于濱海新區，但本文將空港視作獨立研究單元，測算時將兩者分開獨立計算.

圖1 研究范圍

1.2 數據來源

本文所需數據及其來源如下：一是各區經濟社會發展指標數據，來源于天津市、各區統計年鑒及天津市信息資源統一開放平臺. 二是交通路網、時間距離等數據，來源于中國電子地圖. 三是企業相關數據，來源于天眼查及企查查.四是天津市行政區劃地圖，來源于自然資源部標準地圖服務系統.本文數據真實可靠.

1.3 研究方法

現狀對于區域聯系的研究多為宏觀層面的經濟聯系，直接使用現有研究模型和數學公式僅能體現區域聯系的共性，不能體現空港的特殊性.本文將立足于區域實際，對數學模型和公式進行改進.

1.3.1 引力模型

引力模型認為區域間的聯系與它們各自的規模質量成正比，與距離成反比.因此對區域質量參數與距離參數的設定是影響模型結果的關鍵.傳統研究偏好用區域的人口規模與經濟總量來表征區域質量，用兩地間的直線距離來表征區域距離，具有一定局限.須知，科技飛速發展壓縮區域間的時空距離，人口與經濟規模也僅為衡量區域聯系的要素之一，空港經濟區的特殊區位、交通要素、航空產業等對研究的結論也十分重要.綜上，本文將使用綜合指標法從不同維度構建指標評價體系反映地區規模，力求從多方面反映出空港對外聯系本質.此外考慮到兩地間實際距離應為交通距離，兩地間的的要素流動主要考慮交通時間，本文以來往兩地間的最短用時表示時間距離，以此代替直線距離.改進后的引力模型如下

式中：Ymn為地區m 與地區n 之間的引力；R 為地區發展規模；Tmn則為m、n 兩地間的最短時間距離.

1.3.2 斷裂點公式

斷裂點理論認為城市核心區可對周邊地區產生巨大輻射，其輻射能力會隨距離的遞增而遞減直至一個平衡點，其后該作用被其他區域所取代.這一平衡點即為地區間的斷裂點，而地區距斷裂點的距離即為區域的輻射范圍.本文利用斷裂點公式在空港對外聯系基礎上進一步測度空港輻射能力.基于已有研究所指出的斷裂點公式局限，本文以式（1）中的地區發展規模代替人口規模測算區域間斷裂點.修正后斷裂點公式如下

式中：Pm、Pn分別表示地區 m 與地區 n 的斷裂點；Dmn為兩地間的最短直線距離.

2 研究結果及分析

2.1 地區發展規模評價

1972 年，英國著名地理學家海格爾（P.Haggert）借用物理學熱傳導的原理將城市空間作用分成了對流、傳導、輻射三大類：對流指兩地間要素運轉，以產品、人在生產地與消費地之間的移動為特征；傳導指各種交易過程，以貨幣交易為特征，表現為經濟上的往來；輻射指信息、效應的流動與擴散.其中，對流、傳導形容空間聯系，輻射形容空間對外作用時產生的效應及影響范圍，因此考慮空港與地區聯系時主要考慮對流、傳導兩大作用.兩地間的要素流動主要以道路交通為載體進行，本文以各地道路交通規模來測算對流作用.兩地間經濟往來受各地區經濟規模影響，需注意的是，中國民航大學臨空經濟研究所在對臨空經濟形成發展進行研究時發現：空港所發展的臨空經濟本質上是以機場為中心的經濟空間形成了航空關聯度不同的產業集群[13]，因此空港與周邊地區的經濟往來主要通過區內航空產業及關聯產業間的聯系來實現. 傳統經濟指標僅能反映經濟聯系共性不能反映空港特殊性，因此本文在傳統經濟指標基礎上另加航空產業指標，共同表示地區經濟規模.綜上，本文將遵照全面性、獨立性、一致性、科學性、可比性原則，結合發展實際及專家意見，借鑒縣域經濟綜合競爭力指標體系[14]以及臨空經濟發展藍皮書選取經濟指標，借鑒縣域綜合可達性評價體系[15]選取交通指標，共同建立起地區發展規模評價指標體系（見表1），闡述空港與天津各市轄區的經濟聯系及道路交通聯系.

表1 地區發展規模評價指標體系

利用極值法對所選因子數據進行量綱處理后綜合熵值法及層次分析法對各指標賦予權重，進而計算出各區發展規模（見表2）. 由于數據處理后區間為[0，1]，0 值會對熵值計算產生影響，因此本文在計算熵值前將所有處理后數據整體向右平移0.000 1.

由表2 分析可知：天津各地區發展規模差異化明顯，中心城區與濱海新區是天津發展的兩個增長極，符合天津雙城定位，側面證明了模型的正確性.此外將空港與各行政區規模相比可知，無論是經濟還是交通規模，空港都遠高于絕大部分行政區，空港已成為有較大帶動作用的核心發展區.

表2 各區發展規模

2.2 空港對外聯系強度

以空港經濟區管委會為起點，各市轄區政府駐地為終點，利用中國電子地圖獲取空港距各行政區最短時間距離，將距離數據與地區規模數據分別代入式（1），綜合測算天津各行政區與空港經濟區之間的聯系值，結果見表3.

表3 空港對外聯系值

利用自然斷裂法對空港對外聯系度進行等級劃分后將數值抽象為直線進行可視化表達，結果如圖2所示.

圖2 對外聯系圖

結合圖表分析，從經濟聯系來看：空港對外聯系差異性明顯，總體呈“東北弱—西南強”的態勢，由于引力主要受規模與距離影響，與其他行政區域聯系數值相比，空港與中心城區、濱海新區有著絕對聯系，可見空港偏向于與核心區域進行協作，其凝聚力有待提高.由于津南、武清、北辰、靜海航空相關企業較為集聚已形成一定規模，因此雖距離較遠但仍與空港有一定聯系，進一步加強以空港為依托的航空產業體系是這四區與空港關聯度提升的重要推動力量. 而薊州、寶坻、寧河三區無論是經濟體量、相關企業還是時間距離都與空港相去甚遠，因而空港與其聯系幾乎為零；從交通聯系來看：除中心城區及相鄰區域聯系較強外，空港對外交通聯系薄弱，加強交通建設將會是未來空港發展的重要內容；總體來看：空港對外聯系以“中心城區、東麗區、濱海新區”一線為核心，圈層式遞減.無論是經濟還是交通，中心城區、濱海新區以及東麗區都穩居前三，三區呈三角態勢將空港緊密包圍，因而三區在承接空港部分效益、功能等方面有著明顯的優勢.

2.3 空港對外輻射范圍

在空港對外聯系的基礎上進一步測算空港與各行政區之間的斷裂點，將各斷裂點相連后的范圍視作空港輻射范圍.根據斷裂點公式的特性，兩地間無論有無聯系都有斷裂點，但對于聯系較小的兩地區其斷裂點已不再具有研究意義，因此，本文對每種輻射范圍進行研究時將去除引力值最低的分類所對應的行政區.以兩地政府間的直線距離表征最短直線距離，并將其余所需數據代入式（2）-（3）中進行計算，所得結果見表4.

表4 空港與各行政區斷裂點

根據計算結果將各個斷裂點在地圖上標出，依此連接各斷裂點，直觀表達空港輻射范圍（見圖3）.

圖3 天津市空港經濟區輻射范圍

結合表4 與圖3 分析，從斷裂點看，空港與中心城區的斷裂點位置靠近航空港一側，表明天津空港反受中心城區輻射.空港與濱海新區斷裂點皆位于兩地中點，表明空港與濱海新區間尚未形成明顯指向性，兩地間產業優化發展還有較大融合空間. 空港與武清、西青、靜海、北辰、津南、東麗的斷裂點均遠離空港一側，表明空港對這五區的指向性更強，可進一步加強區域間的互動關系.從輻射范圍看，空港與薊州、寶坻、寧河三區間引力值極低，對三區暫無明顯輻射作用.受發展規模影響，空港對中心城區與濱海新區兩大核心區域的輻射作用較小，對東麗、西青、北辰、津南輻射作用明顯.空港經濟區對周邊區域的輻射力總體態勢呈“西北、西南強，南北弱”的基本格局.

3 結論與建議

本文基于改進后引力模型與斷裂點公式對天津空港經濟區與天津市轄區間的空間關系進行研究，結果發現：①天津空港與各市轄區的關聯度綜合呈以“中心城區、東麗區、濱海新區”一線為核心，圈層式遞減”的態勢.對不同行政區聯系差異較大，有明顯的組團趨勢.無論哪種聯系，空港對東麗、中心城區、濱海新區聯系緊密，三區呈三足鼎立之勢將空港包圍.而空港對寶坻、薊州、寧河三區聯系極低，其極化作用有待加強；②空港對天津各市轄區的交通聯系遠弱于經濟聯系，阻礙空港經濟效應發揮；③空港整體輻射呈“西北、西南強，南北弱”格局，主要輻射區域為東麗、津南、西青、北辰四區，對寶坻、薊州、寧河三區無明顯輻射作用.基于上述結論，本文提出如下建議：針對空間聯系，一方面，空港強聯系區應借力航空紐帶作用強化聯系質量，一般聯系區應從政策、空間、產業多方面入手加強現有聯系，弱聯系區應主動探索可合作領域，共同促進區域一體化發展.另一方面，空港應加強與各行政區的道路交通建設.針對空間輻射，空港應加強與自身強輻射區的合作力度與質量.各強輻射區應深度分工、合理布局、重點突破，共同構成空港高質量腹地.

本文設計研究的空港經濟區空間研究體系可為研究空港經濟區在城市中的空間關系提供一定參考，進而為空港經濟區未來空間發展戰略的研究提供依據.由于引力度與輻射范圍重點受各地區綜合發展質量與距離影響，而本文考慮距離時只考慮了時間并未考慮成本，同時本文的空港輻射范圍僅是指空港在天津市內部輻射范圍并未考慮其他地區影響，因此測度結果可能會與現實有一定差距.在此后研究中，作者將會積極探索新方法，進一步加強對各因素的考慮，縮小模型與現實差距.