空間經(jīng)濟(jì)視角下“經(jīng)濟(jì)引力”模型的構(gòu)建與運(yùn)用—以2013年環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈數(shù)據(jù)為例

■ 趙 嫻 教授 陳 陽（北京物資學(xué)院 北京 101149）

在中國改革開放和市場經(jīng)濟(jì)體制確立的進(jìn)程中，珠三角、長三角和環(huán)渤海地區(qū)三大經(jīng)濟(jì)圈先后崛起，成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的風(fēng)向標(biāo)，代表了中國具有巨大影響力的經(jīng)濟(jì)空間。而作為中國最大工業(yè)密集區(qū)的環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈發(fā)展卻落后于長三角、珠三角經(jīng)濟(jì)圈，且圈內(nèi)各城市接受北京的輻射或帶動(dòng)作用也存在較大的差異。本文嘗試構(gòu)建“經(jīng)濟(jì)引力”模型，擬抽取環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈中的主要城市為研究對象（北京、天津、石家莊、太原、大連、濟(jì)南、青島、沈陽、呼和浩特），通過對其經(jīng)濟(jì)引力的測算，尋找導(dǎo)致北京對周邊城市“經(jīng)濟(jì)引力”（輻射力）差異的原因，提出各周邊附屬城市提升經(jīng)濟(jì)引力的措施和建議。

“經(jīng)濟(jì)引力”模型的構(gòu)建

引力模型是基于萬有引力公式構(gòu)造出來的用于衡量兩地區(qū)間空間經(jīng)濟(jì)引力大小的模型。與物理學(xué)的引力依據(jù)不同，經(jīng)濟(jì)學(xué)的引力模型依據(jù)的是距離衰減原理，即如果各經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象之間存在著相互作用，則其作用的強(qiáng)度將隨著彼此間距離的增加而減低，又被地理學(xué)家稱為“地理學(xué)的第一法則”。引力模型的表達(dá)式如下：

式（1）中：Fij表示i地區(qū)與j地區(qū)之間的空間經(jīng)濟(jì)引力；Mi、Mj表示i 地區(qū)與j地區(qū)“質(zhì)量”；R 則表示i 地區(qū)與j地區(qū)之間的距離。20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)眾多學(xué)者在對區(qū)域經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的研究中采用了空間相互作用的引力模型對城市或區(qū)域的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度進(jìn)行了定量測度。在以往的引力模型中，地區(qū)“質(zhì)量”往往用區(qū)域人口數(shù)量、GDP總量或兩者乘積的開方來代替，而地區(qū)之間的距離通常用兩地的空間距離來測算。可以看出，該引力模型對于地區(qū)“質(zhì)量”和區(qū)間距離的指標(biāo)選取存在缺陷。具體來講，第一，地區(qū)“經(jīng)濟(jì)質(zhì)量”如果僅用人口總量和GDP總量來測算雖然在數(shù)據(jù)收集和測算上會(huì)比較簡單，但是并不能較完備地反映該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)全貌；第二，隨著交通工具的改進(jìn)以及綜合交通運(yùn)輸體系的發(fā)展，區(qū)域間的通達(dá)性在不斷提高，對傳統(tǒng)的空間距離形成巨大的挑戰(zhàn)，空間上距離的長短已經(jīng)不是決定“經(jīng)濟(jì)距離”的唯一要素。

為了便于區(qū)分本文構(gòu)建的經(jīng)濟(jì)引力模型與以往的引力模型，擬采用EM（經(jīng)濟(jì)質(zhì)量）來代替M，ER（經(jīng)濟(jì)距離）來代替R對引力模型進(jìn)行重構(gòu)，其表達(dá)式如下：

式（2）中：經(jīng)濟(jì)質(zhì)量（EM）是一個(gè)綜合指標(biāo)量，本文擬建立一個(gè)地區(qū)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的多維度評價(jià)體系，通過SPSS統(tǒng)計(jì)軟件提供的主成分分析法，提取公共因子來全方位地測算該地區(qū)的“經(jīng)濟(jì)質(zhì)量”；同時(shí)，對于經(jīng)濟(jì)距離（ER）的內(nèi)涵也進(jìn)行深化，由于隨著交通工具的改進(jìn)以及綜合交通運(yùn)輸體系的完善，經(jīng)濟(jì)引力不是簡單的與區(qū)域間的距離成反比而是要綜合考慮區(qū)域間往來的時(shí)間成本（Tij）和貨幣成本（Cij），因此本文認(rèn)為經(jīng)濟(jì)距離應(yīng)該是由時(shí)間成本和貨幣成本綜合反映的，具體形式如下：

式（3）中：f 代表i 地區(qū)與j 地區(qū)之間的第f種運(yùn)輸方式，βij代表選擇采用第f種運(yùn)輸方式運(yùn)輸?shù)母怕剩吹趂種運(yùn)輸方式運(yùn)輸?shù)臋?quán)重），Tij代表選擇i地區(qū)與j地區(qū)之間的第f種運(yùn)輸方式運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，Cij代表選擇i地區(qū)與j地區(qū)之間的第f種運(yùn)輸方式的貨幣成本。

表1 環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈主要城市經(jīng)濟(jì)質(zhì)量評定指標(biāo)

表2 特征值及方差貢獻(xiàn)率

表3 旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣a

表4 環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈主要城市經(jīng)濟(jì)質(zhì)量因子得分

“經(jīng)濟(jì)引力”模型的實(shí)證研究

本文認(rèn)為，將引力模型加以改造用于空間經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，尤其是用于對地區(qū)間“經(jīng)濟(jì)引力”的測度，可以有效地評價(jià)和分析經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展的現(xiàn)狀水平以及存在的問題。

（一）經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的計(jì)算

根據(jù)空間經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論，經(jīng)濟(jì)質(zhì)量應(yīng)該是由資本、人口、技術(shù)、信息、教育和交通運(yùn)輸能力等多種因素的相互傳輸決定的。本文在借鑒了已有文獻(xiàn)對經(jīng)濟(jì)質(zhì)量指標(biāo)的模擬測度，在此基礎(chǔ)上本著連續(xù)性、易得性及代表性三個(gè)原則在國民經(jīng)濟(jì)核算、人口和就業(yè)、房地產(chǎn)、財(cái)政和金融、運(yùn)輸和郵電、貿(mào)易經(jīng)濟(jì)和科教文衛(wèi)七大方面，選取了14項(xiàng)指標(biāo)來綜合評定環(huán)渤海地區(qū)主要城市的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量（見表1）。

通過對以上指標(biāo)分析可以發(fā)現(xiàn)：各指標(biāo)的度量尺度并不統(tǒng)一，所以在分析前我們要考慮對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，再通過主成分分析方法發(fā)掘隱藏在這些指標(biāo)背后不易被觀察但卻能夠恰當(dāng)?shù)睾饬亢徒忉尳?jīng)濟(jì)質(zhì)量的公因子。本文利用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS19.0的因子分析功能先對以上指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到特征值及方差貢獻(xiàn)率表（見表2）。

通過表2 可以看出，前三個(gè)因子已經(jīng)提取了原始數(shù)據(jù)的絕大部分信息，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了94.531%。根據(jù)累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%的原則，本文選取前三個(gè)因子作為主因子加以分析。之后將因子載荷矩陣進(jìn)行方差最大化正交旋轉(zhuǎn)，將載荷矩陣旋轉(zhuǎn)到盡量接近簡單結(jié)構(gòu)，從而使每個(gè)樣本可以用少數(shù)變量的函數(shù)的線性組合表示。旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣如表3所示。

從表3 中可以更為客觀地看出，三個(gè)主因子和所選14個(gè)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)的內(nèi)在關(guān)系。旋轉(zhuǎn)后的因子系數(shù)指向三個(gè)方面，有了更鮮明的實(shí)際意義。第一主因子主要涵蓋了旅客運(yùn)輸量、地區(qū)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、房地產(chǎn)開發(fā)投資額、地方財(cái)政預(yù)算內(nèi)支出、城鄉(xiāng)居民儲(chǔ)蓄年末余額、在崗職工平均工資、地方財(cái)政一般預(yù)算收入、社會(huì)消費(fèi)品零售總額以及貨物進(jìn)出口總額，這些都是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的硬性指標(biāo)，可以稱作硬經(jīng)濟(jì)實(shí)力因子。第二主因子涵蓋了年末總?cè)丝?、醫(yī)院衛(wèi)生院個(gè)數(shù)和第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值，反映了社會(huì)基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施的重要性，可以稱作軟經(jīng)濟(jì)實(shí)力因子。第三主因子主要包括高等學(xué)校在校學(xué)生數(shù)，側(cè)重于社會(huì)發(fā)展的人才方面。

為了更加直觀的看出環(huán)渤海地區(qū)主要城市的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量，更加細(xì)致的比較分析各個(gè)城市在三大公因子方面的優(yōu)勢與不足，本文通過SPSS19.0 軟件進(jìn)行了因子得分分析，如表4 所示。

其中，GS（General Score）表示經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的綜合得分，本文采用方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重來模擬計(jì)算各市的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量分值，GS=61.425%*FAC1+21.043%*FAC2+12.063%*FAC3。GSA（General Score Adjusted）表示調(diào)整后的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的綜合得分，由于經(jīng)濟(jì)質(zhì)量得分GS出現(xiàn)負(fù)值不利于經(jīng)濟(jì)引力的計(jì)算，本文對其進(jìn)行了平移和縮放，即GSA=（GS+1）*2。

從表4 可以看出，北京市在第一因子得分中占據(jù)明顯優(yōu)勢，說明其經(jīng)濟(jì)實(shí)力硬性指標(biāo)良好，天津市在第二因子得分中占有絕對優(yōu)勢，說明其經(jīng)濟(jì)發(fā)展軟實(shí)力良好，而濟(jì)南的第三因子得分最高，說明其人才充裕且質(zhì)量高，這與實(shí)際情況也是相符合的。從總體經(jīng)濟(jì)質(zhì)量得分來看，北京市分值最高，這也表明了其在環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈主要城市中的核心地位，天津市得分緊隨其后，具備主要輔助城市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。除此之外，大連、青島、沈陽得分相對偏高，成為小范圍區(qū)域發(fā)展中心的可能性極大，而石家莊、太原和呼和浩特的綜合得分較低，其各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量指標(biāo)還有待加強(qiáng)。

（二）經(jīng)濟(jì)距離的計(jì)算

通常來看，距離是指時(shí)間或空間尺度上的相隔長度。本文研究了大量文獻(xiàn)資料，發(fā)現(xiàn)很多學(xué)者在引力模型中采用的距離變量是用鐵路線距離作為度量的，而事實(shí)上隨著道路網(wǎng)絡(luò)以及現(xiàn)代交通工具的發(fā)展，交通便捷地方的空間距離已不具備可比性，若直接采用鐵路線距離進(jìn)行計(jì)算，會(huì)產(chǎn)生結(jié)論與實(shí)際情況擬合度不理想的局面。也有些學(xué)者在此基礎(chǔ)上對距離進(jìn)行修正，如根據(jù)城市間交通運(yùn)輸狀況差異采用通勤距離計(jì)算，或?qū)Σ煌慕煌ㄟ\(yùn)輸方式采用不同的權(quán)重加以修正。由于本文研究的是空間經(jīng)濟(jì)學(xué)角度的經(jīng)濟(jì)距離，不僅應(yīng)該包括兩地的實(shí)際地理距離，還應(yīng)該包括實(shí)現(xiàn)兩地地理距離的貨幣成本。所以本文在以前研究的基礎(chǔ)上，通過設(shè)定地區(qū)間各種運(yùn)輸方式的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)速，采用不同運(yùn)輸方式實(shí)際往來地區(qū)間的時(shí)間來表示實(shí)際地理距離，采用各種運(yùn)輸方式實(shí)際往來地區(qū)間的票價(jià)來表示貨幣成本，如表5 所示。

由表5 可以看出，大連市距北京市的經(jīng)濟(jì)距離最高，達(dá)到了25.73，青島次之，為16.70。大連到北京和沈陽到北京的實(shí)際地理距離相近，但是其經(jīng)濟(jì)距離卻相差甚遠(yuǎn)。這說明地區(qū)間的空間距離與影響地區(qū)間經(jīng)濟(jì)引力的“距離”變量不具有必然相關(guān)性。因此，在制定促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化政策時(shí)，應(yīng)把交通作為重要的參考方面，充分考慮區(qū)域間的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)等多種制約因素。

表5 環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈主要城市經(jīng)濟(jì)距離測算結(jié)果

表6 環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈主要城市經(jīng)濟(jì)引力測算結(jié)果

（三）結(jié)果分析

通過對環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈9 個(gè)主要城市經(jīng)濟(jì)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)距離的模擬與測度，根據(jù)經(jīng)濟(jì)引力模型計(jì)算出北京市對其他8個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)引力如表6所示。通過對表6的數(shù)據(jù)的分析可以得出以下結(jié)論：

第一，環(huán)渤海地區(qū)已經(jīng)形成了以京津兩個(gè)直轄市為中心，大連、青島等沿海開放城市為扇面，以沈陽、濟(jì)南、太原、石家莊、呼和浩特等省會(huì)城市為區(qū)域支點(diǎn)，構(gòu)成了中國北方最重要的集政治、經(jīng)濟(jì)、文化、國際交往和外項(xiàng)型、多功能的密集的城市群落。在全國和區(qū)域經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著集聚、輻射、服務(wù)和帶動(dòng)作用，有力地促進(jìn)了本地區(qū)特色經(jīng)濟(jì)區(qū)域的發(fā)展。在國際經(jīng)濟(jì)中心不斷向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移的大趨勢下，環(huán)渤海地區(qū)蘊(yùn)藏著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

第二，從經(jīng)濟(jì)引力指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果來看，天津市遙遙領(lǐng)先，達(dá)到了21.631，石家莊次之，達(dá)到了3.458，說明在國家戰(zhàn)略推動(dòng)下京津在一定程度上實(shí)現(xiàn)了雙城聯(lián)動(dòng)發(fā)展，京津冀一體化成效顯著。要打破定勢，優(yōu)勢疊加，竭力配合，著力推動(dòng)三地經(jīng)濟(jì)繼續(xù)朝著目標(biāo)同向、措施一體、作用互補(bǔ)、利益相連的路子走下去。同時(shí)從經(jīng)濟(jì)引力表也可以看出，大連和青島分別為0.369 和0.588，這反映出大連、青島等沿海城市在環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈一體化建設(shè)中仍處于劣勢地位，區(qū)域經(jīng)濟(jì)聯(lián)系需要不斷加強(qiáng)。

第三，本模型的優(yōu)勢與不足。模型的優(yōu)勢在于引力模型運(yùn)用到經(jīng)濟(jì)學(xué)研究當(dāng)中，有很好的現(xiàn)實(shí)意義，模型各因素都有經(jīng)濟(jì)學(xué)的內(nèi)涵。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的測定采取主成分分析的方法，相對于只是采用人口、GDP來衡量地區(qū)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量方法更為完善。但是，本模型也存在不足之處，本模型的計(jì)算結(jié)果是靜態(tài)的，然而實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，隨著時(shí)間的推移各個(gè)城市和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)距離都會(huì)發(fā)生變化，因此建立一個(gè)基于時(shí)間序列的面板數(shù)據(jù)模型是十分必要的，在以后的研究當(dāng)中，會(huì)針對該不足加以改進(jìn)。

環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展的政策建議

本文運(yùn)用經(jīng)濟(jì)引力模型對環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈主要城市的經(jīng)濟(jì)引力進(jìn)行了測算。根據(jù)測算值的差異可以看出，經(jīng)濟(jì)引力隨經(jīng)濟(jì)距離增大而衰減的效應(yīng)仍很明顯，由此可見，加強(qiáng)環(huán)渤海地區(qū)的一體化程度尚有發(fā)展空間。

（一）運(yùn)用國家宏觀調(diào)控政策進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃

統(tǒng)一規(guī)劃不僅包括基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃，還包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的區(qū)域整合以及中心城市的規(guī)劃。通過基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一規(guī)劃，可以避免大規(guī)模重復(fù)建設(shè)，減少不必要的資源浪費(fèi)。比如石家莊機(jī)場和天津機(jī)場建成之后，客流量很小，航班次少，機(jī)場利用率很低，投入和產(chǎn)出嚴(yán)重不成比例。統(tǒng)一規(guī)劃還應(yīng)該重視產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的區(qū)域整合。例如北京作為我國首都，應(yīng)該重點(diǎn)發(fā)展金融業(yè)、商貿(mào)物流業(yè)、信息以及高科技產(chǎn)業(yè)，天津則應(yīng)該發(fā)揮濱海新區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢，在發(fā)揮通信產(chǎn)業(yè)這一優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)之上大力發(fā)展制造業(yè)，山東地區(qū)可以依托現(xiàn)有資源，發(fā)展海洋化工、輕紡等產(chǎn)業(yè)，各產(chǎn)業(yè)合理分工，達(dá)到資源最優(yōu)配置。另外，要充分發(fā)揮中心城市的帶動(dòng)作用，不僅要依托北京和天津，還要重視離京津較遠(yuǎn)的山東地區(qū)，通過中心城市青島的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)山東半島。

（二）加強(qiáng)區(qū)域間的協(xié)調(diào)合作

環(huán)渤海地區(qū)各省市可以組建一個(gè)環(huán)渤海合作機(jī)構(gòu)，構(gòu)建一體化發(fā)展機(jī)制，加強(qiáng)相互溝通和協(xié)作，加強(qiáng)政策協(xié)調(diào)。例如可以就主要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和使用、籌建重大項(xiàng)目的信息，建立合理的產(chǎn)業(yè)分工與合作等定期進(jìn)行信息交流。加強(qiáng)區(qū)域合作也亟需建立一體化市場體系。如可以建立一體化的金融體系、人力資源體系、就業(yè)管理服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系等，完善信息技術(shù)共享平臺(tái)，加強(qiáng)流動(dòng)人員信息系統(tǒng)建設(shè)。強(qiáng)化一體化公共服務(wù)，加強(qiáng)教育、醫(yī)療、文化和社會(huì)保障等公共服務(wù)對接共享，促進(jìn)公共服務(wù)一體化。總之，依據(jù)充分合作的原則，堅(jiān)持以市場為主導(dǎo)，政府推動(dòng)，按照循序漸進(jìn)、突出重點(diǎn)、先易后難的要求，加快構(gòu)建協(xié)同發(fā)展機(jī)制，提升整個(gè)京津冀地區(qū)的整體實(shí)力和綜合競爭力。

（三）加快企業(yè)發(fā)展步伐

充分發(fā)揮環(huán)渤海地區(qū)開放性程度高的優(yōu)勢，吸引外資企業(yè)進(jìn)駐，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)升級。針對環(huán)渤海地區(qū)工業(yè)產(chǎn)品附加值低的現(xiàn)狀，引入先進(jìn)科技成果，引進(jìn)人才，加大研發(fā)資金的投入，加強(qiáng)產(chǎn)研一體化，努力提升產(chǎn)業(yè)附加值。同時(shí)，加強(qiáng)環(huán)渤海地區(qū)中小企業(yè)之間的戰(zhàn)略合作，金融機(jī)構(gòu)及政府部門應(yīng)該加大對中小企業(yè)的資金支持，促進(jìn)行業(yè)創(chuàng)新。同時(shí)，中小企業(yè)自身也應(yīng)該加強(qiáng)兼并、合作等方式，壯大自身實(shí)力，提高競爭力。

總之，環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈必須抓住經(jīng)濟(jì)發(fā)展的機(jī)遇，努力迎接挑戰(zhàn)，積極參與區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作與市場競爭，對內(nèi)可以輻射和帶動(dòng)廣大腹地經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對外可以參與國際經(jīng)濟(jì)合作，使環(huán)渤海地區(qū)盡快發(fā)展成為高度現(xiàn)代化的經(jīng)濟(jì)區(qū)。

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