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内容提要:在自组织与他组织机制的共同作用下,区域内不同规模城市逐步形成具有等级分布特征的城市体系,不同层级城市的功能等级、辐射范围及经济联系存在明显差异。基于长三角城市群的实证分析显示,上海作为区域首位城市,城市流强度突出,经济辐射范围较广,与周边城市具有较强的经济联系强度。熟悉城市体系的分布特征及功能联系,对于明确城市功能定位及发展战略、促进区域协调发展不无现实意义。
关键词:城市体系;首位度;城市流强度;断裂点;经济联系
中图分类号:F127.5 文献标识码:A 文章编号:1003-4161(2010)03-0011-05
一、引言
城市体系是一组地域邻近、功能各有分工、规模上形成等级分布的城市群体。城市间通过物资、人员、资金和信息的内部流动及与外界的开放联系,维持着城市正常运作及城市结构的有序性。对一国或地区城市体系分布结构进行描述,测度城市间的功能联系,对于科学确定城市发展定位、战略目标,引导城市体系合理分布具有重要的现实意义。
描述城市等级分布的常用模型是首位城市律和位序——规模法则。马克·杰弗逊(Jefferson, 1939)将首位城市与第二位城市的人口规模比称为首位度,一些学者在此基础上提出四城市指数、十一城市指数、城市金字塔律和二倍数规律等[1]。位序——规模法则最早由奥尔巴赫(Auerbach, 1913)提出,他观察到5个欧洲国家和美国的城市人口数据符合关系式PiRi=K。齐夫(Zipf,1949)认为发达国家城市体系的城市规模分布可表达为Pr=P1/r[2]。现在人们往往将洛特卡模型和齐夫模型结合起来:Pr=P1/rq,q的大小反映城市体系中人口分布的集中或分散程度。
对城市间功能联系的研究,最早是赖利(Reily,1931)提出的零售引力模型规律,康弗斯(Converse,1949)发展了赖利的理论,提出断裂点概念及相应的计算方法。现代意义上城市群经济联系的研究始于20世纪50年代,经过60年代的初步发展、70—80年代的丰富深化、90年代的全面发展阶段,研究领域不断深化、研究范式不断丰富[3]。不少学者开展了相关的理论和实证研究,Gustavo Garza (1999)强调美国联邦政府的城市体系政策对城市化及城市集聚空间形成的影响[4];Se-ilMun(1997)建立起城市群的人口规模、工业结构、贸易水平、土地扩展及房产发展等与城市运网结构间的相互关系模型[5]。Kobayashi (1997)以高速铁路系统建设为例探讨快速交通对城市资本、知识交流、城市规模分布、城际间相互作用等空间结构的影响,并建立多因子区际增长模型,动态模拟城市群经济联系的发展[6]。Kelly (1998)以美国100组城市数据为基础,分析城市航空运网轴——辐网络结构,揭示出城市间经济联系及腹地变化的空间特征[7];Francisco (1995)以研究通达性变化作为城市土地利用和运输系统间经济联系的评估向量,从经济学角度分析了通达性对出发地——目的地(O-D)间航量变化影响[8]。
国内学者多是对国外模型进行修正,并结合中国实际开展实证分析。周一星基于区域发展空间的非均质性,提出城市与区域城市体系的经济联系方向理论。20世纪90年代以来,国内一些学者如王德忠、李国平、周一星、陈彦光等在对区域经济联系的定量研究中,广泛应用空间相互作用的引力模型[9]。陈彦光等从城市地理系统的广义分形假设出发,推导出引力模型的幂函数形式,对基于城市引力关系的空间作用进行了相关分析和波谱分析[10]。总体来看,我国城市体系的实证研究中对分布结构的描述性分析较多,系统分析城市体系中城市间功能联系的研究还较少。长三角城市群作为世界六大城市群之一,是我国经济最为发达、发展最快、最具潜力的地区之一,区域内大中小城市已形成较为完整的城市体系。未来的“十二五”乃至更长一段时期,长三角地区要保持持续、快速发展态势,必须清楚认识该地区城市体系的分布结构及功能特征,以便充分发挥各城市的优势与特色,促进区域协调发展。
二、长三角城市体系的分布图景
城市依托于区域经济、社会、地理位置、自然环境等,受自下而上的市场机制及自上而下的政府调控、规划影响,由自组织机制与他组织机制共同推动逐步形成城市体系,并向着结构健全、功能强化的目标演进。长江三角洲具有优越的地理区位条件,交通运输条件良好,发展腹地广阔,是外商直接投资的集中地,城市体系较为发达,以下对长三角城市体系的分布图景进行描述性分析①。
(一)规模等级体系
随着一个国家或地区城市规模扩大,对应的城市数量越来越少,城市规模与城市数量呈反比。不同规模等级城市之间的关系可用以下模型来表示[11]:
αi=ri/R
βi=ρi/Ρ(1)
ki=ri/ri-1(i=1,2,3,……n)
式(1)中n为所有城市按人口规模大小划分的级别数,ri、pi分别为第i级别城市的个数与城市人口数,R、P分别为所有城市的个数与城市人口总数,αi、βi和ki分别为第i级城市的数目比重、人口比重和规模结构度。以各城市的市辖区人口数作为城市规模指标,按人口数量划分城市规模等级,得到长三角城市的规模分布体系,见表1。
表1显示,人口小于20万人的城市数量最多,若考虑1 018个建制镇,这一规模的城市数量占到全部城市数量的绝大比重;其次是人口大于20万小于50万的城市数量,占到全部城市数量的32.08%;人口规模在50万~100万及100万~200万的城市数量则相对较少。不同规模级别的城市总人口所占比重与城市规模正相关,随着城市规模级别下降,城市人口总数所占比重也呈下降趋势。另外,每一规模等级城市个数与上一级规模城市数的比例都大于1。综合来看,城市人口规模等级与城市数量显著负相关,长三角城市体系呈首位型分布。
(二)位序——规模特征
位序——规模结构从不同规模级别城市的数目与人口数量之间的关系反映城市体系发育的水平。定量分析位序——规模的模型为[1]
ργ=k·r-q(r=1,2,3,……n)(2)
式(2)中n为城市数目,r为各城市按人口从大到小排列的顺序,pr为第r个城市的人口数,k为常数,一般可取首位城市的人口数,q为大于0的待定指数。如果q≤1,说明城市体系规模分布相对均匀,规模结构呈序列型;如果q>1,说明规模结构呈首位型。
根据长三角53个县级市以上城市的人口数,以第i位城市位序的自然对数ln(r)为自变量,以第i位城市人口数的自然对数ln(Pi)为因变量,进行回归分析。得到:
Ln(Pi)=7.4323-1.2505×Ln(r)(3)
(107.1153)(-56.8625)
R2=0.9844F=3326.527P=0.0000
回归模型的判决系数高达0.9844,F统计量通过1%的显著性检验,常数项和自变量都通过T统计量的1%显著性水平检验。回归系数的符号反映出城市位序与城市人口规模之间的负相关性。
将式(3)变换为指数形式,得到长三角地区设市城市等级规模分布的模型:
Pi = 1689.6894r-1.2505(4)
若把首位城市(上海)人口数的对数值ln(P0)作为已知条件,利用除上海外其余52个城市的人口规模数据进行估计。得到回归模型为:
Ln(Pi) = Ln(1289.13)-1.1681·Ln(r)(5)
(-165.93)
R2=0.9982F=27532.66P=0.0000
将式(5)变换为指数形式,得到长三角地区的城市等级规模分布模型为:
Pi = 1289.13r-1.1684(6)
综合式(3)至式(6),几种情况下q值都大于1,说明长三角城市体系呈现出首位型分布特征。另外,从各城市的经济规模及市辖区建设用地规模等指标进行类似分析,同样发现长三角城市体系分布呈首位型分布。
综合以上几种模型的实证检验可知,长三角城市体系等级分布明显,具有一定的位序——规模特征,但整体上呈首位型分布。
三、长三角城市体系功能联系的实证分析
市场经济条件下,城市具有开放性特征且存在发展水平、定位及特色差异,城市之间必然产生人口、商品、资金、信息等要素流动,并形成与分布结构相对应的功能联系。随着区域经济社会发展,长三角城市间的功能联系越来越密切,对其进行统计测度,凸现各城市的地位及城市间联系强度、影响范围,有利于合理确定城市发展定位及未来战略。
(一) 城市流强度模型及测度
城市流是指城市间人流、物流、信息流、资金流、技术流、空间流在城市体系内发生的双向或者多向物质流现象。城市流强度反映某一城市与区域内其他城市相互作用而发生的经济社会联系的强弱,模型为[12]:
F=N·E(7)
式(7)中,F代表城市流强度,N代表城市功能效益,即城市单位外向功能量产生的实际影响,E代表城市外向功能量。如果以城市从业人员数作为城市功能量指标,则E取决于某一部门从业人员的区位商L,Lij表示i城市、j部门从业人员的区位商,计算公式为
Lij=Gij/GiGj/G (8)
若Lij<1,则i城市j部门不存在外向功能量,Eij=0;若Lij>1,则i城市j部门存在外向功能量Eij=Gij-Gi·GjG;i城市总的外向功能量为Ei=ΣjEij;i城市的功能效益Ni可用“人均GDP”表示。
根据长三角16个地级以上城市主要外向服务部门的从业人员数,计算出各城市7部门的外向功能量和外向功能总量,结果见表2。上海、南京和杭州的外向服务部门的功能总量明显大于1,表明它们已具备较强的外向功能,体现出上海作为长三角主要中心城市、南京和杭州作为两个副中心城市的综合服务职能。
将各城市的外向功能量乘以城市功能效益(人均生产总值),得到城市流强度(见图1)。上海的城市流强度明显高于其他城市,证实其无可争辩的长三角“龙头”地位;杭州和南京次之,表明两者作为该区域的副中心地位已基本确立,但苏州、无锡、宁波不可小觑,已对杭州、南京构成挑战。
图1 长三角16城市的城市流强度
(二)断裂点模型及测度
作为各城市外向功能所产生集聚能量的一种量度,城市流强度体现了城市之间相互作用的强弱。以城市流强度为参照,借助断裂点模型,可进一步确定各城市外向功能的影响范围。断裂点计算公式为[13]:
dA=DAB(1+PB/PA)(9)
式中,A、B为相邻的两城市,DAB为A、B间的距离;PA、PB分别为两城的质量因子,P可以是中心性强度,也可以是人口规模或经济规模;dA为断裂点到A城的距离。
以长三角城市间的公路里程作为城市间距离的度量指标②,以城市流强度表示各城市的质量因子,得到长三角城市之间的断裂点,具体见表3。
城市间的断裂点是两个城市对区域影响作用力达到相对均衡的分界点。将表3中城市间断裂点的位置与城市间的公里里程数相对照,发现上海与其他城市之间的断裂点明显远离上海,说明上海的影响范围最大;南京与杭州城市流强度相关不大,导致南京与杭州之间的断裂点大致位于两城市间的中心点。通过断裂点作两城间连线的垂线,并将所有垂线连接起来,再经实地修正,可确定各城市的影响区范围。
(三)经济联系强度模型及测度
经济联系强度反映区域内城市间通过人口、经济及距离形成彼此之间相互作用的强弱。计算公式为[14]:
L=PiVi·PjVjD2ij(10)
式中,L为两城市间的绝对经济联系强度,Pi、Pj分别为i城市和j城市的人口,Vi、Vj分别为i城市和j城市的经济规模,Dij为两城市之间的距离。
根据式(10),同样以城市间公路里程数作为度量城市间距离的指标,城市经济规模以生产总值来表示,得到长三角各城市间的经济联系强度见表4。
各城市间的经济联系强度既受城市人口与经济规模影响,又取决于城市间距离的远近。从表4的结果看,作为区域首位城市,上海与周边城市的经济联系强度普遍较强,特别是与近邻的苏州、无锡,由于距离较近,城市人口与经济规模也都较大,彼此间的经济联系强度尤为突出。另外,由于江苏省内城市与上海之间的距离较近,交通更为便利,它们与上海的经济联系强度明显强于浙江省内城市与上海的联系;江苏省内城市间的经济联系强度也明显高于浙江省内城市间的经济联系强度。杭州湾跨海大桥建成通车后,浙江省内一些城市之间及与上海的经济联系强度将会明显改观。
(四)进一步的讨论
城市体系的功能联系主要表现为中心城市对区域内其他城市社会、经济活动的组织与协调以及由此引起各种流的有序运动。各个城市的功能联系之所以存在明显差异,原因主要在于:
(1)城市体系中各城市本身功能量的差异。城市体系中不同等级的城市具有不一样的对外服务功能,能量等级差异明显。城市等级通常以人口规模来划分,但实际上其难以全面反映城市等级的高低,城市等级应是城市综合实力的反映,是城市在区域中发挥作用和承担分工的表现。随着经济全球化加快,城市等级地位主要取决于城市的对外服务功能。
(2)城市体系中各城市功能影响范围的大小。城市与区域相互促进,每个城市既从腹地吸取能量,又对周边地区产生辐射效应,城市规模等级显然影响着城市的吸引、辐射范围,功能量级越高,吸引和辐射范围越广。区域发展离不开城市的带动,而城市发展也需要区域腹地作为支撑。
(3)城市体系中城市之间要素联系的不同。城市不仅与周边腹地发生着相互影响,其辐射范围也可能与其他城市产生重叠,城市间不可避免地产生相互作用。不同的分工与定位,也需要城市间取长补短、相互联系。城市间的要素联系表现为人员来往、货物交换、资金划拨、信息交流等,强度大小可用这些要素联系数量的大小来表征。
四、结论及启示
城市体系发育具有阶段性特征,随着经济社会发展,一般从首位型分布逐步向序列型分布发展演化。目前,长三角城市体系属于典型的首位型分布,上海的首位城市特征突出,城市间差异仍较大。城市功能联系方面,上海的城市流强度远高于其他城市,上海与其他城市间的断裂点明显远离上海;区域逐步形成以上海为中心向周边辐射的特征,上海与距离较近且人口、经济规模较大的江苏城市之间经济联系强度较为突出,而与浙江城市间的经济联系相对较弱。
为促成长三角城市体系向序列型分布演化,推进区域协调发展,应充分利用上海城市流强度大、与其他城市经济联系强度高的优势,真正发挥其辐射带动效应。结合长三角的实际情况,本文结论不无以下方面的政策启示:(1)上海应清楚地认识到自身首位城市地位,重点发展现代服务业,增强功能量级,逐步向国际城市迈进。(2)其他城市一方面要接轨上海,接受上海的辐射带动效应,另一方面也要错位发展,充分发挥自身优势,形成自身特色。(3)促进长三角的综合发展、整体水平提升,必须真正打通城市间功能联系的通道,实现交通一体化和立体化,缩短彼此交通时间,拉近空间距离,强化经济联系。长三角城市体系等级分布与功能联系的分析和测度,对于中国众多的城市群具有典型意义,以上政策启示对于促进其他城市体系的合理分布、增强城市间功能联系同样具有借鉴价值。
基金项目:国家社科基金项目(编号:09BTJ003)、教育部人文社科一般项目(编号: 09YJA630144)、浙江省哲学社会科学规划课题(编号: 10WHXZG05Z)、浙江省高等学校人文社科重点研究基地(浙江工商大学统计学)、浙江工商大学引进人才基金项目联合资助。
注 释:
①本文的长三角地域范围包括上海、南京、苏州、无锡、常州、镇江、扬州、泰州、南通、杭州、宁波、嘉兴、湖州、绍兴、舟山、台州共16个地级以上城市的辖区,长三角城市指辖区内所有县级市以上城市。
②公路客运适宜于中短途运输,铁路、航空适宜于长途运输,而长三角各城市间相距较近,且公路体系发达、运输量大,故以公路里程数来表示城市间的距离。
参考文献:
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[作者简介]程开明(1975—),男,湖北广水人,浙江工商大学统计学院副教授,博士,硕士生导师,主要研究方向:城市与区域经济、统计方法与应用。
[收稿日期]2010-02-21
责编:汪金平;校对:启方
关键词:城市体系;首位度;城市流强度;断裂点;经济联系
中图分类号:F127.5 文献标识码:A 文章编号:1003-4161(2010)03-0011-05
一、引言
城市体系是一组地域邻近、功能各有分工、规模上形成等级分布的城市群体。城市间通过物资、人员、资金和信息的内部流动及与外界的开放联系,维持着城市正常运作及城市结构的有序性。对一国或地区城市体系分布结构进行描述,测度城市间的功能联系,对于科学确定城市发展定位、战略目标,引导城市体系合理分布具有重要的现实意义。
描述城市等级分布的常用模型是首位城市律和位序——规模法则。马克·杰弗逊(Jefferson, 1939)将首位城市与第二位城市的人口规模比称为首位度,一些学者在此基础上提出四城市指数、十一城市指数、城市金字塔律和二倍数规律等[1]。位序——规模法则最早由奥尔巴赫(Auerbach, 1913)提出,他观察到5个欧洲国家和美国的城市人口数据符合关系式PiRi=K。齐夫(Zipf,1949)认为发达国家城市体系的城市规模分布可表达为Pr=P1/r[2]。现在人们往往将洛特卡模型和齐夫模型结合起来:Pr=P1/rq,q的大小反映城市体系中人口分布的集中或分散程度。
对城市间功能联系的研究,最早是赖利(Reily,1931)提出的零售引力模型规律,康弗斯(Converse,1949)发展了赖利的理论,提出断裂点概念及相应的计算方法。现代意义上城市群经济联系的研究始于20世纪50年代,经过60年代的初步发展、70—80年代的丰富深化、90年代的全面发展阶段,研究领域不断深化、研究范式不断丰富[3]。不少学者开展了相关的理论和实证研究,Gustavo Garza (1999)强调美国联邦政府的城市体系政策对城市化及城市集聚空间形成的影响[4];Se-ilMun(1997)建立起城市群的人口规模、工业结构、贸易水平、土地扩展及房产发展等与城市运网结构间的相互关系模型[5]。Kobayashi (1997)以高速铁路系统建设为例探讨快速交通对城市资本、知识交流、城市规模分布、城际间相互作用等空间结构的影响,并建立多因子区际增长模型,动态模拟城市群经济联系的发展[6]。Kelly (1998)以美国100组城市数据为基础,分析城市航空运网轴——辐网络结构,揭示出城市间经济联系及腹地变化的空间特征[7];Francisco (1995)以研究通达性变化作为城市土地利用和运输系统间经济联系的评估向量,从经济学角度分析了通达性对出发地——目的地(O-D)间航量变化影响[8]。
国内学者多是对国外模型进行修正,并结合中国实际开展实证分析。周一星基于区域发展空间的非均质性,提出城市与区域城市体系的经济联系方向理论。20世纪90年代以来,国内一些学者如王德忠、李国平、周一星、陈彦光等在对区域经济联系的定量研究中,广泛应用空间相互作用的引力模型[9]。陈彦光等从城市地理系统的广义分形假设出发,推导出引力模型的幂函数形式,对基于城市引力关系的空间作用进行了相关分析和波谱分析[10]。总体来看,我国城市体系的实证研究中对分布结构的描述性分析较多,系统分析城市体系中城市间功能联系的研究还较少。长三角城市群作为世界六大城市群之一,是我国经济最为发达、发展最快、最具潜力的地区之一,区域内大中小城市已形成较为完整的城市体系。未来的“十二五”乃至更长一段时期,长三角地区要保持持续、快速发展态势,必须清楚认识该地区城市体系的分布结构及功能特征,以便充分发挥各城市的优势与特色,促进区域协调发展。
二、长三角城市体系的分布图景
城市依托于区域经济、社会、地理位置、自然环境等,受自下而上的市场机制及自上而下的政府调控、规划影响,由自组织机制与他组织机制共同推动逐步形成城市体系,并向着结构健全、功能强化的目标演进。长江三角洲具有优越的地理区位条件,交通运输条件良好,发展腹地广阔,是外商直接投资的集中地,城市体系较为发达,以下对长三角城市体系的分布图景进行描述性分析①。
(一)规模等级体系
随着一个国家或地区城市规模扩大,对应的城市数量越来越少,城市规模与城市数量呈反比。不同规模等级城市之间的关系可用以下模型来表示[11]:
αi=ri/R
βi=ρi/Ρ(1)
ki=ri/ri-1(i=1,2,3,……n)
式(1)中n为所有城市按人口规模大小划分的级别数,ri、pi分别为第i级别城市的个数与城市人口数,R、P分别为所有城市的个数与城市人口总数,αi、βi和ki分别为第i级城市的数目比重、人口比重和规模结构度。以各城市的市辖区人口数作为城市规模指标,按人口数量划分城市规模等级,得到长三角城市的规模分布体系,见表1。
表1显示,人口小于20万人的城市数量最多,若考虑1 018个建制镇,这一规模的城市数量占到全部城市数量的绝大比重;其次是人口大于20万小于50万的城市数量,占到全部城市数量的32.08%;人口规模在50万~100万及100万~200万的城市数量则相对较少。不同规模级别的城市总人口所占比重与城市规模正相关,随着城市规模级别下降,城市人口总数所占比重也呈下降趋势。另外,每一规模等级城市个数与上一级规模城市数的比例都大于1。综合来看,城市人口规模等级与城市数量显著负相关,长三角城市体系呈首位型分布。
(二)位序——规模特征
位序——规模结构从不同规模级别城市的数目与人口数量之间的关系反映城市体系发育的水平。定量分析位序——规模的模型为[1]
ργ=k·r-q(r=1,2,3,……n)(2)
式(2)中n为城市数目,r为各城市按人口从大到小排列的顺序,pr为第r个城市的人口数,k为常数,一般可取首位城市的人口数,q为大于0的待定指数。如果q≤1,说明城市体系规模分布相对均匀,规模结构呈序列型;如果q>1,说明规模结构呈首位型。
根据长三角53个县级市以上城市的人口数,以第i位城市位序的自然对数ln(r)为自变量,以第i位城市人口数的自然对数ln(Pi)为因变量,进行回归分析。得到:
Ln(Pi)=7.4323-1.2505×Ln(r)(3)
(107.1153)(-56.8625)
R2=0.9844F=3326.527P=0.0000
回归模型的判决系数高达0.9844,F统计量通过1%的显著性检验,常数项和自变量都通过T统计量的1%显著性水平检验。回归系数的符号反映出城市位序与城市人口规模之间的负相关性。
将式(3)变换为指数形式,得到长三角地区设市城市等级规模分布的模型:
Pi = 1689.6894r-1.2505(4)
若把首位城市(上海)人口数的对数值ln(P0)作为已知条件,利用除上海外其余52个城市的人口规模数据进行估计。得到回归模型为:
Ln(Pi) = Ln(1289.13)-1.1681·Ln(r)(5)
(-165.93)
R2=0.9982F=27532.66P=0.0000
将式(5)变换为指数形式,得到长三角地区的城市等级规模分布模型为:
Pi = 1289.13r-1.1684(6)
综合式(3)至式(6),几种情况下q值都大于1,说明长三角城市体系呈现出首位型分布特征。另外,从各城市的经济规模及市辖区建设用地规模等指标进行类似分析,同样发现长三角城市体系分布呈首位型分布。
综合以上几种模型的实证检验可知,长三角城市体系等级分布明显,具有一定的位序——规模特征,但整体上呈首位型分布。
三、长三角城市体系功能联系的实证分析
市场经济条件下,城市具有开放性特征且存在发展水平、定位及特色差异,城市之间必然产生人口、商品、资金、信息等要素流动,并形成与分布结构相对应的功能联系。随着区域经济社会发展,长三角城市间的功能联系越来越密切,对其进行统计测度,凸现各城市的地位及城市间联系强度、影响范围,有利于合理确定城市发展定位及未来战略。
(一) 城市流强度模型及测度
城市流是指城市间人流、物流、信息流、资金流、技术流、空间流在城市体系内发生的双向或者多向物质流现象。城市流强度反映某一城市与区域内其他城市相互作用而发生的经济社会联系的强弱,模型为[12]:
F=N·E(7)
式(7)中,F代表城市流强度,N代表城市功能效益,即城市单位外向功能量产生的实际影响,E代表城市外向功能量。如果以城市从业人员数作为城市功能量指标,则E取决于某一部门从业人员的区位商L,Lij表示i城市、j部门从业人员的区位商,计算公式为
Lij=Gij/GiGj/G (8)
若Lij<1,则i城市j部门不存在外向功能量,Eij=0;若Lij>1,则i城市j部门存在外向功能量Eij=Gij-Gi·GjG;i城市总的外向功能量为Ei=ΣjEij;i城市的功能效益Ni可用“人均GDP”表示。
根据长三角16个地级以上城市主要外向服务部门的从业人员数,计算出各城市7部门的外向功能量和外向功能总量,结果见表2。上海、南京和杭州的外向服务部门的功能总量明显大于1,表明它们已具备较强的外向功能,体现出上海作为长三角主要中心城市、南京和杭州作为两个副中心城市的综合服务职能。
将各城市的外向功能量乘以城市功能效益(人均生产总值),得到城市流强度(见图1)。上海的城市流强度明显高于其他城市,证实其无可争辩的长三角“龙头”地位;杭州和南京次之,表明两者作为该区域的副中心地位已基本确立,但苏州、无锡、宁波不可小觑,已对杭州、南京构成挑战。
图1 长三角16城市的城市流强度
(二)断裂点模型及测度
作为各城市外向功能所产生集聚能量的一种量度,城市流强度体现了城市之间相互作用的强弱。以城市流强度为参照,借助断裂点模型,可进一步确定各城市外向功能的影响范围。断裂点计算公式为[13]:
dA=DAB(1+PB/PA)(9)
式中,A、B为相邻的两城市,DAB为A、B间的距离;PA、PB分别为两城的质量因子,P可以是中心性强度,也可以是人口规模或经济规模;dA为断裂点到A城的距离。
以长三角城市间的公路里程作为城市间距离的度量指标②,以城市流强度表示各城市的质量因子,得到长三角城市之间的断裂点,具体见表3。
城市间的断裂点是两个城市对区域影响作用力达到相对均衡的分界点。将表3中城市间断裂点的位置与城市间的公里里程数相对照,发现上海与其他城市之间的断裂点明显远离上海,说明上海的影响范围最大;南京与杭州城市流强度相关不大,导致南京与杭州之间的断裂点大致位于两城市间的中心点。通过断裂点作两城间连线的垂线,并将所有垂线连接起来,再经实地修正,可确定各城市的影响区范围。
(三)经济联系强度模型及测度
经济联系强度反映区域内城市间通过人口、经济及距离形成彼此之间相互作用的强弱。计算公式为[14]:
L=PiVi·PjVjD2ij(10)
式中,L为两城市间的绝对经济联系强度,Pi、Pj分别为i城市和j城市的人口,Vi、Vj分别为i城市和j城市的经济规模,Dij为两城市之间的距离。
根据式(10),同样以城市间公路里程数作为度量城市间距离的指标,城市经济规模以生产总值来表示,得到长三角各城市间的经济联系强度见表4。
各城市间的经济联系强度既受城市人口与经济规模影响,又取决于城市间距离的远近。从表4的结果看,作为区域首位城市,上海与周边城市的经济联系强度普遍较强,特别是与近邻的苏州、无锡,由于距离较近,城市人口与经济规模也都较大,彼此间的经济联系强度尤为突出。另外,由于江苏省内城市与上海之间的距离较近,交通更为便利,它们与上海的经济联系强度明显强于浙江省内城市与上海的联系;江苏省内城市间的经济联系强度也明显高于浙江省内城市间的经济联系强度。杭州湾跨海大桥建成通车后,浙江省内一些城市之间及与上海的经济联系强度将会明显改观。
(四)进一步的讨论
城市体系的功能联系主要表现为中心城市对区域内其他城市社会、经济活动的组织与协调以及由此引起各种流的有序运动。各个城市的功能联系之所以存在明显差异,原因主要在于:
(1)城市体系中各城市本身功能量的差异。城市体系中不同等级的城市具有不一样的对外服务功能,能量等级差异明显。城市等级通常以人口规模来划分,但实际上其难以全面反映城市等级的高低,城市等级应是城市综合实力的反映,是城市在区域中发挥作用和承担分工的表现。随着经济全球化加快,城市等级地位主要取决于城市的对外服务功能。
(2)城市体系中各城市功能影响范围的大小。城市与区域相互促进,每个城市既从腹地吸取能量,又对周边地区产生辐射效应,城市规模等级显然影响着城市的吸引、辐射范围,功能量级越高,吸引和辐射范围越广。区域发展离不开城市的带动,而城市发展也需要区域腹地作为支撑。
(3)城市体系中城市之间要素联系的不同。城市不仅与周边腹地发生着相互影响,其辐射范围也可能与其他城市产生重叠,城市间不可避免地产生相互作用。不同的分工与定位,也需要城市间取长补短、相互联系。城市间的要素联系表现为人员来往、货物交换、资金划拨、信息交流等,强度大小可用这些要素联系数量的大小来表征。
四、结论及启示
城市体系发育具有阶段性特征,随着经济社会发展,一般从首位型分布逐步向序列型分布发展演化。目前,长三角城市体系属于典型的首位型分布,上海的首位城市特征突出,城市间差异仍较大。城市功能联系方面,上海的城市流强度远高于其他城市,上海与其他城市间的断裂点明显远离上海;区域逐步形成以上海为中心向周边辐射的特征,上海与距离较近且人口、经济规模较大的江苏城市之间经济联系强度较为突出,而与浙江城市间的经济联系相对较弱。
为促成长三角城市体系向序列型分布演化,推进区域协调发展,应充分利用上海城市流强度大、与其他城市经济联系强度高的优势,真正发挥其辐射带动效应。结合长三角的实际情况,本文结论不无以下方面的政策启示:(1)上海应清楚地认识到自身首位城市地位,重点发展现代服务业,增强功能量级,逐步向国际城市迈进。(2)其他城市一方面要接轨上海,接受上海的辐射带动效应,另一方面也要错位发展,充分发挥自身优势,形成自身特色。(3)促进长三角的综合发展、整体水平提升,必须真正打通城市间功能联系的通道,实现交通一体化和立体化,缩短彼此交通时间,拉近空间距离,强化经济联系。长三角城市体系等级分布与功能联系的分析和测度,对于中国众多的城市群具有典型意义,以上政策启示对于促进其他城市体系的合理分布、增强城市间功能联系同样具有借鉴价值。
基金项目:国家社科基金项目(编号:09BTJ003)、教育部人文社科一般项目(编号: 09YJA630144)、浙江省哲学社会科学规划课题(编号: 10WHXZG05Z)、浙江省高等学校人文社科重点研究基地(浙江工商大学统计学)、浙江工商大学引进人才基金项目联合资助。
注 释:
①本文的长三角地域范围包括上海、南京、苏州、无锡、常州、镇江、扬州、泰州、南通、杭州、宁波、嘉兴、湖州、绍兴、舟山、台州共16个地级以上城市的辖区,长三角城市指辖区内所有县级市以上城市。
②公路客运适宜于中短途运输,铁路、航空适宜于长途运输,而长三角各城市间相距较近,且公路体系发达、运输量大,故以公路里程数来表示城市间的距离。
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[作者简介]程开明(1975—),男,湖北广水人,浙江工商大学统计学院副教授,博士,硕士生导师,主要研究方向:城市与区域经济、统计方法与应用。
[收稿日期]2010-02-21
责编:汪金平;校对:启方