長江經濟帶城市經濟高質量發展時空演化分析

□文/周詩怡 姜 霞 阮子佳 譚玉環

（中南民族大學經濟學院 湖北·武漢）

［提要］ 在新時代背景下，城市經濟高質量發展是貫徹新發展理念、構建“五位一體”總格局的重要發展要求。從長江經濟帶城市高質量發展水平出發，以長江經濟帶32 個城市為樣本構建衡量城市經濟質量發展的指標體系，利用主成分分析法和莫蘭指數對城市經濟質量發展水平進行時空演化分析和測度。結果表明：城市經濟發展水平呈現總體上升趨勢，部分城市未達到高質量發展水平，城市的發展質量水平受到不同發展程度的空間區位以及所在城市群影響，并有較為明顯的集聚現象存在于經濟發展水平較高的地域。基于上述分析，從時空演化角度提出對策建議。

改革開放以來，中國經濟保持高速增長并取得了引人矚目的成就。長江經濟帶作為我國核心發展區，連接東中西部經濟發展的動脈，對全國經濟發展都具有支撐推動作用，其高質量發展有利于深度發掘中國經濟生產的內需潛力。為進一步對長江經濟帶高質量發展成果進行分析，本文在對現有文獻進行系統梳理的基礎上，基于2013～2018年長江經濟帶城市發展現狀構建相應水平測度指標，并深度剖析長江流域質量發展的空間自相關性和上、中、下游流域質量水平的時空差異分布特點，為穩定提高長江經濟帶高質量發展，形成優勢互補的高質量發展區域經濟布局和完整的經濟圈鏈條提出相關建議。

一、城市經濟高質量發展水平測度模型構建

（一）評價指標體系的設計與說明。本文參考《國家標準化發展綱要》以及2018 年《貫徹新發展理念推動高質量發展》中對于高質量發展體系的界定，以張偉、徐華、史丹、張震和馬躍及其他相關學者提出的經濟增長質量研究相關模型為基礎，參考Chow 和Li（2002）對于指標的界定，從以上學者提出的模型構建理念，依照簡潔性、通用性及可比可量化原則收集2013 年至2018 年間長江流域城市群的各指標變動數值，將各指標劃分為經濟穩定增長、經濟結構優化和經濟持續發展三類一級指標及多個二三級指標，構建長江經濟帶城市質量發展指標體系。

在一級指標中，經濟穩定增長反映民生發展和政府調控水平，具體選取GDP 增長率、人均可支配收入和失業率等指標；經濟結構優化反映不同產業的投入產出協調經濟結構的優化成果，具體選取第二、第三產業占GDP 比重、R&D 經費支出占比、專利申請授權量等指標進行衡量；經濟持續發展反映社會能源利用率、環境污染治理及醫療教育現狀，具體選取單位GDP 能耗、高等在校學生數和單位工業產值廢氣排放量等指標，如表1 所示。（表1）

（二）經濟高質量發展實證測度模型

1、數據來源與相關指標處理。本文研究數據來自2013～2018 年《中國城市統計年鑒》、《中國統計年鑒》、各城市國民經濟與社會發展統計公報、環境質量狀況公報。

在研究時間范圍上，因2020 年、2021 年的新冠肺炎疫情對經濟發展方面沖擊較大，考慮到對城市經濟高質量發展的指標分析的準確性，本文選用2013～2018 年數據進行研究。在空間范圍上，考慮數據的可獲性及研究的全面性、公平性及連貫性，在長江流域按照上、中、下游區域各選取10～11 個代表性城市，對于部分缺失數據進行spss 預測法估計或分段插值法補全。

2、主成分分析模型。參照學者方書和丁國棟對于城市群質量發展的研究方法，本文選取主成分分析法研究長江經濟帶城市經濟發展的演化過程，具體步驟如下：

第一步：均值化去量綱處理。選取均值化法去除數據量綱，在保留原始數據全部信息基礎上，消除指標量綱與量級的影響。利用均值化公式：

其中，xj為原始數據，xj為原始數據的均值，Z 為均值化后的數據。對數據均值化處理后，對所有逆向指標取絕對值，即進行趨同化處理，使指標作用趨同化。

第二步：構建指標模型。對收集所得數據使用降維分析，對標準化矩陣求相關系數矩陣：R=［rij］xp，其中：

依照信息利用率達80%以上的收集標準，收集9 個主成分進行分析，主成分分析表達式：

對9 個主成分進行加權求和作線性組合，作綜合評價函數：

其中，a1，a2，…，ap為 X 的協方差對應的特征向量，zx1+zx2+…+zxp為原始變量經過標準化處理的值。

3、空間計量模型。由于長江經濟帶內部城市群的自相關效應，以汪俠、徐曉紅對于經濟高質量發展的時空演變和區域差距研究，本文采用莫蘭指數對長江流域全局以及局部地區的高質量發展研究建立空間計量模型，對整體城市群的內在聯系進行分析，并探究局部區域是否存在顯著的集聚效應，聚焦研究長江經濟帶城市經濟高質量發展的區域效應和時空差異。

（1）空間權重矩陣構建及全局莫蘭指數Moran’s l。本文主要使用ArcGIS12.1 以及stata 距離閾值法構建地理距離矩陣。根據研究問題設定閾值d，控制鄰近空間單元的個數，設定空間權重矩陣的對角元素為0，并對空間權重矩陣進行標準化。距離閾值具體定義方法如下：

當區域i 和j 之間的距離在給定的閾值d 之內時，空間權值為1，否則為0。給定一個距離帶寬并設定在所有給定距離內的區位均被視為鄰近，對應的元素則為1，否則為0。空間自相關性使得空間中存在一定基于距離位置所測量出的某種屬性空間上的相似或者相異程度。為測量長江經濟帶各城市空間差異性以及關聯性，采用莫蘭指數Moran’s I 對觀測數據空間上的潛在依賴性進行測量。

莫蘭指數Moran’s I 定義為：

其中，n 代表地區總數，wij為空間權重矩陣，s2為樣本方差，xi為隨機變量x 在第i 個地區的觀察值為隨機變量x 在總地區的平均觀察值，在沒有空間自相關性的假設下，構建的標準正態統計量為：

Moran’s I 的取值在［-1，1］之間，正值表示空間單元屬性之間存在集聚效應，高值與高值鄰接表現為空間正自相關，接近于1 則表示相似的屬性集聚在一起；負值則表示空間單元屬性之間存在分散效應，低值與低值鄰接表現為空間負自相關，接近于-1 則表示屬性相異的集聚在一起；在Moran’s I 取值為0 時表示為空間中各個單位呈現出隨機分布的特性，即不存在空間自相關性。

（2）局部莫蘭指數Moran’s l。本文仍基于長江經濟帶32 個城市在2013～2018 年的數據進行實驗。全局空間自相關分析的計算公式于上文論證，局部空間自相關分析計算公式為：

二、長江經濟帶城市經濟高質量發展水平及時空演化分析

（一）時間維度分析。依據前文長江流域城市經濟質量評價指標權重體系，通過測算公式（1）～（5）計算 32 個地級市 2013～2018 年經濟質量發展主成分模型，對總體城市得分進行排序得到城市排名，結果見表 2。（表 2）

表2 長江經濟帶城市經濟發展水平主成分得分（部分）一覽表

1、城市經濟發展質量總體呈上升趨勢。從時間角度出發，將2013～2018 年六年總體指標的波動分為兩個周期：第一個周期為2012～2015年，城市質量得分存在短暫的波動；第二個周期為2016～2018 年，長江經濟帶城市群通過整合資源、利用優越的區位條件建立起全新的長江流域經濟一體化格局，相應的經濟質量評價指數也在逐年升高。綜合來看，長江經濟帶城市評價指數數值隨年份增長而增加，其中2013～2014 年波動較大，2015 年均值最低為0.58，并在之后表現為平穩增長。總體來看，2013 年32 個城市平均分為0.66，到2016 年平均分為0.82，最后上升至2018 年的1.1，總漲幅達35%，實現了較為穩定的長期增長。

從城市經濟增長質量排序角度，將城市的發展狀況分為三類，以0.709、0.688 作為閾值劃分32 個城市為經濟發展水平優秀、平均以及待提升三個類別，在下文中以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作為代稱。

2、不同類型城市發展存在差距。具體來看，測算中綜合排名前十且被評定為經濟發展水平優秀的Ⅰ類城市有上海、常州、南京、寧波、杭州、武漢、成都、南通、無錫和蘇州。該類城市大多綜合實力強、經濟發展質量較優、經濟結構穩定，有較強的城市競爭力和優越的空間區位，有著優良的經濟發展結構以及可持續的城市經濟發展系統；排名占據中等水平的Ⅱ類城市包括長沙、重慶、溫州、嘉興、紹興、金華、岳陽、臺州、株洲、徐州。該類城市多為近年來獲得了長足發展的城市，多以中大型城市為主，但距經濟高質量發展優秀水平仍存在差距；閾值0.688 后劃分為經濟質量發展水平待提升等級，以鹽城、贛州、常德、揚州、上饒、襄陽、湖州、九江、南昌、衡陽、宜昌以及綿陽等城市為主，該類城市多為內陸城市，擁有完整經濟結構但仍需得到進一步改善，如存在產業結構單一、產業發展狀況不平衡、經濟發展動力不足等，因此城市經濟高質量發展仍有很大空間。

將經濟發展質量優秀的城市按照區域位置選取部分進行代表性分析：第Ⅰ類城市群中位于長江中下游的城市占比達到80%，上游地區城市如成都雖然在2013～2018 年間高質量發展分數有所起伏，但基本穩定于0.70 以上，且6 年排序變動幅度不大；第Ⅱ類城市在2013～2018 年質量發展水平較為一致，6 年平均綜合質量得分在0.6～0.85 區間內波動。以嘉興市為例，該城市質量得分從2013 年的0.6353 大約增長一倍至2018 年的1.1646，期間增長呈現W 形波動，但總體發展水平基本保持良好上升；對于第Ⅲ類城市，2013～2018 年主成分得分整體較低，維持于0.6～0.85 之間。在2015～2016 年間揚州出現小幅度的下降，但在2017 年后得分逐漸回升。第Ⅲ類城市在經濟增長、經濟結構優化和經濟可持續發展三個方面發展較為平均，但在經濟結構優化和可持續發展方面推動力不足，因此對于第Ⅲ類城市保持經濟穩步增長仍是必需，在此基礎上將發展重心轉移到經濟結構優化和經濟可持續方面，不斷向Ⅱ類城市發展靠近。

表 3 2013～2018 年莫蘭指數 Moran’s I 一覽表

（二）空間維度分析

1、全局莫蘭自相關分析。本文構建關于32 個城市的空間矩陣并利用莫蘭指數研究全局空間性，使用對應概率值p-value 以衡量全局空間性的顯著程度。利用2013～2018 年各城市經濟發展評價指數計算出的各城市經濟高質量發展水平莫蘭指數Moran’s I，結果見表3。（表3）

莫蘭指數在一定范圍內可以有效地衡量經濟發展指數對于城市之間空間相關聯性的影響，根據近些年文獻中多數學者采用的空間計量經濟學p 值檢驗標準和GeoDa 計算結果，長江經濟帶城市群發展相似的地區在空間上呈現出集聚分布，且不同地域的經濟高質量發展水平都存在相應的正向空間依賴效應，各城市的發展存在著相互作用，因此聯系緊密。

將長江經濟帶6 年時空差異變化情況分為兩大部分，即2013～2014 年和2015～2018 年。2013～2014 年間莫蘭指數呈現出增長趨勢，呈現出正向聚集效應，此時資金要素流動活躍且經濟發展質量越高的城市越容易產生集聚現象。2015～2018 年間莫蘭指數呈現出下降趨勢，雖然整體集聚上的空間聯系減弱，但從整體上看仍保持一定相關性。從區域經濟向流域經濟的轉型將改變以往的經濟發展模式，發展的轉型成果體現在不斷縮小的空間差異上。

對2013～2018 年長江經濟帶進行全局時間上的經濟高質量發展演化分析，直觀地看出演化過程，本文截取部分lisa 圖加以分析，結果見圖1。（圖1）

圖1 長江經濟帶全局lisa 圖

根據莫蘭指數I 值結果反映具體區域間的空間聯系程度，得到4種不同效應分布的情況：

（1）高高H-H 集聚：上海、蘇州、南京等城市及周圍城市群呈現片狀高質量集聚，說明該類城市群在經濟增長、經濟結構優化及經濟可持續三個方面協同發展且效益較高。這些城市多位于長三角貿易自由區，在經濟結構上最先實行優化改革，同時借助空間溢出效應和技術溢出效應帶動周邊地區，輻射范圍廣。

（2）高低H-L 集聚：這部分區域中有少數低質量水平的城市散落在高質量城市附近，該類型多集中于省會城市附近，存在經濟發展不平衡或相像的城市發展相互制約的現象。在2013～2018 年發展期間，此現象多集中于武漢、長沙兩市附近，在2015 年后，南昌市、成都市也出現該類現象，說明高質量發展城市對周圍城市有明顯帶動作用。截至2018 年，輻射效應暫未達到最大化。

（3）低高L-H 集聚：該類集聚區域分布有高質量發展城市和低質量發展城市，且在數量上后者居多。此類集聚現象多集中于內陸地區，如綿陽、襄陽、岳陽等地。受地理位置、自然資源及要素分布的影響，這些城市不能充分接收主要高質量城市帶來的集聚效應，在高質量發展測度的三個方面未能協調發展，且至少有一個方面落后于周邊城市。

（4）低低L-L 集聚：該類城市多集中于偏離省會的地區，如衡陽、株洲、九江等。該類城市經濟高質量發展水平偏低，在2013～2015 年間，集聚效應每年都在發生變化，總體趨勢為低低集聚下降。（表4）

表4 2013～2018 年長江經濟帶全局lisa 一覽表

2、局部莫蘭自相關分析。為進一步分析局部地區具體城市以及探究城市群間是否存在關聯性，本文借助局部莫蘭指數對各地的集聚現象進行分析。選取2018 年原始指數作為觀測對象，將長江地區32 個城市分為上、中、下游三個地區分別建立莫蘭指數模型，三個地區莫蘭指數均為正值且通過95%的顯著性檢驗，證明了長江上、中、下游存在空間正相關，有較高的關聯性。

根據地理位置的劃分，本文依次對2018 年長江經濟帶上、中、下游城市群的經濟高質量發展空間集聚效應進行lisa 圖分析。局部圖如圖 2、圖 3、圖 4 所示。（圖 2、圖 3、圖 4）

圖2 長江上游城市群lisa 圖

圖3 長江中游城市群lisa 圖

圖4 長江下游城市群lisa 圖

對于上游城市群而言，重慶市作為上游區域核心城市在空間上呈現出高-高集聚，其相鄰城市群成都市和綿陽市呈現高-低空間集聚效應，說明高質量發展水平在一定程度上具有空間依賴性，高質量城市可驅動周邊城市質量發展。

中游城市群以武漢市和長沙市為主要高-高集聚區，有地理位置相距較近且高質量發展水平較高的特點，因周邊城市空間效應不顯著，存在發展兩極化現象。浙江省內位于中游區域的城市群質量發展空間效應良好，總體梯度表現為中心-外圍結構，即以紹興市和金華市高-低集聚區為中心，湖州市和嘉興市高質量發展較次。

長江下游整體呈現出以上海市為核心的高-高集聚，表現為網狀擴散的狀態。杭州市、無錫市為高-低集聚區，由于生產要素以及勞動力資本存在導向型，因此周圍區域發展狀態有所提升，如常州市、揚州市在一定程度上受到城市虹吸效應的影響。下游地區整體發展在長江經濟帶中處于優秀水平，城市發展差異性較小、協同效應較強，并在空間上表現出中心效應。

三、政策建議

通過上述城市質量發展的時空演化實證，發現長江經濟帶城市高質量發展隨著時間的變化呈現短期內波動性變化，但總體保持穩步增長的趨勢。上、中、下游各區域城市發展在時間上存在差異性，因發展著力點不同導致增長速度在不同年份存在不同，但整體趨向良好；從空間演化角度上分析，長江經濟帶城市經濟發展空間上分布不均，總體呈現出城市群集聚效應和中心城市輻射的特點，主要表現在高質量發展城市主要集中于中心城市，區域內集聚程度逐級遞減，且高質量城市群多集中于中下游區域，城市發展質量呈現由東向西遞減趨勢。

根據上述研究結論，本文提出以下有助于提高長江經濟帶質量發展的相關建議：第一，合理擴大投資，扶持重點產業。當務之急在于將投資重點轉向可持續性高、潛力性大的產業，拉動長江經濟帶消費內需。同時，在投資過程中注重區別性和協調性并重，降低因為過于注重某一方面某一地區的投資而帶來物價不穩定的風險。第二，健全交通運輸體系，促進產業轉型升級。增強長江流域干線航運能力，升級分流航運通道，與此同時，統籌鐵路、公路和航空樞紐，促進長江經濟帶城市群之間資源要素流通速度，形成重點明確的有序產業轉移鏈條，鼓勵資本密集型及技術導向型產業向中上游經濟帶轉移，提高長江產業梯度轉移效果。第三，持續完善多樣化發展體系，打造依托于長江的可持續發展城市群。鼓勵建立以城市群為核心的一體化教育板塊，對人才教育進行多樣化分流，培養不同就業導向人才，完善現代化職業教育整體培養方案。各地區因地制宜發展具有地方特色的職業學校對口地方特色企業，發揮技能獨特性。培養管理人才和技術人才，尤其是要加大上游地區吸引人才的力度，推進產城融合。第四，遵循區域經濟規律，協調城市群間發展的不平衡。在上述研究中，經濟差距擴大成為區域發展不平衡的顯著趨勢，因此發展狀態與城市結合必不可缺。下游城市重點發展知識密集型和技術密集型產業，上游城市則利用當地比較優勢與引進技術相結合，各區域發揮本土優勢縮小差距，推動整體區域協調發展。