張邦俊　崔大樹

摘 要：城市群是推動地區(qū)經濟社會發(fā)展的重要引擎，研究城市群制造業(yè)空間分異與結構演變的相關性并提出切實可行的優(yōu)化方案對城市群的健康持續(xù)發(fā)展有重要意義。論文以長三角城市群作為實證分析區(qū)域，依據空間經濟學、經濟地理學、城市經濟學等學科的相關理論基礎，以探索性空間數據分析為核心，結合分形維數，分析城市群制造業(yè)空間分異與結構演變的相關性。研究證實，長三角城市群制造業(yè)整體呈現空間集聚的特征，以上海市為中心，南京、杭州為兩翼，各中心城市帶動周邊城市發(fā)展的空間格局，并且發(fā)現制造業(yè)的空間分異與城市群空間結構的演變存在一定的相關性，城市群產業(yè)分異呈現出與結構演變相對應的空間分異規(guī)律。

關鍵詞：長三角城市群 ；探索性空間數據分析；空間分異

一、引言

制造業(yè)體現了一個國家的生產力發(fā)展水平，我國目前仍處于工業(yè)化時期，制造業(yè)仍是國民經濟的支柱性產業(yè)。對制造業(yè)空間分異與結構演變的相關性研究，可以解釋城市群各地區(qū)的經濟發(fā)展差異。目前該領域的研究，學者比較重視產業(yè)對城市群空間演變的作用和階段性分析，而對于兩者之間的相關性研究則較為薄弱。因此論文以制造業(yè)作為研究對象，以長三角城市群作為實證分析區(qū)域，運用探索性空間數據分析長三角城市群制造業(yè)空間分異與結構演變的相關性，為長三角城市群的產業(yè)規(guī)劃及進一步發(fā)展的提供意見，同時對于提高我國目前的城市群空間效率和協(xié)調城市化與產業(yè)發(fā)展的關系，促進生產要素高效流動和產業(yè)區(qū)域轉移具有一定的實際應用價值。

關于制造業(yè)空間分異和城市群結構演變的的研究成果主要可以分為兩類：

一是討論產業(yè)分異對城市群空間結構的影響，認為產業(yè)集聚是城市群空間結構演變的主要動力。方創(chuàng)琳，藺雪芹（2008）認為城市群形成與發(fā)展就是其空間結構優(yōu)化與整合的演變過程，也是產業(yè)不斷重組和優(yōu)化的過程，產業(yè)的空間聯(lián)系是引起城市群節(jié)點相互作用的根源[1]。羅洪群，肖丹（2008）通過分析城市群與產業(yè)發(fā)展的矛盾和沖突，探討產業(yè)集聚支撐的城市群發(fā)展體系的建設重點，認為產業(yè)的集聚和關聯(lián)發(fā)展支撐和推動了城市群的發(fā)展和演變[2]。二是考察產業(yè)與城市群的互動機制，強調兩者在發(fā)展過程中的時空關聯(lián)性。劉東林（2008）分析城市化及產業(yè)集群發(fā)展的動力來源，認為城市群與產業(yè)集聚發(fā)展二者之間存在相互促進的互動機制，二者相互推動，共同刺進區(qū)域經濟的發(fā)展[3]。張虹（2009）通過對創(chuàng)新型城市群與產業(yè)集聚之間耦合演進的路徑和動力研究，闡明兩者之間存在耦合關系，認為城市群經濟體是兩者耦合的產物[4]。沈玉芳等（2010）基于協(xié)同發(fā)展的相關理論和實證研究，認為長三角地區(qū)產業(yè)群、城市群和港口群之間可產生互動作用，推進產業(yè)群、城市群和港口群的協(xié)同發(fā)展可使一個地區(qū)加快推進區(qū)域經濟一體化[5]。上述研究都從宏觀的定性和推理角度描述和分析了產業(yè)空間分異和城市群的結構演變，而沒有進一步定量或是精確表明各地區(qū)產業(yè)結構的特征及其變化。綜上所述，為能更全面描述產業(yè)空間分異和城市群結構演進，論文從時間的漸進性和空間的關聯(lián)性，用探索性空間數據分析方法結合分形維數對長三角城市群制造業(yè)和結構演進的相關性進行研究，并分析相關的原因和政策含義。

二、長三角城市群空間結構及特征分析

長三角城市群作為國際公認的世界六大城市群之一，是目前我國經濟實力最強，城鎮(zhèn)集聚程度最高，發(fā)展?jié)摿ψ詈玫膮^(qū)域之一。它以上海市為中心，以蘇南與浙北為兩翼，其它地區(qū)為廣闊腹。本章在現有研究的基礎上，選取合理的城市群空間體系測度指標，對長三角城市群空間結構和特征作初步的考察。論文運用分形幾何學來分析長三角城市群的空間結構現狀[7]。

在城鎮(zhèn)體系中，以某一城鎮(zhèn)為中心，半徑為r的圓周內有N（r）個城鎮(zhèn)，根據分形原理，確定數目N（r）與相應半徑r的關系：N（r）∝rDf，式中Df為分維，表征城鎮(zhèn)的集聚度?？紤]到半徑r所取的單位不同會影響分形維數的數值，將半徑r轉化為“平均半徑”：

Rs≡1S∑Si = 1ri 212（1）

則一般有分維關系：Rs∝S1D，式1中Rs為平均半徑，ri為第i個城市到中心城市的歐氏距離，S為城市個數，〈〉表示取平均?？紤]到能夠反映城鎮(zhèn)分布密度的半徑維數，從式1引出關系：

ρ（r）∝rDf-d（2）

式中ρ（r）為城鎮(zhèn)體系空間分布密度。當Df<2，城鎮(zhèn)體系中的點分布特征表現為從中心向四周密度遞減；當Df=2，城鎮(zhèn)體系的點均勻分布；當Df>2，城鎮(zhèn)體系中的點呈漏斗狀分布。

分形維數測算的主要是空間結構分布的向心性，本文在以長三角城市群的30個地級市作為研究對象的同時，以上海市作為中心，根據每個地級市距離上海市的空間距離由小到大進行排序。用式2式計算平均半徑，再繪制lnS和lnRs的雙對數坐標圖（圖1），從圖中可以發(fā)現存在明顯的無標度區(qū)，對無標度區(qū)范圍進行回歸，計算得出當以上海市作為長三角城市群的中心時聚集函數為lnRs=0.7779lnS+2.9807，相應的聚集維數為1.2855，決定系數為0.9961。

圖1 以上海為中心的集聚維數雙對數坐標

上圖表明上海市在地域空間分布上存在一定的集聚性，并且分布從中心城市向周邊地區(qū)的密度降低。其中，以上海為測算中心的聚集維數最大，表明上海市作為國際性的經濟、金融、貿易和航運中心，在長三角城市群中占有核心地位。

三、長三角制造業(yè)空間分異與結構演變的相關性分析

空間統(tǒng)計分析是利用探索性空間數據分析方法（ESDA）發(fā)現隱藏在數據背后與地理位置相關的數據間的統(tǒng)計特征。本文利用探索性空間統(tǒng)計分析（ESDA）研究長三角制造業(yè)空間分異與城市群空間結構演變的相關性。

（一）制造業(yè)和城市群空間結構的全局自相關分析

在空間統(tǒng)計分析方法中常用的全局空間自相關統(tǒng)計量Morans I 指數， 度量了空間關聯(lián)區(qū)域指標值的接近程度。MoranI系數計算公式為：

Moran I=ns0∑ni=1∑nj=1wij（xi-x）（xj-x）∑ni=1x2i（2）

式2中， xi表示空間單位的觀測值，n表示觀測單元的數量；wij表示空間矩陣W的一個元素； 表示觀測值的均值，s0表示權重矩陣所有要素之和。

本文以2004-2013年長三角城市群30個地級市的制造業(yè)從業(yè)人口作為制造業(yè)空間分異的度量指標，以各城市的人均GDP數據作為衡量城市群經濟空間結構的主要指標，使用GeoDa軟件進行全局空間自相關分析，結果如下。

由表1可知，2004-2013年的制造業(yè)從業(yè)人員的全局Morans I指數均通過了1%的顯著性檢驗，并且從2004年到2010年呈現波動上升的趨勢，這說明這段時間內，長三角城市群的制造業(yè)發(fā)生著由擴散向聚集的態(tài)勢。從2010年到2013年，制造業(yè)的Morans I呈現波動下降的趨勢，這說明制造業(yè)的聚集水平正在降低。其次，人均GDP的全局Morans I指數也通過了1%的顯著性檢驗，但是波動的幅度相對制造業(yè)的更小，這是因為人均GDP是一個更大更全面的研究變量，同時也表明人均GDP在城市群內的分布并不是隨機的，而是具有較大的空間自相關性。

（二）制造業(yè)與城市群空間結構的局部自相關分析

全局空間自相關指標從總體上反應了觀測值的空間自相關情況，忽略存在于不同區(qū)位的單元的空間關聯(lián)模式。因此，本文利用局部Morans I分析每個觀察單元與周邊地區(qū)之間的空間差異程度，具體公式如下。

Local Moran Ii=n（xi-）∑ni=1（xi-）2∑jwij（xj-）（3）

在本節(jié)中為了從個體角度探明長三角地區(qū)30個城市的相對空間依存關系及隨時間演變狀況，運用GeoDa軟件繪制2004，2013年兩個年份的Morans I散點圖。

以上結果可見，每個象限所包含的地級市以及數目都比較穩(wěn)定，并且通過觀察Moran散點圖可以發(fā)現，HH象限和LL象限兩類明顯的空間分異區(qū)域說明了長三角城市群各地級市的分布存在空間異質性。其中，就制造業(yè)而言，上海、無錫、嘉興、蘇州等地在2004和2013年一直處于HH象限，說明制造業(yè)發(fā)展水平較高的地區(qū)集中圍繞著上海這一最發(fā)達的地區(qū)。而徐州、連云港、淮安、鹽城、宿遷、金華、衢州、麗水、合肥、蕪湖、淮南、馬鞍山、滁州等一直處于LL象限，說明制造業(yè)發(fā)展水平低的地區(qū)處于長三角城市群的外圍邊緣區(qū)域。對于人均GDP而言，HH象限和LL象限占比相對制造業(yè)的更多。說明大部分的空間依存關系傾向于富裕區(qū)域與富裕區(qū)域、而相對貧困地區(qū)則以富裕區(qū)域為中心，分布在長三角城市群的外圍區(qū)域。分析可得長三角城市群區(qū)域制造業(yè)和經濟發(fā)展水平存在著空間異質性和正的空間相關性。即高水平地區(qū)傾向于集中在一起，低水平區(qū)域則分布在高水平區(qū)域外圍。同時已經形成較為穩(wěn)定的空間格局，即從中心城市向四周擴散，制造業(yè)和經濟發(fā)展水平依次降低。

四、主要結論和政策含義

（一）主要結論

城市群的形成和發(fā)展是一個復雜而又系統(tǒng)的空間過程，不僅是城市區(qū)域在空間上的擴展和結構優(yōu)化，也是城市功能不斷增強與升級、經濟空間聯(lián)系日益緊密、產業(yè)不斷重組和優(yōu)化過程中的空間表現。關于產業(yè)空間分異的研究也不能僅僅局限在產業(yè)集聚方面，還應該包括產業(yè)擴散和產業(yè)空間的網絡化。因此，針對城市群空間過程或產業(yè)空間分異問題，應把城市群空間結構與產業(yè)空間分異相結合，從空間相關性和異質性的視角進行研究。

本文主要有以下結論：

其一，通過分形理論集聚維數測算，揭示了長三角城市群的空間結構以上海市為中心，以南京、杭州為兩翼，各中心城市帶動周邊城市發(fā)展的空間格局。其二，通過探索性空間數據分析方法（ESDA）對于長三角城市群制造業(yè)與人均GDP的分析，數據顯示制造業(yè)的Morans I指數和人均GDP的Morans I指數大致上呈現同步的變動趨勢，說明制造業(yè)空間分異與城市群空間結構的演變具有一定的相關性。同時進一步從兩者的moran散點圖反映出長三角城市群區(qū)域制造業(yè)和經濟發(fā)展水平存在著空間異質性和正的空間相關性，城市群空間結構呈現出與產業(yè)集聚相對應的空間分異規(guī)律。即高水平地區(qū)傾向于集中在一起，低水平區(qū)域則分布在高水平區(qū)域外圍。同時已經形成較為穩(wěn)定的空間格局，即從中心城市向四周擴散，制造業(yè)和經濟發(fā)展水平依次降低。

（二）政策含義

基于以上研究結論，本文認為產業(yè)空間分異與城市群空間結構之間存在協(xié)同發(fā)展和互利共生的關系。因此在長三角城市群區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的落實上，要協(xié)調各產業(yè)的比例。

其一，充分發(fā)揮產業(yè)集聚帶來的優(yōu)勢，利用共同的基礎設施，縮短交通運輸線可大幅降低生產成本，有利于產品專業(yè)化生產，形成較高的經濟效益，以此來提升城市的競爭優(yōu)勢和發(fā)展水平。

其二，產業(yè)空間分異過程中同時存在著集聚效應和擴散效應。產業(yè)的集聚效應對于城市群經濟增長率的貢獻并不是無限的，即當資本的集聚程度超過某一臨界值時，由于資本集聚的擁擠，城市群經濟增長率隨著資本集聚程度的上升而下降。因此，政府應該合理安排產業(yè)資本的分布，避免資本的過度擁擠而使經濟增長停滯。（作者單位：浙江財經大學）

參考文獻：

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