基于引力模型的云南省州市經(jīng)濟(jì)聯(lián)系演化分析

徐遠(yuǎn)月

(云南師范大學(xué)地理學(xué)部，云南 昆明 650500)

一、引言

城市發(fā)展是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要體現(xiàn)，城市之間的資源、要素流動(dòng)，產(chǎn)業(yè)集聚、轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散，以及城市與城市之間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)變化，城市之間的經(jīng)濟(jì)空間格局所產(chǎn)生的相互聯(lián)系與作用，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的結(jié)果。城市在發(fā)展過(guò)程中由于與周圍其他區(qū)域在商品、勞務(wù)、在資金、技術(shù)和信息方面的交流，會(huì)產(chǎn)生空間相互聯(lián)系。

關(guān)于城市空間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，國(guó)外學(xué)者做了大量的理論研究和實(shí)例論證，如赫希曼的極化－涓滴效應(yīng)、弗里德曼的核心－邊緣理論、布魯克菲爾德的相互依賴?yán)碚摰?，都從理論上闡述了城市作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物在空間上的演化與發(fā)展規(guī)律。20世紀(jì)20年代，牛頓的萬(wàn)有引力學(xué)說(shuō)被應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)問(wèn)題研究中，探究城市發(fā)展的相互聯(lián)系，從而奠定了萬(wàn)有引力在城市空間聯(lián)系的理論基礎(chǔ)。之后國(guó)內(nèi)大量學(xué)者都將引力模型用于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市群研究中。而后隨著研究視角和研究方法不斷拓展，空間自相關(guān)分析、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析、斷裂點(diǎn)模型等定量方法都被用于城市經(jīng)濟(jì)空間聯(lián)系研究中。如賴潔瑜將修正的引力模型與社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法相結(jié)合，研究粵港澳大灣區(qū)城市群經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)空間聯(lián)系；唐明珠等將空間自相關(guān)和引力模型用于探討閩三角城市群經(jīng)濟(jì)空間聯(lián)系；趙正等在研究京津冀城市群經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的同時(shí)，用斷裂點(diǎn)方法分析了城市空間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的影響因素；在研究尺度上，學(xué)者們?cè)趪?guó)家尺度、省域尺度、城市群尺度、市域尺度和縣域尺度等研究了區(qū)域的空間結(jié)構(gòu)特征。

近年來(lái)，隨著西部大開(kāi)發(fā)和“一帶一路”建設(shè)不斷推進(jìn)，云南省作為面向南亞、東南亞輻射中心的戰(zhàn)略地位不斷凸顯，城市建設(shè)取得長(zhǎng)足有效的發(fā)展，但就城市化水平和城市發(fā)展質(zhì)量而言，云南省在全國(guó)排名是靠后的，更別提與東部沿海發(fā)達(dá)省份相比。本文選取2011年、2015年和2019年三個(gè)時(shí)間段跨度近十年的數(shù)據(jù)來(lái)研究云南省城市綜合質(zhì)量及其空間聯(lián)系的演變，為云南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)。

二、研究區(qū)概況

云南省位于我國(guó)西南地區(qū)，外與緬甸、老撾、越南接壤，內(nèi)和廣西、貴州、四川、西藏相連，總面積約有39.4萬(wàn)平方公里，全國(guó)排名第八。常住人口有4800多萬(wàn)，2020年地區(qū)生產(chǎn)總值24521.90億元，全國(guó)排名第18，人均可支配收入23295元，全國(guó)排名第28。云南省下轄8個(gè)地級(jí)市(昆明市、曲靖市、玉溪市、麗江市、普洱市、保山市、昭通市和臨滄市)，8個(gè)自治州(德宏傣族景頗族自治州、怒江傈僳族自治州、迪慶藏族自治州、大理白族自治州、楚雄彝族自治州、紅河哈尼族彝族自治州、文山壯族苗族自治州和西雙版納傣族自治州)。

根據(jù)2020年城市商業(yè)魅力榜，昆明屬于二線城市，曲靖、紅河和大理屬于四線城市，其余12個(gè)州市均屬于五線城市。云南屬于山地高原省份，山地占全省面積的84%，高原占全省面積的10%，山間壩子占全省面積的6%。復(fù)雜的地理環(huán)境條件造成交通通暢度受限，云南處于中國(guó)西南邊陲，位于云貴高原上，群山連綿，修建道路難度大、成本高，限制了云南省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也限制了各城市之間的溝通交流。此外第一產(chǎn)業(yè)比重高，二、三產(chǎn)業(yè)比重低，阻礙了城市之間物流、人才流、資金流、信息流等要素的交換和連接。

三、數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

(一)指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)來(lái)源

為了全面地測(cè)度云南省各城市的綜合質(zhì)量得分，建立包括兩個(gè)層面的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，一級(jí)指標(biāo)包括區(qū)域規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展三個(gè)層面，二級(jí)指標(biāo)參見(jiàn)表1，數(shù)據(jù)來(lái)源于?云南省統(tǒng)計(jì)年鑒?(2012、2016、2020)，各州市間距離選取兩城市間交通出行所用的最短時(shí)間，一部分是鐵路所花時(shí)間，一部分是城市間選擇航空出行的時(shí)間或公路出行的時(shí)間，數(shù)據(jù)來(lái)源于鐵路12306、去哪兒旅行。

(二)研究方法

1.熵值法

可以通過(guò)計(jì)算熵值來(lái)判斷某個(gè)指標(biāo)的離散程度，指標(biāo)的離散程度越大，該指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響越大。

(1)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

式中，

x′

為

i

城市的第

j

個(gè)指標(biāo)的數(shù)值，max、min分別代表數(shù)值的最大值和最小值。

(2)確定權(quán)重

式中:

θ

表示年份，共有

r

個(gè)年份，

r

＝3；

i

表示城市，

n

為城市個(gè)數(shù)，

n

＝16，

y

表示第

θ

年城市

i

的第

j

項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。(3)計(jì)算第

j

項(xiàng)指標(biāo)的熵值

(4)計(jì)算第

j

項(xiàng)指標(biāo)的差異系數(shù)

(5)求單個(gè)指標(biāo)的總權(quán)重

(6)計(jì)算綜合質(zhì)量得分

式中，

S

為第

θ

年城市

i

的綜合質(zhì)量得分。

2.引力模型

采用引力模型量化州市之間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度可以較好呈現(xiàn)理想狀態(tài)下省會(huì)對(duì)地州城市經(jīng)濟(jì)的輻射帶動(dòng)力，同時(shí)也可以反映出地州城市對(duì)省會(huì)擴(kuò)散的吸納程度以及與其他州市相互作用的強(qiáng)度。

式中，

R

為兩城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度；

K

表示城市

i

對(duì)

R

的貢獻(xiàn)率，

G

、

G

分別為

i

、

j

城市的GDP；

D

為兩城市間交通路網(wǎng)的最短時(shí)間距離；

S

、

S

分別為

i

、

j

城市的綜合質(zhì)量；

b

為摩擦系數(shù)，取

b

＝2。

四、云南省州市經(jīng)濟(jì)空間聯(lián)系分析

(一)云南省州市經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)演變

建立州市綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

表1 州市綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

運(yùn)用ArcGIS自然斷點(diǎn)法對(duì)16個(gè)州市經(jīng)濟(jì)質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)的得分進(jìn)行可視化處理(表2)。從區(qū)域發(fā)展看，除昆明外，各州市得分較低、分差較小。如2019年得分第二的曲靖分值為0.04715，第三的昭通為0.03993。經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)整體變化較大，少數(shù)州市發(fā)展很快，且州市之間的差距逐步拉大，如2011年位居第一的昆明得分是0.38180，第二曲靖市得分0.06658，位居第三的玉溪市得分0.05700，而2015年三者得分分別為0.56858、0.09743和0.10567。社會(huì)發(fā)展指標(biāo)得分與經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)得分有類似特點(diǎn)，但變化強(qiáng)度稍緩，如2011年居前三位的昆明市、曲靖市和紅河州分別得分是0.07686、0.04777和0.04013，到了2019年三者的得分進(jìn)一步上升至0.14656、0.07131和0.06424。2011年至2019年，除昆明和曲靖一直保持第一第二的位置，其他州市在區(qū)域發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的得分排名有所波動(dòng)，這也顯示出各州市在區(qū)域規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展3個(gè)方面變動(dòng)幅度較大，中心城市的實(shí)力發(fā)生較大變化，發(fā)展差距在逐步拉大。

表2 云南省城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的空間演變

從綜合質(zhì)量的總得分來(lái)看(表3)，除個(gè)別州市外，三個(gè)年份的變動(dòng)較大。昆明(1)，玉溪(4)、麗江(14)和西雙版納(13)排名沒(méi)變之外，其余州市的排名均上下波動(dòng)。如2019年紅河排名上升至第二，曲靖下跌到第三。2011年、2015年和2019年昆明市得分不斷上升，由約0.51增長(zhǎng)到0.74再到0.98，而其他州市的得分雖然均有增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)幅度不大，突出昆明市作為省會(huì)城市的中心地位和綜合實(shí)力。近年來(lái)，紅河州經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，旅游業(yè)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)，2019年排名超過(guò)曲靖位于全省第二。德宏排名上升也較為迅速，依靠邊疆優(yōu)越的政策和邊貿(mào)發(fā)展，綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)。上述分析表明:以滇中四個(gè)核心城市(昆明、紅河、曲靖、玉溪)為中心的區(qū)域空間結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本形成，區(qū)域空間結(jié)構(gòu)也正在由“增長(zhǎng)極”向“點(diǎn)—軸”空間結(jié)構(gòu)演變，四大中心城市輻射帶動(dòng)效應(yīng)不斷增強(qiáng)。

表3 不同年份城市綜合質(zhì)量得分與排序

續(xù)表

(二)城市間的空間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度演化

由表4可以看出，2011年云南各州市經(jīng)濟(jì)兩極分化嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)聯(lián)系差異明顯、特征顯著。昆明作為省會(huì)城市，對(duì)各個(gè)地州的輻射帶動(dòng)力強(qiáng)，各地州對(duì)省會(huì)擴(kuò)散的吸納程度以及與周邊城市相互作用的強(qiáng)度較弱。其中，昆明對(duì)昭通的輻射帶動(dòng)能力最強(qiáng)，引力值超過(guò)0.5，其次是對(duì)大理的輻射能力也較強(qiáng)，對(duì)曲靖、玉溪等滇中城市的輻射功能尚未發(fā)揮，對(duì)怒江的輻射功能最弱，引力值低于0.001。地州對(duì)昆明及周邊城市的空間聯(lián)系強(qiáng)度整體較弱，僅有保山和文山對(duì)昆明市的吸納程度較高，與其他城市相互作用的強(qiáng)度就表現(xiàn)出聯(lián)系不強(qiáng)的特點(diǎn)，怒江和迪慶對(duì)包括昆明在內(nèi)的城市的吸引作用均很弱，這與其本身經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、交通距離、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面有關(guān)。

表4 2011年州市間相互經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度

由表5可知，橫向上，各城市對(duì)外聯(lián)系強(qiáng)度的地域分異特征明顯，其聯(lián)系強(qiáng)度以昆明—曲靖—玉溪—紅河為出發(fā)點(diǎn)，向四周逐漸遞減。2019年，昆明對(duì)滇中城市的輻射帶動(dòng)功能顯現(xiàn)，受益于昆明作為省會(huì)城市發(fā)揮的輻射作用、聚集作用和帶動(dòng)作用，近年來(lái)大理和昭通發(fā)展迅速，相比而言對(duì)怒江的輻射能力則仍然較弱。各州市對(duì)外聯(lián)系程度總體上以昆明為核心向四周遞減，其中滇中城市曲靖、玉溪和紅河與昆明的聯(lián)系強(qiáng)度增強(qiáng)。而麗江、版納、德宏向外聯(lián)系強(qiáng)度仍然較低，對(duì)昆明的輻射作用沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的吸納力?？v向上，綜合來(lái)看相較于2011年，2019年昆明對(duì)各城市的輻射范圍不斷擴(kuò)大，輻射帶動(dòng)能力增強(qiáng)。對(duì)昭通的引力值減小，對(duì)曲靖、玉溪等城市的引力值變大，而曲靖、玉溪等滇中城市對(duì)昆明的輻射作用也表現(xiàn)出積極的反應(yīng)和吸納。隨著國(guó)家“一帶一路”倡議的實(shí)施，滇中城市群面向南亞?wèn)|南亞開(kāi)放的區(qū)位優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯，迎來(lái)了快速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，而城市群間的聯(lián)系也不斷加強(qiáng)。

表5 2019年州市空間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度

五、結(jié)果與討論

研究結(jié)果顯示:①云南省州市的城市綜合發(fā)展質(zhì)量存在嚴(yán)重的兩極分化特征，昆明的發(fā)展情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于省內(nèi)其他州市，并且大多數(shù)城市的發(fā)展質(zhì)量很低、發(fā)展水平很不均衡。②就空間聯(lián)系強(qiáng)度而言，一是州市間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系總體較弱，主要表現(xiàn)在省城中心城市與州市之間、各地州城市對(duì)其他地州城市上，而各地州城市之間及邊遠(yuǎn)州市與中心城市之間的聯(lián)系十分薄弱；二是16個(gè)城市對(duì)外聯(lián)系強(qiáng)度的地域分異特征明顯。昆明以省城中心城市的優(yōu)勢(shì)成為引力強(qiáng)度較大的城市具有明顯的單極化發(fā)展優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)存在無(wú)法帶動(dòng)邊遠(yuǎn)城市、集聚效應(yīng)和輻射帶動(dòng)功能不強(qiáng)的局限性；另一方面，地州城市中曲靖、玉溪等依靠滇中城市群的優(yōu)勢(shì)對(duì)昆明的輻射作用具有較強(qiáng)的吸納能力，而其他的邊緣、中小城市缺乏引力，導(dǎo)致其與中心城市之間的發(fā)展水平差異過(guò)大，城市之間的引力強(qiáng)弱關(guān)系出現(xiàn)斷層。

綜上所述，本文認(rèn)為促進(jìn)云南省各城市的長(zhǎng)期健康、穩(wěn)定發(fā)展，最重要的是加強(qiáng)各城市之間的交流與協(xié)作?；谘芯拷Y(jié)論，提出以下幾點(diǎn)建議:第一，充分發(fā)揮核心城市的樞紐作用。繼續(xù)發(fā)揮昆明作為省城城市的樞紐作用，同時(shí)充分考慮其他城市的比較優(yōu)勢(shì)，注重發(fā)揮省城的輻射帶動(dòng)作用，縮小城市間發(fā)展的不平衡狀態(tài)，進(jìn)而促進(jìn)城市群整體發(fā)展質(zhì)量的提升。第二，強(qiáng)化滇中城市群的引領(lǐng)帶動(dòng)作用，促進(jìn)昆明主城區(qū)和滇中新區(qū)的融合發(fā)展，總體形成“中心引領(lǐng)、協(xié)同支撐”的空間布局。第三，積極培育新城市群，明確城市群不同功能區(qū)的發(fā)展重點(diǎn)，探索差別化發(fā)展途徑。加快沿邊城市、滇西城市和滇東北城市群建設(shè)，深化昭通、文山等城市與滇中地區(qū)的建設(shè)步伐，并且提升滇中對(duì)沿邊城市的帶動(dòng)作用。第四，密切各州市之間的溝通協(xié)作。加強(qiáng)各城市在基礎(chǔ)設(shè)施、社會(huì)服務(wù)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面的溝通協(xié)作，實(shí)現(xiàn)城市之間的互補(bǔ)互促；同時(shí)降低城市發(fā)展中存在的行政壁壘，減少信息流、資金流、物流、人才流等要素在城市間的流動(dòng)阻力。