束亞弟，陳學云

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基于潛力模型的江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)等級體系研究

束亞弟，陳學云

江淮分水嶺地區(qū)是安徽省的欠發(fā)達區(qū)域，也是重點治理區(qū)域。城鎮(zhèn)對區(qū)域經(jīng)濟增長具有明顯的帶動作用，在國家新型城鎮(zhèn)化背景下提出的江淮城市群是江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展的新機遇。借用現(xiàn)有成熟的引力模型和潛力模型，研究本地區(qū)的城鎮(zhèn)等級體系，而且不再局限于單個城市，而是通過潛力模型得出城市區(qū)域，然后在更大的地理范圍內(nèi)研究城市之間的引力并得出引力路徑，這有利于本地區(qū)的城市空間經(jīng)濟聯(lián)系和城鎮(zhèn)化規(guī)劃，進而促進本地區(qū)經(jīng)濟增長。

引力模型；潛力模型；城鎮(zhèn)等級體系

區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對于一個地區(qū)的整體經(jīng)濟發(fā)展意義重大，根據(jù)不均衡增長理論劃分區(qū)域實行差異的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略是政府帶動整體經(jīng)濟發(fā)展的重要舉措[1]。區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略一般區(qū)分為發(fā)達區(qū)域的發(fā)展戰(zhàn)略和欠發(fā)達區(qū)域的發(fā)展戰(zhàn)略。在安徽省內(nèi)，前者如合蕪蚌自主創(chuàng)新綜合試驗區(qū)的設立，就是希望提升省內(nèi)發(fā)達區(qū)域經(jīng)濟的更上一層樓并帶動省內(nèi)其他欠發(fā)達區(qū)域的發(fā)展；江淮分水嶺地區(qū)的發(fā)展屬于后者，江淮分水嶺地區(qū)除了合肥之外的其他地區(qū)，在安徽省內(nèi)均屬欠發(fā)達區(qū)域。江淮分水嶺地區(qū)綜合治理與開發(fā)的提出是希望通過促進欠發(fā)達區(qū)域的經(jīng)濟增長以提升安徽整體經(jīng)濟的增長。

在一個區(qū)域內(nèi)，城市對區(qū)域經(jīng)濟增長的地位舉足輕重。根據(jù)極化效應和擴散效應理論[1]，城市是區(qū)域的核心，吸引著城市輻射區(qū)域內(nèi)的各種生產(chǎn)要素向城市集中；同時，向城市自身和城市周邊區(qū)域的市場供給各種商品。江淮分水嶺地區(qū)的經(jīng)濟增長同樣離不開區(qū)域內(nèi)城市的經(jīng)濟增長，區(qū)域內(nèi)城市的經(jīng)濟增長能夠有效帶動區(qū)域的整體發(fā)展。在江淮分水嶺地區(qū)，理清城市的等級體系，不僅可以摸清該地區(qū)經(jīng)濟增長的極點，這樣就能通過極點的發(fā)展有效帶動周邊區(qū)域；還可以為空間上各自分離的城市結合成有一定功能和結構的城市空間分布體系做決策的參考，這樣就把單個的極點串成了線，進而可以帶動整體的面的發(fā)展。這也是對江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)等級體系研究的意義。

1 江淮分水嶺地區(qū)概況

江淮分水嶺是長江流域與淮河流域的分界線，主要地貌為丘陵，又稱江淮丘陵，其核心區(qū)域地處安徽省中部，面積2.4萬平方公里，人口1100多萬(截止2012年)，包括合肥、六安、滁州、淮南等地級市及其下轄部分縣市。江淮分水嶺地區(qū)地處皖中腹地，省城合肥居中心，區(qū)域地位極其重要。該區(qū)是我國農(nóng)村家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制的發(fā)祥地，也是安徽省重要的糧、油、肉、奶、菜的產(chǎn)區(qū)之一。但該地區(qū)易旱、缺水及土壤不肥沃，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)不發(fā)達；嶺上也沒有大工業(yè)，無污染，經(jīng)濟發(fā)展較為落后?？梢娤聢D1：

圖1 江淮分水嶺地區(qū)簡略圖(安徽省)

江淮分水嶺地區(qū)的發(fā)展，一直受到安徽省高層的密切關注。早在1997年11月，中共安徽省委和安徽省政府就出臺了《關于加快江淮分水嶺易旱地區(qū)綜合治理開發(fā)的意見》及《江淮分水嶺易旱地區(qū)綜合治理開發(fā)規(guī)劃綱要》兩個綱領性文件，并成立了專門的組織管理機構：安徽省江淮分水嶺綜合治理開發(fā)工作領導小組辦公室，劃撥專項資金，建立了省直各單位與重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)“一對一”的幫扶聯(lián)絡制度，頒發(fā)了一系列實施項目管理、工程驗收、考核、核查的規(guī)范性文件。

2 模型構建與研究說明

潛力模型衡量的是城市空間分布體系內(nèi)一個城市與其他所有城市之間的相互作用量之和。然后依據(jù)此相互作用量的大小對區(qū)域內(nèi)的城市進行排名，進而得到區(qū)域內(nèi)城市的等級體系。但在構建潛力模型之前，必須計算出兩個城市之間的相互作用量，即引力及需要構建的引力模型。

2.1 模型構建。

2.1.1 引力模型

在城市等級體系的城市相互作用模式研究中，衡量兩個城市之間引力大小借用了牛頓的萬有引力定理。其模式認為，兩個城市間相互作用與兩城市質量(可用人口規(guī)模或GDP規(guī)?；騼烧呔C合)成正比，與兩城市間距離成反比[1]。

借用萬有引力衡量城市間引力作用，在國內(nèi)的研究也比較成熟。譚成文等在對我國首都經(jīng)濟圈概念與劃分的研究中，采用了重力模型，選取城市人口和經(jīng)濟活動規(guī)模(國民生產(chǎn)總值，GNP)兩個因子反映城市規(guī)模狀況，并且用兩者乘積的平方根作為城市輻射和引力的“質量”；距離采用的是兩城市時間距離(空間距離與空間可達性的綜合)[2]。劉美華等對上海都市圈的研究中，采用了引力模型，選取的質量指標是城市市轄區(qū)人口和城市GDP的乘積；城市間距離采用兩城市之間的公路交通的時間距離[3]。羅芳等在對南京都市圈的研究中，選用人口和GDP乘積的平方根表示城市質量；兩城市間距離是采用高汝熹的方法得出的經(jīng)濟距離[4]。

城市質量只選取人口或只選取GDP指標(譚成文等用GNP指標)稍顯不足。不僅上述國內(nèi)學者都采用兩者的綜合：或乘積或乘積的平方根，而且在研究的過程中，還發(fā)現(xiàn)部分城市市轄區(qū)人口遠多于另一個城市，但GDP卻更低。這一現(xiàn)象值也得深入研究，可能的原因應該在于城市建成區(qū)的行政擴大。所以，單獨使用人口或GDP任一指標都是不恰當?shù)?，本文采用人口和GDP的乘積開根號為城市的質量。由于江淮分水嶺地區(qū)特殊的丘陵環(huán)境和短距離公路運輸更具經(jīng)濟性，在本文引力模型中的距離指標直接采用兩城市之間的公路距離。而引力模型中的常數(shù)，為城市間通達系數(shù)，在江淮分水嶺地區(qū)城市間僅有公路和鐵路兩種交通方式，設定k=αk1+βk2，其中α,β為虛擬變量，兩城市間有該種交通方式就設定為1，無則設定為0.k1、k2則采用安徽省公路和鐵路客運總量計算比例?；?014年的安徽統(tǒng)計年鑒，可得k1=0.97;k2=0.03.

綜上所述，本文構建的引力模型的一般形式如下：

其中，Iij為兩個城市i和j之間的引力；

P與GDP分別表示城市人口和國內(nèi)生產(chǎn)總值；

k為城市間通達系數(shù)。

2.1.2 潛力模型。潛力模型是一個城市與其他所有城市相互作用量之和。但是兩個城市之間計算出來的引力值，兩個城市的各自貢獻是有差異的，這個差異源于城市規(guī)模，規(guī)模大的城市對引力值的貢獻要大于規(guī)模小的城市。因此在構建潛力模型的時候必須考慮城市規(guī)模，城市規(guī)模采用GDP指標。

對于潛力模型，總結為公式形式，如下：

其中，Pi表示城市i的潛力值；

Iij為引力模型計算出來的兩個城市i和j之間的引力；

Kij表示權重，反映城市i對引力值Iij的貢獻；

GDPi;GDPj分別表示城市i；j的GDP。

2.2 研究說明(包括研究范圍與數(shù)據(jù)來源)

根據(jù)安徽省江淮分水嶺辦公室網(wǎng)站發(fā)布的《江淮分水嶺易旱地區(qū)綜合治理開發(fā)“十二五”規(guī)劃》：“本次規(guī)劃的江淮分水嶺易旱地區(qū)主要包括合肥、六安、滁州、淮南4市的肥東、肥西、長豐、金安、裕安、壽縣、定遠、鳳陽、明光、南譙、全椒、來安、田家庵、大通等14個縣(市、區(qū))”[8]。本文的研究范圍確定為合肥、六安、滁州、淮南4市及肥東、肥西、長豐、壽縣、定遠、鳳陽、明光、全椒、來安9個縣市。其中， 金安、裕安；南譙；田家庵、大通分別作為六安；滁州；淮南的市轄區(qū)直接并入各自所屬地級市中。另本文研究的是城市等級體系，對于淮南市的八公山區(qū)、謝家集區(qū)及位于淮河以北的潘集區(qū)并未從淮南市的數(shù)據(jù)中剔除，這樣保證了城市的完整性，進而確保城市的引力和潛力值的準確。

本文數(shù)據(jù)主要采用2014年安徽省統(tǒng)計年鑒和合肥市交通運輸局客車班次查詢系統(tǒng)顯示的城市間公路交通距離數(shù)據(jù)，部分距離數(shù)據(jù)取自百度地圖查詢的兩城市間公路交通距離(取高速公路交通和非高速公路交通兩個數(shù)值中較小者)。

3 運算結果及其分析

通過在前文構建的引力模型和潛力模型，并對研究范圍和數(shù)據(jù)進行了說明。我們將數(shù)據(jù)帶入前述的引力模型和潛力模型中，經(jīng)過運算，得出江淮分水嶺地區(qū)13個城市的潛力值，可見表1：

表1 江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)潛力值排行

由上表可知：首先，合肥在江淮分水嶺地區(qū)內(nèi)，屬于首位城市，而且城市首位度高，尤其使用GDP顯示的本區(qū)域內(nèi)13城市指數(shù)為49.03%，即合肥GDP占據(jù)了江淮分水嶺地區(qū)城市GDP接近一半。由此，合肥在本區(qū)域的潛力值遠遠高于其他城市是合理的。同時，合肥又是安徽省的省會。這樣，合肥毫無疑問是江淮分水嶺地區(qū)的核心城市。

其次，對于地級市滁州、六安、淮南三市，在潛力值排行中的順序是：淮南、滁州、六安。六安市雖然GDP接近滁州；人口超過淮南，但在江淮分水嶺地區(qū)僅壽縣屬于其下轄縣城且壽縣與淮南的關系還更密切，這樣下面的縣城對其引力貢獻低，所以排名較低。而滁州有下面所轄縣市的引力貢獻；淮南靠其自身引力，壽縣和長豐對其潛力值貢獻頗大。

最后，對縣級行政區(qū)，肥西、肥東，計算顯示的潛力值很高，尤其肥西在江淮分水嶺地區(qū)排第三。但在這兩個潛力值中，合肥的貢獻相當大，其中合肥對肥西78.3%，合肥對肥東46.2%；長豐、壽縣居于本區(qū)域內(nèi)第二大城市淮南的輻射范圍之內(nèi)，淮南對兩個縣城的潛力值貢獻比分別是43.2%、59.6%；其他縣城，潛力值均較小，小于10，均屬滁州市，滁州市是弱中心的農(nóng)業(yè)大市，城鎮(zhèn)經(jīng)濟實力相對較弱。

4 江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)等級與引力重塑

4.1 江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)等級

基于以上潛力值的運算結果及分析，本文將江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)等級劃分為以下三個等級：

第一個等級，合肥市是毫無疑問的中心城市，在區(qū)域的潛力值達到1249，遠遠高于其他任何城鎮(zhèn)，可見合肥在嶺區(qū)的影響力。合肥有其地理位置、人口、GDP等的優(yōu)勢，使得合肥凸顯而出。

第二個等級，淮南、肥西、滁州、肥東、六安五市，其潛力值均大于40.其中淮南、滁州、六安為地級市，肥西、肥東為合肥東西方向的兩個轄縣。肥西、肥東借助其與合肥市的密切關系，在區(qū)域內(nèi)，潛力值巨大，主要依賴于與合肥的引力，但與其他城市的經(jīng)濟聯(lián)系并不密切。

第三個等級，長豐、壽縣、定遠、鳳陽、明光、全椒、來安，這五個縣市的引力值均在30以下。她們總體經(jīng)濟實力較弱，遠離中心城市的輻射區(qū)，居于江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)等級體系的底端，是江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)化開發(fā)的重點。

4.2 區(qū)域中心

結合但不完全依據(jù)行政區(qū)劃，將江淮分水嶺地區(qū)的城鎮(zhèn)等級體系進行重新劃分，可得到四個區(qū)域中心：

合肥中心，包括合肥市、肥西和肥東。肥西和肥東由于行政區(qū)域上屬于合肥的下轄縣城且合肥對兩縣城的引力之大以致區(qū)域內(nèi)其他城市都是無法比擬的，故將肥西和肥東兩縣城也納入合肥區(qū)域。

淮南中心，包括淮南市、壽縣、長豐。淮南對于附近的城市壽縣和長豐有著較大的引力，采取類似合肥的方式，但不考慮行政區(qū)劃，從空間距離和經(jīng)濟聯(lián)系角度，可將壽縣和長豐納入淮南，形成淮南中心。這樣，江淮分水嶺地區(qū)第二大引力中心也就形成了(這個研究結論相信對行政區(qū)劃有一定的參考意義)。

滁州中心，包括滁州市及其所轄定遠、鳳陽、明光、全椒、來安，對周邊和所屬縣城有著較大的引力，與周邊縣市共同構成一個區(qū)域中心，屬于江淮分水嶺地區(qū)重要區(qū)域中心。

六安中心，包括六安市及其所屬的金安區(qū)、裕安區(qū)。地理面積不亞于合肥中心，形成了江淮分水嶺地區(qū)又一重要的區(qū)域中心(事實上，六安市的城市行政區(qū)域超越了城市的發(fā)展現(xiàn)狀)。

4.3 引力重塑

本文前述部分對所有城市之間的引力和城市的潛力進行了計算，依據(jù)潛力值對城市等級進行了重新劃分并結合行政區(qū)劃，得出了合肥、淮南、滁州、六安四個區(qū)域中心。對于滁州市，依據(jù)行政區(qū)劃，加入其所下轄的各縣市，形成新的滁州市。再對這四個區(qū)域中心進行引力重塑，希望得出引力路徑。引力路徑反映了城市之間的空間經(jīng)濟聯(lián)系。據(jù)此，政策制定者可以制定相關產(chǎn)業(yè)政策引導城市的分工和布局，進而促進區(qū)域經(jīng)濟合作，促進經(jīng)濟增長；此外，區(qū)域中心之間的引力路徑是經(jīng)濟帶，以點成線，驅動區(qū)域經(jīng)濟增長。

運用引力模型，對以上四個區(qū)域中心之間的引力進行重塑，得到各自的引力值，可見表2：

表2 江淮分水嶺地區(qū)區(qū)域中心城市引力重塑

為更清晰地表達這四個區(qū)域中心之間的引力，也可用下圖2表示。巧合的是，在地理位置上，六安、淮南、滁州分別基本居于合肥的西方、北方、東方。與圖2的方位基本一致。

圖2 江淮分水嶺地區(qū)區(qū)域中心城市引力重塑圖

從圖2可以很清晰地看出來，合肥對周邊三市引力最大，其中最高的對六安達到96.2，最低對滁州也達到51.6，對淮南是79.4。其他三市之間的引力都相對較小，最高23.0，最低僅6.9。更有意義的是引力路徑的發(fā)現(xiàn)，以合肥為中心，根據(jù)地理方位，引力路徑呈現(xiàn)倒“T”形。

5 總結

首先，對江淮分水嶺地區(qū)城鎮(zhèn)等級體系進行了劃分，與現(xiàn)有文獻的創(chuàng)新之處在于提出了區(qū)域中心，不是從單個城市的角度研究城市等級體系，而是把城市放大到一個更大的區(qū)域進行了等級劃分。

其次，本文的研究對行政區(qū)劃有一定的指導意義，如長豐和壽縣在行政區(qū)劃上分別屬于合肥市和六安市，但是從計算的引力值來看，長豐和壽縣這兩個縣城與淮南，無論地理交通距離，還是經(jīng)濟聯(lián)系應該更密切。關于行政區(qū)劃，課題組在研究的過程中，還發(fā)現(xiàn)某些城市的GDP不高，但是建成區(qū)人口規(guī)模卻頗大。這與近年來城市建成區(qū)單純的行政擴大有關，而擴大的城市建成區(qū)在經(jīng)濟上并沒有獲得擴展。這值得進一步進行研究。

最后，江淮分水嶺地區(qū)引力路徑的倒“T”形的發(fā)現(xiàn)，對本地區(qū)的城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃和經(jīng)濟發(fā)展有一定的指導意義，可供決策者參考。這個倒”T”形把江淮分水嶺地區(qū)的孤立的城市連接在一起，串成了線，而帶狀線的發(fā)展必然帶動面的發(fā)展，也即江淮分水嶺地區(qū)的發(fā)展。

[1] 許學強，周一星，寧越敏.城市地理學[M]．北京：高等教育出版社，1997：153-155．

[2] 譚成文,楊開忠,譚遂.中國首都圈的概念與劃分[J].地理學與國土研究，2000(4)：1-7.

[3] 劉美華,羅守貴.基于潛力模型的上海都市圈城市等級劃分[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學，2008(9)：3903-3904．

[4] 羅芳,馮立樂.基于潛力模型的南京都市圈城市等級劃分[J]．華東經(jīng)濟管理，2010(6)：7-11.

[5] 楊宇等.基于交通視角的新疆城市等級體系演變研究[J]．經(jīng)濟地理，2011(4)：591-598.

[6] 梁涵，姜玲，楊開忠.城市等級體系演化理論評述和展望[J]．技術經(jīng)濟與管理研究，2012(10)：78-81.

[7] 顧朝林，龐海峰.基于重力模型的中國城市體系空間聯(lián)系與層域劃分[J]．地理研究，2008(1) :1-12.

[8] 安徽省江淮分水嶺辦公室.江淮分水嶺易旱地區(qū)綜合治理開發(fā)“十二五”規(guī)劃[EB/OL]. http://jb.ahny.gov.cn/Html/2013_07_09/72570_90714_2013_07_09_1377829.htm,2013-7-9.

[9] 程婧瑤，樊杰，陳東.基于重力模型的中國金融中心體系識別[J].經(jīng)濟地理，2013(3)：8-14.

[10] 安徽省統(tǒng)計局.安徽統(tǒng)計年鑒-2014[EB/OL]. http://www.ahtjj.gov.cn/tjj/web/tjnj_view.jsp?_index=1#.

[11] 周一星，楊齊.我國城鎮(zhèn)等級體系變動的回顧及其省區(qū)地域類型[J]．地理學報，1988(41) :97-111.

[12] 張莉.改革開放以來中國城市體系的演變[J].城市規(guī)劃，2001(4)：7-11.

[13] 杜國慶.Spatial structure of urban system in the rapidly changing period in China[J].南京大學學報(自然科學版),2006(3):1-14.

[14] 李少星.改革開放以來中國城市等級體系演變的基本特征[J]．地理與地理信息科學，2009(3) :54-57.

[15] 合肥市交通運輸局.客車班次查詢[EB/OL]. http://www.hfyg.org/hftm/public/index.xp?doAction=kcbccx

[16] Jefferson M. The law of the primate city[J].Geographical Review,1939(29):226-232.

[17] Berry, B.J.L. City size distributions and economic development[J]. Economic Development and Cultural Change,1960(9):373-388.

[18] Fujita M.; Kerugman P.; Mori T. On the Evolution of Hierarchical urban systems[J] European Economic Review,1999(43):209-251.

[19] 樊明懷，周云峰，夏興萍，王蕾.安徽省江淮分水嶺地區(qū)綜合治理的思路和對策[J]．中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2008(4):22-26.

[20] 姚君澤.論江淮分水嶺地區(qū)綜合治理開發(fā)和農(nóng)業(yè)發(fā)展[J]．農(nóng)業(yè)技術經(jīng)濟，1999(4) :47-51.

責任編輯：李應青

On Urban Hierarchy System of Jianghuai Watershed Area based on Potential Model

Shu Yadi， Shen Xueyun

Jianghuai Watershed Area is important for the regional development in Anhui province. Some related documents have been issuing by Anhui government since 1997. It is significant to clarify the urban hierarchy system of Jianghuai Watershed Area. In this paper, gravity model and potential model are used. In the process, the author focuses on not only single city but also urban zone through the calculation by potential model. Then the gravity between these urban zones is researched to seek the path of gravity. The results will be good for urban planning and local economical development, as well as for administrative divisions.

Jianghuai Watershed; gravity model; potential model; urban hierarchy system; gravity remolding

TU981

A

1673-1794(2016)05-0009-05

束亞弟，滁州學院經(jīng)濟與管理學院講師，碩士；陳學云，滁州學院經(jīng)濟與管理學院副教授，博士(安徽 滁州 239000)

安徽省人文社科重點研究基地江淮分水嶺中心規(guī)劃項目(2014GH30)、研究基地招標項目(SK2014A061)、研究基地一般項目(SK2015B24)；滁州學院科研啟動金項目(2014qd053)

2015-10-18