基于修正引力模型的福建省城市空間聯(lián)系研究

陳慧娟

(福建師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 福建 福州 350108)

一、引言

福建省地處中南沿海，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位，其東南隔臺灣海峽與臺灣相望，北部和南部分別與我國兩大綜合競爭力最強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)區(qū)長江三角洲和珠江三角洲相連。從區(qū)位上看，福建省擁有優(yōu)越的區(qū)位優(yōu)勢，以福建省為主體構(gòu)建的海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)承接統(tǒng)籌東南沿海地區(qū)整體協(xié)調(diào)發(fā)展的功能，但以現(xiàn)實(shí)情況來看，不僅海西經(jīng)濟(jì)區(qū)的自身發(fā)展與長三角與珠三角相距甚遠(yuǎn)，福建的整體發(fā)展水平也與同處于東南沿海的其他省份存在一定差距，以福建省內(nèi)部區(qū)域發(fā)展協(xié)調(diào)度來看，各地市之間的發(fā)展也顯露了極其失衡的特征。因此，研究城市空間聯(lián)系有助于明確城市空間的發(fā)展方向，優(yōu)化區(qū)域分工與協(xié)作，強(qiáng)化城市間功能聯(lián)系，從為而提升福建省城市的整體競爭力提供優(yōu)化和治理依據(jù)。

本文基于可達(dá)性系數(shù)和專業(yè)化系數(shù)修正的引力模型分析福建省內(nèi)城市的對外輻射擴(kuò)散能力及相互作用力，研究福建省各城市間的空間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系情況。

二、研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

(一)研究對象

本文的研究對象選取福建省的九個地級市，包括省會福州副和省級城市廈門以及泉州、莆田、漳州、龍巖、三明、南平、寧德九個地級市。截至2018年末，全省高速公路通車?yán)锍虜?shù)5344公里，鐵路營業(yè)里程數(shù)3509.5公里，陸地總面積12.14萬平方千米，常住人口3941萬人，GDP達(dá)35804.04億元，第一、二、三產(chǎn)業(yè)增加值分別為2379.82、17232.36、16191.86億元，分別占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重為6.7%，48.1%，45.2%。

(二)數(shù)據(jù)來源

本文利用《中國城市統(tǒng)計年鑒2018》、《福建統(tǒng)計年鑒2018》、各地市統(tǒng)計年鑒和國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展統(tǒng)計公報。另外，利用中國鐵路客運(yùn)服務(wù)中心與高德地圖抓取鐵路與高速公路相關(guān)時間和距離數(shù)據(jù)。

三、研究方法

(一)引力模型及其修正

引力模型又稱重力模型，源于牛頓萬有引力公式，最先由捷夫(G K Zipf)開發(fā)并將其應(yīng)用于城市體系空間的相互作用分析和預(yù)測，其值既能反映中心對城市對周邊地區(qū)的輻射能力，又能反映周邊地區(qū)對中心城市輻射作用的接受程度。城市空間引力的表達(dá)式為：

(1)

式中：Tij是城市i與城市j之間的相互作用力強(qiáng)度；Mi、Mj分別為城市i和城市j的綜合競爭力；dij為城市i與城市j之間距離；k為引力系數(shù)；λ為距離摩擦系數(shù)，也稱為距離衰減指數(shù)。

1.城市綜合競爭力指標(biāo)體系構(gòu)建

由表達(dá)式可知，空間相互作用力的大小取決于城市綜合競爭力、城市間距離以及引力系數(shù)。因此，本文參考馮興華[1]、申立敬[2]的研究，根據(jù)福建省特點(diǎn)，構(gòu)建以經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口發(fā)展、社會發(fā)展、環(huán)境發(fā)展四個維度選取了29個指標(biāo)，構(gòu)建了城市綜合競爭力指標(biāo)體系(表1)。

表1 城市綜合競爭力指標(biāo)體系

2.引力模型的改進(jìn)

由空間相互作用理論可知，空間相互作用力產(chǎn)生的前提為區(qū)域間交通可達(dá)性、區(qū)域間互補(bǔ)性和干擾機(jī)會，前兩者反映了區(qū)域間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的可能性以及必要性，后者反映了區(qū)域間互補(bǔ)性受其他區(qū)域干擾的程度。因此本文通過可達(dá)性系數(shù)和產(chǎn)業(yè)專業(yè)化系數(shù)修正引力系數(shù)?？蛇_(dá)性系數(shù)公式：

(2)

式中：Ai為i城市與區(qū)域內(nèi)任一城市的行車時間；Di為i城市與區(qū)域內(nèi)任一城市的交通距離；Si為i城市與區(qū)域內(nèi)任一城市的平均行車速度，鑒于2017年福建省內(nèi)對71個高速公路路段進(jìn)行限速標(biāo)志提升改造，大部分路段最高限速從原來的80KM/H提升到100KM/H，部分路段更提升到110KM/H、120KM/H，因此將平均行車速度設(shè)定為80KM/H；aij為可達(dá)性系數(shù)。產(chǎn)業(yè)專業(yè)化系數(shù)公式為：

(3)

式中：rij為區(qū)域間產(chǎn)業(yè)專業(yè)化系數(shù)；LQij表示i城市的k行業(yè)的區(qū)位熵。

福建省公路網(wǎng)與鐵路網(wǎng)四通八達(dá)，城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系主要依據(jù)交通線路布局展開。由此，本文兩城市間距離(dij)選取自中國鐵路客運(yùn)服務(wù)中心中一次性通達(dá)時間最短的鐵路運(yùn)營里程數(shù)(若無直達(dá)車，則采用一次中轉(zhuǎn)通達(dá)時間總和最短的鐵路運(yùn)營里程數(shù))。城市間交通距離(Dij)選取自高德地圖自駕路線通達(dá)時間最短的路線距離。距離摩擦指數(shù)λ借鑒劉繼生的研究成果[3]，設(shè)置距離摩擦系數(shù)為2。改進(jìn)的引力模型公式如下：

(4)

四、福建省城市空間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系實(shí)證分析

(一)城市空間相互作用強(qiáng)度分析

1.空間相互作用強(qiáng)度測算

利用熵值客觀賦權(quán)法給城市綜合競爭力各指標(biāo)確定權(quán)重，在對數(shù)據(jù)作無量綱處理后，得出福建省各城市的綜合競爭力標(biāo)準(zhǔn)值和排名(表2)。通過測算城市可達(dá)性系數(shù)及產(chǎn)業(yè)專業(yè)化系數(shù)，利用修正引力模型，得出福建省城市間的相互作用強(qiáng)度(表3)。

表2 福建省九地市綜合競爭力標(biāo)準(zhǔn)值與排名

表3 福建省九地市間相互作用強(qiáng)度

指標(biāo)無量綱化。為消除指標(biāo)量綱差異所造成的影響，將指標(biāo)分為正負(fù)向兩類進(jìn)行無量綱處理，其中：xij=(xij-min(xij))/(max(xij)-min(xij))為正向指標(biāo)；

xij=(max(xij)-xij)/(max(xij)-min(xij))為負(fù)向指標(biāo)。

2.空間相互作用強(qiáng)度分析

空間相互作用強(qiáng)度的大小能夠反映城市間的聯(lián)系緊密度。利用SPSS21對城市相互作用力作聚類分析，聯(lián)系強(qiáng)度由高至低分為強(qiáng)聯(lián)系、較強(qiáng)聯(lián)系、一般聯(lián)系、弱聯(lián)系四個等級(表4)。

表4 福建省九地市間相互聯(lián)系程度等級

從總體城市相互作用力來看，福建省各城市間相互作用力普遍偏低，差距明顯，僅有兩對城市間的相互作用力達(dá)到較強(qiáng)聯(lián)系及以上，以廈門為中心呈現(xiàn)放射狀，廈門、漳州、泉州三座城市均集中于福建省東南沿海一帶，形成了相互聯(lián)系緊密的廈漳泉大都市區(qū)。其余城市間的相互作用均為一般聯(lián)系和弱聯(lián)系，可見，福建省內(nèi)各城市間的相互聯(lián)系有待加強(qiáng)。

從城市角度進(jìn)行分析。福州與泉州福建省內(nèi)其他城市的聯(lián)系較為緊密，這體現(xiàn)了福建福州作為省會的中心城市的地位，而泉州作為民營經(jīng)濟(jì)活躍的地區(qū)與其他城市的經(jīng)濟(jì)來往密切。其中，福州與泉州的相互作用最強(qiáng)，為231.59，占福州與福建省內(nèi)其他城市聯(lián)系強(qiáng)度總和的30.51%，其次是福州與莆田，相互作用力為229.46，比重為30.23%，再是與寧德，相互作用力為132.79，比重為17.5%。福州之所以與這三座城市聯(lián)系強(qiáng)度高，原因有以下幾點(diǎn)，其一，城市地理位置毗鄰；其二，城市功能互補(bǔ)性較強(qiáng)，福州市第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，而泉州第二產(chǎn)業(yè)，尤其是制造業(yè)，如輕工紡織和裝備制造業(yè)等基礎(chǔ)與發(fā)展態(tài)勢良好，城市間形成了功能互補(bǔ)；其三，政策因素，福莆寧同城化規(guī)劃。另外，不能忽視的一個問題是，廈門的城市綜合競爭力雖高居榜首，但其作為副省級城市，其輻射帶動力較弱。

綜上可知，若要提高福建省城市的整體競爭力，需從以下幾個方面作出努力：一方面，增強(qiáng)各城市的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)實(shí)力，發(fā)展具有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)性的產(chǎn)業(yè)，且就某一優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)進(jìn)行鏈?zhǔn)椒纸猓瑢Ξa(chǎn)業(yè)進(jìn)行全省域的專業(yè)化布局，促進(jìn)各市的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系；另一方面，提高副省級城市廈門對省內(nèi)其它城市的帶動作用；最后，注重城市綜合競爭力較小城市之間的聯(lián)系，通過不斷增強(qiáng)自身實(shí)力，通過增強(qiáng)自身實(shí)力提升，從而提升對外作用力的接受能力和輻射能力。

五、結(jié)論

基于改進(jìn)的引力模型可以得出得出結(jié)論。首先，在相互作用強(qiáng)度的四個等級中，處于強(qiáng)聯(lián)系關(guān)系和較強(qiáng)聯(lián)系關(guān)系的城市僅有廈門-漳州、漳州-廈門、泉州-廈門、廈門-泉州四對，其余城市間均為一般聯(lián)系或弱聯(lián)系。可見，福建省九地市間聯(lián)系不夠緊密且聯(lián)系程度分布不均?？臻g聯(lián)系程度較高的集中于閩東南，呈現(xiàn)以廈門、漳州、泉州三市為中心的大都市區(qū)輻射區(qū)外其余城市的格局。另外，作為唯一副省級城市的廈門，其與其他城市的空間相互作用力不足，未來應(yīng)著重提升廈門市對外作用強(qiáng)度，同時重點(diǎn)增強(qiáng)其他城市之間的聯(lián)系密度、廣度與深度。雖然廈漳泉大都市區(qū)相較于我國其余城市群發(fā)展偏弱，但其在福建省內(nèi)具有較強(qiáng)的核心帶動能力，因此，應(yīng)著力發(fā)展優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集群，不斷強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈固鏈以延伸產(chǎn)業(yè)鏈，通過對產(chǎn)業(yè)鏈上下游在省內(nèi)各城市的布局，加強(qiáng)福建省城市的經(jīng)濟(jì)空間聯(lián)系，促進(jìn)核心城市群對全省的帶動作用，以此謀求福建省的全面提升與發(fā)展。