基于引力模型的揚(yáng)子江城市群中心城市選擇與影響范圍劃分

戴德頤

【摘 要】以2016年揚(yáng)子江城市群人口和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，運(yùn)用引力模型和斷裂點(diǎn)理論為基礎(chǔ)，對(duì)揚(yáng)子江城市群主要城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系結(jié)構(gòu)和城鄉(xiāng)地區(qū)受輻射范圍進(jìn)行研究。分析結(jié)果表明，南京和蘇州可分別作為揚(yáng)子江城市群主要和次要中心城市，兩者輻射范圍大致以泰州、泰興到常州一線為界。

【關(guān)鍵詞】引力模型；揚(yáng)子江城市群；中心城市；斷裂點(diǎn)理論

中圖分類(lèi)號(hào)： F124.3；F224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）28-0290-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.28.136

江蘇沿江8市是全省區(qū)位優(yōu)勢(shì)較為明顯的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好，明星城市多，要素資源豐富，曾經(jīng)創(chuàng)造了聞名全國(guó)的“蘇南模式”。但是近年來(lái)隨著要素資源向中心城市集聚的趨勢(shì)加劇后，蘇南地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)日趨乏力，在高GDP數(shù)據(jù)背后，創(chuàng)新不足的問(wèn)題也顯露出來(lái)，與廣東、浙江等地相比，江蘇雖然是經(jīng)濟(jì)大省，卻不是創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)省。

2017年，江蘇省委、省政府出臺(tái)《關(guān)于加快建設(shè)揚(yáng)子江城市群的意見(jiàn)》，提出到2020年，要將揚(yáng)子江城市群基本建成整體聯(lián)動(dòng)、分工有序、集聚高效的網(wǎng)格化城市群，隨后省委省政府多次強(qiáng)調(diào)，要將南京建設(shè)成為首位度高的省會(huì)城市，在揚(yáng)子江城市群和寧鎮(zhèn)揚(yáng)一體化中發(fā)揮龍頭帶動(dòng)作用。江蘇省力求通過(guò)整合各地要素優(yōu)勢(shì)，形成新的合力，助推全省經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)新的突破，并解決“有高原，無(wú)高峰”的困境。

目前，關(guān)于中心城市與城市群城市結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，已經(jīng)有眾多學(xué)者進(jìn)行研究，包括核心城市中心度測(cè)度[1-2]、城市經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)分析[3-5]、中心城市影響范圍劃分[6-7]；從研究對(duì)象范圍大小來(lái)看，主要可分為全國(guó)性城市群，如長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀城市群、區(qū)域性城市群，如某個(gè)省份次級(jí)地域城市群；常用的研究方法主要有引力模型及改進(jìn)的引力模型、城市影響范圍的斷裂點(diǎn)理論[6]、空間自相關(guān)理論等。現(xiàn)有研究中使用最多的引力模型，源自物理學(xué)中的萬(wàn)有引力定律，指任意兩個(gè)物體之間均存在引力，引力大小與它們的質(zhì)量乘積成正比，與它們之間的距離平方成反比。經(jīng)過(guò)相關(guān)學(xué)者的引用和改進(jìn)，最終形成了目前在區(qū)域經(jīng)濟(jì)、地理經(jīng)濟(jì)等學(xué)科領(lǐng)域最為常見(jiàn)的引力理論。自該方法傳入國(guó)內(nèi)以后，眾多城市經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的學(xué)者也紛紛進(jìn)行了相關(guān)研究，常用人口、GDP規(guī)模來(lái)表示城市的質(zhì)量，考慮到現(xiàn)在交通、信息科技的飛速發(fā)展，幾何意義上的距離已經(jīng)不能準(zhǔn)確反映城市之間的空間結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單用GDP等指標(biāo)也很難概括城市的質(zhì)量，因此，很多學(xué)者選擇新的指標(biāo)進(jìn)行研究，從多個(gè)維度來(lái)衡量城市的綜合實(shí)力及城市之間的距離。在高鐵時(shí)代，交通時(shí)間與交通成本也被納入距離因素。本研究擬運(yùn)用引力模型和斷裂點(diǎn)理論，在測(cè)度揚(yáng)子江城市群各城市間引力值的基礎(chǔ)上，量化各城市的影響等級(jí)，并劃分城市群區(qū)域城鄉(xiāng)地區(qū)受輻射范圍，為揚(yáng)子江城市群建設(shè)及城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 揚(yáng)子江城市群概況與研究方法

1.1 揚(yáng)子江城市群概況

揚(yáng)子江城市群地處江蘇省長(zhǎng)江沿岸，包括南京、蘇州、無(wú)錫、常州、鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、泰州、南通等8個(gè)省轄市，及其所轄區(qū)、縣、縣級(jí)市。該區(qū)域地理位置優(yōu)越，自古以來(lái)便是我國(guó)經(jīng)濟(jì)文化發(fā)達(dá)地區(qū)，境內(nèi)河湖密布，平原為主，水運(yùn)便利，有“黃金水道”之稱的長(zhǎng)江下游流經(jīng)該地入海，水運(yùn)吞吐量占全長(zhǎng)江九成以上，長(zhǎng)江南京以下12.5米深水航道竣工后，更是大幅提高了境內(nèi)的水運(yùn)能力。就全國(guó)來(lái)說(shuō)，揚(yáng)子江城市群綜合條件在同類(lèi)型城市群中居于前列。

2016年，揚(yáng)子江城市群以大約5萬(wàn)平方公里的國(guó)土面積，集聚了近5千萬(wàn)常住人口，創(chuàng)造GDP逾6萬(wàn)億元，該數(shù)值在各省級(jí)行政區(qū)中僅次于廣東、江蘇與山東三??；人均GDP達(dá)120773元，超過(guò)全國(guó)所有省級(jí)行政區(qū)，也高于京、津、滬三大直轄市；金融機(jī)構(gòu)存款余額102580.9億元，僅次于廣東、北京和上海。各項(xiàng)數(shù)據(jù)均有力顯示，揚(yáng)子江城市群是世界級(jí)長(zhǎng)三角城市群的主要組成部分，也在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略中占據(jù)重要地位。

1.2 引力模型

參考物理學(xué)中的萬(wàn)有引力模型，在國(guó)際貿(mào)易中，相關(guān)學(xué)者借鑒了萬(wàn)有引力模型，提出不同國(guó)家之間的貿(mào)易量與兩國(guó)之間的距離平方成反比，與兩國(guó)經(jīng)濟(jì)總量的乘積成正比。在經(jīng)濟(jì)地理領(lǐng)域，學(xué)者經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，提出與之類(lèi)似的城市間經(jīng)濟(jì)流量計(jì)算模型，認(rèn)為兩個(gè)城市之間的引力與各自城市的質(zhì)量乘積成占比，與城市間距離的某個(gè)次方成反比。

公式（1）是經(jīng)濟(jì)地理中常見(jiàn)的引力模型，其中Fij表示i城市與j城市之間的經(jīng)濟(jì)流量，K表示引力系數(shù)，Qi、Qj分別表示i和j城市的質(zhì)量，dij表示兩地之間的距離，r表示距離衰減系數(shù)。有研究表明，距離衰減系數(shù)通常在0.5-3之間，考慮到當(dāng)前交通條件日益發(fā)達(dá)，空間距離的相對(duì)重要性已不像早期那么重要，因此，本文將距離衰減系數(shù)定位1，引力系數(shù)也按照慣例取1。

引力值大小反映城市之間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的強(qiáng)度，值越大，說(shuō)明兩城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系越緊密；反之，說(shuō)明兩地間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系較少。城市群研究中，常用引力值的大小來(lái)反映兩城市間的互動(dòng)關(guān)系，只有與區(qū)域內(nèi)多數(shù)城市都有較高引力值的城市，才會(huì)成為該區(qū)域的中心城市；同時(shí)，只有城市群各城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系普遍密切，該城市群才是發(fā)展較為成熟的城市群。

1.3 斷裂點(diǎn)理論

1949年康弗斯（P.D.Converse）在“零售引力規(guī)律”的基礎(chǔ)上，提出了斷裂點(diǎn)理論。斷裂點(diǎn)理論認(rèn)為，城市的影響范圍由該城市的規(guī)模和相鄰兩城市間的距離決定，某個(gè)城市規(guī)模越大，綜合實(shí)力越強(qiáng)，該城市的影響范圍就越大，反之則越小，相鄰兩城市的吸引力剛好達(dá)到彼此相等的點(diǎn)，叫做斷裂點(diǎn)[6]。斷裂點(diǎn)公式為：

其中，Dc表示斷裂點(diǎn)到核心城市c的距離，Dce表示核心城市c和核心城市e之間的距離，Ge和Gc分別表示城市e和c的綜合實(shí)力。

2 實(shí)證分析

2.1 引力值計(jì)算

城市之間引力值計(jì)算主要涉及城市質(zhì)量Q和城市之間距離r。以往研究中，常用城市人口或GDP代表城市質(zhì)量，但過(guò)去的研究經(jīng)驗(yàn)表明，單純用人口或GDP并不能很好的表征城市質(zhì)量，因此，本文采用人口與GDP的乘積，結(jié)果取根號(hào)表示城市的質(zhì)量。需要注意的是，因我國(guó)城市概念比較模糊，有行政轄區(qū)意義上的城市，也有純市區(qū)概念的城市，從經(jīng)濟(jì)地理意義上來(lái)說(shuō)，市區(qū)概念更符合引力模型的范疇，因此，本文我們?nèi)∈袇^(qū)概念的城市，人口及GDP均按照市區(qū)口徑，省轄市不計(jì)算下轄縣及縣級(jí)市的數(shù)據(jù)。同理，在GDP和人口數(shù)據(jù)上，我們認(rèn)為市區(qū)應(yīng)該是以第二、第三產(chǎn)業(yè)為絕對(duì)主導(dǎo)，所以，我們?nèi)∈袇^(qū)第二和第三產(chǎn)業(yè)增加值作為市區(qū)GDP指標(biāo)，取市區(qū)第二和第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人口作為市區(qū)人口指標(biāo)。城市之間的距離按照兩城市之間百度地圖的推薦路線計(jì)算。

公式（3）中，F(xiàn)ij表示i城市和j城市間的引力值，Pi是i城市市區(qū)第二和第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人口，Gi是i城市市區(qū)第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)增加值，rij表示兩城市之間百度地圖推薦路線距離，上標(biāo)1表示距離衰減系數(shù)取1。將揚(yáng)子江城市各城市數(shù)據(jù)帶入公式（3）運(yùn)算，得到結(jié)果見(jiàn)表1所示。

根據(jù)運(yùn)算結(jié)果可知，引力值超過(guò)10000的有蘇州-無(wú)錫、蘇州-常州、南京-常州、無(wú)錫-常州、南京-蘇州、南京-揚(yáng)州、南京-無(wú)錫。引力值最高出現(xiàn)在蘇州與無(wú)錫之間，遠(yuǎn)高于其他城市間的數(shù)值，同時(shí)，蘇州、無(wú)錫、常州相互之間的引力值均位于前列，說(shuō)明蘇錫常地區(qū)城市一體化程度較高，相互間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系密切。另外，南京與蘇錫常以及揚(yáng)州間引力值也較大，體現(xiàn)出南京作為區(qū)內(nèi)綜合實(shí)力最強(qiáng)城市的影響力。

表2顯示列出了揚(yáng)子江城市群各主要城市互動(dòng)聯(lián)系前三位城市。蘇州、南京分別有3次位居第一，無(wú)錫、常州分別有1次位居第一。但是對(duì)區(qū)域內(nèi)所有城市來(lái)說(shuō)，南京都居于引力值排名前三位，而蘇州并未列入揚(yáng)州和鎮(zhèn)江的引力值前三位城市。因此，從經(jīng)濟(jì)聯(lián)系范圍的廣度來(lái)看，南京超過(guò)蘇州，成為揚(yáng)子江城市群首選中心城市。蘇州則是區(qū)域內(nèi)蘇錫常次級(jí)區(qū)域的中心城市，對(duì)周邊城市起到有力帶動(dòng)作用。

2.2 斷裂點(diǎn)計(jì)算

在運(yùn)用公式（2）計(jì)算各個(gè)城市的斷裂點(diǎn)時(shí)，城市間距離（Dce）、城市e和城市c的實(shí)力（Ge、Gc）所采用的數(shù)據(jù)均與引力模型計(jì)算中要求一致。參考2.1部分計(jì)算的引力值，本文認(rèn)為揚(yáng)子江城市群中具備做中心城市的備選名單有南京、蘇州、常州、揚(yáng)州，無(wú)錫因?yàn)榕c蘇州過(guò)近，且只出現(xiàn)在3個(gè)城市的引力值前三位，故不適合作為中心城市。揚(yáng)州是該區(qū)域長(zhǎng)江以北總引力值最大城市，因此，也放入備選名單。

斷裂點(diǎn)計(jì)算結(jié)果顯示，南京與常州之間的斷裂點(diǎn)距離南京75.66千米，距離常州53.33千米。也就是說(shuō)，從影響力來(lái)說(shuō)，南京能夠影響到越過(guò)鎮(zhèn)江，接近丹陽(yáng)的位置，常州影響力略微超過(guò)丹陽(yáng)，不到鎮(zhèn)江。南京與蘇州的斷裂點(diǎn)位于距南京116.44千米處，距離蘇州99.54千米，位于常州市西郊，這與傳統(tǒng)蘇錫常的影響范圍一致。南京與揚(yáng)州的斷裂點(diǎn)距南京市69.1千米，距揚(yáng)州市36.91千米，大致位于儀征市。蘇州與常州的斷裂點(diǎn)距蘇州50.96千米，距常州42.04千米，大約位于無(wú)錫市惠山區(qū)，說(shuō)明無(wú)錫更接近蘇州的輻射范圍，而常州主要輻射自身轄區(qū)。蘇州與揚(yáng)州間斷裂點(diǎn)距蘇州121.23千米，距揚(yáng)州75.77千米，蘇州影響范圍大致可到泰州泰興市及鎮(zhèn)江市東部邊界。

根據(jù)斷裂點(diǎn)計(jì)算結(jié)果，可以知道揚(yáng)子江城市群城鄉(xiāng)區(qū)域受輻射范圍的結(jié)構(gòu)劃分，輻射范圍最大的是南京和蘇州，其中南京的輻射范圍大致到達(dá)常州市及泰州市，覆蓋揚(yáng)州市、鎮(zhèn)江市全境及泰州市和常州市西部區(qū)域；蘇州輻射范圍向西到達(dá)常州市區(qū)，向北到達(dá)泰州泰興市，覆蓋無(wú)錫、南通全市及常州中東部、泰州東部區(qū)域。常州和揚(yáng)州輻射范圍主要在本市范圍內(nèi)。

3 結(jié)論

本文通過(guò)改進(jìn)后的引力模型和斷裂點(diǎn)模型，構(gòu)建了衡量揚(yáng)子江城市群城市間引力值的評(píng)價(jià)體系，計(jì)算了主要城市間斷裂點(diǎn)值，計(jì)算結(jié)果與揚(yáng)子江城市群實(shí)際情況基本符合，說(shuō)明該評(píng)價(jià)方法客觀可行。計(jì)算結(jié)果說(shuō)明，南京最適宜做為揚(yáng)子江城市群中心城市，其輻射范圍最廣，蘇州與周邊的無(wú)錫、常州聯(lián)系緊密，可以作為次區(qū)域中心城市。但對(duì)于南京來(lái)說(shuō)，也存在引力值偏低的問(wèn)題，如要更好帶動(dòng)整個(gè)區(qū)域發(fā)展，尚需繼續(xù)提高城市綜合實(shí)力，并有效擴(kuò)展城市邊界，縮短與其他城市空間距離。

為促進(jìn)揚(yáng)子江城市群城鄉(xiāng)一體化發(fā)展，可分別以南京為中心、蘇州為次中心，輻射帶動(dòng)整個(gè)城市群發(fā)展。建立城鄉(xiāng)一體化的要素雙向流動(dòng)機(jī)制，通過(guò)中心城市——中等城市——小城鎮(zhèn)——鄉(xiāng)村的發(fā)展路徑，加大區(qū)域內(nèi)綜合交通體系建設(shè)，逐步將小城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村地區(qū)納入大城市的公共服務(wù)體系中，切實(shí)提高農(nóng)民生活水平；轉(zhuǎn)移農(nóng)村富余勞動(dòng)力到城市中就業(yè)，并可利用生活成本低、土地資源豐富的優(yōu)勢(shì)，承接部分大中城市的簡(jiǎn)單加工、休閑旅游等項(xiàng)目。通過(guò)上述措施，形成以點(diǎn)帶線，以線到面，最終建立以工促農(nóng)、城鄉(xiāng)互補(bǔ)的城市群發(fā)展新經(jīng)驗(yàn)。

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