成渝城市群空間集聚效應(yīng)、溢出效應(yīng)和協(xié)同發(fā)展研究

葉文輝 伍運(yùn)春

摘 要：改革開放40年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)高速增長，城鎮(zhèn)化穩(wěn)步推進(jìn)，城市群發(fā)展迅速，珠三角城市群、長三角城市群、京津冀城市群崛起成為國家級城市群，長三角城市群被稱為世界第六大城市群。長江中游、成渝地區(qū)等一批城市群也快速崛起。本文采用空間計量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，研究成渝城市群2007—2016年經(jīng)濟(jì)增長的空間集聚效應(yīng)和溢出效應(yīng)，并利用耦合度模型測算空間集聚效應(yīng)、溢出效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)增長之間的耦合度。研究發(fā)現(xiàn)：成渝城市群空間集聚效應(yīng)和空間溢出效應(yīng)明顯，在空間分布上具有“中心—外圍”模式特點(diǎn)，趨于上升階段，但還相對較低，重慶市核心區(qū)域的耦合度略高于成都市。

關(guān)鍵詞：成渝城市群;集聚效應(yīng);溢出效應(yīng);協(xié)同發(fā)展

中圖分類號：? F061.5;F292文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1000-176X（2019）09-0088-07

一、問題的提出

城市的發(fā)展帶來生產(chǎn)要素空間上的流動，生產(chǎn)要素集聚促進(jìn)集聚區(qū)域的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，生產(chǎn)要素的溢出促進(jìn)周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。中國城市群發(fā)展進(jìn)程中，空間集聚現(xiàn)象和空間溢出現(xiàn)象表現(xiàn)各有特點(diǎn)，有的區(qū)域集聚現(xiàn)象突出，有的區(qū)域溢出現(xiàn)象明顯。

城市群是城鎮(zhèn)化發(fā)展到一定階段后形成的，代表著城鎮(zhèn)化發(fā)展的高級形態(tài)。隨著各國城市群的形成與發(fā)展，學(xué)者們對此展開了大量的研究。Batten[1]指出，伴隨著快速和穩(wěn)定的交通和信息走廊的建立，城市群內(nèi)各城市會受益于城市之間的技術(shù)交流和技術(shù)溢出。Kratke[2]研究認(rèn)為，城市群的經(jīng)濟(jì)增長來源于勞動密集型產(chǎn)業(yè)和知識密集型產(chǎn)業(yè)的集聚。丁建軍[3]針對中國東、中、西部區(qū)域經(jīng)濟(jì)差距與城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展失衡的現(xiàn)象，探討了城市群內(nèi)各城市之間的分工合作以及城市群之間的分工合作與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的內(nèi)在統(tǒng)一性，提出城市群具有生產(chǎn)要素集散、輻射帶動、集約用地和創(chuàng)新等功能。朱品儒[4]主張要引導(dǎo)控制城市規(guī)模，推動構(gòu)建以城市群為主體、大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展的城鎮(zhèn)新格局。

集聚效應(yīng)指空間要素的集聚導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長的效應(yīng)。Sveikauskas[5]以單個行業(yè)為研究對象，提出了測度集聚效應(yīng)的計量模型，運(yùn)用美國標(biāo)準(zhǔn)大都市統(tǒng)計區(qū)的人口數(shù)據(jù)測度美國分行業(yè)集聚效應(yīng)的大小。Segal[6]以整個城市經(jīng)濟(jì)體為研究對象，通過構(gòu)造不同城市的資本存量估計集聚效應(yīng)的大小。吉昱華等[7]對Segal的模型進(jìn)行改進(jìn)，最后得出中國城市存在顯著的正集聚效應(yīng)。陳瑛[8]研究發(fā)現(xiàn)，聚集經(jīng)濟(jì)效應(yīng)與人力資本溢出效應(yīng)是中國城市工資溢價的兩類作用機(jī)制。

在空間溢出效應(yīng)的研究中，Lucas[9]提出，空間溢出效應(yīng)是指某一地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對其周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長的影響作用。李小建和樊新生[10]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高的縣域?qū)χ苓吙h域的經(jīng)濟(jì)增長有顯著的空間溢出效應(yīng)，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后的縣域?qū)ζ渲苓叺目臻g溢出效應(yīng)不明顯。趙強(qiáng)[11]利用2003—2014年的空間面板數(shù)據(jù)，考察中國各地區(qū)公共部門工資的空間依賴性及空間溢出效應(yīng)。李瑞杰和孟祥慧[12]從空間溢出效應(yīng)視角研究中國產(chǎn)能過剩的空間分布。石兆宏[13]基于空間溢出效應(yīng)的作用機(jī)理，提出推進(jìn)城市群空間利用現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)控制力的有效發(fā)揮。

關(guān)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的研究方面，比較常見的是用測算耦合度來反映協(xié)調(diào)程度。耦合協(xié)調(diào)是指多個系統(tǒng)或運(yùn)動方式之間通過相互作用而彼此影響，最終聯(lián)合成為一個有機(jī)體，共同產(chǎn)生一定功能或功用，其實(shí)質(zhì)是系統(tǒng)及運(yùn)動方式之間的共生互動。穆東和杜志平[14]認(rèn)為，區(qū)域協(xié)同發(fā)展反映系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，并采用DEA方法從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、人口和礦業(yè)四個方面構(gòu)建指標(biāo)體系，測算了中國資源型城市協(xié)同發(fā)展的綜合效率。任以勝[15]利用空間變異法測算空間集聚效應(yīng)、溢出效應(yīng)與長江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)增長之間的耦合協(xié)調(diào)度，發(fā)現(xiàn)2001—2013 年長江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域整體耦合度及耦合協(xié)調(diào)度相對較低，區(qū)域內(nèi)各城市耦合協(xié)調(diào)性存在較大差異。鄭建鋒等[16]采用耦合協(xié)同度模型，對長江經(jīng)濟(jì)帶11省市2005—2014年的城鎮(zhèn)化—金融集聚協(xié)同度進(jìn)行了測度。

2016年3月30日，國務(wù)院通過《成渝城市群發(fā)展規(guī)劃》，旨在通過成渝城市群的發(fā)展引領(lǐng)西部新型城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。培育發(fā)展成渝城市群，對推進(jìn)西部大開發(fā)和長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)等重大戰(zhàn)略契合互動，釋放中西部巨大內(nèi)需潛力，拓展經(jīng)濟(jì)增長新空間，具有重要意義。成渝城市群的發(fā)展有著不同于東部、中部城市群的特點(diǎn)和要求。成渝城市群區(qū)域內(nèi)各個城市的發(fā)展不僅受周圍區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的影響，還取決于自然環(huán)境和人文環(huán)境稟賦。成渝城市群內(nèi)各城市之間是否存在空間集聚效應(yīng)和空間溢出效應(yīng)？城市之間是否發(fā)揮關(guān)聯(lián)帶動作用來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展？成渝城市群經(jīng)濟(jì)發(fā)展是否協(xié)調(diào)？因此，對成渝城市群發(fā)展現(xiàn)狀的分析，對成渝城市群各城市的空間集聚效應(yīng)、溢出效應(yīng)的測度以及成渝城市群經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展程度的研究，將有助于更深刻地了解成渝城市群發(fā)展現(xiàn)狀，為成渝城市群高質(zhì)量發(fā)展的決策提供參考，有著明顯的現(xiàn)實(shí)意義。

在成渝城市群

《成渝城市群發(fā)展規(guī)劃》界定了成渝城市群具體的規(guī)劃范圍：重慶市的萬州、渝中、黔江、長壽、永川、江北、沙坪壩、銅梁、南岸、璧山、綦江、大足、渝北、巴南、涪陵、江津、合川、大渡口、南川、潼南、九龍坡、榮昌、忠縣、梁平、豐都、墊江、北碚等27個區(qū)（縣）以及開縣、云陽的部分地區(qū)，四川省的自貢市、瀘州市、廣安市、德陽市、綿陽市（不含北川縣、平武縣）、遂寧市、樂山市、南充市、眉山市、成都市、達(dá)州市（不含萬源市）、宜賓市、雅安市（不含天全縣、寶興縣）、資陽市、內(nèi)江市等15個市。成渝城市群總面積18.50萬平方公里，2014年地區(qū)生產(chǎn)總值3.76萬億元，常住人口9 094萬人。的具體規(guī)劃范圍中，重慶市及四川省的綿陽、達(dá)州、雅安不是將行政區(qū)域整體納入，為了研究的結(jié)果不因城市行政級別差異而受影響，本文研究對象選擇成渝城市群區(qū)域中的139個縣、區(qū)、市（以下簡稱縣域城市或城市）。

鑒于現(xiàn)有的文獻(xiàn)多從資源、生態(tài)、內(nèi)部城市協(xié)調(diào)方面開展成渝城市群的研究，本文將對現(xiàn)有研究進(jìn)行以下豐富和完善：采用空間計量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，基于成渝城市群內(nèi)139個縣域城市2007—2016年的數(shù)據(jù)，研究成渝城市群經(jīng)濟(jì)增長的空間集聚效應(yīng)和溢出效應(yīng)，并利用耦合度模型計算空間集聚效應(yīng)、溢出效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)增長之間的耦合度。數(shù)據(jù)來源于2008—2017年《四川統(tǒng)計年鑒》和《重慶統(tǒng)計年鑒》。

本文以下內(nèi)容安排如下：第二部分對成渝城市群各縣域城市的人均GDP進(jìn)行空間自相關(guān)分析，第三部分利用Segal模型測度各縣域城市的空間集聚效應(yīng)，第四部分利用空間滯后模型測度各縣域城市之間的空間溢出效應(yīng)，第五部分運(yùn)用耦合度模型對各城市協(xié)調(diào)發(fā)展的耦合度進(jìn)行測度，第六部分為結(jié)論與政策建議。

二、成渝城市群空間相關(guān)性分析

（一）全局空間自相關(guān)分析

全局空間自相關(guān)分析的統(tǒng)計指標(biāo)有兩個，即Morans I和Geary C，一般使用Morans I進(jìn)行測算。Morans I指數(shù)向量的表達(dá)式如式（1）所示：

其中，xi、xj為i、j區(qū)域的觀測值，為區(qū)域間經(jīng)濟(jì)變量的平均數(shù)，=1n∑ni=1xi，wij為空間權(quán)重矩陣中的元素，表示i、j區(qū)域之間的空間位置信息;設(shè)定有空間相關(guān)影響的最大距離d，如果i、j區(qū)域之間的幾何空間距離小于d，需要納入空間分析考慮它的空間相關(guān)性，空間權(quán)重設(shè)定為wij=1，如果大于d，就表示空間相關(guān)性小，可忽略它的空間相關(guān)性，空間權(quán)重wij=0。

本部分運(yùn)用ArcGIS10.5軟件

ArcGIS有三個應(yīng)用程序即ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox。ArcCatalog可用于空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的管理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計及元數(shù)據(jù)的記錄與瀏覽，ArcMap可用于地圖編制、編輯和空間數(shù)據(jù)分析，ArcToolbox可用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和地理處理。，計算成渝城市群內(nèi)各縣域城市2007—2016年人均GDP的全局Morans I指數(shù)。在運(yùn)用ARCGIS10.5運(yùn)算過程中發(fā)現(xiàn)，至少都有一個相鄰的城市的距離閾值為62 428.823米，因此選擇了在65km、70km、75km、80km、85km、90km、95km、100km的距離閾值下計算全局Morans I指數(shù)，結(jié)果如表1所示。從表1可以發(fā)現(xiàn)，每一年的全局Morans I指數(shù)最大的都是在65km的距離閾值下，這說明選擇建立空間距離矩陣時，選擇65km的閾值最優(yōu)，即在65km距離范圍以內(nèi)，區(qū)域之間的經(jīng)濟(jì)相互影響最顯著。成渝城市群各城市經(jīng)濟(jì)空間相關(guān)性表現(xiàn)出“距離衰減”現(xiàn)象，全局Morans I指數(shù)隨著距離閾值的逐漸升高而下降，如距離閾值從65km到100km時，2016年的全局Morans I指數(shù)從0.490降到0.236，即區(qū)域之間隨著距離的擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)相互影響變小。成渝城市群各城市的全局Morans I指數(shù)都大于零，且各自都在1%的水平下顯著，說明各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在空間分布上存在顯著的空間正相關(guān)性，即成渝城市群整體上經(jīng)濟(jì)是相互促進(jìn)的關(guān)系。全局Morans I 指數(shù)隨著時間變化有下降趨勢，距離閾值在65km時，2007年全局Morans I指數(shù)是0.550，2010年是0.554略有增加，2016年下降到0.490，成渝城市群各縣域城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的相關(guān)性有所減弱，表明成渝城市群的經(jīng)濟(jì)相互促進(jìn)的影響有所變小。

（二）局部空間自相關(guān)性分析

局部空間相關(guān)性分析的指標(biāo)有局部 Morans Ii和Geary Gi。局部 Morans Ii是全局Morans I 統(tǒng)計上的分解，如式（2）所示：

Ii=（xi-）S2∑jwij（xj-）（2）

其中，Ii為第i個局部對象的全局相關(guān)性系數(shù)，S2=1n∑ni=1（xi-）2，xi、xj為i、j區(qū)域的觀測值，為區(qū)域間經(jīng)濟(jì)變量的平均數(shù)，=1n∑ni=1xi，wij為空間權(quán)重矩陣中的元素，表示i、j區(qū)域之間的空間位置信息;Ii大于0表示一個高值被高值所包圍（高—高或H—H）或者低值被低值所包圍（低—低或L—L），Ii越大，表明相似變量值的面積單元在空間集聚，表現(xiàn)高—高或低—低集聚格局;Ii小于0表示一個高值被低值所包圍（高—低或H—L）或者低值被高值所包圍（低—高或L—H），Ii越小，表明不相似變量值的面積單元在空間集聚，表現(xiàn)高—低或低—高集聚格局。

本文運(yùn)用ArcGIS10.5軟件，對成渝城市群各縣域城市人均GDP做聚類和異常值分析，即Anselin Local Morans I分析，分別計算出各縣城城市人均GDP 2007—2016年的局部 Morans I（LMindex）指數(shù)。因篇幅所限，相關(guān)圖表略去，留存?zhèn)渌鳌?/p>

從計算結(jié)果可以得出，2007—2016年具有局部空間正相關(guān)的城市數(shù)量基本保持不變，即聚類區(qū)域范圍沒有多大變化，經(jīng)濟(jì)熱點(diǎn)區(qū)域（H—H）維持在26個城市，空間分布主要集中在成都、重慶兩市的核心區(qū)域;經(jīng)濟(jì)冷點(diǎn)區(qū)域（L—L）數(shù)量基本維持在25個，聚類區(qū)域主要集中在成都、重慶兩市中間的東北地帶、瀘州市南部、樂山市西南部;從總體上呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的城市數(shù)量略微減少，即異常值區(qū)域在縮小，自身區(qū)域發(fā)展水平較高，周圍發(fā)展水平較低，即H—L區(qū)域最多有3個，即石棉縣、江陽區(qū)、前鋒區(qū)，到2016年，就沒有H—L區(qū)域存在;自身發(fā)展水平低而周圍發(fā)展水平高，即L—H的城市數(shù)量下降明顯，主要分布在成都市核心區(qū)域周圍和重慶市核心區(qū)域周圍，重慶市核心區(qū)域周圍的異常值類型城市數(shù)量在減少，2010年以后就沒有出現(xiàn)異常值類型的城市，而成都市核心區(qū)域周圍分布著許多L—H型城市。

三、成渝城市群空間集聚效應(yīng)測度

（一）全局空間集聚效應(yīng)測度

（二）局部空間集聚效應(yīng)測度

利用ArcGIS10.5軟件對成渝城市群建立地理加權(quán)回歸模型，得到2007—2016年成渝城市群各城市的空間集聚效應(yīng)值。

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（責(zé)任編輯：鄧 菁）