基于引力模型的云南省州市經濟聯系演化分析

徐遠月

(云南師范大學地理學部，云南 昆明 650500)

一、引言

城市發展是區域經濟發展的一個重要體現，城市之間的資源、要素流動，產業集聚、轉移與擴散，以及城市與城市之間產業結構和經濟增長變化，城市之間的經濟空間格局所產生的相互聯系與作用，是區域經濟發展帶來的結果。城市在發展過程中由于與周圍其他區域在商品、勞務、在資金、技術和信息方面的交流，會產生空間相互聯系。

關于城市空間的經濟聯系，國外學者做了大量的理論研究和實例論證，如赫希曼的極化－涓滴效應、弗里德曼的核心－邊緣理論、布魯克菲爾德的相互依賴理論等，都從理論上闡述了城市作為區域經濟發展的產物在空間上的演化與發展規律。20世紀20年代，牛頓的萬有引力學說被應用到經濟問題研究中，探究城市發展的相互聯系，從而奠定了萬有引力在城市空間聯系的理論基礎。之后國內大量學者都將引力模型用于區域經濟發展、城市群研究中。而后隨著研究視角和研究方法不斷拓展，空間自相關分析、社會網絡分析、斷裂點模型等定量方法都被用于城市經濟空間聯系研究中。如賴潔瑜將修正的引力模型與社會網絡分析法相結合，研究粵港澳大灣區城市群經濟增長空間聯系；唐明珠等將空間自相關和引力模型用于探討閩三角城市群經濟空間聯系；趙正等在研究京津冀城市群經濟聯系的同時，用斷裂點方法分析了城市空間經濟聯系的影響因素；在研究尺度上，學者們在國家尺度、省域尺度、城市群尺度、市域尺度和縣域尺度等研究了區域的空間結構特征。

近年來，隨著西部大開發和“一帶一路”建設不斷推進，云南省作為面向南亞、東南亞輻射中心的戰略地位不斷凸顯，城市建設取得長足有效的發展，但就城市化水平和城市發展質量而言，云南省在全國排名是靠后的，更別提與東部沿海發達省份相比。本文選取2011年、2015年和2019年三個時間段跨度近十年的數據來研究云南省城市綜合質量及其空間聯系的演變，為云南省區域經濟協調發展提供理論基礎與科學依據。

二、研究區概況

云南省位于我國西南地區，外與緬甸、老撾、越南接壤，內和廣西、貴州、四川、西藏相連，總面積約有39.4萬平方公里，全國排名第八。常住人口有4800多萬，2020年地區生產總值24521.90億元，全國排名第18，人均可支配收入23295元，全國排名第28。云南省下轄8個地級市(昆明市、曲靖市、玉溪市、麗江市、普洱市、保山市、昭通市和臨滄市)，8個自治州(德宏傣族景頗族自治州、怒江傈僳族自治州、迪慶藏族自治州、大理白族自治州、楚雄彝族自治州、紅河哈尼族彝族自治州、文山壯族苗族自治州和西雙版納傣族自治州)。

根據2020年城市商業魅力榜，昆明屬于二線城市，曲靖、紅河和大理屬于四線城市，其余12個州市均屬于五線城市。云南屬于山地高原省份，山地占全省面積的84%，高原占全省面積的10%，山間壩子占全省面積的6%。復雜的地理環境條件造成交通通暢度受限，云南處于中國西南邊陲，位于云貴高原上，群山連綿，修建道路難度大、成本高，限制了云南省的經濟發展，同時也限制了各城市之間的溝通交流。此外第一產業比重高，二、三產業比重低，阻礙了城市之間物流、人才流、資金流、信息流等要素的交換和連接。

三、數據來源與方法

(一)指標選取和數據來源

為了全面地測度云南省各城市的綜合質量得分，建立包括兩個層面的評價指標體系，一級指標包括區域規模、經濟發展和社會發展三個層面，二級指標參見表1，數據來源于?云南省統計年鑒?(2012、2016、2020)，各州市間距離選取兩城市間交通出行所用的最短時間，一部分是鐵路所花時間，一部分是城市間選擇航空出行的時間或公路出行的時間，數據來源于鐵路12306、去哪兒旅行。

(二)研究方法

1.熵值法

可以通過計算熵值來判斷某個指標的離散程度，指標的離散程度越大，該指標對綜合評價的影響越大。

(1)數據標準化

式中，

x′

為

i

城市的第

j

個指標的數值，max、min分別代表數值的最大值和最小值。

(2)確定權重

式中:

θ

表示年份，共有

r

個年份，

r

＝3；

i

表示城市，

n

為城市個數，

n

＝16，

y

表示第

θ

年城市

i

的第

j

項指標的權重。(3)計算第

j

項指標的熵值

(4)計算第

j

項指標的差異系數

(5)求單個指標的總權重

(6)計算綜合質量得分

式中，

S

為第

θ

年城市

i

的綜合質量得分。

2.引力模型

采用引力模型量化州市之間的經濟聯系強度可以較好呈現理想狀態下省會對地州城市經濟的輻射帶動力，同時也可以反映出地州城市對省會擴散的吸納程度以及與其他州市相互作用的強度。

式中，

R

為兩城市間經濟聯系強度；

K

表示城市

i

對

R

的貢獻率，

G

、

G

分別為

i

、

j

城市的GDP；

D

為兩城市間交通路網的最短時間距離；

S

、

S

分別為

i

、

j

城市的綜合質量；

b

為摩擦系數，取

b

＝2。

四、云南省州市經濟空間聯系分析

(一)云南省州市經濟空間結構演變

建立州市綜合質量評價指標體系如表1所示。

表1 州市綜合質量評價指標體系

運用ArcGIS自然斷點法對16個州市經濟質量各項指標的得分進行可視化處理(表2)。從區域發展看，除昆明外，各州市得分較低、分差較小。如2019年得分第二的曲靖分值為0.04715，第三的昭通為0.03993。經濟發展指標整體變化較大，少數州市發展很快，且州市之間的差距逐步拉大，如2011年位居第一的昆明得分是0.38180，第二曲靖市得分0.06658，位居第三的玉溪市得分0.05700，而2015年三者得分分別為0.56858、0.09743和0.10567。社會發展指標得分與經濟發展指標得分有類似特點，但變化強度稍緩，如2011年居前三位的昆明市、曲靖市和紅河州分別得分是0.07686、0.04777和0.04013，到了2019年三者的得分進一步上升至0.14656、0.07131和0.06424。2011年至2019年，除昆明和曲靖一直保持第一第二的位置，其他州市在區域發展、經濟發展和社會發展的得分排名有所波動，這也顯示出各州市在區域規模、經濟發展和社會發展3個方面變動幅度較大，中心城市的實力發生較大變化，發展差距在逐步拉大。

表2 云南省城市經濟發展質量的空間演變

從綜合質量的總得分來看(表3)，除個別州市外，三個年份的變動較大。昆明(1)，玉溪(4)、麗江(14)和西雙版納(13)排名沒變之外，其余州市的排名均上下波動。如2019年紅河排名上升至第二，曲靖下跌到第三。2011年、2015年和2019年昆明市得分不斷上升，由約0.51增長到0.74再到0.98，而其他州市的得分雖然均有增長，但增長幅度不大，突出昆明市作為省會城市的中心地位和綜合實力。近年來，紅河州經濟發展迅速，旅游業帶動相關產業的發展，綜合實力不斷增強，2019年排名超過曲靖位于全省第二。德宏排名上升也較為迅速，依靠邊疆優越的政策和邊貿發展，綜合實力不斷增強。上述分析表明:以滇中四個核心城市(昆明、紅河、曲靖、玉溪)為中心的區域空間結構已經基本形成，區域空間結構也正在由“增長極”向“點—軸”空間結構演變，四大中心城市輻射帶動效應不斷增強。

表3 不同年份城市綜合質量得分與排序

續表

(二)城市間的空間經濟聯系強度演化

由表4可以看出，2011年云南各州市經濟兩極分化嚴重，經濟聯系差異明顯、特征顯著。昆明作為省會城市，對各個地州的輻射帶動力強，各地州對省會擴散的吸納程度以及與周邊城市相互作用的強度較弱。其中，昆明對昭通的輻射帶動能力最強，引力值超過0.5，其次是對大理的輻射能力也較強，對曲靖、玉溪等滇中城市的輻射功能尚未發揮，對怒江的輻射功能最弱，引力值低于0.001。地州對昆明及周邊城市的空間聯系強度整體較弱，僅有保山和文山對昆明市的吸納程度較高，與其他城市相互作用的強度就表現出聯系不強的特點，怒江和迪慶對包括昆明在內的城市的吸引作用均很弱，這與其本身經濟發展水平、交通距離、基礎設施建設等方面有關。

表4 2011年州市間相互經濟聯系強度

由表5可知，橫向上，各城市對外聯系強度的地域分異特征明顯，其聯系強度以昆明—曲靖—玉溪—紅河為出發點，向四周逐漸遞減。2019年，昆明對滇中城市的輻射帶動功能顯現，受益于昆明作為省會城市發揮的輻射作用、聚集作用和帶動作用，近年來大理和昭通發展迅速，相比而言對怒江的輻射能力則仍然較弱。各州市對外聯系程度總體上以昆明為核心向四周遞減，其中滇中城市曲靖、玉溪和紅河與昆明的聯系強度增強。而麗江、版納、德宏向外聯系強度仍然較低，對昆明的輻射作用沒有表現出明顯的吸納力?？v向上，綜合來看相較于2011年，2019年昆明對各城市的輻射范圍不斷擴大，輻射帶動能力增強。對昭通的引力值減小，對曲靖、玉溪等城市的引力值變大，而曲靖、玉溪等滇中城市對昆明的輻射作用也表現出積極的反應和吸納。隨著國家“一帶一路”倡議的實施，滇中城市群面向南亞東南亞開放的區位優勢進一步凸顯，迎來了快速發展的戰略機遇期，而城市群間的聯系也不斷加強。

表5 2019年州市空間經濟聯系強度

五、結果與討論

研究結果顯示:①云南省州市的城市綜合發展質量存在嚴重的兩極分化特征，昆明的發展情況遠遠領先于省內其他州市，并且大多數城市的發展質量很低、發展水平很不均衡。②就空間聯系強度而言，一是州市間的經濟聯系總體較弱，主要表現在省城中心城市與州市之間、各地州城市對其他地州城市上，而各地州城市之間及邊遠州市與中心城市之間的聯系十分薄弱；二是16個城市對外聯系強度的地域分異特征明顯。昆明以省城中心城市的優勢成為引力強度較大的城市具有明顯的單極化發展優勢，但同時存在無法帶動邊遠城市、集聚效應和輻射帶動功能不強的局限性；另一方面，地州城市中曲靖、玉溪等依靠滇中城市群的優勢對昆明的輻射作用具有較強的吸納能力，而其他的邊緣、中小城市缺乏引力，導致其與中心城市之間的發展水平差異過大，城市之間的引力強弱關系出現斷層。

綜上所述，本文認為促進云南省各城市的長期健康、穩定發展，最重要的是加強各城市之間的交流與協作。基于研究結論，提出以下幾點建議:第一，充分發揮核心城市的樞紐作用。繼續發揮昆明作為省城城市的樞紐作用，同時充分考慮其他城市的比較優勢，注重發揮省城的輻射帶動作用，縮小城市間發展的不平衡狀態，進而促進城市群整體發展質量的提升。第二，強化滇中城市群的引領帶動作用，促進昆明主城區和滇中新區的融合發展，總體形成“中心引領、協同支撐”的空間布局。第三，積極培育新城市群，明確城市群不同功能區的發展重點，探索差別化發展途徑。加快沿邊城市、滇西城市和滇東北城市群建設，深化昭通、文山等城市與滇中地區的建設步伐，并且提升滇中對沿邊城市的帶動作用。第四，密切各州市之間的溝通協作。加強各城市在基礎設施、社會服務以及產業發展等方面的溝通協作，實現城市之間的互補互促；同時降低城市發展中存在的行政壁壘，減少信息流、資金流、物流、人才流等要素在城市間的流動阻力。