中國城市群體系空間結構及多中心演變研究

王雨飛 倪鵬飛 王光輝

摘要：城市群體系是區(qū)域經濟發(fā)展的重要空間載體，區(qū)域經濟發(fā)展格局演變也必然帶來城市群體系的調整和變化。中國城市群體系在空間形態(tài)上體現為東中部人口集聚，西部和東北部人口分散;在內部聯系上體現為東中一體化聯系全面加深。文章綜合考慮環(huán)境、經濟和交通等因素對城市群體系空間結構演變的影響，重點聚焦中國城市群體系的規(guī)模結構和演變規(guī)律，引用空間引力模型方法，以全國288個地級及以上城市為樣本，分別計算基于城市規(guī)模的城市吸引力指數，并經過疊加、歸并處理，分析我國城市群體系發(fā)展演變方向。上述研究發(fā)現：中國城市或城市群體系空間發(fā)展的結果是東中部群網化與西部、東北群帶化并存;未來中國以城市群為主體的多中心網群化發(fā)展態(tài)勢將進一步突出，即在結構上實現從單中心向多中心轉變。

關鍵詞：城市群;空間結構;網群化;引力模型

中圖分類號：F292? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1001-862X（2019）03-0047-007

隨著中國進入城市世紀，城市或城市群體系已成為區(qū)域經濟社會活動的重要空間載體。城市化浪潮帶來了大規(guī)模的人口遷移，同時也重塑了中國城市群體系的空間結構形態(tài)。中國城市群體系在空間形態(tài)上體現為人口向東中部集聚，而西部和東北部人口較為分散;在內部聯系上體現為東中一體化聯系的全面加深。這種演化的動因主要體現在環(huán)境、經濟和交通三個方面。首先，歷史地理環(huán)境因素是影響中國城市群體系演變的基礎，自然地理因素和歷史上人口遷移變化的過程共同鑄就了今天中國經濟社會活動和城市群體系的空間形態(tài)。其次，經濟因素是決定中國城市群體系演變的核心，經濟因素使城市群體系內東中一體化的程度更加深化，進而對于網絡化和群帶聯系并存城市群體系的形成產生推動作用。最后，交通因素是決定中國城市群體系演變的關鍵，交通技術的每一次創(chuàng)新都對城市群體系的發(fā)展和演變產生重要的不可替代的作用，如高速鐵路的發(fā)展讓中國邁入了速度時代，以高鐵為代表的快速綜合交通體系改變了城市之間的空間聯系。

一、文獻綜述

城市或城市群體系的規(guī)模結構和演變規(guī)律是研究經濟空間格局的核心內容。早在上個世紀20年代，地理學家和經濟學家就開始著手研究城市體系和城市群組織體系等問題，到60年代城市或城市群體系的概念逐漸清晰，城市群體系空間演變也作為獨立的研究領域成為城市地理學、區(qū)域經濟學的重點研究課題。

（一）城市體系相關研究進展

城市體系研究的基礎是探討對城市體系形成起決定作用的因素。新經濟地理理論認為地理因素是決定城市體系形成的基本要素[1-2]，即在向心力和離心力兩種力量的共同演繹下，會出現具有城市層級關系的城市體系。[1，3-4]例如，在單中心城市體系中存在著距中心城市的距離與本地市場潛力之間的倒“S”型曲線，即距離中心城市越遠，市場潛力會逐漸下降，此時如果貿易成本較大，離心力較強，則會出現次中心城市。[5-6]我國學者也曾利用中國城市經濟社會發(fā)展數據，驗證了城市經濟增長與大港口和大城市地理距離之間存在倒“S”型關系，即城市間的相互聯系同樣遵循距離衰減法則。[6-9]

（二）城市群組織體系研究進展

自1957年戈特曼提出大都市帶概念后，城市群相關概念逐漸涌現。[10-11]1955年法國學者佩魯提出“增長極理論”，成為城市群研究的理論基礎;1968年瑞典學者哈格斯特朗提出現代空間擴散理論，揭示空間擴散的多種形式，加深了城市群結構的演化研究;1996年美國學者克魯格曼利用新經濟地理學理論，提出“多中心城市結構的空間自組織模型”，揭示了城市體系和城市多中心形成的內在機制。[12-13]國內關于城市群組織體系的研究，總結起來可以分為城市群概念、城市群確定標準、城市群形成機理、城市群效應、城市群發(fā)展階段以及城市群不同階段發(fā)展模式這六個方面。[3，14-16]總體而言，國內外學者對城市群形成、判定等內容進行了廣泛探討，但關于城市群體系的研究仍然相對較少。

本研究全面梳理國內外城市或城市群體系相關研究進展，結合全國288個地級及以上城市發(fā)展規(guī)律，綜合考慮環(huán)境、經濟和交通等因素對城市群體系空間結構演化的影響，提出點狀、點線狀、群帶狀和群網狀四種城市群體系空間結構發(fā)展形態(tài)，并進一步引用空間引力模型方法，計算基于城市規(guī)模的城市吸引力指數，經過疊加、歸并處理，分析我國城市群體系多中心演變方向。

二、中國城市群體系空間發(fā)展規(guī)律分析

城市或城市群體系空間發(fā)展的結果是東中部群網化與西部、東北群帶化并存。根據城市和區(qū)域發(fā)展的一般規(guī)律，城市群體系一般呈現點狀、點線狀、群帶狀和群網狀四種發(fā)展形態(tài)。點狀體系中的城市一般遠離重要交通軸線，與相鄰城市相隔較遠，且不具備城市群的發(fā)展條件;點線狀城市體系一般依托重要交通軸線，沿線相鄰城市相對聯系緊密，時間距離基本在2小時以內，并出現了潛在城市群;群帶狀城市體系一般依托快速化交通軸線，沿線相鄰城市時間距離基本在1小時以內，實現同城化，且已出現發(fā)育成熟的城市群;群網狀城市體系則更進一步，依托快速化、網絡化交通體系，網絡交匯城市與各向相鄰城市的時間距離在1小時以內，實現同城化，所有城市與臨近中心城市的時間距離在2小時以內，實現同群化，出現全國性、區(qū)域性、地區(qū)性、潛在城市群并存的發(fā)展格局。

根據以上城市或城市群體系發(fā)展標準，改革開放后中國城市體系的演變大體上經歷了三個發(fā)展階段：上世紀90年代以前，以點線體系為主體;90年代到2010年，具體表現為群帶體系;2010年以后，呈現群網與群帶并存的空間體系。

第一階段：點線狀城市或城市群體系。點線狀的城市或城市群體系是上世紀90年代以前中國城市體系的主體形態(tài)，主要表現為城市在全國或區(qū)域范圍內沿主要交通軸線展開，而其他區(qū)域城市則以零散的點狀分布為主。“線少點多”、城市孤立發(fā)展是這一時期城市或城市群體系的主要特點。鐵路一直是中國最重要的交通運輸方式，城市沿全國重要的鐵路線分布是點線狀城市或城市群體系的主要表現形式。陸續(xù)開通的隴海—蘭新線（途經連云港、徐州、開封、鄭州、洛陽、西安、咸陽、寶雞、蘭州、烏魯木齊等主要城市）、京廣線（途經北京、石家莊、安陽、鄭州、駐馬店、武漢、長沙、湘潭、廣州等主要城市）、京滬線（途經北京、天津、濟南、徐州、南京、常州、無錫、蘇州、上海等主要城市），加上建國前的京哈線（途經北京、天津、秦皇島、錦州、沈陽、四平、長春、哈爾濱等主要城市），這些是90年代以前中國鐵路交通的四條骨干線路，與沿線經過的城市共同組成線狀城市或城市群體系的空間分布形態(tài)?；诋敃r中國城市的空間分布形態(tài)，80年代中期，國內學者曾提出國土規(guī)劃的“點—軸系統(tǒng)”理論模型以及中國國土開發(fā)的“T”字型空間結構戰(zhàn)略。[17]

第二階段：群帶狀城市或城市群體系。上世紀90年代以來，隨著經濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的快速推進，城市群在中國區(qū)域經濟發(fā)展中的作用越來越突出。城市群的出現成為中國城市體系由點線系統(tǒng)轉變?yōu)槿簬撓档闹匾獦酥尽＿@一時期，交通基礎設施建設進一步發(fā)展，城市之間的聯系更加密切，蘭新鐵路向東與隴海鐵路相連，向西北與北疆鐵路相接，構成了“亞歐大陸橋”在我國境內的大通道，沿線集結了天山北坡城市群、蘭州—西寧城市群、關中城市群、中原城市群以及徐州城市群，形成了橫跨我國東西全境的陸橋城市帶。2000年以后，因為鐵路提速的需要，滬杭、浙贛、湘黔、貴昆四條鐵路線合并為滬昆鐵路，長三角城市群經鄱陽湖城市群、長株潭城市群與黔中城市群相連成為東西向的又一條城市帶。此外，在東部城市群快速發(fā)展的推動作用下，沿海線的羽翼也更加豐滿，以沿海城市為中心不斷向內地輻射，由單一沿海城市的連線演變成城市群的聯系，形成環(huán)渤海城市群、長三角城市群、珠三角城市群、北部灣城市群為主體的沿?？v向城市帶。

第三階段：群網和群帶并存的城市或城市群體系。2010年以后，隨著高速鐵路建設的全面推進，中國城市體系由群帶向群帶、群網并存轉變，具體表現為：東中部城市因時間距離的縮短而壓縮，形成群網狀城市體系;西部和東北地區(qū)仍以群帶聯系為主。東中部地區(qū)在原本就相對密集的鐵路線基礎上又陸續(xù)開通了高速鐵路，基本形成了南北8小時、東西4小時、相鄰城市1小時的交通格局，如已經開通的京滬線，包括蚌埠—合肥支線，縱貫京津滬和冀魯皖蘇四省，連接環(huán)渤海和長三角兩大經濟區(qū)，全程運行時間不足5小時。高鐵的陸續(xù)通車，從東南西北四個方向壓縮著中東部地區(qū)的時間距離，而時間距離的縮短讓城市之間的空間聯系不再局限于城市群內部，而是擴大到東部和中部大區(qū)域之間。東中部地區(qū)城市原本就比較密集，城市群眾多，這些都為群網狀城市體系的形成提供了必要條件。西部和東北地區(qū)快速交通的發(fā)展稍滯后于東中部地區(qū)，而且城市的數量和規(guī)模均相對有限，城市仍然依托原有重要交通線呈群帶狀布局。

三、中國城市群體系發(fā)展的多中心演變分析

實施區(qū)域協調發(fā)展戰(zhàn)略強調，以城市群為主體構建大中小城市和小城鎮(zhèn)協調發(fā)展的城鎮(zhèn)格局，即未來中國城市群體系將呈現多中心發(fā)展態(tài)勢，從結構上實現從單中心向多中心轉變。鑒于此，本研究根據前文理論框架和發(fā)展規(guī)律分析，采用空間引力模型，以全國288個地級及以上城市為樣本，計算基于城市規(guī)模的城市吸引力指數，并經過疊加、歸并處理，分析我國城市群體系多中心演變方向。

（一）基本研究方法

（二）核算結果分析

基于城市空間可達性和城市群影響范圍分析方法，以全國288個地級及以上城市為樣本，計算基于城市規(guī)模的城市吸引力指數，即對外經濟聯系總量，本文僅列出對外經濟聯系總量前10名的城市及其指數（表2）。從對外經濟聯系總量上看，上海在全國288個地級及以上城市中排名第一，對外經濟聯系總量最大，在全國的影響范圍也最大，其次為北京、廣州、蘇州、天津等城市。

（三）城市群體系多中心演變分析

在城市群體系發(fā)展演變過程中，城市與城市之間必然發(fā)生空間聯系，本研究使用鄰近原則確定中心城市輻射的大致范圍，即選擇中心城市鄰近的區(qū)域。將城市對外經濟聯系總量由高到低排序，從排名最靠后的非中心城市入手，在空間可達性聯系矩陣中找到與之對應的最近城市，以這個可達性值所形成的城市對作為互相隸屬關系，進行歸并，如果與之對應的城市不是中心城市，則重復以上過程繼續(xù)歸并，直到歸并到中心城市為止。如此“自下而上”，逐級歸并，便可確定城市群的基本范圍，也由此得到中心城市的腹地范圍。

經過以上過程，研究最終確定了29個城市群，涵蓋29個中心城市，共計209個地級及以上城市，剩余79個城市不在城市群范圍內。每個中心城市的輻射范圍如圖1所示，連接線兩端的城市即為最大空間聯系城市對，每個城市群均以中心城市為核心，集聚周圍的城市組成城市群。這29個城市群的范圍已經打破了省級行政界線的限制，城市群體系多中心發(fā)展態(tài)勢和組織模式將更為高效。

此外，研究還將每個城市群視為一個城市，提取29個城市群的空間聯系矩陣，并根據每個城市群涵蓋的城市確定城市群空間聯系總量，剔除城市群內部城市之間的聯系，由此精確城市群對外聯系總量，以此開展29個城市群層面的疊加和歸并處理。城市群的歸并過程與城市的歸并過程類似，即從城市群空間聯系總量排名位置最靠后的城市群開始歸并，在城市群空間聯系矩陣中找到該城市群空間聯系最大的城市群，作為城市群對，并同時考慮國家東北、西北、華北、華中、華東、華南、西南七大地理分區(qū)，將空間聯系總量較低的城市群并入總量較高的城市群中，最后得到的七個區(qū)域中心城市分別為：上海、北京、廣州、鄭州、重慶、沈陽和西安。重復以上過程，本研究還對七大區(qū)域性城市群再次歸并，得到三個全國中心城市上海、北京和廣州及其全國層面的城市群腹地范圍（表3）。

基于上述研究結果，未來中國以城市群為主體的多中心發(fā)展態(tài)勢將進一步突出，即在空間結構上呈現出從單中心向多中心轉變，中國城市或城市群體系的多中心發(fā)展、演變特征可總結如下。

大型及以上城市內多中心結構逐漸形成。根據前文的預測結果，一方面未來全國超大城市、特大城市和大城市的數量將會繼續(xù)增加，另一方面，超大城市、特大城市和大城市的基礎設施比較完善，城市經濟社會發(fā)展程度較高，人口向這些城市流動和集中的趨勢不可阻擋，其城區(qū)人口規(guī)模還會繼續(xù)擴大。在超大城市、特大城市和大城市城區(qū)人口規(guī)模不斷擴大的趨勢下，為降低城市病爆發(fā)的危險，建設經濟更具競爭力、社會更具凝聚力和環(huán)境更具永續(xù)力的健康城市，需要在其內部構筑多中心的結構體系，即通過多中心組團式設計構建城市內部多中心結構體系，優(yōu)化大型城市的持續(xù)、健康發(fā)展，解決大城市負外部性和城市病等問題。

城市群內部的多中心結構體系逐漸形成。長三角城市群由上海、杭州和南京組成了城市群的多中心體系，形成了“群下有群”的體系結構。珠三角城市群以廣州、深圳組成了多中心體系。京津唐城市群以北京和天津組成了多中心體系。成渝城市群以重慶和成都組成了多中心體系。海峽西岸城市群以福州和廈門組成了多中心體系。中原城市群以鄭州和洛陽組成了多中心體系。遼中南城市群以沈陽和大連組成了多中心體系。山東半島城市群以濟南和青島組成了多中心體系。關中城市群以西安和咸陽組成了多中心體系。此外，還有一些城市群經過成長會在未來的城市群體系中發(fā)揮更重要的作用，如以南陽為中心的鄂豫、以菏澤為中心的魯豫皖、呼包鄂、浙東、黔中、滇中、南寧、蘭州、銀川、太原和保定等城市群，現階段已經具備了城市群的經濟形態(tài)，未來將不斷成長并走向多中心結構體系。