天津空港經(jīng)濟區(qū)與天津市轄區(qū)空間聯(lián)系及輻射范圍研究

張 戈，張藝迪，張 勇

（1.天津城建大學(xué)，天津 300384；2.天津市城市規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司，天津 300000）

基于城市發(fā)展特征并依托一定優(yōu)勢設(shè)立的城市經(jīng)濟區(qū)，是城市中發(fā)展前景較為廣闊，對周邊地區(qū)影響較大的城市動力區(qū)域.而屬于城市經(jīng)濟區(qū)之一的空港經(jīng)濟區(qū)依托航空優(yōu)勢，不斷吸引人流、資本、科技等要素在周邊集聚，已成為后工業(yè)時代全球經(jīng)濟發(fā)展的最新引擎. 伴隨空港經(jīng)濟區(qū)“增長極”作用的不斷顯現(xiàn)，對其建設(shè)發(fā)展已逐漸上升為國家戰(zhàn)略，具有較大研究價值.縱觀我國，關(guān)于空港經(jīng)濟區(qū)的研究多集中于經(jīng)濟制度與產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，少量空間相關(guān)研究也側(cè)重于內(nèi)部布局，對于空間聯(lián)系發(fā)展鮮有關(guān)注.伴隨區(qū)域一體化不斷推進，區(qū)域內(nèi)部功能空間的緊密聯(lián)系成為促進區(qū)域整體健康發(fā)展的前提，探索空港經(jīng)濟區(qū)空間聯(lián)系及輻射特征有利于以其為核心梳理城市空間組織，為城市空間發(fā)展戰(zhàn)略的研究提供科學(xué)支撐.天津空港經(jīng)濟區(qū)設(shè)立于2002 年，發(fā)展至今已成功步入成熟階段正向綜合性城區(qū)轉(zhuǎn)型.天津市相關(guān)上位規(guī)劃已明確指出將進一步推動空港經(jīng)濟區(qū)由產(chǎn)業(yè)區(qū)向綜合性城市地區(qū)轉(zhuǎn)型，并確定空港為副中心統(tǒng)籌區(qū)域一體化發(fā)展. 基于天津在我國的重要地位及天津空港經(jīng)濟區(qū)在天津的獨特區(qū)位，以天津空港經(jīng)濟區(qū)作為研究對象進行空間聯(lián)系及輻射范圍研究具有一定代表性.

引力模型與斷裂點公式是城市空間聯(lián)系及輻射范圍研究的常用工具.引力模型為1942 年Zipf 基于賴?yán)▌t引入，是對空間聯(lián)系進行實證研究的主流手段.國內(nèi)外學(xué)者多以宏觀尺度入手研究國家、城市群體之間的經(jīng)濟規(guī)模[1-2]、貿(mào)易投資[3-4]、物流運輸[5]、知識創(chuàng)新[6]、旅游需求[7]等關(guān)系.已有研究對于引力模型的應(yīng)用測算多采用單一要素，研究層面始終關(guān)注在國家-國家、城市-城市之間的空間聯(lián)系，對于多要素的綜合分析應(yīng)用較少，特別是對于城市中增長極化地區(qū)對城市自身空間的輻射影響研究相對不足.斷裂點公式是1946 年P(guān).D.Converse 在引力模型基礎(chǔ)上提出的以人口規(guī)模來測算城市吸引力與輻射范圍的方法.隨著國內(nèi)外學(xué)者的深入研究發(fā)現(xiàn)，以人口、經(jīng)濟等單一要素來測算具體環(huán)境中的復(fù)雜情況多有不足，研究結(jié)論和觀點不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，因此將斷裂點公式進行調(diào)整和改進，從經(jīng)濟規(guī)模[8-9]、創(chuàng)新能力[10]、發(fā)展質(zhì)量[11-12]等角度對大城市影響力進行研究.總之，國內(nèi)外對于空間作用的研究不論是研究尺度還是研究對象的單元層級都較為宏觀，從中觀角度反映城市自身的空間聯(lián)系研究較為欠缺.

綜上所述，本文將以空港地區(qū)為研究對象，以城市行政區(qū)為基本研究單元，結(jié)合引力模型及斷裂點公式共同分析空港對天津各市轄區(qū)的多種空間作用，從中觀層面反映城市內(nèi)部發(fā)展問題并針對結(jié)果提出一定建議.本文研究目的在于：分析天津空港對天津各行政區(qū)空間關(guān)聯(lián)以及影響范圍規(guī)律，為城市空間格局的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略研究提供科學(xué)依據(jù)，為空港經(jīng)濟區(qū)在城市中的空間研究提供借鑒.

1 研究設(shè)計

1.1 研究范圍

本文研究天津空港經(jīng)濟區(qū)與市域范圍內(nèi)各行政區(qū)間的聯(lián)系.因此，研究范圍包括天津空港經(jīng)濟區(qū)及天津各個行政區(qū)（見圖1）.其中，由于紅橋區(qū)、河北區(qū)、河西區(qū)、南開區(qū)、和平區(qū)、河?xùn)|區(qū)六個行政區(qū)已形成一體化發(fā)展并共同作用于周圍地區(qū)，因此本文將上述六區(qū)合并視作中心城區(qū)統(tǒng)一考慮.此外，雖天津空港在行政上隸屬于濱海新區(qū)，但本文將空港視作獨立研究單元，測算時將兩者分開獨立計算.

圖1 研究范圍

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文所需數(shù)據(jù)及其來源如下：一是各區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展指標(biāo)數(shù)據(jù)，來源于天津市、各區(qū)統(tǒng)計年鑒及天津市信息資源統(tǒng)一開放平臺. 二是交通路網(wǎng)、時間距離等數(shù)據(jù)，來源于中國電子地圖. 三是企業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，來源于天眼查及企查查.四是天津市行政區(qū)劃地圖，來源于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)系統(tǒng).本文數(shù)據(jù)真實可靠.

1.3 研究方法

現(xiàn)狀對于區(qū)域聯(lián)系的研究多為宏觀層面的經(jīng)濟聯(lián)系，直接使用現(xiàn)有研究模型和數(shù)學(xué)公式僅能體現(xiàn)區(qū)域聯(lián)系的共性，不能體現(xiàn)空港的特殊性.本文將立足于區(qū)域?qū)嶋H，對數(shù)學(xué)模型和公式進行改進.

1.3.1 引力模型

引力模型認(rèn)為區(qū)域間的聯(lián)系與它們各自的規(guī)模質(zhì)量成正比，與距離成反比.因此對區(qū)域質(zhì)量參數(shù)與距離參數(shù)的設(shè)定是影響模型結(jié)果的關(guān)鍵.傳統(tǒng)研究偏好用區(qū)域的人口規(guī)模與經(jīng)濟總量來表征區(qū)域質(zhì)量，用兩地間的直線距離來表征區(qū)域距離，具有一定局限.須知，科技飛速發(fā)展壓縮區(qū)域間的時空距離，人口與經(jīng)濟規(guī)模也僅為衡量區(qū)域聯(lián)系的要素之一，空港經(jīng)濟區(qū)的特殊區(qū)位、交通要素、航空產(chǎn)業(yè)等對研究的結(jié)論也十分重要.綜上，本文將使用綜合指標(biāo)法從不同維度構(gòu)建指標(biāo)評價體系反映地區(qū)規(guī)模，力求從多方面反映出空港對外聯(lián)系本質(zhì).此外考慮到兩地間實際距離應(yīng)為交通距離，兩地間的的要素流動主要考慮交通時間，本文以來往兩地間的最短用時表示時間距離，以此代替直線距離.改進后的引力模型如下

式中：Ymn為地區(qū)m 與地區(qū)n 之間的引力；R 為地區(qū)發(fā)展規(guī)模；Tmn則為m、n 兩地間的最短時間距離.

1.3.2 斷裂點公式

斷裂點理論認(rèn)為城市核心區(qū)可對周邊地區(qū)產(chǎn)生巨大輻射，其輻射能力會隨距離的遞增而遞減直至一個平衡點，其后該作用被其他區(qū)域所取代.這一平衡點即為地區(qū)間的斷裂點，而地區(qū)距斷裂點的距離即為區(qū)域的輻射范圍.本文利用斷裂點公式在空港對外聯(lián)系基礎(chǔ)上進一步測度空港輻射能力.基于已有研究所指出的斷裂點公式局限，本文以式（1）中的地區(qū)發(fā)展規(guī)模代替人口規(guī)模測算區(qū)域間斷裂點.修正后斷裂點公式如下

式中：Pm、Pn分別表示地區(qū) m 與地區(qū) n 的斷裂點；Dmn為兩地間的最短直線距離.

2 研究結(jié)果及分析

2.1 地區(qū)發(fā)展規(guī)模評價

1972 年，英國著名地理學(xué)家海格爾（P.Haggert）借用物理學(xué)熱傳導(dǎo)的原理將城市空間作用分成了對流、傳導(dǎo)、輻射三大類：對流指兩地間要素運轉(zhuǎn)，以產(chǎn)品、人在生產(chǎn)地與消費地之間的移動為特征；傳導(dǎo)指各種交易過程，以貨幣交易為特征，表現(xiàn)為經(jīng)濟上的往來；輻射指信息、效應(yīng)的流動與擴散.其中，對流、傳導(dǎo)形容空間聯(lián)系，輻射形容空間對外作用時產(chǎn)生的效應(yīng)及影響范圍，因此考慮空港與地區(qū)聯(lián)系時主要考慮對流、傳導(dǎo)兩大作用.兩地間的要素流動主要以道路交通為載體進行，本文以各地道路交通規(guī)模來測算對流作用.兩地間經(jīng)濟往來受各地區(qū)經(jīng)濟規(guī)模影響，需注意的是，中國民航大學(xué)臨空經(jīng)濟研究所在對臨空經(jīng)濟形成發(fā)展進行研究時發(fā)現(xiàn)：空港所發(fā)展的臨空經(jīng)濟本質(zhì)上是以機場為中心的經(jīng)濟空間形成了航空關(guān)聯(lián)度不同的產(chǎn)業(yè)集群[13]，因此空港與周邊地區(qū)的經(jīng)濟往來主要通過區(qū)內(nèi)航空產(chǎn)業(yè)及關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)間的聯(lián)系來實現(xiàn). 傳統(tǒng)經(jīng)濟指標(biāo)僅能反映經(jīng)濟聯(lián)系共性不能反映空港特殊性，因此本文在傳統(tǒng)經(jīng)濟指標(biāo)基礎(chǔ)上另加航空產(chǎn)業(yè)指標(biāo)，共同表示地區(qū)經(jīng)濟規(guī)模.綜上，本文將遵照全面性、獨立性、一致性、科學(xué)性、可比性原則，結(jié)合發(fā)展實際及專家意見，借鑒縣域經(jīng)濟綜合競爭力指標(biāo)體系[14]以及臨空經(jīng)濟發(fā)展藍(lán)皮書選取經(jīng)濟指標(biāo)，借鑒縣域綜合可達性評價體系[15]選取交通指標(biāo)，共同建立起地區(qū)發(fā)展規(guī)模評價指標(biāo)體系（見表1），闡述空港與天津各市轄區(qū)的經(jīng)濟聯(lián)系及道路交通聯(lián)系.

表1 地區(qū)發(fā)展規(guī)模評價指標(biāo)體系

利用極值法對所選因子數(shù)據(jù)進行量綱處理后綜合熵值法及層次分析法對各指標(biāo)賦予權(quán)重，進而計算出各區(qū)發(fā)展規(guī)模（見表2）. 由于數(shù)據(jù)處理后區(qū)間為[0，1]，0 值會對熵值計算產(chǎn)生影響，因此本文在計算熵值前將所有處理后數(shù)據(jù)整體向右平移0.000 1.

由表2 分析可知：天津各地區(qū)發(fā)展規(guī)模差異化明顯，中心城區(qū)與濱海新區(qū)是天津發(fā)展的兩個增長極，符合天津雙城定位，側(cè)面證明了模型的正確性.此外將空港與各行政區(qū)規(guī)模相比可知，無論是經(jīng)濟還是交通規(guī)模，空港都遠(yuǎn)高于絕大部分行政區(qū)，空港已成為有較大帶動作用的核心發(fā)展區(qū).

表2 各區(qū)發(fā)展規(guī)模

2.2 空港對外聯(lián)系強度

以空港經(jīng)濟區(qū)管委會為起點，各市轄區(qū)政府駐地為終點，利用中國電子地圖獲取空港距各行政區(qū)最短時間距離，將距離數(shù)據(jù)與地區(qū)規(guī)模數(shù)據(jù)分別代入式（1），綜合測算天津各行政區(qū)與空港經(jīng)濟區(qū)之間的聯(lián)系值，結(jié)果見表3.

表3 空港對外聯(lián)系值

利用自然斷裂法對空港對外聯(lián)系度進行等級劃分后將數(shù)值抽象為直線進行可視化表達，結(jié)果如圖2所示.

圖2 對外聯(lián)系圖

結(jié)合圖表分析，從經(jīng)濟聯(lián)系來看：空港對外聯(lián)系差異性明顯，總體呈“東北弱—西南強”的態(tài)勢，由于引力主要受規(guī)模與距離影響，與其他行政區(qū)域聯(lián)系數(shù)值相比，空港與中心城區(qū)、濱海新區(qū)有著絕對聯(lián)系，可見空港偏向于與核心區(qū)域進行協(xié)作，其凝聚力有待提高.由于津南、武清、北辰、靜海航空相關(guān)企業(yè)較為集聚已形成一定規(guī)模，因此雖距離較遠(yuǎn)但仍與空港有一定聯(lián)系，進一步加強以空港為依托的航空產(chǎn)業(yè)體系是這四區(qū)與空港關(guān)聯(lián)度提升的重要推動力量. 而薊州、寶坻、寧河三區(qū)無論是經(jīng)濟體量、相關(guān)企業(yè)還是時間距離都與空港相去甚遠(yuǎn)，因而空港與其聯(lián)系幾乎為零；從交通聯(lián)系來看：除中心城區(qū)及相鄰區(qū)域聯(lián)系較強外，空港對外交通聯(lián)系薄弱，加強交通建設(shè)將會是未來空港發(fā)展的重要內(nèi)容；總體來看：空港對外聯(lián)系以“中心城區(qū)、東麗區(qū)、濱海新區(qū)”一線為核心，圈層式遞減.無論是經(jīng)濟還是交通，中心城區(qū)、濱海新區(qū)以及東麗區(qū)都穩(wěn)居前三，三區(qū)呈三角態(tài)勢將空港緊密包圍，因而三區(qū)在承接空港部分效益、功能等方面有著明顯的優(yōu)勢.

2.3 空港對外輻射范圍

在空港對外聯(lián)系的基礎(chǔ)上進一步測算空港與各行政區(qū)之間的斷裂點，將各斷裂點相連后的范圍視作空港輻射范圍.根據(jù)斷裂點公式的特性，兩地間無論有無聯(lián)系都有斷裂點，但對于聯(lián)系較小的兩地區(qū)其斷裂點已不再具有研究意義，因此，本文對每種輻射范圍進行研究時將去除引力值最低的分類所對應(yīng)的行政區(qū).以兩地政府間的直線距離表征最短直線距離，并將其余所需數(shù)據(jù)代入式（2）-（3）中進行計算，所得結(jié)果見表4.

表4 空港與各行政區(qū)斷裂點

根據(jù)計算結(jié)果將各個斷裂點在地圖上標(biāo)出，依此連接各斷裂點，直觀表達空港輻射范圍（見圖3）.

圖3 天津市空港經(jīng)濟區(qū)輻射范圍

結(jié)合表4 與圖3 分析，從斷裂點看，空港與中心城區(qū)的斷裂點位置靠近航空港一側(cè)，表明天津空港反受中心城區(qū)輻射.空港與濱海新區(qū)斷裂點皆位于兩地中點，表明空港與濱海新區(qū)間尚未形成明顯指向性，兩地間產(chǎn)業(yè)優(yōu)化發(fā)展還有較大融合空間. 空港與武清、西青、靜海、北辰、津南、東麗的斷裂點均遠(yuǎn)離空港一側(cè)，表明空港對這五區(qū)的指向性更強，可進一步加強區(qū)域間的互動關(guān)系.從輻射范圍看，空港與薊州、寶坻、寧河三區(qū)間引力值極低，對三區(qū)暫無明顯輻射作用.受發(fā)展規(guī)模影響，空港對中心城區(qū)與濱海新區(qū)兩大核心區(qū)域的輻射作用較小，對東麗、西青、北辰、津南輻射作用明顯.空港經(jīng)濟區(qū)對周邊區(qū)域的輻射力總體態(tài)勢呈“西北、西南強，南北弱”的基本格局.

3 結(jié)論與建議

本文基于改進后引力模型與斷裂點公式對天津空港經(jīng)濟區(qū)與天津市轄區(qū)間的空間關(guān)系進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①天津空港與各市轄區(qū)的關(guān)聯(lián)度綜合呈以“中心城區(qū)、東麗區(qū)、濱海新區(qū)”一線為核心，圈層式遞減”的態(tài)勢.對不同行政區(qū)聯(lián)系差異較大，有明顯的組團趨勢.無論哪種聯(lián)系，空港對東麗、中心城區(qū)、濱海新區(qū)聯(lián)系緊密，三區(qū)呈三足鼎立之勢將空港包圍.而空港對寶坻、薊州、寧河三區(qū)聯(lián)系極低，其極化作用有待加強；②空港對天津各市轄區(qū)的交通聯(lián)系遠(yuǎn)弱于經(jīng)濟聯(lián)系，阻礙空港經(jīng)濟效應(yīng)發(fā)揮；③空港整體輻射呈“西北、西南強，南北弱”格局，主要輻射區(qū)域為東麗、津南、西青、北辰四區(qū)，對寶坻、薊州、寧河三區(qū)無明顯輻射作用.基于上述結(jié)論，本文提出如下建議：針對空間聯(lián)系，一方面，空港強聯(lián)系區(qū)應(yīng)借力航空紐帶作用強化聯(lián)系質(zhì)量，一般聯(lián)系區(qū)應(yīng)從政策、空間、產(chǎn)業(yè)多方面入手加強現(xiàn)有聯(lián)系，弱聯(lián)系區(qū)應(yīng)主動探索可合作領(lǐng)域，共同促進區(qū)域一體化發(fā)展.另一方面，空港應(yīng)加強與各行政區(qū)的道路交通建設(shè).針對空間輻射，空港應(yīng)加強與自身強輻射區(qū)的合作力度與質(zhì)量.各強輻射區(qū)應(yīng)深度分工、合理布局、重點突破，共同構(gòu)成空港高質(zhì)量腹地.

本文設(shè)計研究的空港經(jīng)濟區(qū)空間研究體系可為研究空港經(jīng)濟區(qū)在城市中的空間關(guān)系提供一定參考，進而為空港經(jīng)濟區(qū)未來空間發(fā)展戰(zhàn)略的研究提供依據(jù).由于引力度與輻射范圍重點受各地區(qū)綜合發(fā)展質(zhì)量與距離影響，而本文考慮距離時只考慮了時間并未考慮成本，同時本文的空港輻射范圍僅是指空港在天津市內(nèi)部輻射范圍并未考慮其他地區(qū)影響，因此測度結(jié)果可能會與現(xiàn)實有一定差距.在此后研究中，作者將會積極探索新方法，進一步加強對各因素的考慮，縮小模型與現(xiàn)實差距.