范紅艷

(南陽師范學(xué)院環(huán)境科學(xué)與旅游學(xué)院，河南南陽473061)

城市體系是一個開放的社會經(jīng)濟系統(tǒng)，城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)的變化，反映了其發(fā)展的階段性及趨勢。20世紀以來城市體系定量研究陸續(xù)出現(xiàn)了一些經(jīng)典理論和數(shù)學(xué)模型，如城市首位律、位序-規(guī)模律、分形理論等［1-4］。國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)對長江三角洲、珠江三角洲、東北地區(qū)、福建省、山東省、遼中、甘肅等區(qū)域城市規(guī)模進行了研究［5-12］，并對相關(guān)理論進行了深入探討［13-14］。與河南省相關(guān)的城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)研究較少，或限于其局部［15-17］或只作為研究區(qū)的一部分［18］，或只有定性特征分析［19］和靜態(tài)分形分析［20-21］，缺少城市體系整體規(guī)模結(jié)構(gòu)演變研究。2011年以河南為主體的中原經(jīng)濟區(qū)建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略，給河南省帶來了前所未有的機遇和巨大的發(fā)展空間。因此，依據(jù)河南省各城市歷年非農(nóng)人口數(shù)據(jù)，運用城市首位度指數(shù)、位序-規(guī)模法則、基尼指數(shù)等方法，深入分析河南省城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)特征演變具有重要意義。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

河南省位于中國中部，總面積16.7萬km2，占全國1.73%;人口1.09 億，占全國8.05%(數(shù)據(jù)來源于《中國人口和就業(yè)統(tǒng)計年鑒2013》)，是中國第一人口大省。2013年底河南省有17個地級市(鄭州、開封、平頂山、洛陽、商丘、安陽、新鄉(xiāng)、許昌、鶴壁、焦作、濮陽、漯河、三門峽、周口、駐馬店、南陽、信陽)，1個省直管縣級市(濟源)和20個縣級市(新鄭、鞏義、登封、新密、滎陽、汝州、舞鋼、偃師、永城、林州、衛(wèi)輝、輝縣、禹州、長葛、沁陽、孟州、義馬、靈寶、項城、鄧州)。從全省來看，城市主要分布于隴海、京廣“一橫一縱”兩大交通動脈沿線，以鄭州為核心方圓250 km區(qū)域內(nèi)分布有23個城市，占全省城市總數(shù)的60%以上，周邊區(qū)域城市數(shù)目則較少(圖1)。

圖1 2012年河南省城市規(guī)模分布圖Fig.1 The city size distribution of Henan Province in 2012

1.2 數(shù)據(jù)來源及說明

依據(jù)許學(xué)強等對城鄉(xiāng)的劃分，只有經(jīng)國家批準設(shè)有市建制的城鎮(zhèn)才稱為城市，本研究以河南省縣級以上城市作為研究對象。我國城市規(guī)模常用的統(tǒng)計口徑(傳統(tǒng)口徑)是市區(qū)非農(nóng)人口數(shù)，該指標連續(xù)性好，獲取容易［22］。隨著人口流動，“戶籍”和“非戶籍”的界限逐漸模糊，非農(nóng)人口已不能真實地反映實際城市規(guī)模，周一星等［22-23］提出用“五普”資料中的市人口(普查口徑)來重構(gòu)我國的城市人口規(guī)模指標，但由于我國人口普查一般10年一次，周期較長，且歷次人口普查均采用不同的城鄉(xiāng)標準，不利于獲取連續(xù)數(shù)據(jù)。河南省在外務(wù)工的農(nóng)民工較多，但常住人口中戶籍在省外的只有6%(依據(jù)第六次人口普查數(shù)據(jù)計算而來，是所有省份中最低的)，因此，本研究仍采用戶籍非農(nóng)人口作為衡量城市規(guī)模的指標。數(shù)據(jù)來源于《中國人口統(tǒng)計年鑒》(1989—2006)、《中國人口和就業(yè)統(tǒng)計年鑒》(2008—2013)(2007年年鑒中缺少非農(nóng)人口數(shù)據(jù))和《中國城市統(tǒng)計年鑒2007》(僅有地級城市的非農(nóng)人口數(shù)據(jù))。

2 河南城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)演變歷程

建國初期，河南省僅有城市13座，城市人口占全省總?cè)丝诘?.3%。經(jīng)過城鎮(zhèn)化的起步期、震蕩反復(fù)期［24］，到1980年河南省城市數(shù)量達到16座。1980年國務(wù)院制訂了“嚴格控制大城市，合理發(fā)展中等城市，積極發(fā)展小城鎮(zhèn)”的發(fā)展方針，1981年、1983年河南省城市分別新增1座，1988年新增6座，到1988年底城市總數(shù)達到24座。隨后河南省城市數(shù)量穩(wěn)步增長，1993年下半年至1994年上半年集中新增8座，到1996年底城市總數(shù)達到38座。受國家城市發(fā)展政策的影響(1997年正式凍結(jié)縣改市)，1997年至2012年河南省城市總數(shù)一直穩(wěn)定在38座。河南省城市數(shù)量增長受國家政策影響較大，具有激增性。在城市數(shù)量變化的同時，河南省城市規(guī)模也穩(wěn)步發(fā)展。1988—1996年河南省共新增12座新城，同時大城市和特大城市所占比例也在逐年提高。1998年大城市和特大城市的數(shù)量比例達到18.42%，洛陽躍居特大城市之列(此前多年以來只有省會鄭州為特大城市);城市非農(nóng)人口比例達到50.44%。1998—2012年各規(guī)模等級城市發(fā)展迅速，50萬人以上的城市比例增長速度較快，2007年出現(xiàn)了第一座超大城市(鄭州)。2012年50萬以上的城市數(shù)量比例達到28.95%，城市非農(nóng)人口比例達到65.30%(表1)。

表1 1988—2012年河南省城市數(shù)量與人口規(guī)模結(jié)構(gòu)變化Tab.1 Variation of city number and city size in Henan Province during 1988—2012

3 河南省城市規(guī)模結(jié)構(gòu)演變的計量分析

3.1 首位度指數(shù)分析

首位度指數(shù)包括2城市指數(shù)(S2)、4城市指數(shù)(S4)和11城市指數(shù)(S11)，通過城市體系中第一大城市與其他城市人口的比例關(guān)系，反映人口在最大城市的集中程度。公式如下:

式中:P1，P2，…，P11為城市按規(guī)模大小排序后，某位序城市的人口規(guī)模。按照位序-規(guī)模原理，正常的2城市指數(shù)應(yīng)該是2，4城市指數(shù)和11城市指數(shù)應(yīng)該是1［25］。利用公式(1)～(3)對1988—2012年河南省城市人口規(guī)模首位度指數(shù)進行計算(表2)。

表2 1988—2012年河南省城市首位度指數(shù)變化Tab.2 Variation of the city primacy index in Henan Province during 1988—2012

從表2看出，歷年河南省城市首位度指數(shù)均低于理論值，說明首位城市鄭州的輻射范圍尚未覆蓋全省，河南省城市發(fā)展總體上處于規(guī)模集中和空間集聚階段。其中，2城市指數(shù)在2000年以前比較穩(wěn)定，其間略有波動;21世紀以來則呈直線上升趨勢，2012年達到1.942，接近于理論值2。說明2000年以前首位城市(鄭州)和第二位城市(洛陽)規(guī)模差距變化不大;而21世紀以來首位城市和第2位城市的規(guī)模差距逐漸拉大，首位城市的集聚作用不斷增強。4城市指數(shù)2004年以前比較穩(wěn)定，均介于0.6～0.7之間;2004年以后則呈直線上升趨勢，到2012年增至0.775，仍低于其理論值1。11城市指數(shù)2004年以前震蕩下降;2004年以后則呈直線上升趨勢，到2012年增至0.611，仍然遠低于其理論值1。以上分析說明，在首位城市人口規(guī)模擴張的同時，各規(guī)模等級城市的人口規(guī)模也在擴張，但不同時期首位城市與各規(guī)模等級城市的集聚效應(yīng)差別較大。2004年以前首位城市的集聚效應(yīng)較弱，而各規(guī)模等級城市的集聚效應(yīng)較為明顯;2004年以后首位城市的集聚效應(yīng)不斷增強，各規(guī)模等級城市的集聚效應(yīng)則減弱。在具有我國特色的行政中心城市體系(中央直轄市—省會或自治區(qū)首府城市—省區(qū)內(nèi)地區(qū)一級的中心城市—縣級市)［26］下，河南省城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)是基本合理的。

3.2 位序－規(guī)模法則檢驗

位序-規(guī)模法則最早于1913年由奧爾巴克(F.Auerbach)提出，后經(jīng)羅特卡(A.J.Lotka)、辛格(H.W.Singer)、捷夫(G.K.Zipf)等人發(fā)展，現(xiàn)在被廣泛使用的是羅特卡模式的一般形式，是描述城市人口規(guī)模及其在區(qū)域中按人口規(guī)模排序的位序關(guān)系法則，其公式為:

式中:Ri為城市位序;Pi為第i位城市規(guī)模;Pj為理論上最大城市規(guī)模;q為捷夫(Zipf)指數(shù)［3］接近1，說明城市規(guī)模接近自然狀態(tài)下的最優(yōu)分布大于1，說明城市規(guī)模分布比較集中，高位序城市突出，中低位序城市不夠發(fā)育，首位度較高，說明城市規(guī)模分布比較分散，高位序城市不突出而中低位序城市比較發(fā)育。該模型是一個分形模型，與帕累托(Pareto)公式本質(zhì)相同［4］，捷夫指數(shù)具有分形性質(zhì)，所以也稱之為捷夫維數(shù)，其實它是分維(Df)的倒數(shù)。

1)河南省城市體系位序-規(guī)模的雙對數(shù)回歸決定系數(shù)R2(0.923～0.958)較高，說明河南省城市結(jié)構(gòu)符合位序-規(guī)模法則，也印證了城市位序-規(guī)模存在天然的相關(guān)關(guān)系。

2)首位城市的實際規(guī)模與理論規(guī)模比值在0.596～0.688之間，說明首位城市鄭州的規(guī)模還有相當大的發(fā)展空間。從城市位序-規(guī)模的雙對數(shù)散點圖(圖2)與回歸直線的關(guān)系還發(fā)現(xiàn)，第二、第三位城市的實際規(guī)模與理論規(guī)模也有一定差距。據(jù)此可以判斷，河南省城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)屬首位分布和位序-規(guī)模分布的過渡類型。在整個研究時段內(nèi)，鄭州作為省會城市，穩(wěn)居首位城市地位;洛陽作為傳統(tǒng)重工業(yè)城市以及河南省副中心城市，穩(wěn)居第二位;第三位城市則有所變動，直到2005年后才穩(wěn)定為商丘，顯示了其交通便利、承東啟西的優(yōu)勢。

圖2 河南省城市位序－規(guī)模雙對數(shù)散點圖Fig.2 Rank-size scatter diagram of city system in Henan Province

表3 1988—2012年河南省城市位序－規(guī)模雙對數(shù)回歸分析表Tab.3 Rank-size analysis of city system in Henan Province during 1988—2012

3.3 城市基尼指數(shù)分析

基尼指數(shù)最早由意大利經(jīng)濟學(xué)家基尼(C.Gini)提出，用于判斷收入分配公平程度。此后，加拿大學(xué)者馬歇爾(J.U.Marshall)借鑒基尼的研究成果，提出了城市基尼指數(shù)(G)概念，用于研究不同規(guī)模城市的發(fā)育成長狀況［27］。其計算公式為:

式中:n為城市體系中城市個數(shù);S為n個城市的規(guī)模總和;T為各城市規(guī)模之差絕對值之和。G的取值范圍為0～1，越接近0，說明城市規(guī)模越分散;越接近1，說明城市規(guī)模越集中。一般認為G在0.6以上表示城市規(guī)模差距很大。利用公式(5)對1988—2012年河南省城市規(guī)模基尼指數(shù)進行計算，并與捷夫指數(shù)同繪于圖3。

圖3 1988—2012年河南省城市規(guī)?；嶂笖?shù)和捷夫指數(shù)變化Fig.3 Transition of Gini index and Zipf index in Henan Province during 1988—2012

1988—2012年河南省城市規(guī)?；嶂笖?shù)介于0.46～0.50之間，各等級城市人口規(guī)模差距較為穩(wěn)定，說明各等級城市得到了均衡發(fā)展。從時間序列看，除1993年前后(1993年前后河南省城市數(shù)量變動較大)變化明顯外，其他年份變化較為和緩。從河南省城市規(guī)?；嶂笖?shù)和捷夫指數(shù)的關(guān)系看，兩者正相關(guān)性較強，即城市基尼指數(shù)變大時，捷夫指數(shù)也變大，反之，亦然。說明高位序城市發(fā)展較快時，城市規(guī)模差距拉大，隨后中低位序城市的發(fā)展又使得城市規(guī)模差距縮小，各等級城市呈現(xiàn)競爭激烈的發(fā)展態(tài)勢。

4 結(jié)論與建議

1)河南省城市數(shù)量1996年以前處于膨脹階段，1996年達到38座，并穩(wěn)定至今;2012年超大、特大、大、中、小城市數(shù)目比為1∶1∶9∶11∶16，城市體系結(jié)構(gòu)合理。2)河南省城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)符合位序-規(guī)模法則。研究時段內(nèi)，城市規(guī)模差距較小，各等級城市規(guī)模穩(wěn)步增長，呈現(xiàn)“你追我趕”的發(fā)展態(tài)勢，城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)演變呈螺旋式上升趨勢。3)河南省城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)屬首位分布和位序-規(guī)模分布的過渡類型，首位城市鄭州還有相當大的發(fā)展空間，第二、第三位城市(洛陽、商丘)實際規(guī)模與理論規(guī)模也有差距。

城市是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的增長極，科學(xué)合理的城市規(guī)模結(jié)構(gòu)對于促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。在今后發(fā)展中，應(yīng)加快交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，積極與全國交通干線連接，增強中心城市鄭州的輻射帶動作用，提升中原城市群核心區(qū)的整體競爭力，帶動交通沿線城市的發(fā)展;通過分類指導(dǎo)，因地制宜，提升區(qū)域中心城市的服務(wù)功能，加強糧食核心區(qū)的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、工業(yè)化城市的產(chǎn)業(yè)升級以及各城市的生產(chǎn)服務(wù)業(yè);重點促進首位城市鄭州的產(chǎn)業(yè)升級和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展，完善縣城的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，形成城市體系發(fā)展的拉力和推力，進一步促進河南省城市體系規(guī)模結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

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