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城市群(都市圈)

基于邊際K函數(shù)的長(zhǎng)三角地區(qū)城市群經(jīng)濟(jì)空間劃分時(shí)間: 2015-11-27信息來(lái)源:葛瑩,John Miron,蒲英霞,趙慧慧,李云婷 作者:fh_admin 責(zé)編:


1 引言
    近年來(lái),經(jīng)濟(jì)全球化加快了長(zhǎng)三角地區(qū)城市化進(jìn)程,城市體系的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化,最為突出的是城市群的涌現(xiàn)[1]。城市群對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有重要作用,它的出現(xiàn)源于追求集聚效應(yīng)的城市在空間上聚集。這種集聚效應(yīng)的好處是,城市群具有共享基礎(chǔ)設(shè)施、知識(shí)溢出和勞動(dòng)力市場(chǎng)等正的外部性,提高了群聚區(qū)域內(nèi)各城市的競(jìng)爭(zhēng)力,從而促進(jìn)城市群的發(fā)展和壯大[2]。正因?yàn)槿绱?,目前城市群研究已成為?guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)[3]。根據(jù)方創(chuàng)琳城市群文獻(xiàn)綜述[4],關(guān)于城市群地域范圍的識(shí)別研究,主要圍繞城市群范圍識(shí)別[5-6]和城市群空間范圍[7-9]兩個(gè)方面展開。
    城市群是指不同性質(zhì)、類型和等級(jí)規(guī)模的城市在特定地域范圍內(nèi)的空間集聚[10]。在城市群內(nèi)部,城市的空間集聚程度各不相同,由此引致城市集聚效應(yīng)強(qiáng)度的差異。從城市經(jīng)濟(jì)學(xué)和新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)角度看[11-12],當(dāng)城市的空間集聚達(dá)到一定程度時(shí),城市“擁擠成本”產(chǎn)生的負(fù)外部效應(yīng)正好抵消城市集聚效應(yīng)產(chǎn)生的正外部效應(yīng),于是城市在空間上便由聚集走向分散。這兩類外部效應(yīng)會(huì)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)施加影響力,改變著城市群的經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu),所以探討城市群的經(jīng)濟(jì)空間劃分勢(shì)必要測(cè)算城市的空間集聚程度,以下簡(jiǎn)稱為城市的集聚度。
    在城市的集聚度測(cè)算方面,Getis 運(yùn)用Ripley's K函數(shù)估算了1970 年美國(guó)芝加哥城市內(nèi)部的人口集聚度[13]。許學(xué)強(qiáng)和葉嘉安采用最近鄰分析法估算城市的集聚度,以檢驗(yàn)1978 年中國(guó)城鎮(zhèn)區(qū)位是否屬于集聚型分布[14]。顧朝林采用空間點(diǎn)模式分析,通過(guò)隨機(jī)分布模型計(jì)算中國(guó)各省區(qū)1985 年城市的集聚度,據(jù)此識(shí)別城市群[15]。Ioannides 和Overman運(yùn)用非參數(shù)核密度法估計(jì)美國(guó)1900-1990 年期間城市的集聚度[16]。楊國(guó)安和甘國(guó)輝利用最近鄰距離和空間自相關(guān)等定量方法,對(duì)中國(guó)1985 年和2001 年城鎮(zhèn)體系的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析[17]。李震等沿用顧朝林的思路,在考察中國(guó)城市區(qū)位集聚度的同時(shí),還引入城市規(guī)模變量來(lái)探討城鎮(zhèn)體系地域空間結(jié)構(gòu)的劃分,只不過(guò)作者利用牛頓力學(xué)方程改進(jìn)了隨機(jī)分布模型來(lái)識(shí)別2002 年中國(guó)的城市群[18]。Wong 和Lee 采用點(diǎn)模式分析方法對(duì)美國(guó)俄亥俄州
城市空間分布模式進(jìn)行全方位探索[19]。王麗等通過(guò)市場(chǎng)潛力模型測(cè)算城市作用程度,再通過(guò)聚類分析識(shí)別2009 年中國(guó)的城市群[9]。湯放華等借助引力模型結(jié)合社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法對(duì)長(zhǎng)江中游城市群經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)度,以此識(shí)別城市群的凝聚子群[20]。李佳洺等采用城市基尼指數(shù)和首位城市集聚度兩種方法對(duì)城市集聚程度進(jìn)行估算和分析[21]。從已有文獻(xiàn)來(lái)看,以城市的集聚度為指標(biāo),采取空間點(diǎn)模式分析來(lái)探討城市群的經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)研究尚不多見。
   城市的集聚效應(yīng)對(duì)城市群的經(jīng)濟(jì)空間劃分有著不可忽視的影響力,然而目前城市的集聚度估計(jì)差異卻很大。更深入分析后發(fā)現(xiàn),這些研究有兩方面的問(wèn)題值得進(jìn)一步探討:一是測(cè)度指標(biāo)的選取,即采用何種指標(biāo)考察城市的集聚度大小,是選擇單一尺度的指標(biāo),還是多尺度的指標(biāo)來(lái)劃分城市群的經(jīng)濟(jì)空間;二是集聚尺度的確定,集聚效應(yīng)是距離函數(shù),在地域空間上具有一定的影響范圍,如何確定城市集聚度的臨界點(diǎn),進(jìn)而劃分城市群的經(jīng)濟(jì)空間值得研究。
    就空間點(diǎn)模式分析而言,多數(shù)傳統(tǒng)方法只提供單一觀測(cè)尺度的統(tǒng)計(jì)量,很少有多尺度統(tǒng)計(jì)量的測(cè)定,所以鮮有研究關(guān)注到城市聚集會(huì)同時(shí)產(chǎn)生正、負(fù)兩種截然相反的外部性。前者增強(qiáng)城市的集聚效應(yīng),而后者卻減弱城市的集聚效應(yīng)。當(dāng)邊際上這兩種外部性正好抵消時(shí),城市的集聚效應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到峰值,此時(shí)城市區(qū)域布局的空間模式最優(yōu)。換言之,隨著城市間距離的增加,城市的邊際集聚先增強(qiáng)后減弱,暗示城市的邊際集聚存在極值點(diǎn)[22]。因此,僅將目光停留在單一或有限空間尺度來(lái)討論城市的集聚度,很難發(fā)現(xiàn)城市群的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu),需要以多尺度指標(biāo)為基礎(chǔ)的全域性視角來(lái)考察城市的集聚度。
    本文將以城市的集聚度和邊際集聚為指標(biāo),通過(guò)空間點(diǎn)模式分析方法的應(yīng)用,多尺度地考察城市的集聚效應(yīng),探索城市區(qū)域布局的空間集聚特征與城市群的經(jīng)濟(jì)空間劃分間的關(guān)系。我們認(rèn)為,如果城市的邊際集聚存在極值點(diǎn)的話,就一定會(huì)在城市區(qū)域格局的檢驗(yàn)中顯現(xiàn)出來(lái)。本文的貢獻(xiàn)在于提出一種城市集聚效應(yīng)的定量測(cè)度方法,并以長(zhǎng)三角地區(qū)城市群為例,利用中國(guó)2010 年人口普查分縣資料,全域和局域考察相結(jié)合,在引入城市規(guī)模的異質(zhì)性基礎(chǔ)上,多尺度地估算城市的集聚度,并找出城市的邊際集聚極值點(diǎn),據(jù)此劃分城市集聚效應(yīng)的空間影響范圍,識(shí)別長(zhǎng)三角城市群的經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu),有針對(duì)性地對(duì)研究區(qū)城市群的發(fā)展做出評(píng)價(jià)和比較。
 
2 數(shù)據(jù)來(lái)源及其處理

   所選樣本是長(zhǎng)三角地區(qū)(即上海市、江蘇省和浙江?。?縣級(jí)及其以上城市。從中國(guó)現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看,《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》對(duì)地級(jí)市分別列出“地區(qū)”和“市區(qū)”兩項(xiàng),而“地區(qū)”包括市區(qū)和下轄縣、縣級(jí)市。因此,本文所指的城市是直轄市、省會(huì)城市和地級(jí)市的市區(qū)及其下轄縣、縣級(jí)市,共計(jì)135 個(gè)樣本。與所選樣本相對(duì)應(yīng),采用市區(qū)非農(nóng)人口數(shù)作為城市規(guī)模的度量,數(shù)據(jù)來(lái)源是公開出版的《中國(guó)2010 年人口普查分縣資料》[23],以及長(zhǎng)三角地區(qū)各?。ㄊ校?2010 年《統(tǒng)計(jì)年鑒》[24-26]。
   在《國(guó)務(wù)院關(guān)于調(diào)整城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)的通知》[27]上,以城區(qū)常住人口為統(tǒng)計(jì)口徑,中國(guó)城市分類如下:① 超大城市(1000 萬(wàn)以上);② 特大城市(500~1000 萬(wàn));③I 型大城市(300~500萬(wàn));④ II 型大城市(100~300萬(wàn));⑤ 中等城市(50~100萬(wàn));⑥ I型小城市(20~50 萬(wàn));⑦ II 型小城市(20 萬(wàn)以下)。若按此標(biāo)準(zhǔn)來(lái)算,在2010 年長(zhǎng)三角地區(qū)135 座縣級(jí)及以上城市中,超大城市1 座,特大城市2 座,I 型大城市1 座,II 型大城市13 座,中等城市29 座,I 型小城市63 座和II 型小城市26 座。在城市人口分布上,全區(qū)超大城市人口占城市總?cè)丝诘谋戎貫?9.9%,特大城市為10.8%,I 型大城市為3.3%,II型大城市為21.4%,100 萬(wàn)人以下的城市只占全區(qū)城市人口的比重不足45%。至今,長(zhǎng)三角地區(qū)已形成包括超大城市、特大城市、大城市、中等城市、中小城市和小城市在內(nèi)的
較為完整的城市體系。
    在詳細(xì)論述本文提出的方法之前,先對(duì)假設(shè)做簡(jiǎn)單的說(shuō)明。利用GIS 工具,將每一個(gè)城市無(wú)論其規(guī)模大小,在圖上被標(biāo)識(shí)為一個(gè)點(diǎn),依據(jù)城市政府駐地采集區(qū)位坐標(biāo)。為了反映城市人口規(guī)模對(duì)城市地域空間結(jié)構(gòu)的影響程度,將城市規(guī)模作為點(diǎn)狀要素的屬性參與估計(jì)。長(zhǎng)三角地區(qū)行政邊界矢量數(shù)據(jù)來(lái)自1:400萬(wàn)中國(guó)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。

3 城市群空間模式的分析

3.1 城市的集聚度測(cè)定
    集聚效應(yīng)是一種無(wú)形變量,無(wú)法直接進(jìn)行測(cè)度,引入集聚度作為城市集聚效應(yīng)的間接度量指標(biāo),一般可通過(guò)Ripley's K 函數(shù)[28-29]測(cè)算城市的區(qū)位分布來(lái)獲得城市的集聚度[30]。在本文中,關(guān)于Ripley's K 函數(shù)形式,主要參考《Perspectives on Spatial Data Analysis》[31]一書。該函數(shù)形式的不同之處在于:① 通過(guò)將城市人口規(guī)模納入函數(shù)可以考慮各城市的異質(zhì)性;② 通過(guò)從函數(shù)中去除研究區(qū)面積變量來(lái)解決K函數(shù)失真的問(wèn)題。
假設(shè)在特定地域范圍內(nèi)有N個(gè)城市,且每個(gè)城市的人口規(guī)模分別為xi (i = 1, 2, …, N),采用d 個(gè)空間尺度來(lái)衡量城市的集聚度。Ripley's K函數(shù)形式是:
式中: xij (d) 表示城市j 位于以城市i 為圓心,以d 為半徑的鄰域內(nèi)人口規(guī)模;xi、xj分別表示城市i 和城市j 的規(guī)模,i ≠ j 表示任何城市的集聚效應(yīng)不能預(yù)測(cè)自身。
    Ripley's K函數(shù)是一種全域統(tǒng)計(jì)指標(biāo),度量城市j 選址在以城市i 為圓心,距離d 為半徑的圓內(nèi)的概率,能反映不同空間尺度上城市的集聚度的整體變化趨勢(shì),能夠度量地理上鄰近的其他城市的人口規(guī)模對(duì)某一城市吸引人口流入的影響程度,也可以認(rèn)為是度量了一種城市的集聚效應(yīng)。若令xi=1 (i = 1, 2, …, N),則式(1) 簡(jiǎn)化為:

式中參數(shù)解釋同式(1)。該公式能度量城市區(qū)位的集聚度,說(shuō)明在特定地域范圍內(nèi)城市區(qū)位的空間分布格局。本文采用蒙特卡洛法判斷式(1) 和式(2) 的顯著性[32]。通過(guò)模擬運(yùn)算,在給定顯著性水平下,得到K函數(shù)置信區(qū)間的上下限,也稱之為包絡(luò)線。總的來(lái)說(shuō),若K函數(shù)曲線位于包絡(luò)線上方,則表示城市分布在空間上顯著集聚。K函數(shù)值越大,城市的集聚度越強(qiáng)。反之,若K函數(shù)曲線位于包絡(luò)線下方,則表示城市分布在空間上顯著分散。K函數(shù)值越小,城市的分散度越強(qiáng),而城市的集聚度越弱。僅當(dāng)K函數(shù)曲線位于包絡(luò)線內(nèi),則城市分布在空間上隨機(jī)分布。
    為了考察長(zhǎng)三角地區(qū)城市的集聚度,以研究區(qū)域?yàn)檫吔纾悦總€(gè)城市區(qū)位為圓心,以10 km為起始距離,以10 km為一個(gè)觀測(cè)單位,不斷增加距離尺度,直到觀測(cè)尺度達(dá)到300 km 為止。在給定顯著性水平1%下,每個(gè)尺度模擬1000 次,利用式(1) 和式(2) 得到K函數(shù)觀測(cè)值及其顯著性。為簡(jiǎn)單起見,將空間尺度縮小100 km來(lái)討論K函數(shù)值與空間尺度d 之間的關(guān)系(圖1)。
    由圖1 可知,在所有觀測(cè)尺度上,K函數(shù)曲線全部位于包絡(luò)線范圍內(nèi)。但隨著空間尺度的增加,K函數(shù)曲線上升速度明顯加快。這表明,從集聚度的總體趨勢(shì)來(lái)看,長(zhǎng)三角地區(qū)無(wú)論是城市區(qū)位還是城市規(guī)模的空間格局均屬于隨機(jī)型分布,但城市的集聚度呈上升趨勢(shì)??臻g尺度越大,則城市的集聚現(xiàn)象越明顯。比較圖1a 和圖1b,城市規(guī)模的集聚度略大于城市區(qū)位的集聚度,表明城市規(guī)模對(duì)城市的集聚效應(yīng)具有正向影響力。
   進(jìn)一步觀察后發(fā)現(xiàn),城市在小尺度上趨向于隨機(jī)分布,而在大尺度上逐步趨向于集聚分布。這從一個(gè)側(cè)面反映了當(dāng)前中國(guó)城市化政策——“行政區(qū)劃兼并”的影響。自2000 年以來(lái),為了壯大中心城市、培育區(qū)域經(jīng)濟(jì),許多地區(qū)進(jìn)行了“撤縣(市) 設(shè)區(qū)”的區(qū)劃調(diào)整,絕大多數(shù)發(fā)生在長(zhǎng)三角地區(qū)[33]。這種都市區(qū)治理政策的實(shí)施,擴(kuò)大了中城市的發(fā)展空間,同時(shí)減少了周邊縣(市) 的數(shù)量。另一方面,改革開放以來(lái),長(zhǎng)三角地區(qū)形成了以上海為經(jīng)濟(jì)核心的多中心城市群[34]。無(wú)論是從數(shù)值還是從趨勢(shì)上判斷,長(zhǎng)三角地區(qū)城市空間分布格局呈現(xiàn)“小隨機(jī)、大集聚”的局面。

3.2 集聚尺度的確定
    由式(1) 和式(2) 可知,集聚度指標(biāo)揭示了在特定地域范圍內(nèi)城市分布的一種總體變化趨勢(shì)。仔細(xì)分析圖1 后發(fā)現(xiàn),在10 km和300 km距離間,雖然K值持續(xù)增加,但增幅卻在減少。根據(jù)城市經(jīng)濟(jì)學(xué)理論,當(dāng)K值增幅為0 時(shí),城市的單位集聚度取得極大值,此時(shí)城市地域空間模式最優(yōu)[35]。究竟如何求取這個(gè)極大值呢?本文嘗試引入新古典
經(jīng)濟(jì)學(xué)的邊際分析法解決該問(wèn)題[36]。


    再構(gòu)造一個(gè)指標(biāo)——邊際集聚,度量城市的邊際集聚的差異,指的是城市的集聚度隨空間尺度變化而變化的程度,即空間尺度變化一個(gè)距離單位,城市集聚的平均程度因此而改變的量。邊際集聚MKi (i = 1, 2, …, N) 定義如下:

式中:Ki表示空間尺度di下估計(jì)的K函數(shù)值,且令K1 = 0。由此可知,d、K和MK都是離散的觀測(cè)值。
    如同圖1,也將空間尺度縮小100 km來(lái)討論城市的邊際集聚差異與空間尺度間的關(guān)系(圖2)。在圖2 中,離散點(diǎn)表示不同尺度下城市的邊際集聚值,實(shí)線表示對(duì)邊際集聚離散點(diǎn)的曲線擬合。通過(guò)圖2a 和2b 可以清楚地看到,在長(zhǎng)三角地區(qū),城市邊際集聚MK與空間尺度d 呈非線性相關(guān),且曲線向下。空間尺度從10 km增加到300 km,城市的邊際集聚首先隨著空間尺度的增加而急劇上升,在達(dá)到峰值之后緩慢下降,空間尺度與邊際集聚的關(guān)系呈倒U型變化。因此,對(duì)于具有凸的邊際集聚的城市空間分布,一定會(huì)存在邊際集聚的最優(yōu)值。
    微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中一般采用邊際分析法解決最優(yōu)化問(wèn)題。在利用邊際分析法解決最優(yōu)化問(wèn)題時(shí),首先用連續(xù)函數(shù)對(duì)離散數(shù)列進(jìn)行曲線擬合。本文選取兩種常用的二次多項(xiàng)式
(模型1) 和三次多項(xiàng)式(模型2) 進(jìn)行曲線擬合。多項(xiàng)式模型如下:
式中:A0、A1、A2和A3為待定參數(shù)。借助Stata 軟件對(duì)城市區(qū)位和城市規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性最優(yōu)擬合,得到回歸結(jié)果(表1)。
    比較兩個(gè)模型的判定系數(shù)和調(diào)整的判定系數(shù),無(wú)論是城市區(qū)位還是城市規(guī)模,邊際集聚曲線的三次多項(xiàng)式擬合效果更好,且待定參數(shù)全部顯著,于是得到最優(yōu)回歸方程分別為:
以及
上述模型為曲線回歸,說(shuō)明邊際集聚MK與空間尺度d 存在高度的正相關(guān)性。
    在本文中,利用邊際分析法求取上述函數(shù)在邊際點(diǎn)上的極值,研究城市邊際集聚在某一空間尺度上遞增或遞減變動(dòng)的規(guī)律,這種邊際點(diǎn)的函數(shù)值就是極大值或極小值,邊際點(diǎn)的空間尺度是作出判斷并加以取舍的城市的集聚度的最大值。在本文中,對(duì)于上述兩個(gè)擬合曲線,分別可求得d ≈ 173 km 和d ≈ 185 km 時(shí),MK的邊際值為零,也就是
MK取得最優(yōu)值,即在空間尺度d約為173 km或185 km處,城市的邊際集聚最大,分別等于2.365 和2.541。
   同時(shí),也看到當(dāng)d < 173 km 或d < 185km時(shí),空間尺度很小的變化可大幅提高城市的集聚度,但增加的幅度隨著空間尺度的增加而減緩,城市集聚的正外部性仍大于負(fù)外部性;而當(dāng)d > 173 km或d > 185 km時(shí),空間尺度很小的變化卻大幅降低城市的集聚度,減少的幅度隨著空間尺度的增加而減緩,城市集聚的負(fù)外部性已經(jīng)超出正外部性。也就是說(shuō),當(dāng)城市間的平均距離等于173 km和185 km時(shí),城市的集聚效應(yīng)達(dá)到最高點(diǎn),此時(shí)城市區(qū)域布局的空間模式最優(yōu)。
3.3 局域集聚度的測(cè)算
    Fujita 和Thisse 認(rèn)為,在國(guó)家或地區(qū)層面上,城市的空間布局具有“中心—外圍”二元結(jié)構(gòu)[37]。也就是說(shuō),中心與外圍地區(qū)存在著不平等的發(fā)展關(guān)系,中心地區(qū)獲得更快地發(fā)展,而外圍地區(qū)發(fā)展相對(duì)較緩慢。于是,當(dāng)d ≈ 185 km,在城市區(qū)域布局的最優(yōu)空間模式下,長(zhǎng)三角地區(qū)是否會(huì)出現(xiàn)類似的“二元”空間結(jié)構(gòu)?為了回答這個(gè)問(wèn)題,本文參照局域自相關(guān)的分解方法[38],將式(1) 分解為局域K函數(shù),以考察某一空間尺度下每一個(gè)城市的集聚度。局域K函數(shù)的計(jì)算公式如下:
式中:Ki表示城市i 集聚度,其他參數(shù)的解釋同式(1)。由上可知,城市規(guī)模集聚的最優(yōu)空間模式出現(xiàn)在d ≈ 185 km處,于是將該值代入式(7) 計(jì)算局域K函數(shù)。
    為了直觀地了解長(zhǎng)三角地區(qū)城市集聚的空間局域差異,分別選擇城市規(guī)模的局域K函數(shù)值排序前10 位和后10 位城市的相關(guān)數(shù)據(jù)加以整理,列于表2 中。
    通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),排序前10 位的城市全部位于長(zhǎng)三角地區(qū)中部——環(huán)太湖和長(zhǎng)江以南。除了長(zhǎng)興縣和安吉縣,其余8 座全部是大城市,占全區(qū)非農(nóng)人口的12.7%。這10 座城市的人均GDP全部在4 萬(wàn)元以上,形成長(zhǎng)三角地區(qū)城市群的經(jīng)濟(jì)“中心”。處在如此的核心區(qū)域,即便是城市規(guī)模較小的長(zhǎng)興縣和安吉縣,也具有較好的集聚效應(yīng)和發(fā)展動(dòng)
力。該結(jié)論與王小魯和夏小林的研究基本吻合[39],規(guī)模在100 萬(wàn)至400 萬(wàn)人之間的城市,集聚效應(yīng)最高。超出這個(gè)規(guī)模區(qū)間,集聚效應(yīng)逐漸減少,而規(guī)模小于10 萬(wàn)人的城市,則無(wú)法發(fā)現(xiàn)集聚效應(yīng)。
    直觀理解,如果長(zhǎng)三角地區(qū)城市的集聚效應(yīng)存在空間溢出的話,則上海經(jīng)濟(jì)發(fā)展將向這些城市進(jìn)行擴(kuò)散,且擴(kuò)散強(qiáng)度和速度依賴于空間距離等地理要素。在排名前10 位的城市中,沒(méi)有出現(xiàn)長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)核心—上海,主要是“撤縣(市) 設(shè)區(qū)”的區(qū)劃調(diào)整,極大地減少上海周邊城市的數(shù)量,在某種程度上降低了城市的集聚效應(yīng)。但同時(shí),此舉也會(huì)降低上海對(duì)周邊城市產(chǎn)生的“集聚陰影”[40]負(fù)向影響,所以在空間上與經(jīng)濟(jì)中心臨近但又保持一定的距離的城市,其區(qū)域經(jīng)濟(jì)反而發(fā)展很快。至于長(zhǎng)興縣和安吉縣,與上海的距離稍遠(yuǎn),這兩個(gè)縣承接上海的集聚效應(yīng)擴(kuò)散強(qiáng)度也最弱,較低的城市化進(jìn)程延緩了這兩個(gè)縣人口集聚的速度。但是憑借位于杭嘉湖的地理優(yōu)勢(shì),同時(shí)依托周邊城市
的工業(yè)轉(zhuǎn)移,這兩個(gè)縣城的集聚效應(yīng)依然強(qiáng)勁??梢姡陂L(zhǎng)三角地區(qū)中部,核心城市對(duì)一個(gè)城市經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用非常明顯。
    反觀排序后10 位的城市,它們?nèi)课挥谔K北和浙西南山區(qū),城市人口僅占長(zhǎng)三角地區(qū)城市總?cè)丝诘?.3%。其中,大城市3 座分別是徐州市、銅山縣和豐縣;而浙西南沒(méi)有大城市。然而,這10 座城市的人均GDP全部在4 萬(wàn)元以下。作為蘇北地區(qū)中心城市—徐州市,雖然其城市化率約90%,但它的經(jīng)濟(jì)發(fā)展卻非常落后,人均GDP 比僅有46.66 萬(wàn)人的安吉縣還要低將近1 萬(wàn)元。在這樣的空間結(jié)構(gòu)中,城市的規(guī)模效應(yīng)較低,又無(wú)法獲取周邊城市的協(xié)同效應(yīng),單憑行政力量推動(dòng)城市發(fā)展,很難加快區(qū)域的城市化進(jìn)程。

4 城市群的經(jīng)濟(jì)空間劃分

   為了更清晰地考察以集聚度為基礎(chǔ)的城市的集聚效應(yīng),以d ≈ 185 km處的局域K函數(shù)值為指標(biāo),結(jié)合蒙特卡洛模擬的置信區(qū)間[0.268, 0.338],通過(guò)GIS 空間聚類分析技術(shù),按高度集聚、集聚、隨機(jī)、分散和高度分散5 個(gè)等級(jí)對(duì)城市區(qū)域布局的最優(yōu)模式進(jìn)行空間劃分,獲得長(zhǎng)三角地區(qū)城市群的經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)圖。很顯然,顏色相同的城市聚
集,這意味著該顏色所代表的城市是集聚效應(yīng)最相近的一類,它們構(gòu)成對(duì)應(yīng)的子群,因而可通過(guò)集聚度進(jìn)行城市區(qū)域布局的空間劃分,描繪五類子群的空間集聚組合。
   將集聚度指標(biāo)分為5 個(gè)區(qū)間,第一個(gè)區(qū)間為Ki > 0.5,表示城市在空間上的分布高度集聚;第二個(gè)區(qū)間為0.338 < Ki < 0.5,表示城市在空間上的分布集聚,但強(qiáng)度有所減弱;第三個(gè)區(qū)間為0.268 < Ki < 0.338,表示城市在空間上隨機(jī)分布,有集聚效應(yīng)但無(wú)規(guī)律;第四個(gè)區(qū)間為0.1 < Ki < 0.268,表示城市在空間上的分散分布,從集聚走向分散;
第五個(gè)區(qū)間為Ki > 0.1,表示城市在空間上高度分散,不存在任何集聚效應(yīng)。按照這一標(biāo)準(zhǔn),將長(zhǎng)三角地區(qū)135個(gè)城市2010年的集聚度分類排序描繪于圖3 中。
   在長(zhǎng)三角地區(qū)內(nèi),高度集聚的城市有29 座,占全部城市的21%;集聚的城市有21座,占全部城市的16%;隨機(jī)的城市有20 座,占全部城市比重達(dá)15%;分散的城市有53座,占全部城市的39%;高度分散的城市有12 座,占全部城市的9%。進(jìn)一步分析可知,盡管分散的城市比集聚的城市所占的比例高10%以上,但隨機(jī)分布的城市所占比例僅15%??偟膩?lái)說(shuō),目前長(zhǎng)三角地區(qū)不存在集聚效應(yīng)的城市仍然偏多,區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展還有待進(jìn)一步提高。
    從圖3 中可清晰地看到,在城市區(qū)域布局的最優(yōu)空間模式下,長(zhǎng)三角地區(qū)城市的集聚度在空間上呈現(xiàn)出由中心向外圍逐級(jí)遞減的態(tài)勢(shì),形成“中心—外圍”特征的經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu),基本上與該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式相吻合。具體表現(xiàn)在:
    (1) 高度集聚子群位于長(zhǎng)三角地區(qū)中部,大多數(shù)分布在長(zhǎng)江兩岸和環(huán)太湖地區(qū),它是長(zhǎng)三角地區(qū)制造業(yè)中心。這里有發(fā)展歷史悠久的蘇錫常城市群、杭嘉湖城市群,還有南通、泰州等新近發(fā)展的城市群。這些城市全部是中國(guó)經(jīng)濟(jì)百?gòu)?qiáng)縣中的一員。該子群形成的主要原因:一是上海這座中國(guó)經(jīng)濟(jì)中心的集聚效應(yīng)的空間溢出;二是這些城市自身強(qiáng)勁的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的集聚效應(yīng)。
    (2) 集聚子群分別是上海及沿海城市群、寧波城市群和鎮(zhèn)江城市群。其中,上海是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心,其人口規(guī)模在中國(guó)遙遙領(lǐng)先,但城市的集聚度略低于高度集聚子群。我們認(rèn)為,造成上述現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是,上海市轄區(qū)地域范圍較廣,城市集聚的正外部性與負(fù)外部性部分抵消,導(dǎo)致上海自身的集聚度下降。盡管如此,上海對(duì)其周邊城市的經(jīng)濟(jì)仍然具有明顯的帶動(dòng)作用,高度集聚子群全部處于上海經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)(185 km)就是明證。然而,自然地理屏障(如長(zhǎng)江、東海) 阻礙了上海的集聚效應(yīng)向沿海城市群、寧波城市群的空間溢出,而地理距離阻礙了鎮(zhèn)江城市群接受上海的經(jīng)濟(jì)輻射,這些城市的集聚度受制于上述影響因素。
    (3) 高度分散子群主要位于江蘇—山東交界、浙江—福建交界處。該子群屬于長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)空間的外圍地區(qū),基本不存在集聚效應(yīng)。首先,這些城市距離上海太遠(yuǎn),無(wú)法享受上海集聚經(jīng)濟(jì)的空間溢出效應(yīng);其次,這些城市要么沒(méi)有核心城市,要么核心城市的經(jīng)濟(jì)水平太低無(wú)法帶動(dòng)周邊城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展;再者,省際間存在著負(fù)的邊界效應(yīng),前者由跨區(qū)域的貿(mào)易壁壘帶來(lái)的,行政區(qū)的政策差異阻礙城市間的人口流動(dòng);而后者是由自然地理屏障(如山脈等) 帶來(lái)的,貿(mào)易的運(yùn)輸成本增加阻礙勞動(dòng)力在跨區(qū)域的城市間流動(dòng)的頻率和程度。
   總之,城市群能夠驅(qū)動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),主要是指那些具有一定工業(yè)化水平的城市在空間上聚集組合的城市群,并非是說(shuō)只要城市的地理集聚就能提高區(qū)域內(nèi)整體經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行效率。
    5 總結(jié)

   本文基于空間點(diǎn)模式分析方法,結(jié)合微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中的邊際分析法,定義了城市的集聚度和邊際集聚兩個(gè)指標(biāo),以長(zhǎng)江三角洲地區(qū)為研究區(qū),探索一種城市群的經(jīng)濟(jì)空間劃分方法。研究結(jié)果表明,城市的集聚度能視為城市群的核心經(jīng)濟(jì)區(qū)域界定和識(shí)別的一個(gè)重要指標(biāo),考慮到城市群形成與發(fā)展的兩種極端因素:正外部效應(yīng)和負(fù)外部效應(yīng),尋找當(dāng)它們均衡時(shí)城市空間組織中的最優(yōu)化區(qū)域布局,據(jù)此劃分長(zhǎng)三角地區(qū)城市群的經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)。
    從本文的實(shí)證研究中,可以得出3 個(gè)最基本的結(jié)論:① 城市的集聚度估計(jì)結(jié)果顯示,到目前為止,長(zhǎng)三角地區(qū)無(wú)論是城市區(qū)位還是城市規(guī)模,其空間格局結(jié)構(gòu)仍然是隨機(jī)分布型,但隨著空間尺度的增加,城市的集聚度呈現(xiàn)明顯上升的趨勢(shì)。② 邊際集聚估計(jì)結(jié)果顯示,長(zhǎng)三角地區(qū)的城市區(qū)位和城市規(guī)模均存在最優(yōu)空間分布結(jié)構(gòu),空間尺度分
別為173 km和185 km,此時(shí)城市的邊際集聚最大,表明當(dāng)時(shí)的集聚效應(yīng)達(dá)到最高點(diǎn)。③ 在城市區(qū)域布局的最優(yōu)空間模式下,長(zhǎng)三角地區(qū)城市群的經(jīng)濟(jì)空間展現(xiàn)為“中心—外圍”結(jié)構(gòu)。一方面,長(zhǎng)三角地區(qū)高集聚度子群位于區(qū)域中部成為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的“中心”,它們通過(guò)集聚效應(yīng)的空間溢出,增加了城市要素聚集的外部經(jīng)濟(jì)性,提高了城市群內(nèi)生的
規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)動(dòng)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。另一方面,長(zhǎng)三角地區(qū)高分散度子群全部位于省際行政邊界成為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的“外圍”,邊界負(fù)效應(yīng)帶來(lái)了區(qū)域間市場(chǎng)交易費(fèi)用的提高,盡管集聚經(jīng)濟(jì)的內(nèi)生性和外生性提高了城市的集聚效應(yīng),但仍無(wú)法抵消邊界效應(yīng)所帶來(lái)的負(fù)外部性,所以區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展始終處于低水平階段。
    本文的價(jià)值在于:進(jìn)一步定量測(cè)算了城市的集聚效應(yīng),并據(jù)此劃分城市區(qū)域布局的經(jīng)濟(jì)空間,建立了一套定量化界定和識(shí)別城市群的經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)方法,以探索城市群與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系。如何從理論上更加精確地闡述省際之間的貿(mào)易壁壘引發(fā)的邊界效應(yīng)對(duì)城市的集聚效應(yīng)作用機(jī)制,將是下一步的研究方向。

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