山東省縣域多中心格局時(shí)空演變分析

李莉妃 常軍 吳凡

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化和城市化進(jìn)程的加快，多中心區(qū)域發(fā)展模式正在取代單一城市，成為參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和分工的基本單元。本研究從人口、經(jīng)濟(jì)以及綜合發(fā)展水平的角度，采用空間基尼系數(shù)、引力模型等方法，評(píng)估了2001-2016年山東省縣域單元的多中心時(shí)空演化格局。研究發(fā)現(xiàn)，①山東省人口多中心格局基本形成了濟(jì)南-淄博-濰坊-青島-煙臺(tái)連線的人口多中心分布格局。②山東省各縣域經(jīng)濟(jì)聯(lián)系越來(lái)越密切，到2016年初步形成了由青島市黃島區(qū)領(lǐng)頭的東部地區(qū)及濟(jì)南市歷下區(qū)領(lǐng)頭的魯中區(qū)域兩大集聚區(qū)鋪排開的網(wǎng)絡(luò)格局。③山東省整體發(fā)展水平不斷提升，區(qū)域發(fā)展差距不斷縮小，2016年基本形成了青島、煙臺(tái)、濟(jì)南等多中心發(fā)展格局。在未來(lái)發(fā)展中，山東省應(yīng)加強(qiáng)整合省內(nèi)各地資源，形成合理的產(chǎn)業(yè)分工，加強(qiáng)企業(yè)間分工協(xié)作，推進(jìn)區(qū)域一體化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)協(xié)同互補(bǔ)可持續(xù)的多中心空間發(fā)展模式。

關(guān)鍵詞：多中心;空間格局，時(shí)空演變;縣域;山東省

隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的不斷加強(qiáng)和城市化進(jìn)程的加速推進(jìn)，多中心城市作為區(qū)域高度工業(yè)化和城市化的產(chǎn)物[1]，正在逐漸取代城市成為了參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和分工的基本地域單元[2]。近年來(lái)，多中心城市區(qū)域發(fā)展模式在推動(dòng)區(qū)域形成合理的空間組織結(jié)構(gòu)、促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、提高區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力的作用越來(lái)越突出。因此，研究多中心城市發(fā)展模式對(duì)于促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有有重要意義[3]。

在全球化和信息技術(shù)推動(dòng)下，多中心性的城市區(qū)域發(fā)展已成為西方國(guó)家高度城市化地區(qū)的空間結(jié)構(gòu)特征[4]。西方關(guān)于多中心城市區(qū)域的研究較早[8，9]，現(xiàn)已有深厚的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，研究重點(diǎn)主要集中在多中心城市區(qū)域的概念內(nèi)涵[4]、測(cè)度和實(shí)證研究[8]以及在城市規(guī)劃中的應(yīng)用[9]等方面。有國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)西方多中心城市相關(guān)研究進(jìn)行了評(píng)述[2，3]，總結(jié)了國(guó)外多中心城市規(guī)劃建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)[10， 11]。也有學(xué)者分別基于形態(tài)[12]、功能多中心[13]、交通流[14]、社交媒體的人口流動(dòng)[15]等不同角度對(duì)多中心城市區(qū)域進(jìn)行研究。

目前，關(guān)于多中心城市的研究區(qū)主要集中在發(fā)展水平較高的城市或者城市群，對(duì)于處于初步發(fā)展階段或正在發(fā)育的省域城市群研究較少，基于縣域尺度為單元的研究更少。山東省在2005年確立了以濟(jì)南-青島為雙核心的山東半島城市群發(fā)展戰(zhàn)略，但近年來(lái)，隨著煙臺(tái)、淄博、濰坊、東營(yíng)等城市迅速發(fā)展，雙核心發(fā)展戰(zhàn)略已難以概括山東省空間發(fā)展格局。因此，為了進(jìn)一步明確山東省多中心發(fā)展格局進(jìn)和趨勢(shì)，本文以縣域尺度為研究單元，從人口、經(jīng)濟(jì)以及綜合發(fā)展水平等角度，分析了山東省多中心格局時(shí)空演變特征，以期為山東省順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，做大做強(qiáng)省會(huì)，以中心城市促進(jìn)多中心城市區(qū)域的發(fā)展提供決策基礎(chǔ)信息。

1研究區(qū)與數(shù)據(jù)來(lái)源

山東省作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)與人口大省之一，擁有獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)歷史地位。山東半島城市群地處我國(guó)黃河中下游及環(huán)渤海地區(qū)，是我國(guó)城市密集區(qū)之一，也是我國(guó)參與東亞區(qū)域合作的重要戰(zhàn)略陣地。山東省作為國(guó)家首個(gè)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)，從人口和經(jīng)濟(jì)角度測(cè)算山東省多中心發(fā)展程度，有利于山東省明確各城市發(fā)展定位，促進(jìn)山東半島城市群抓住機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)多中心城市群高質(zhì)量發(fā)展。

鑒于山東省行政區(qū)劃有所調(diào)整，本文以2016年山東省縣級(jí)行政區(qū)劃為標(biāo)準(zhǔn)，將山東省劃分為137個(gè)縣域單元。并參考已有研究，將其劃分為魯東（青島、煙臺(tái)、威海、濰坊）、魯中（濟(jì)南、淄博、泰安）、魯西北（東營(yíng)、濱州、德州、聊城）、魯南（菏澤、濟(jì)寧、棗莊、臨沂、日照）[16]四個(gè)分區(qū)。綜合國(guó)內(nèi)外測(cè)度區(qū)域多中心的相關(guān)研究，兼顧指標(biāo)的統(tǒng)一性和數(shù)據(jù)的可獲取性，本文從經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)值密度、效益、居民消費(fèi)、建設(shè)投資、人口規(guī)模等方面構(gòu)建了多中心測(cè)度指標(biāo)體系（表1），從經(jīng)濟(jì)、人口及綜合發(fā)展水平等方面來(lái)測(cè)度山東省多中心發(fā)展情況。數(shù)據(jù)主要來(lái)自2002-2017年《山東統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)縣域統(tǒng)計(jì)年鑒》，其中缺失數(shù)據(jù)以山東省各市的統(tǒng)計(jì)年鑒進(jìn)行補(bǔ)充。

2研究方法

2.1空間基尼系數(shù)

城市人口的多中心性一定程度上反映了區(qū)域多中心發(fā)育程度[12]。因此，采用修改后的空間基尼系數(shù)[17]，將縣域空間面積數(shù)據(jù)引入，可以更好地衡量山東省人口的地區(qū)集聚程度，反映山東省人口多中心格局的時(shí)空演變。公式為：

式中，表示山東省人口空間基尼系數(shù)，表示i縣域單元人口占省總?cè)丝诘谋壤?，為該縣域面積占省總面積的比例。

2.2引力模型

引力模型可以反映各城市相互作用的強(qiáng)度和城市功能的多中心性。本文采用引力模型，計(jì)算縣域間的經(jīng)濟(jì)總量的空間相互作用強(qiáng)度，公式為：

2.3縣域綜合發(fā)展水平測(cè)度模型

主成分分析法是一種通過(guò)降維技術(shù)綜合幾個(gè)變量來(lái)替代多個(gè)變量，并且使新變量盡可能代替原來(lái)的信息量的統(tǒng)計(jì)方法。各指標(biāo)間可能存在相關(guān)性過(guò)高的問(wèn)題，為了減少對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，本文利用主成分分析法將個(gè)觀測(cè)變量重構(gòu)為個(gè)綜合變量，利用熵值法賦予各主成分權(quán)重，計(jì)算各縣域綜合得分，從綜合發(fā)展水平視角分析各縣市多中心發(fā)育程度。

3山東省縣域尺度多中心測(cè)度分析

3.1人口多中心

空間基尼系數(shù)取值范圍為0-1之間，越接近1說(shuō)明要素的空間集聚情況明顯，越接近0則要素在空間分布越均勻。研究發(fā)現(xiàn)，2001-2016年，山東省人口空間基尼系數(shù)雖然有小幅增長(zhǎng)，但都接近于0（表2），說(shuō)明人口未集聚在少數(shù)縣域，而是存在著多個(gè)人口集聚區(qū)。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證山東省存在多個(gè)人口集聚區(qū)，本文繪制了人口密度三維曲面圖（圖1），Z值越大說(shuō)明該地人口密度越大，人口分布越集中。從圖中可以看出，2001-2016年，大部分縣域人口密度都在增大，峰值高差逐漸縮小。青島的市北區(qū)、市南區(qū)、黃島區(qū)，濟(jì)南的歷下區(qū)、槐蔭區(qū)，淄博的張店區(qū)，煙臺(tái)的芝罘區(qū)和濰坊的奎文區(qū)一直都是峰值區(qū)，說(shuō)明了這些縣市的人口密度較大。山東省基本上形成了濟(jì)南-淄博-濰坊-青島-煙臺(tái)連線的人口多中心分布格局。

3.2經(jīng)濟(jì)多中心

本文根據(jù)研究區(qū)域引力值的數(shù)據(jù)特征，將其劃分為四個(gè)等級(jí)（圖2）。2001年山東省內(nèi)各縣域間的聯(lián)結(jié)線非常少，并且都在一二等級(jí)，表明縣域間的相互聯(lián)系十分微弱。2006年省內(nèi)二級(jí)聯(lián)結(jié)線明顯增多。2011年省內(nèi)三級(jí)聯(lián)結(jié)線明顯增多，在魯中地區(qū)、青島市附近形成了兩大網(wǎng)狀區(qū);四級(jí)聯(lián)結(jié)線開始出現(xiàn)，其中包含了2001年的滕州市-鄒城市聯(lián)結(jié)線，另外新形成濟(jì)南“市中區(qū)-歷下區(qū)-歷城區(qū)-章丘區(qū)”和青島“膠州區(qū)-黃島區(qū)”及“城陽(yáng)區(qū)-市北區(qū)”兩線。2016年三級(jí)聯(lián)結(jié)線的兩集聚區(qū)在內(nèi)部增強(qiáng)的基礎(chǔ)上，兩區(qū)域間的聯(lián)結(jié)力度也在增強(qiáng)，聊城市及威海市附近也出現(xiàn)了聯(lián)結(jié)趨勢(shì);四級(jí)聯(lián)結(jié)線方面，以黃島區(qū)為中心呈現(xiàn)“爪式”發(fā)展?fàn)顟B(tài)，聯(lián)結(jié)至萊州市、萊西市、諸城市等，另一方面，發(fā)展起來(lái)的以張店區(qū)為中心的淄博市內(nèi)“h型”聯(lián)結(jié)線成型。

到2016年，山東省初步形成了由青島市黃島區(qū)領(lǐng)頭的東部地區(qū)及濟(jì)南市歷下區(qū)領(lǐng)頭的魯中區(qū)域兩大集聚區(qū)鋪排開、由“市南區(qū)-市北區(qū)”、“滕州市-鄒城市”兩顆明星點(diǎn)綴“線”的層次格局;而魯西北、魯東威海等地由于缺乏發(fā)展軸線的輻射帶動(dòng)，聯(lián)結(jié)線較為稀疏，整體發(fā)展較為滯后，說(shuō)明濟(jì)南市對(duì)魯西北帶動(dòng)作用較弱;引力中心青島市在魯東地區(qū)與東北向的濰坊、煙臺(tái)部分縣有相對(duì)比較密集的聯(lián)結(jié)線，與東方的部分煙臺(tái)縣區(qū)、威海聯(lián)結(jié)線較為稀疏，一定程度上說(shuō)明了青島的輻射帶動(dòng)作用有待增強(qiáng)。

3.3縣域綜合發(fā)展水平與多中心測(cè)度

利用主成分降維法，本文提取了出3個(gè)主成分（累積貢獻(xiàn)率都達(dá)85%以上），采用熵值法確定了3個(gè)主成分的權(quán)重（表3），計(jì)算了個(gè)縣域綜合發(fā)展水平。本文將各縣市綜合發(fā)展水平劃分為5個(gè)等級(jí)（表4），采用分級(jí)設(shè)色法繪制了不同年份各縣區(qū)綜合發(fā)展水平空間分布圖（圖4），以便對(duì)其時(shí)空演變進(jìn)行縱橫向的分析。

2001-2016年，絕大多數(shù)的縣域單元綜合發(fā)展水平呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)，綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)（表4）。一半以上的縣市由低水平發(fā)展到了一般及以上水平，說(shuō)明了山東省絕大多數(shù)縣市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈優(yōu)良態(tài)勢(shì)。綜合發(fā)展較低水平的縣市數(shù)量呈先增加后快速下降的趨勢(shì);較高及以上水平縣市由2001年的10個(gè)增加到2016年的47個(gè)，充分體現(xiàn)了山東省整體綜合實(shí)力的不斷提升，地區(qū)間差距不斷縮小，多中心發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越明顯，這與山東省政府積極響應(yīng)國(guó)家發(fā)展縣域經(jīng)濟(jì)的號(hào)召，在不同時(shí)期制定科學(xué)政策，大力扶持鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展是密不可分的。

山東省縣域綜合發(fā)展水平空間分布（圖4）表明，2001-2016年，山東省由零散分布幾個(gè)綜合發(fā)展較高水平的縣域引領(lǐng)發(fā)展到連成一大片較高水平及以上的縣域共同發(fā)展的空間分布格局。一般水平和低水平之間的縣域加速追趕，山東省的總體水平在不斷提升，區(qū)域之間發(fā)展越來(lái)越趨向多中心的發(fā)展模式。2001年城陽(yáng)區(qū)、嶗山區(qū)綜合水平最強(qiáng)，龍口市、張店區(qū)、周村區(qū)、榮成市、文登區(qū)次之;經(jīng)過(guò)15年的發(fā)展，2016年山東省形成了青島、煙臺(tái)、濟(jì)南、淄博、東營(yíng)、威海等多個(gè)發(fā)展水平較高、綜合水平較強(qiáng)的多中心格局，其中臨淄區(qū)、歷下區(qū)、墾利區(qū)及廣饒縣發(fā)展尤為迅猛，綜合實(shí)力提高較快。

4結(jié)論與討論

本文從人口、經(jīng)濟(jì)以及綜合發(fā)展水平等角度，利用空間基尼系數(shù)、引力模型和主成分分析等方法，對(duì)山東省多中心時(shí)空演變格局進(jìn)行定量化實(shí)證研究，得到結(jié)論主要包括：1）山東省基本形成了濟(jì)南-淄博-濰坊-青島-煙臺(tái)連線的人口多中心分布格局;2）山東省初步形成了由青島市黃島區(qū)領(lǐng)頭的東部地區(qū)及濟(jì)南市歷下區(qū)領(lǐng)頭的魯中區(qū)域兩大集聚區(qū)鋪排開、由“市南區(qū)-市北區(qū)”、“滕州市-鄒城市”兩顆明星點(diǎn)綴“線”的網(wǎng)絡(luò)格局;這些地市分別輻射魯中、魯東、魯南等地區(qū)，但輻射作用的強(qiáng)弱存在地區(qū)差異;3）到2016年，山東省基本形成了青島市、濟(jì)南市、威海市、淄博市、東營(yíng)市、煙臺(tái)市等發(fā)展水平較高、綜合實(shí)力都較強(qiáng)的多中心發(fā)展格局。

目前，山東省多中心發(fā)展格局已逐步形成，但仍存在著很大的發(fā)展空間。目前，山東省存在著地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展同質(zhì)化、未形成合理的產(chǎn)業(yè)分工，產(chǎn)業(yè)集群競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)等問(wèn)題，在一定程度上促進(jìn)了山東省內(nèi)市縣呈現(xiàn)出多中心發(fā)展的格局。未來(lái)山東省應(yīng)抓住國(guó)家新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)化戰(zhàn)略、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略和強(qiáng)省會(huì)時(shí)代的歷史機(jī)遇，加大中心城市科技創(chuàng)新力度，發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的決定性作用，有效整合省內(nèi)各地資源，形成合理的產(chǎn)業(yè)分工，加強(qiáng)企業(yè)間分工協(xié)作，推進(jìn)區(qū)域一體化建設(shè)，形成有足夠競(jìng)爭(zhēng)力的半島城市群，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)協(xié)同互補(bǔ)可持續(xù)的多中心空間發(fā)展模式。

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基金項(xiàng)目山東省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（S202010445202）。

作者簡(jiǎn)介李莉妃（1998-?），女，漢族，廣東始興人，本科生，主要從事GIS技術(shù)應(yīng)用研究，2982616429，2982616429@qq.com通訊作者，常軍（1975-），男，漢族，山東棗莊人，博士，副教授，主要從事遙感與GIS應(yīng)用研究，524667884，changj@163.com。吳凡（19），男，漢族，山東泰安人，本科生，主要從事GIS技術(shù)應(yīng)用研究，2449131922，wufanmoral@163.com