湖北省城市網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜性研究

張 旭，汪鑒誠(chéng)，喬靜美，張 昱

（武漢理工大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，武漢 430070）

全球化和信息化的推進(jìn)使城市間的聯(lián)系日益緊密，城市發(fā)展逐漸趨向于網(wǎng)絡(luò)化。[1]在此背景下，多位學(xué)者提出了“流空間”概念，關(guān)注視角開始從城市內(nèi)部特征轉(zhuǎn)向城市間的相互作用，[2-4]進(jìn)而促進(jìn)了城市網(wǎng)絡(luò)研究的興起。城市網(wǎng)絡(luò)涵蓋物質(zhì)、信息、資金、能量等要素的空間轉(zhuǎn)移，[5]反映區(qū)域內(nèi)城市在人口、經(jīng)濟(jì)、信息等方面的合作和與交流程度，因此對(duì)區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施、交通線路、產(chǎn)業(yè)功能等合理布局具有重要意義。[6]基于空間“流”視角，國(guó)外學(xué)者采用多種方法對(duì)區(qū)域城市網(wǎng)絡(luò)開展了較為系統(tǒng)的研究，比如，Van Oort等利用企業(yè)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)探索了荷蘭四個(gè)城市的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系；[7-8]Jin等提出了城市間空間互動(dòng)模型以衡量城市間的互動(dòng)程度；[9]Glaeser等對(duì)中國(guó)和歐洲城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)；[10]Burger等探討了城市網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性與多元性。[11]國(guó)內(nèi)學(xué)者則以城市群為主要研究對(duì)象，采用要素流數(shù)據(jù)對(duì)不同城市群的網(wǎng)絡(luò)特征開展分析，[12]研究主要集中在長(zhǎng)江三角洲、京津冀、山東半島城市群和粵港澳大灣區(qū)等經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，[13-16]而對(duì)中西部城市群的關(guān)注相對(duì)欠缺。

隨著中部崛起、區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，湖北省進(jìn)入經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)階段，城市網(wǎng)絡(luò)不斷完善發(fā)展。對(duì)于湖北省城市網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有研究較多采用單一指標(biāo)為切入點(diǎn)，對(duì)某一特定類型（如經(jīng)濟(jì)、交通等）的城市網(wǎng)絡(luò)特征開展分析。[17-19]基于單一要素流的分析只能揭示區(qū)域城市網(wǎng)絡(luò)某一方面的特征，難以全面反映城市群網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的綜合性和復(fù)雜性。此外，現(xiàn)有湖北省城市網(wǎng)絡(luò)研究選取的分析對(duì)象主要集中在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系（如基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)濟(jì)聯(lián)系），而對(duì)互聯(lián)網(wǎng)信息和社會(huì)文化聯(lián)系等新型要素流關(guān)注較少。[20]因此，利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)開展湖北省城市網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究，可以全面揭示區(qū)域城市網(wǎng)絡(luò)的空間組織結(jié)構(gòu)，為湖北省城鎮(zhèn)體系建設(shè)提供理論支持。

基于此，本文以湖北省為研究案例地，通過對(duì)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的收集，從人口流、交通流、經(jīng)濟(jì)流、信息流和社會(huì)文化流視角綜合分析湖北省城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，比較不同類型城市聯(lián)系的空間差異，并識(shí)別各節(jié)點(diǎn)城市在多元流城市網(wǎng)絡(luò)中的作用和地位。研究旨在揭示湖北省城市網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育程度和復(fù)雜性，并基于網(wǎng)絡(luò)視角探討城市群協(xié)同發(fā)展的狀況，進(jìn)而為相關(guān)區(qū)域發(fā)展政策的制定提供參考。

一、研究區(qū)域、數(shù)據(jù)與方法

（一）研究區(qū)域

本研究選擇湖北省作為研究區(qū)域。湖北省轄17個(gè)行政單元，包括 1個(gè)副省級(jí)城市武漢、11個(gè)地級(jí)市（黃石、襄陽(yáng)、宜昌、荊州、孝感、隨州、十堰、荊門、鄂州、黃岡、咸寧）、1個(gè)自治州（恩施土家族苗族自治州）、3個(gè)省直轄縣級(jí)市（天門、仙桃、潛江）和1個(gè)林區(qū)（神農(nóng)架林區(qū)）。由于神農(nóng)架林區(qū)人口流動(dòng)、交通班次等數(shù)據(jù)缺失，本文在分析中將其剔除，以其他 16個(gè)行政單元作為研究對(duì)象。

（二）數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

1.數(shù)據(jù)來源

本文分析對(duì)象主要包括基于屬性數(shù)據(jù)構(gòu)建的湖北省城市體系和基于關(guān)系數(shù)據(jù)構(gòu)建的湖北省城市網(wǎng)絡(luò)。其中，屬性數(shù)據(jù)用于測(cè)度城市規(guī)模，主要包括2009年和2019年16個(gè)行政單元的常住人口和地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）數(shù)據(jù)，來源為《湖北省統(tǒng)計(jì)年鑒》和各地市統(tǒng)計(jì)年鑒。關(guān)系數(shù)據(jù)主要用于測(cè)度各城市在人口、交通、信息、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)文化領(lǐng)域的聯(lián)系強(qiáng)度，具體數(shù)據(jù)來源如下：

1）人口流數(shù)據(jù)。利用“百度地圖春節(jié)人口遷徙大數(shù)據(jù)”（以下簡(jiǎn)稱百度遷徙數(shù)據(jù)）獲取城市間人口流動(dòng)數(shù)據(jù)?？紤]人口流動(dòng)的峰值特點(diǎn)以及新冠疫情的影響，選用2020年1月1日至2020年2月29日湖北省各市之間的百度遷徙數(shù)據(jù)。

2）交通流數(shù)據(jù)。采用城市間大巴和客運(yùn)列車往來次數(shù)作為測(cè)度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源為欣欣旅游網(wǎng)（https://www.cncn.com/）與12306鐵路客戶服務(wù)中心（https://www.12306.cn/ index/）。由于每日客運(yùn)車次排班相對(duì)固定，選擇一個(gè)工作周的數(shù)據(jù)可以較好反映研究時(shí)段的客運(yùn)情況，因此本文收集了信息最為全面（發(fā)車時(shí)間等信息也被記錄）的時(shí)間段——2020年10月5日至2020年10月11日城市間大巴和客運(yùn)列車時(shí)刻表，數(shù)據(jù)包括始發(fā)站和到達(dá)站。

3）信息流數(shù)據(jù)。分別在百度指數(shù)和百度貼吧中以一城市為搜索地，另一城市為關(guān)鍵字搜索地名共現(xiàn)的次數(shù)，作為兩城市間的信息流聯(lián)系，數(shù)據(jù)時(shí)效為2020年6月1日至2020年10月1日。

4）經(jīng)濟(jì)流數(shù)據(jù)。從上交所和深交所官網(wǎng)中獲取湖北省117家上市公司數(shù)據(jù)（截止2020年10月11日），利用“天眼查”獲取上市公司總部和子（分）公司地址信息，將每個(gè)公司總部所在地與其子（分）公司所在地視為一條聯(lián)系，構(gòu)建城市間的經(jīng)濟(jì)流。

5）社會(huì)文化流數(shù)據(jù)。以統(tǒng)計(jì)名稱中同時(shí)包含兩座城市的QQ群的總?cè)藬?shù)作為反映城市間社會(huì)文化聯(lián)系的指標(biāo)，數(shù)據(jù)截至2020年10月11日。

2.數(shù)據(jù)預(yù)處理

為比較不同類型的關(guān)系數(shù)據(jù)，首先將獲取的數(shù)據(jù)歸一化處理，即把同一網(wǎng)絡(luò)類型數(shù)據(jù)集中的最大值設(shè)為 100，其它數(shù)值轉(zhuǎn)換為最大值的百分比。在整合不同類型關(guān)系數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)其重要程度賦以不同權(quán)值。其中交通流由公路大巴班次和鐵路火車班次兩類關(guān)系數(shù)據(jù)構(gòu)成，參考相關(guān)文獻(xiàn)，綜合考慮鐵路和公路在旅客運(yùn)輸量、速度、旅行時(shí)間和方便程度的差異，[21]將權(quán)重設(shè)置為1: 2。由于信息流數(shù)據(jù)中百度貼吧和百度指數(shù)反映信息基本相同，故二者權(quán)重值設(shè)置為1:1。最后進(jìn)行整體城市網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)，將要素流的重要性同等看待，權(quán)重系數(shù)均設(shè)為1。

（三）研究方法

本研究結(jié)合使用了城市首位度分析方法和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法。城市首位度分析主要采用城市的屬性數(shù)據(jù)，對(duì)城市體系的規(guī)模結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；而社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析則采用要素流數(shù)據(jù)，對(duì)區(qū)域城市間的相互關(guān)系進(jìn)行分析。通過對(duì)二者結(jié)果的對(duì)比分析，可以揭示湖北省基于“流空間”視角的城市網(wǎng)絡(luò)與基于“地點(diǎn)空間視角”的城市體系之間的差異。

1.城市首位度分析

城市首位度用于分析城鎮(zhèn)體系中的各類發(fā)展要素在最大規(guī)模城市的集中程度，其計(jì)算公式為：

式中：S1、S4、S11分別表示二城市指數(shù)、四城市數(shù)指數(shù)和十一城市數(shù)指數(shù)，P1，P2，…，P11分別指按照人口、GDP或網(wǎng)絡(luò)中心性排序后的排名第1位至第11位城市的取值。

2.社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

本文采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法構(gòu)建城市網(wǎng)絡(luò)，主要計(jì)算以下指標(biāo)：

1）城市間聯(lián)系強(qiáng)度。流空間網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)多具備方向性，聯(lián)系發(fā)起城市和聯(lián)系接受城市間的聯(lián)系強(qiáng)度計(jì)算公式為：

式中，V(i,j)為a類流網(wǎng)絡(luò)空間中城市i到城市j的聯(lián)系強(qiáng)度，其中城市i為聯(lián)系發(fā)起方，城市j為聯(lián)系接受方，Pa(i,j)為城市i至城市j的一條有向聯(lián)系，V(i,j)表示相反方向的聯(lián)系強(qiáng)度。兩城市節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系程度為：

其中，Tij表城市i與城市j間的雙向聯(lián)系總強(qiáng)度。由于社會(huì)文化流聯(lián)系無(wú)方向性，只對(duì)總聯(lián)系進(jìn)行計(jì)算和分析。

2）網(wǎng)絡(luò)密度。網(wǎng)絡(luò)密度用于測(cè)度各城市網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的緊密程度，網(wǎng)絡(luò)密度越高，城市間的聯(lián)系越緊密，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)固，其計(jì)算公式為：

其中，D為網(wǎng)絡(luò)密度，n為該類網(wǎng)絡(luò)中城市節(jié)點(diǎn)總個(gè)數(shù)。

3）中心性。中心性用于測(cè)度城市網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)城市的影響力，揭示湖北省各城市在不同類型城市網(wǎng)絡(luò)中的功能和地位。本文使用度中心性、中介中心性、特征向量中心性三種指標(biāo)。其中，度中心性包括出度和入度兩種類型，點(diǎn)出度ODi表示以節(jié)點(diǎn)城市i至其他所有城市的聯(lián)系程度，表征城市的對(duì)外輻射能力和溢出效應(yīng)，其計(jì)算公式為：

點(diǎn)入度IDi表征其他城市至城市i的聯(lián)系程度，表示城市的吸引能力或吸引效應(yīng)，其計(jì)算公式為：

由此，度中心性CD(i)計(jì)算公式為：

中介中心性反映城市網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)城市對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的控制和依賴程度，本文僅分析經(jīng)濟(jì)流和社會(huì)文化流城市網(wǎng)絡(luò)的中介中心性（其他城市網(wǎng)絡(luò)中因任意兩城市均存在聯(lián)系即中介中心性為0），其計(jì)算公式為：

式中：CB(i)指城市i的中介中心性，gjk是理論任意兩節(jié)點(diǎn)間最短路徑經(jīng)過城市i的個(gè)數(shù)，gjk(ni)表示實(shí)際任意兩節(jié)點(diǎn)間最短路徑經(jīng)過城市i的個(gè)數(shù)。

特征向量中心性用于描述節(jié)點(diǎn)城市的重要性，發(fā)掘城市未來發(fā)展的潛能，特征向量中心性考慮城市鄰近節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和重要性，節(jié)點(diǎn)的特征向量中心性與其臨近節(jié)點(diǎn)的中心性得分的總和成正比。其公式如下：

式中：CA(i)指i節(jié)點(diǎn)的特征向量中心性，aij為城市j對(duì)城市i的重要程度權(quán)重值，c為比例常數(shù)，xj為相鄰城市j的特征向量中心性，公式需通過多次迭代達(dá)到穩(wěn)定值。

4）凝聚子群。聯(lián)系緊密、屬性相同的城市因其較強(qiáng)的凝聚特性形成拓?fù)淇臻g上的城市集合，稱為凝聚子群，通過設(shè)立臨界值n作為凝聚子群中節(jié)點(diǎn)之間的最大值，對(duì)符合條件的城市進(jìn)行聚類。利用凝聚子群分析挖掘城市網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)，識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的子結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系。

二、湖北省城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性分析

（一）湖北省城鎮(zhèn)體系首位度

城市人口首位度分析結(jié)果顯示 2009年湖北省常住人口數(shù)量二城市指數(shù)、四城市指數(shù)和十一城市指數(shù)分別為1.361、0.506和0.441，2019年三項(xiàng)指數(shù)分別為1.770、0.637與0.542。十年內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)均明顯上升，其中首位城市武漢常住人口數(shù)量相對(duì)增長(zhǎng)速率最高，對(duì)區(qū)域人口的吸引力提升。地區(qū)生產(chǎn)總值首位度計(jì)算結(jié)果顯示，2009—2019年間湖北省地區(qū)生產(chǎn)總值的二城市指數(shù)由3.63降至3.37，四城市指數(shù)由1.44降到1.37，十一城市指數(shù)則由1.31降至1.29，表明首位城市武漢與其他城市的經(jīng)濟(jì)差距出現(xiàn)了小幅度下降，各地級(jí)市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力有一定程度的提升，但總體而言區(qū)域“一城獨(dú)大”的單中心結(jié)構(gòu)并未發(fā)生根本性變化。

（二）整體城市網(wǎng)絡(luò)特征

多元流分析結(jié)果表明，湖北省城市網(wǎng)絡(luò)整體呈現(xiàn)出以武漢為中心，襄陽(yáng)、宜昌為次中心的“核心—邊緣”結(jié)構(gòu)，鄂東地區(qū)城市聯(lián)系緊密，鄂西地區(qū)聯(lián)系相對(duì)松散（見圖1）。網(wǎng)絡(luò)密度為0.036 3，城市間聯(lián)系層級(jí)性凸顯，伴有明顯的區(qū)域異質(zhì)性。城市聯(lián)系主要集中于武漢，其總聯(lián)系強(qiáng)度占全省的50.72%。襄陽(yáng)、宜昌和荊州與周邊城市形成強(qiáng)聯(lián)系，其余城市則與武漢聯(lián)系較多，跨行政區(qū)域的城市聯(lián)系普遍較弱，表明行政區(qū)劃壁壘對(duì)城市間的合作交流有著明顯的阻礙作用。

圖 1 湖北省整體城市流聯(lián)系程度

中心性分析結(jié)果表明，城市整體網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)出度與點(diǎn)入度前三位城市均為武漢、宜昌和襄陽(yáng)（見表 1），其中武漢的影響力遠(yuǎn)高于其他城市。同時(shí)，湖北省“兩帶”——漢孝隨襄十制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展帶與長(zhǎng)江綠色經(jīng)濟(jì)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展帶作為湖北省的聯(lián)系骨架，基于“軸線式擴(kuò)張”的空間格局演化模式，使毗鄰城市的聯(lián)系程度位居湖北省整體網(wǎng)絡(luò)的前列。計(jì)算度中心性首位度，并對(duì)比人口和經(jīng)濟(jì)首位度，得到二城市指數(shù)為3.897，比地區(qū)生產(chǎn)總值首位度高，四城市指數(shù)和十一城市指數(shù)分別為1.349和0.926，表征湖北省城市聯(lián)系過度集中于武漢，武漢吸引和輻射包括經(jīng)濟(jì)在內(nèi)的絕大部分資源，導(dǎo)致其余城市間聯(lián)系度呈現(xiàn)斷崖式下降，造成經(jīng)濟(jì)在內(nèi)等聯(lián)系的反向吸收。通過特征向量中心性可知，黃岡和孝感因緊靠武漢具有地理區(qū)位優(yōu)勢(shì)而在整體網(wǎng)絡(luò)中具有長(zhǎng)期影響力。

當(dāng)前湖北省呈現(xiàn)以武漢、黃石和鄂州為核心區(qū)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。黃石與鄂州兩城市間聯(lián)系緊密且均高度依賴武漢，與武漢形成密不可分的武漢城市圈深度融合區(qū)。通過凝聚子群分析（見表2），湖北省整體城市網(wǎng)絡(luò)形成三大片區(qū)加核心城市武漢共四類子群，三大片區(qū)呈現(xiàn)東西方向地理分布，分別為鄂西片區(qū)、鄂中腹地片區(qū)與鄂東片區(qū)。相比跨片區(qū)城市間聯(lián)系，片區(qū)內(nèi)城市間存在更緊密的聯(lián)系。湖北省整體呈現(xiàn)以三點(diǎn)（武漢、襄陽(yáng)和宜昌）為核心的圈層式發(fā)展模式，展現(xiàn)微弱的空間分散化發(fā)展形態(tài)，鄂西城市主要以“兩副”城市為中心形成核心邊緣格局，而鄂中和鄂東城市則以武漢為核心。東西方向上的“三點(diǎn)”城市點(diǎn)狀分布與南北方向上的“兩帶”城市帶分布體現(xiàn)了湖北省空間格局的獨(dú)特性。

表2 湖北省多元流凝聚子群分析

（三）不同類型城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征

1.不同類型城市網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系程度及網(wǎng)絡(luò)密度

湖北省各要素流網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系均表現(xiàn)出明顯的指向性和集聚性（見圖 2），武漢市輻射能力處于湖北省最高水平，毗鄰城市間同樣具備高聯(lián)系度。同時(shí)，各要素流城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征存在差異性：人口流和交通流聯(lián)系度分布較平穩(wěn)，經(jīng)濟(jì)流網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系稀疏，信息流和社會(huì)文化流最為平衡。

圖2 不同類型城市網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系程度

1）人口流城市網(wǎng)絡(luò)密度為0.031 1。聯(lián)系程度最高的城市鏈為黃石—鄂州，最低的為天門—鄂州。較其他網(wǎng)絡(luò)，人口流城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為均質(zhì)（見表 3），武漢與省內(nèi)其余城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異造成其人口流量遠(yuǎn)大于其余城市。

表3 城市不同類型網(wǎng)絡(luò)密度

2）交通流城市網(wǎng)絡(luò)密度為0.022 3。在鐵路方面，湖北省非省會(huì)城市均存在不能直達(dá)的目標(biāo)地（需要中轉(zhuǎn)），其中鐵路連通度最低的城市為黃岡市。公路網(wǎng)絡(luò)則較為完善。

3）經(jīng)濟(jì)流城市網(wǎng)絡(luò)密度為0.010 2。城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系具有方向性，聯(lián)系最高的城市鏈為武漢至荊州。經(jīng)濟(jì)流網(wǎng)絡(luò)等級(jí)性最強(qiáng)，但聯(lián)系匱乏，導(dǎo)致城市間互惠性差且碎片化嚴(yán)重。

4）信息流城市網(wǎng)絡(luò)密度為0.044 0。武漢、襄陽(yáng)和宜昌三大樞紐對(duì)周圍城市的輻射和聚集能力都較為明顯。由于互聯(lián)網(wǎng)的信息傳遞無(wú)地理距離的限制，擺脫了地域黏性束縛，非省會(huì)城市間聯(lián)系水平接近。信息流城市網(wǎng)絡(luò)分布最為均勻合理，網(wǎng)絡(luò)密度最高。

5）社會(huì)文化流城市網(wǎng)絡(luò)密度為0.030 0。憑借網(wǎng)絡(luò)交流的便捷，城市間交流較為頻繁，但地理鄰近現(xiàn)象仍然存在。旅游和文化成為社會(huì)文化聯(lián)系的主要力量，擁有豐富的歷史底蘊(yùn)和眾多文化景點(diǎn)的城市占據(jù)更高地位。

湖北省城市網(wǎng)絡(luò)中各要素流發(fā)展存在異質(zhì)性。人口流流向與經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局相關(guān)，公眾更趨于向經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最高的城市流動(dòng)；交通流依靠四通八達(dá)的公路網(wǎng)支撐起穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)框架，但鐵路網(wǎng)絡(luò)的不完善降低其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；經(jīng)濟(jì)流較其他流而言穩(wěn)定性最低，聯(lián)系集中在鄂東地區(qū)；就信息流而言，各城市之間的聯(lián)系因互聯(lián)網(wǎng)的便捷性而屬于較強(qiáng)水平且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；而因各城市間旅游人口流動(dòng)較為頻繁，社會(huì)文化流整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性屬于中等水平。

2.不同類型城市網(wǎng)絡(luò)中心性

對(duì)比各要素流城市網(wǎng)絡(luò)，武漢絕大部分指標(biāo)位列第一，中心地位明顯，宜昌、襄陽(yáng)和荊州的次中心性突出（見表4）。

表4 各城市中心性大小關(guān)系

不同類型城市網(wǎng)絡(luò)中心性存在差異：人口流城市網(wǎng)絡(luò)中，大多數(shù)城市入度中心性與出度中心性排名基本持平，呈現(xiàn)人口流動(dòng)均衡現(xiàn)象；交通流城市網(wǎng)絡(luò)中，出度過度集中于武漢，武漢交通運(yùn)輸能力最完善，是連接各城市的重要樞紐；經(jīng)濟(jì)流城市網(wǎng)絡(luò)中，高中心性的城市偏向鄂西地區(qū)；信息流城市網(wǎng)絡(luò)中，城市間聯(lián)系最為平衡；社會(huì)文化流城市網(wǎng)絡(luò)中，具有濃厚歷史底蘊(yùn)的城市中心性較高。

五類要素流數(shù)據(jù)顯示：荊門、孝感、潛江和鄂州在人口流和交通流城市網(wǎng)絡(luò)中排名較高，但經(jīng)濟(jì)、信息、文化交流能力不足；由于城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力差，城市公共服務(wù)和社會(huì)保障水平相對(duì)較低，大量流動(dòng)人口途經(jīng)這類城市后不會(huì)選擇停留，而是前往武漢等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市，因此經(jīng)濟(jì)回流能力弱。而十堰、仙桃、襄陽(yáng)和宜昌在信息流和經(jīng)濟(jì)流城市網(wǎng)絡(luò)中存在明顯優(yōu)勢(shì)。襄陽(yáng)市歷史文化底蘊(yùn)深厚，工業(yè)基礎(chǔ)雄厚；宜昌市修建了大量基建工程，重工業(yè)發(fā)達(dá)；仙桃為荊楚文化的發(fā)祥地之一與體操之鄉(xiāng)，知名度較高；十堰市以汽車產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，同樣具備經(jīng)濟(jì)吸引性。擁有資源優(yōu)勢(shì)或優(yōu)良的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)等因素使得信息、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)相比人口、交通聯(lián)系方面更為顯著?？臻g分布上，人口、交通聯(lián)系高的城市集中在鄂東地區(qū)，該區(qū)城市依托地域優(yōu)勢(shì)具備高特征向量中心性，在人口流中擁有重要的影響力。而信息、經(jīng)濟(jì)的聯(lián)系主要分布于鄂中偏西地區(qū)，尤為對(duì)應(yīng)襄陽(yáng)與宜昌的高特征向量中心性。經(jīng)濟(jì)流城市網(wǎng)絡(luò)中區(qū)位邊緣化現(xiàn)象嚴(yán)重導(dǎo)致大部分城市中介中心度為 0。社會(huì)文化流城市網(wǎng)絡(luò)中文化聯(lián)動(dòng)性和中介宣傳能力較差的城市（隨州、黃石和潛江）中介中心性同樣為0，此類城市連接其他節(jié)點(diǎn)的能力弱。

3.不同類型城市網(wǎng)絡(luò)凝聚子群分析與核心邊緣結(jié)構(gòu)分析

由表5可見，不同要素流城市網(wǎng)絡(luò)的凝聚子群結(jié)果不同，但多數(shù)子群的組團(tuán)城市與其區(qū)位具有較高的擬合度。其中人口流網(wǎng)絡(luò)子群的構(gòu)成存在明顯的空間聚集現(xiàn)象：黃岡、黃石、鄂州與武漢形成鄂東片區(qū)，以襄陽(yáng)為中心形成都市圈，以宜昌為中心形成都市圈和鄂中腹地地區(qū)。交通流網(wǎng)絡(luò)中子群構(gòu)成也存在微弱的空間聚集現(xiàn)象，分別位于湖北省中西部、中南部和東部，武漢以其完善的基礎(chǔ)交通設(shè)施單獨(dú)成為一子群。經(jīng)濟(jì)流城市網(wǎng)絡(luò)各子群的構(gòu)成無(wú)明顯空間聚集特征。社會(huì)文化流和信息流城市網(wǎng)絡(luò)各子群規(guī)模大小迥異，等級(jí)性較強(qiáng)，且因其交流方式不受地理距離的限制，使得聚集現(xiàn)象不突出。

表5 不同要素流凝聚子群

不同要素流城市網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系程度呈現(xiàn)鮮明的離散點(diǎn)狀或帶狀的核心—邊緣結(jié)構(gòu)：人口流網(wǎng)絡(luò)核心城市為武漢、黃岡、黃石和鄂州，核心區(qū)位于湖北省東部，呈現(xiàn)‘一心多極網(wǎng)絡(luò)化’高度融合的空間格局。交通流的核心城市為武漢、宜昌與荊州，構(gòu)成湖北省南部的交通樞紐帶狀通道載體。經(jīng)濟(jì)流核心城市為襄陽(yáng)和武漢，空間網(wǎng)絡(luò)格局呈現(xiàn)出“節(jié)點(diǎn)式”而非“網(wǎng)絡(luò)式”的模式。信息流城市網(wǎng)絡(luò)的核心城市為黃石、十堰、宜昌、襄陽(yáng)、武漢和荊州，呈現(xiàn)東南至西北的帶狀分布格局。社會(huì)文化流網(wǎng)絡(luò)核心城市由黃石、十堰、宜昌、襄陽(yáng)、鄂州、荊門和武漢組成，形成離散的點(diǎn)狀式網(wǎng)絡(luò)格局。

不同網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育現(xiàn)狀迥異，網(wǎng)絡(luò)職能的異質(zhì)性決定城市定位的不同。宜昌和襄陽(yáng)在整體城市網(wǎng)絡(luò)的次中心地位突出，形成以先進(jìn)制造業(yè)為核心的襄陽(yáng)城市群和以綠色經(jīng)濟(jì)與戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)為核心的宜昌城市群，兩個(gè)城市群與武漢都市圈規(guī)劃銜接、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。各要素流呈現(xiàn)出鮮明的核心邊緣結(jié)構(gòu)，但重心存在明顯差異，構(gòu)成由離散點(diǎn)狀和兩條帶狀的點(diǎn)—軸放射狀城市發(fā)展模式形成的軸帶圈層網(wǎng)絡(luò)化空間形態(tài)。

三、總結(jié)與討論

本研究通過對(duì)湖北省各城市屬性數(shù)據(jù)和聯(lián)系數(shù)據(jù)的收集整理，利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法對(duì)湖北省城市網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)及不同類型城市網(wǎng)絡(luò)的特征進(jìn)行研究，揭示不同城市在該網(wǎng)絡(luò)中的功能和影響力，具體結(jié)論如下：

第一，當(dāng)前湖北省城市整體結(jié)構(gòu)發(fā)展正趨向于“一主兩副”，并逐步向多極化的格局轉(zhuǎn)變，作為湖北省唯一特大城市，武漢的地位不可撼動(dòng)，其余城市處于平穩(wěn)發(fā)展的階段。

第二，基于多元要素流整體網(wǎng)絡(luò)分析，“兩副”城市的發(fā)展目前仍遠(yuǎn)落后于武漢，鄂西地區(qū)與鄂東地區(qū)的發(fā)展差距明顯。各城市間的聯(lián)系基本依賴于空間上的近鄰關(guān)系，缺乏跨地域交流。

第三，空間分布上，人口交通聯(lián)系度高的城市集中在鄂東地區(qū)，而信息經(jīng)濟(jì)的聯(lián)系主要分布于鄂中偏西地區(qū)。社會(huì)文化流網(wǎng)絡(luò)中部分歷史古城的地位有所上升。各城市節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)要素不盡相同，不同功能的城市網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)耦合，這種疊置的多重功能聯(lián)系有助于湖北省的區(qū)域一體化和完善全省整體網(wǎng)絡(luò)。

整體分析結(jié)果表明，鄂東地區(qū)高度依賴武漢，應(yīng)積極發(fā)展自身優(yōu)勢(shì)從而逐步減弱依賴性。湖北省經(jīng)濟(jì)流城市網(wǎng)絡(luò)發(fā)育較差，經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的深度和廣度有待加強(qiáng)。湖北省一體化區(qū)域等級(jí)層次較為分明，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)跨區(qū)交流，構(gòu)建合理的網(wǎng)絡(luò)格局。各城市應(yīng)依托自身優(yōu)勢(shì)資源要素，明確自身功能定位，促進(jìn)當(dāng)?shù)佚堫^產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展。

本研究尚存在一定的局限性：數(shù)據(jù)的搜集未覆蓋2020年全年，故結(jié)果可能存在一定偏差，且對(duì)各城市節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的定位缺乏深層次的研討。