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(jì)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(shì)設(shè)立的城市經(jīng)濟(jì)區(qū)，是城市中發(fā)展前景較為廣闊，對(duì)周邊地區(qū)影響較大的城市動(dòng)力區(qū)域.而屬于城市經(jīng)濟(jì)區(qū)之一的空港經(jīng)濟(jì)區(qū)依托航空優(yōu)勢(shì)，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(shí)代全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最新引擎. 伴隨空港經(jīng)濟(jì)區(qū)“增長(zhǎng)極”作用的不斷顯現(xiàn)，對(duì)其建設(shè)發(fā)展已逐漸上升為國家戰(zhàn)略，具有較大研究?jī)r(jià)值.縱觀我國，關(guān)于空港經(jīng)濟(jì)區(qū)的研究多集中于經(jīng)濟(jì)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(duì)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(jìn)，區(qū)域內(nèi)部功能空間的緊密聯(lián)系成為促進(jìn)區(qū)域整體健康發(fā)展的前提，探索空港經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jìn)一步推動(dòng)空港經(jīng)濟(jì)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(jì)區(qū)在天津的獨(dú)特區(qū)位，以天津空港經(jīng)濟(jì)區(qū)作為研究對(duì)象進(jìn)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(diǎn)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(duì)空間聯(lián)系進(jìn)行實(shí)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(jì)規(guī)模[1-2]、貿(mào)易投資[3-4]、物流運(yùn)輸[5]、知識(shí)創(chuàng)新[6]、旅游需求[7]等關(guān)系.已有研究對(duì)于引力模型的應(yīng)用測(cè)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(duì)于多要素的綜合分析應(yīng)用較少，特別是對(duì)于城市中增長(zhǎng)極化地區(qū)對(duì)城市自身空間的輻射影響研究相對(duì)不足.斷裂點(diǎn)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(cè)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(jì)等單一要素來測(cè)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(diǎn)不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，因此將斷裂點(diǎn)公式進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，從經(jīng)濟(jì)規(guī)模[8-9]、創(chuàng)新能力[10]、發(fā)展質(zhì)量[11-12]等角度對(duì)大城市影響力進(jìn)行研究.總之，國內(nèi)外對(duì)于空間作用的研究不論是研究尺度還是研究對(duì)象的單元層級(jí)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(duì)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(diǎn)公式共同分析空港對(duì)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(duì)結(jié)果提出一定建議.本文研究目的在于：分析天津空港對(duì)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(jì)區(qū)在城市中的空間研究提供借鑒.

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 研究范圍

本文研究天津空港經(jīng)濟(jì)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(jì)區(qū)及天津各個(gè)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(gè)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(dú)立研究單元，測(cè)算時(shí)將兩者分開獨(dú)立計(jì)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(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)數(shù)據(jù)，來源于天津市、各區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒及天津市信息資源統(tǒng)一開放平臺(tái). 二是交通路網(wǎng)、時(shí)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(shí)可靠.

1.3 研究方法

現(xiàn)狀對(duì)于區(qū)域聯(lián)系的研究多為宏觀層面的經(jīng)濟(jì)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(duì)數(shù)學(xué)模型和公式進(jìn)行改進(jìn).

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(duì)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(jì)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(shí)空距離，人口與經(jīng)濟(jì)規(guī)模也僅為衡量區(qū)域聯(lián)系的要素之一，空港經(jīng)濟(jì)區(qū)的特殊區(qū)位、交通要素、航空產(chǎn)業(yè)等對(duì)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(píng)價(jià)體系反映地區(qū)規(guī)模，力求從多方面反映出空港對(duì)外聯(lián)系本質(zhì).此外考慮到兩地間實(shí)際距離應(yīng)為交通距離，兩地間的的要素流動(dòng)主要考慮交通時(shí)間，本文以來往兩地間的最短用時(shí)表示時(shí)間距離，以此代替直線距離.改進(jìn)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(shí)間距離.

1.3.2 斷裂點(diǎn)公式

斷裂點(diǎn)理論認(rèn)為城市核心區(qū)可對(duì)周邊地區(qū)產(chǎn)生巨大輻射，其輻射能力會(huì)隨距離的遞增而遞減直至一個(gè)平衡點(diǎn)，其后該作用被其他區(qū)域所取代.這一平衡點(diǎn)即為地區(qū)間的斷裂點(diǎn)，而地區(qū)距斷裂點(diǎn)的距離即為區(qū)域的輻射范圍.本文利用斷裂點(diǎn)公式在空港對(duì)外聯(lián)系基礎(chǔ)上進(jìn)一步測(cè)度空港輻射能力.基于已有研究所指出的斷裂點(diǎn)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(cè)算區(qū)域間斷裂點(diǎn).修正后斷裂點(diǎn)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(diǎn)；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(píng)價(jià)

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(duì)流、傳導(dǎo)、輻射三大類：對(duì)流指兩地間要素運(yùn)轉(zhuǎn)，以產(chǎn)品、人在生產(chǎn)地與消費(fèi)地之間的移動(dòng)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(jì)上的往來；輻射指信息、效應(yīng)的流動(dòng)與擴(kuò)散.其中，對(duì)流、傳導(dǎo)形容空間聯(lián)系，輻射形容空間對(duì)外作用時(shí)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(shí)主要考慮對(duì)流、傳導(dǎo)兩大作用.兩地間的要素流動(dòng)主要以道路交通為載體進(jìn)行，本文以各地道路交通規(guī)模來測(cè)算對(duì)流作用.兩地間經(jīng)濟(jì)往來受各地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)模影響，需注意的是，中國民航大學(xué)臨空經(jīng)濟(jì)研究所在對(duì)臨空經(jīng)濟(jì)形成發(fā)展進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)：空港所發(fā)展的臨空經(jīng)濟(jì)本質(zhì)上是以機(jī)場(chǎng)為中心的經(jīng)濟(jì)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(jì)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(shí)現(xiàn). 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)僅能反映經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jì)規(guī)模.綜上，本文將遵照全面性、獨(dú)立性、一致性、科學(xué)性、可比性原則，結(jié)合發(fā)展實(shí)際及專家意見，借鑒縣域經(jīng)濟(jì)綜合競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)體系[14]以及臨空經(jīng)濟(jì)發(fā)展藍(lán)皮書選取經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，借鑒縣域綜合可達(dá)性評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)指標(biāo)體系（見表1），闡述空港與天津各市轄區(qū)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系及道路交通聯(lián)系.

表1 地區(qū)發(fā)展規(guī)模評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

利用極值法對(duì)所選因子數(shù)據(jù)進(jìn)行量綱處理后綜合熵值法及層次分析法對(duì)各指標(biāo)賦予權(quán)重，進(jìn)而計(jì)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(huì)對(duì)熵值計(jì)算產(chǎn)生影響，因此本文在計(jì)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(gè)增長(zhǎng)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(jì)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(dòng)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(duì)外聯(lián)系強(qiáng)度

以空港經(jīng)濟(jì)區(qū)管委會(huì)為起點(diǎn)，各市轄區(qū)政府駐地為終點(diǎn)，利用中國電子地圖獲取空港距各行政區(qū)最短時(shí)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(cè)算天津各行政區(qū)與空港經(jīng)濟(jì)區(qū)之間的聯(lián)系值，結(jié)果見表3.

表3 空港對(duì)外聯(lián)系值

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

圖2 對(duì)外聯(lián)系圖

結(jié)合圖表分析，從經(jīng)濟(jì)聯(lián)系來看：空港對(duì)外聯(lián)系差異性明顯，總體呈“東北弱—西南強(qiáng)”的態(tài)勢(shì)，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(duì)聯(lián)系，可見空港偏向于與核心區(qū)域進(jìn)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(jìn)一步加強(qiáng)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(dòng)力量. 而薊州、寶坻、寧河三區(qū)無論是經(jīng)濟(jì)體量、相關(guān)企業(yè)還是時(shí)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(qiáng)外，空港對(duì)外交通聯(lián)系薄弱，加強(qiáng)交通建設(shè)將會(huì)是未來空港發(fā)展的重要內(nèi)容；總體來看：空港對(duì)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(jì)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(shì)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(shì).

2.3 空港對(duì)外輻射范圍

在空港對(duì)外聯(lián)系的基礎(chǔ)上進(jìn)一步測(cè)算空港與各行政區(qū)之間的斷裂點(diǎn)，將各斷裂點(diǎn)相連后的范圍視作空港輻射范圍.根據(jù)斷裂點(diǎn)公式的特性，兩地間無論有無聯(lián)系都有斷裂點(diǎn)，但對(duì)于聯(lián)系較小的兩地區(qū)其斷裂點(diǎn)已不再具有研究意義，因此，本文對(duì)每種輻射范圍進(jìn)行研究時(shí)將去除引力值最低的分類所對(duì)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(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果見表4.

表4 空港與各行政區(qū)斷裂點(diǎn)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果將各個(gè)斷裂點(diǎn)在地圖上標(biāo)出，依此連接各斷裂點(diǎn)，直觀表達(dá)空港輻射范圍（見圖3）.

圖3 天津市空港經(jīng)濟(jì)區(qū)輻射范圍

結(jié)合表4 與圖3 分析，從斷裂點(diǎn)看，空港與中心城區(qū)的斷裂點(diǎn)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(diǎn)皆位于兩地中點(diǎn)，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(diǎn)均遠(yuǎn)離空港一側(cè)，表明空港對(duì)這五區(qū)的指向性更強(qiáng)，可進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)域間的互動(dòng)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(duì)三區(qū)暫無明顯輻射作用.受發(fā)展規(guī)模影響，空港對(duì)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(duì)東麗、西青、北辰、津南輻射作用明顯.空港經(jīng)濟(jì)區(qū)對(duì)周邊區(qū)域的輻射力總體態(tài)勢(shì)呈“西北、西南強(qiáng)，南北弱”的基本格局.

3 結(jié)論與建議

本文基于改進(jìn)后引力模型與斷裂點(diǎn)公式對(duì)天津空港經(jīng)濟(jì)區(qū)與天津市轄區(qū)間的空間關(guān)系進(jìn)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(shì).對(duì)不同行政區(qū)聯(lián)系差異較大，有明顯的組團(tuán)趨勢(shì).無論哪種聯(lián)系，空港對(duì)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(shì)將空港包圍.而空港對(duì)寶坻、薊州、寧河三區(qū)聯(lián)系極低，其極化作用有待加強(qiáng)；②空港對(duì)天津各市轄區(qū)的交通聯(lián)系遠(yuǎn)弱于經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，阻礙空港經(jīng)濟(jì)效應(yīng)發(fā)揮；③空港整體輻射呈“西北、西南強(qiáng)，南北弱”格局，主要輻射區(qū)域?yàn)闁|麗、津南、西青、北辰四區(qū)，對(duì)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(duì)空間聯(lián)系，一方面，空港強(qiáng)聯(lián)系區(qū)應(yīng)借力航空紐帶作用強(qiáng)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(qiáng)現(xiàn)有聯(lián)系，弱聯(lián)系區(qū)應(yīng)主動(dòng)探索可合作領(lǐng)域，共同促進(jìn)區(qū)域一體化發(fā)展.另一方面，空港應(yīng)加強(qiáng)與各行政區(qū)的道路交通建設(shè).針對(duì)空間輻射，空港應(yīng)加強(qiáng)與自身強(qiáng)輻射區(qū)的合作力度與質(zhì)量.各強(qiáng)輻射區(qū)應(yīng)深度分工、合理布局、重點(diǎn)突破，共同構(gòu)成空港高質(zhì)量腹地.

本文設(shè)計(jì)研究的空港經(jīng)濟(jì)區(qū)空間研究體系可為研究空港經(jīng)濟(jì)區(qū)在城市中的空間關(guān)系提供一定參考，進(jìn)而為空港經(jīng)濟(jì)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(diǎn)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(shí)只考慮了時(shí)間并未考慮成本，同時(shí)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(cè)度結(jié)果可能會(huì)與現(xiàn)實(shí)有一定差距.在此后研究中，作者將會(huì)積極探索新方法，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)各因素的考慮，縮小模型與現(xiàn)實(shí)差距.