城市首位度空間關聯(lián)性分析
——基于2003～2017 年中國各省域數(shù)據(jù)的研究

孫 雨

一、 引言

在高質量發(fā)展新時代，城市首位度除了傳統(tǒng)的人口維度以外，又引入了很多新的衡量維度如經(jīng)濟、創(chuàng)新、人才、開放、交通等，這種變化是為了突出表現(xiàn)中心城市集聚優(yōu)勢、功能優(yōu)勢、拉動優(yōu)勢以及聯(lián)動整合區(qū)域資源的能力。 傳統(tǒng)經(jīng)濟增長理論認為增長取決于要素累積、技術進步和制度變遷等因素，隨著各區(qū)域空間聯(lián)系的增強，經(jīng)濟增長也受到要素空間結構分布狀況的影響。 因此，在研究區(qū)域經(jīng)濟增長時，應該考慮要素的空間分布狀況。 在衡量一個地區(qū)的各種經(jīng)濟要素特別是人口因素的空間分布狀況時，城市首位度是非常適合的指標。 因此，城市首位度的空間關聯(lián)性是一個值得深入研究的主題。

城市首位度的概念是由Jefferson 首先提出來的，他認為一個國家中人口最多的城市是首位城市，首位城市與排在第二位城市的人口規(guī)模的比值就是城市首位度。 Ades 和Glaeser 在研究首位城市形成的原因時，認為相對于經(jīng)濟因素而言，一個國家的政治因素對城市首位度的影響更大一些。Luisitobertinelli 和Eric Strobl 分析了39 個發(fā)展中國家的城市化水平，這些國家1999 年的城市化平均水平是39.1%，城市首位度大多在0.20 至0.45 之間，且從1960 年到1990 年基本上處于遞增趨勢。

國內(nèi)學者對于城市首位度的研究起步較晚，開始于20世紀80 年代，且延續(xù)了國外學者研究的主流方向，嚴重敏、寧越敏(1981) 第一次在國內(nèi)引入了城市首位度的概念，分析了中國各省域新中國成立后到改革開放前這個時間段的城市首位度，論述了各行政中心城市人口發(fā)展情況并且找到了人口發(fā)展較快的原因；顧朝林(1992) 統(tǒng)計了我國各省域區(qū)城市首位度的指數(shù)，根據(jù)指數(shù)大小把中國的城鎮(zhèn)體系劃分成三種類型：雙極型、均衡型和極核型，而后分析了不同類型的城鎮(zhèn)與相對應的經(jīng)濟發(fā)展水平的關系；徐長生，周志鵬(2014)研究了中國各省域城市首位度與經(jīng)濟增長之間不存在非線性關系，本區(qū)域城市首位度的提高對本區(qū)域和相鄰區(qū)域的經(jīng)濟增長具有顯著正向作用，且證實區(qū)域之間的經(jīng)濟增長存在著顯著的空間溢出效應。 王家庭(2012)在研究中所采用的是24 個省區(qū)面板數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的非線性回歸發(fā)現(xiàn)了中國各省域城市首位度與經(jīng)濟增長存在反向的關系。白經(jīng)天，劉溢海(2013)研究發(fā)現(xiàn)城市經(jīng)濟首位度與經(jīng)濟發(fā)展水平之間的負相關性很強，且當省內(nèi)人均GDP 最高城市為省會城市時這種負相關性更為顯著。

基于以上國內(nèi)外文獻的分析，有理由認為在對城市首位度的研究過程中，以往都是把區(qū)域進行了分割，研究時單獨看待一個區(qū)域，忽略了不同區(qū)域之間存在著空間聯(lián)系，進而忽視城市首位度也存在著空間關聯(lián)性，本區(qū)域城市首位度的變化不僅對本區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生影響，同時會對相鄰地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生一定的作用。 根據(jù)以上原因，本文以29 個省域為研究尺度，從空間和時間視角研究城市首位度的空間關聯(lián)性。

二、 城市首位度的空間與時間特征

(一)城市首位度形成原因及其測算

本區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展、政治地位、自然區(qū)位、歷史政策等因素是城市首位度形成的原因。 關聯(lián)性最強的是經(jīng)濟發(fā)展水平。 即使在交通條件日益發(fā)達的今天，從事經(jīng)濟活動仍然是存在一定區(qū)域范圍的，這個范圍就是經(jīng)濟區(qū)域。 在發(fā)達的經(jīng)濟區(qū)域內(nèi)，有較多的城市來支撐中心的首位城市的發(fā)展，各種經(jīng)濟要素雖然數(shù)量和種類多，但是相對來說比較分散，集中度不高，所以在發(fā)達的經(jīng)濟區(qū)域較少出現(xiàn)很高的城市首位度；相比較來說，在欠發(fā)達的經(jīng)濟區(qū)域內(nèi)，中心城市能夠達到較高等級的城市首位度，各種經(jīng)濟要素相對集中，中心的首位城市很可能是區(qū)域范圍內(nèi)的唯一的經(jīng)濟戰(zhàn)略點，中心的首位城市更有優(yōu)勢，吸引著區(qū)域內(nèi)其他欠發(fā)達地區(qū)的各種經(jīng)濟要素向該城市集中，進而推動中心城市的首位度不斷提高。政治地位緊隨其后，有些學者認為政治因素比經(jīng)濟發(fā)展對城市首位度的影響更大。 這些學者的解釋是，決定首位度高低的重要因素是一個國家或地區(qū)的政府控制能力和政治穩(wěn)定性。 一般來說，中央集權程度高，且政治不穩(wěn)定的國家或者地區(qū)往往具有很高的首位度。 這主要是從國家層次來解釋城市首位成因的，在我國，政治因素主要體現(xiàn)在各省域的行政中心和直轄市的人口集聚效應。 第三是自然區(qū)位。 自然區(qū)位有優(yōu)勢的城市一般伴隨著自然資源和社會資源的優(yōu)勢，這些城市的自然稟賦、城市交通體系具有優(yōu)勢，使得大量的勞動力集聚，這就具備了地區(qū)生產(chǎn)的專業(yè)化分工和綜合發(fā)展的必備要素。 最后是歷史政策。 政策的變化影響著人口的變遷，進而影響城市的發(fā)展，因為城市發(fā)展的變化離不開人口的變遷。

當研究的空間單元是省域時，省域的城市首位度就是省域范圍內(nèi)城市人口數(shù)量第一位的城市與第二位城市之比。基于數(shù)據(jù)的可得性：選取年限為2003 年至2017 年。 由于青海和西藏的個別年份數(shù)據(jù)缺失，所以在進行實證研究時做了剔除處理。 同時，借鑒2006 年郭松處理方法，把北京市、上海市、天津市、重慶四個直轄市的城市首位度設為1。

(二)中國城市首位度的空間分布

考察全國2002～2017 年省域的城市首位度空間位置分布變動情況，將29 個樣本歷年城市首位按照數(shù)值大小分為三個層次，分別是無首位度、中度首位度和高度首位度，這是基于Marshall 的理論，他對杰斐遜提出城市首位度的概念進行了具體的量化，城市首位度指數(shù)是2 被認為是較為合理的，城市首位度指數(shù)大于2 的城市能被稱為首位城市，介于2和4 之間的是中度首位分布，大于4 的是高度首位分布。 下面選擇2003 年、2008 年、2013 年和2017 年四個時間點進行分析討論(圖1)，圖1 未顯示城市首位度始終為1 的四個直轄市。

圖1 2003，2008，2013，2017 年中國城市首位度空間分布變化

其基本特征為：絕大部分的省份的最大人口數(shù)的城市都是省會城市。 新疆維吾爾自治區(qū)、陜西省、湖北省、海南省、云南省、貴州省、四川省、黑龍江省在考察的時間點上均是介于2 和4 之間的中首位度省域，這些省域都集中在中西部地區(qū)，呈現(xiàn)出明顯的中西部城市首位度相對值高于東部相對值，不同地區(qū)城市首位度有空間依賴的特征，有相對集中地特點，但是縱觀這四個時間點，我們可以看出城市首位度的排序有一定的延續(xù)性，全國城市首位度空間相對分布整體穩(wěn)定。 從圖1 中可以看到我國各省域首位度指數(shù)與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平存在一定的負相關性，高首位度的省域多數(shù)位于我國的西部地區(qū)，而低首位度的省域多數(shù)位于我國的東部地區(qū)。 究其原因在于，我國經(jīng)濟較發(fā)達的東部地區(qū)在經(jīng)濟發(fā)展過程中需要大量的大城市，這些城市起到的作用是不同的，有的是制造業(yè)中心，有的是滿足大量人口需求的各種消費品和服務業(yè)的集中分布地點。 因為東部地區(qū)的省域范圍中支撐著許多城市同時發(fā)展，而不是一個城市獨立發(fā)展，所以東部地區(qū)的省域出現(xiàn)很高的城市首位度值的可能性很小。 在經(jīng)濟較發(fā)達的東部地區(qū)，經(jīng)濟的增長是擴散的過程，增長總是遍布于整個區(qū)域，區(qū)域中的城市都帶動發(fā)展起來。 而經(jīng)濟欠發(fā)達的西部地區(qū)與東部地區(qū)的情況相反，是所有的經(jīng)濟要素向單個城市集中、單個城市的經(jīng)濟高度集中增長，導致區(qū)域城市首位度不斷提高，形成集中、增長、繼續(xù)集中循環(huán)的結果。 中國七十年來人口進行了幾次大的流動，以改革開放為時間點，改革開放前主要是政府主導或者是控制的人口流動，改革開放后，中國特色的社會主義市場經(jīng)濟條件下，相對自由的政策，人口出現(xiàn)趨利性的流動過程，如東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展吸引大量勞動力，歷史政策的因素推動區(qū)域人口的聚集，促進了經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域城市首位度的提高，受政策惠利影響程度不同是各地區(qū)城市首位度相對變化的主要原因。

(三)中國城市首位度的時間分布

考察全國2002～2017 年省域城市首位度時間變動情況，我們將29 個樣本歷年城市首位值相對的分為八個經(jīng)濟區(qū)進行考察，分別是東北經(jīng)濟區(qū)、北部沿海經(jīng)濟區(qū)、東部沿海經(jīng)濟區(qū)、南部沿海經(jīng)濟區(qū)、黃河中游經(jīng)濟區(qū)、長江中游經(jīng)濟區(qū)、西南經(jīng)濟區(qū)、大西北經(jīng)濟區(qū)。 依據(jù)中國八大經(jīng)濟區(qū)的劃分，比較各個區(qū)域中各省域城市首位度隨時間變化程度(圖2)。

圖2 八大經(jīng)濟區(qū)城市首位度時間分布(2003～2017 年)

八大經(jīng)濟區(qū)城市首位度的時間基本特征：第一，全國各區(qū)域城市首位度絕對值整體下降，特別是受政策影響的地區(qū)下降最明顯；第二，部分省域存在城市首位度某些年份計算值發(fā)生跳躍性變化；最后，八大經(jīng)濟區(qū)是依據(jù)經(jīng)濟發(fā)展水平進行劃分的，各區(qū)域內(nèi)的省域城市首位度值較接近。

隨著時間變化城市首位度絕對值整體下降，政策優(yōu)惠常常成為地方城市建設的主要推動力，同時中國各省域的城市發(fā)展戰(zhàn)略基本上是一致的，都是遵循先發(fā)展中心城市然后發(fā)展區(qū)域內(nèi)中心城市周邊的戰(zhàn)略，先采用增長極的城市化發(fā)展戰(zhàn)略，在發(fā)展達到某一階段后，然后采用均衡發(fā)展模式，所以在圖2 中可以看到全國整體的城市首位度下降的過程；很多城市受到行政區(qū)劃調(diào)整的影響，在圖2 中可以看到某些省域的城市首位度一些年份發(fā)生跳躍性變化。

三、 城市首位度的空間相關性

進行空間相關性檢驗，以證明區(qū)域之間存在空間上的依賴性，然后再進行空間自相關測度。 因為空間自相關研究的復雜性，研究學者都提出了不同的度量空間自相關的方法，本文采用的是使用較為廣泛的“莫蘭指數(shù)I”(Moran'I)(Moran，1950)來度量變量之間的空間自相關程度。 莫蘭指數(shù)的值在-1 和1 之間。 大于0 表示空間存在正自相關的關系，表現(xiàn)為高值與高值相鄰，低值與低值相鄰；小于0 表示空間存在負相關的關系，表現(xiàn)為高值與低值相鄰。 莫蘭指數(shù)I可以看作是觀測值和其空間滯后的相關系數(shù)。

式(1)表示了莫蘭指數(shù)的計算公式，其中s2為樣本方差，代表空間權重矩陣(i，j)元素，以用來度量兩個區(qū)域i與區(qū)域j之間的距離。 空間權重矩陣定義為W，是用以描述區(qū)域之間的地理特征與空間關系的對稱矩陣，如式(2)。

關于空間權重矩陣設立原則通常有鄰接標準，地理距離標準兩種。 第一種相鄰標準，根據(jù)相鄰標準建立一階相鄰函數(shù)矩陣：記作W＝wij{ }，wij表示城市i與城市j的空間關系，i＝1，…，n，j＝1，…，n。wij＝1，當城市i與城市j相鄰時；wij＝0，當城市i與城市j不相鄰時。 第二種地理距離標準是基于區(qū)域間的距離，記城市i與城市j的距離為dij，可定義空間權重：wij＝1，當dij＜d時；wij＝0，當dij＞d時。 其中，d為事先給定的距離臨界值，本文以兩地之間的地理距離倒數(shù)作為空間權重本文選用的是第二種地理距離進行測算城市首位度的莫蘭指數(shù)I。

表1 報告了城市首位度的Moran’I 指數(shù)統(tǒng)計值。 結果顯示2003～2017 年間各年份Moran’I 指數(shù)均顯著為負，表明城市首位度存在負的自相關關系。 負的空間自相關表明空間區(qū)域單元的屬性值存在趨異集聚，表現(xiàn)為高值和低值的相鄰，即相似觀測值之間呈分散的空間分布，高值分散分布，低值也分散分布的特征。

表1 2003～2017 年城市首位度空間依賴性Moran’I 指數(shù)檢驗結果

四、 結論與啟示

根據(jù)城市首位度的時間和空間分布以及空間莫蘭指數(shù)的分析，各省域城市首位度的差異性是和省域的經(jīng)濟發(fā)展水平和經(jīng)濟增長速度的差異性相關聯(lián)，且呈現(xiàn)反向的關系。 介于2 和4 之間的和大于4 的中高城市首位度的省域，大都集中在中西部地區(qū)，呈現(xiàn)出明顯的中西部城市首位度相對值高于東部相對值，不同地區(qū)城市首位度有空間依賴的特征，有相對集中地特點，城市首位度的排序有一定的延續(xù)性，全國城市首位度空間相對分布整體穩(wěn)定。 省域城市首位度絕對值整體下降；部分省域存在城市首位度某些年份計算值發(fā)生跳躍性變化；八大經(jīng)濟區(qū)是依據(jù)經(jīng)濟發(fā)展水平進行劃分的，各區(qū)域內(nèi)的省域城市首位度值較接近。 針對實證分析的結果，為推動各省域經(jīng)濟增長，從城市首位度角度切入提出以下政策建議。

第一，從東北經(jīng)濟區(qū)、北部沿海經(jīng)濟區(qū)、東部沿海經(jīng)濟區(qū)、南部沿海經(jīng)濟區(qū)、長江中游經(jīng)濟區(qū)等集中在東部發(fā)達地區(qū)，這五個經(jīng)濟區(qū)內(nèi)部已經(jīng)形成了一批發(fā)達城市和成熟的城市群、城市帶，每個省域都存在不止一個經(jīng)濟高度發(fā)達的中心城市，并且在這些中心城市的周邊城市，因為受到中心城市的帶動作用和示范作用，也達到了比較高的經(jīng)濟發(fā)展水平。

在目前，這些經(jīng)濟區(qū)就不能夠過度追求中心的首位城市的發(fā)展，而是應該轉變戰(zhàn)略，發(fā)揮中心的首位城市的帶動作用，形成資源的雙向良性流動。 有周邊及其他城市對于中心的首位城市的資源集中流動，更重要的是，中心的首位城市利用已有的先進技術，優(yōu)秀的人力資源等流向經(jīng)濟欠發(fā)達的城市帶動其經(jīng)濟發(fā)展。 政府此時應制定獎勵制度，使這些經(jīng)濟區(qū)內(nèi)更多的城市得到發(fā)展需要的經(jīng)濟資源，使得中心的首位城市的聚集經(jīng)濟和規(guī)模經(jīng)濟有更大程度的發(fā)揮，進而對欠發(fā)達城市的擴散經(jīng)濟效應得以產(chǎn)生并且發(fā)揮作用，從而帶動這些經(jīng)濟區(qū)整體更高質量的經(jīng)濟發(fā)展。

第二，黃河中游經(jīng)濟區(qū)和西南經(jīng)濟區(qū)大部分省域進入了城市首位度與經(jīng)濟增長是反向作用的階段，但是這些經(jīng)濟區(qū)也面臨不少嚴重突出的問題：如技術水平較低的重工業(yè)，城市體系不健全、人力資本的質量較低，中心的首位城市沒有凸顯應有的作用等，這些問題的存在使得經(jīng)濟區(qū)經(jīng)濟發(fā)展速度相對其他經(jīng)濟區(qū)來說較為緩慢。 對于兩大經(jīng)濟區(qū)而言，第一要繼續(xù)推動首位度最高的中心城市的經(jīng)濟發(fā)展，在發(fā)展取得優(yōu)勢進一步發(fā)揮出來，如引進先進技術，重視人力資源的培養(yǎng)，特別是改變單純利用自然資源發(fā)展的方式，利用好周邊及其他城市的資源向中心的流動，同時也不能忽視對周圍經(jīng)濟腹地的輻射作用，強調(diào)經(jīng)濟區(qū)內(nèi)均衡地發(fā)展，單純地強調(diào)中心的首位城市的發(fā)展而忽視了周邊城市的發(fā)展。 周邊城市在對中心的首位城市的適度資源集中流動以外，要給本地區(qū)發(fā)展留有足夠經(jīng)濟資源，同時學習先進技術，招攬人才，轉變經(jīng)濟增長方式。

第三，大西北經(jīng)濟區(qū)處在我國經(jīng)濟發(fā)展最不發(fā)達的西部地區(qū)，上述的實證結果證明，該經(jīng)濟區(qū)的城市首位度與區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展是反向作用的，但是大西北地區(qū)與其他七個經(jīng)濟區(qū)的情況存在很大的差別，中心的首位城市自身發(fā)展存在嚴重不足，不能作為該區(qū)域發(fā)展的增長極，更是做不到對周邊城市的帶動。 根據(jù)這種情況大西北經(jīng)濟區(qū)要培育和發(fā)展區(qū)域核心發(fā)展優(yōu)勢，集聚生產(chǎn)要素，學習先進技術，招攬人才，尋找優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，促進中心的首位城市經(jīng)濟的快速發(fā)展。 在這個階段就是要借助各種政策的傾斜，吸引其他經(jīng)濟區(qū)資金、技術和人才的流入，中心的首位城市得到更好的發(fā)展，在發(fā)展過程中帶動周邊城市的發(fā)展。

第四，經(jīng)濟區(qū)之間應該加強區(qū)際交流，把中心的首位城市建成要素流動的重要增長極，實現(xiàn)各種經(jīng)濟要素的流動。不只是自然資源和勞動力的流動，也有利于欠發(fā)達經(jīng)濟區(qū)利用其他經(jīng)濟區(qū)的資本、技術和人才，帶動全國經(jīng)濟的整體高質量發(fā)展。 所以從空間關聯(lián)性的角度來看，應當合理布局城市空間發(fā)展戰(zhàn)略，從短期看來，發(fā)揮中心的首位城市在集聚優(yōu)勢上的帶動作用，從長期來看，解決各種阻礙要素流動的體制機制障礙，增強各地區(qū)的合作。 各地區(qū)本質上是相互關聯(lián)、相互依賴的，只有減少阻礙要素流動和市場分割的不利因素，增強不同地區(qū)的空間互動依賴關系，才能正向發(fā)揮地區(qū)競爭的機制，促進各地經(jīng)濟水平共同提高。