祁哲云

（武漢科技大學(xué)，湖北 武漢 430000）

我國自開始研究城市地理學(xué)以來，以周一星為代表的大批地理學(xué)者圍繞城市職能方向進(jìn)行了學(xué)術(shù)研究。經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，關(guān)于武漢“1+8”城市圈的城市職能體系結(jié)構(gòu)研究稀缺。周一星認(rèn)為城市職能是城市科學(xué)的重要術(shù)語，屬于城市系統(tǒng)研究范疇，反映了城市在國家或地區(qū)的影響以及分工。文章所指城市職能概念為某一城市在城市圈范圍內(nèi)的影響和分工。。城市職能即城市的未來發(fā)展方向。為了推進(jìn)城市圈建設(shè)，需要研究城市圈的城市職能體系結(jié)構(gòu)，帶動城市圈經(jīng)濟(jì)、文化等因素全面發(fā)展。城市對外展開的經(jīng)濟(jì)活動決定了城市職能。城市的經(jīng)濟(jì)活動分為基本活動和非基本活動，對應(yīng)城市的外部和內(nèi)部服務(wù)內(nèi)容。城市的基本活動是城市生存和發(fā)展的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，是城市發(fā)展的主要動力[1]。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

城市圈即都市圈，是在“都市區(qū)”概念的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國城市特點(diǎn)形成的一種概念[1]。武漢“1+8”城市圈以湖北省省會武漢為中心，聯(lián)合省內(nèi)黃石、鄂州、孝感、黃岡、咸寧、天門、仙桃、潛江等八座城市形成的城市綜合體。武漢都市圈屬于揚(yáng)子江中游城市群。

1.2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)取自湖北統(tǒng)計(jì)年鑒—2021、武漢統(tǒng)計(jì)年鑒—2021、黃石統(tǒng)計(jì)年鑒—2021、鄂州統(tǒng)計(jì)年鑒—2021、孝感統(tǒng)計(jì)年鑒—2020、黃岡統(tǒng)計(jì)年鑒—2021、潛江統(tǒng)計(jì)年鑒—2020、天門市統(tǒng)計(jì)年鑒—2020、咸寧統(tǒng)計(jì)年鑒—2021等九份統(tǒng)計(jì)年鑒。研究所用數(shù)據(jù)不含農(nóng)林牧漁業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)。鑒于仙桃統(tǒng)計(jì)年鑒未提供仙桃市相關(guān)數(shù)據(jù)，所以不納入研究范圍。研究行業(yè)包括采礦、制造、電氣水的生產(chǎn)和供應(yīng)、建筑、批發(fā)和零售、交通及倉儲和郵政服務(wù)、住宿和餐飲、信息技術(shù)、金融、房地產(chǎn)、租賃和商業(yè)服務(wù)、科學(xué)研究、水利公共設(shè)施管理、居民修理服務(wù)、教育、衛(wèi)生和社會工作、文體娛樂、公共行政社會保障組織等。

2 武漢城市圈城市職能體系結(jié)構(gòu)研究

2.1 區(qū)位商計(jì)算

劃分城市基本和非基本活動的主要方法包括普查法、殘差法、區(qū)位商法、正常城市法以及最小需要量法等五種[1]。文章研究采用區(qū)位商法。

區(qū)位商公式：

式中：ei——某城市某行業(yè)職工人數(shù)；et——該城市總職工數(shù)；Ei——全國該行業(yè)職工數(shù)；Et——全國總職工數(shù)；Li——區(qū)位商。

Li大于1的行業(yè)是該城市在全國具有基本活動的行業(yè)[1]。

馬蒂拉和湯普森提出的區(qū)位商以全國總體情況為標(biāo)準(zhǔn)，屬于宏觀研究；文章研究內(nèi)容為城市圈內(nèi)部的職能結(jié)構(gòu)特征，傾向于微觀研究，以湖北省的總體情況為標(biāo)準(zhǔn)能夠鮮明反映城市圈內(nèi)部的職能結(jié)構(gòu)特征，需要對區(qū)位商公式進(jìn)行調(diào)整。

調(diào)整后區(qū)位商公式：

式中：e1——城市圈某城市某行業(yè)某指標(biāo)數(shù)值；e2——該城市該指標(biāo)的總數(shù)值；E1——城市圈所在省份某行業(yè)某指標(biāo)數(shù)值；E2——城市圈所在省份該指標(biāo)的總數(shù)值；l——區(qū)位商。

l大于1的行業(yè)為城市的基本活動行業(yè)。依據(jù)公式對武漢都市圈（職工人數(shù)）進(jìn)行區(qū)位商計(jì)算。區(qū)位商計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 區(qū)位商計(jì)算結(jié)果

2.2 劃分城市的基本活動

武漢區(qū)位商大于1的產(chǎn)業(yè)包括金融業(yè)（1.504）、衛(wèi)生和社會工作（1.366）、公共行政社會保障組織（1.281）、教育（1.268）、科學(xué)研究服務(wù)業(yè)（1.092）、信息技術(shù)服務(wù)業(yè)（1.044）以及制造業(yè)（1.003）。武漢的基本活動以第三產(chǎn)業(yè)為主，金融業(yè)區(qū)位商最高。

鄂州區(qū)位商大于1的產(chǎn)業(yè)包括采礦業(yè)（6.274）、水利公共設(shè)施管理業(yè)（1.828）、居民服務(wù)業(yè)（1.271）、公共行政社會保障組織（1.150）、制造業(yè)（1.110）、建筑業(yè)（1.057）以及衛(wèi)生和社會工作（1.024）。采礦業(yè)區(qū)位商遠(yuǎn)大于基本指標(biāo)，鄂州的基本活動側(cè)重于采礦業(yè)。

黃石區(qū)位商大于1的產(chǎn)業(yè)包括采礦業(yè)（6.850）、公共行政社會保障組織（1.371）、教育（1.368）、衛(wèi)生和社會工作（1.298）、水利公共設(shè)施管理業(yè)（1.281）、建筑業(yè)（1.155）以及制造業(yè)（1.145）。采礦業(yè)區(qū)位商遠(yuǎn)大于基本指標(biāo)，黃石的基本活動側(cè)重于采礦業(yè)。

孝感區(qū)位商大于1的產(chǎn)業(yè)包括住宿和餐飲業(yè)（2.250）、制造業(yè)（1.284）、采礦業(yè)（1.114）、文體娛樂業(yè)（1.109）、建筑業(yè)（1.033）以及水利公共設(shè)施管理業(yè)（1.020）。住宿和餐飲業(yè)區(qū)位商大于其他基本活動。

咸寧區(qū)位商大于1的產(chǎn)業(yè)包括采礦業(yè)（2.331）、文體娛樂業(yè)（1.613）、住宿和餐飲業(yè)（1.584）、制造業(yè)（1.392）、水利公共設(shè)施管理業(yè)（1.331）以及金融業(yè)（1.146）。采礦業(yè)區(qū)位商大于其他基本活動。

黃岡區(qū)位商大于1的產(chǎn)業(yè)包括建筑業(yè)（2.623）、制造業(yè)（1.474）以及采礦業(yè)（1.276），建筑業(yè)區(qū)位商大于其他基本活動。

潛江區(qū)位商大于1的產(chǎn)業(yè)包括采礦業(yè)（32.209）、制造業(yè)（2.118）以及建筑業(yè)（1.104），采礦業(yè)區(qū)位商遠(yuǎn)大于基本指標(biāo)，，潛江的基本活動側(cè)重于采礦業(yè)，是研究范圍中采礦業(yè)區(qū)位商最高的城市。

天門區(qū)位商大于1的產(chǎn)業(yè)為制造業(yè)（2.913）。天門區(qū)區(qū)位商結(jié)果表明，區(qū)域內(nèi)基本活動完全傾向于制造業(yè)，產(chǎn)業(yè)極端發(fā)展較為嚴(yán)重。

2.3 歸一化處理

計(jì)算所得區(qū)位商含有特征數(shù)據(jù)，如潛江區(qū)采礦業(yè)（32.209），特征數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)的差異較大，需要對表1進(jìn)行歸一化處理，目的是通過對原始數(shù)據(jù)的線性變換，將特征量縮放到指定區(qū)間，弱化特征差異。若歸一化值等于1，計(jì)為樣本中的最大值；若歸一化值等于0，計(jì)為樣本中的最小值。歸一化計(jì)算公式：

式中：xi——原始樣本值；xmax——所有樣本的最大值；xmin——所有樣本的最小值；xi'——?dú)w一化后的樣本值。

歸一化處理結(jié)果如表2所示。

表2 歸一化處理結(jié)果

（1）經(jīng)歸一化處理后，區(qū)位商值為1表示產(chǎn)業(yè)在武漢城市圈中屬重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，具有推動城市圈整體進(jìn)步的作用。武漢在城市圈中最突出的產(chǎn)業(yè)包括電氣水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、交通及倉儲和郵政業(yè)、信息技術(shù)服務(wù)業(yè)、金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)、租賃和商務(wù)服務(wù)業(yè)、科學(xué)研究服務(wù)業(yè)以及衛(wèi)生和社會工作等八項(xiàng)；鄂州在城市圈中最突出的產(chǎn)業(yè)包括水利公共設(shè)施管理業(yè)、居民服務(wù)業(yè)；黃石在城市圈中最突出的產(chǎn)業(yè)為教育；孝感在城市圈中最突出的產(chǎn)業(yè)包括批發(fā)和零售業(yè)、住宿和餐飲業(yè)；咸寧在城市圈中最突出的產(chǎn)業(yè)包括文體娛樂業(yè)、公共行政社會保障組織；黃岡在城市圈最突出的產(chǎn)業(yè)為建筑業(yè)；潛江在城市圈中最突出的產(chǎn)業(yè)為采礦業(yè)；天門在城市圈最突出的產(chǎn)業(yè)為制造業(yè)。

2.4 聚類分析及可視化

聚類分析是指將一組物理或抽象對象分組，由相似對象組成多個(gè)類的分析過程。聚類分析是一種探索性分析，在分類過程中，不需要事先指定分類標(biāo)準(zhǔn)。聚類分析可以從樣本數(shù)據(jù)中自動分類，能夠最大限度減少主觀性判斷對分類過程的干預(yù)，充分保障結(jié)果的客觀性。利用SPSS 24.0軟件中的系統(tǒng)聚類工具和瓦爾德法，對區(qū)位商標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，得到的譜系圖。聚類分析譜系如圖1所示。

圖1 聚類分析譜系

將8個(gè)城市通過系統(tǒng)聚類分為五大類，Ⅰ類城市為鄂州和孝感，Ⅱ類城市為黃石和咸寧，Ⅲ類城市為武漢，Ⅳ類城市為黃岡和天門，Ⅴ類城市為潛江。利用ArcGIS軟件導(dǎo)出武漢城市圈城市職能分類。武漢城市圈城市職能分類如圖2所示。

圖2 武漢城市圈城市職能分類

3 研究結(jié)論

根據(jù)區(qū)位商結(jié)果、歸一化結(jié)果以及譜系圖，結(jié)合周一星等學(xué)者研究的中國城市職能類別體系，對武漢城市圈（不包括仙桃）的城市職能體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。Ⅰ類城市指城市圈中零售、餐飲、公共設(shè)施管理等生活性服務(wù)業(yè)突出的城市，包括鄂州和孝感。據(jù)有關(guān)資料顯示，鄂州市獲得2020年度“全省服務(wù)業(yè)發(fā)展突出貢獻(xiàn)市”榮譽(yù)稱號，自2018年湖北省全省開展服務(wù)業(yè)考核評估以來，孝感市政府出臺了一系列支持和鼓勵政策，優(yōu)化服務(wù)業(yè)發(fā)展環(huán)境，促進(jìn)了孝感市服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展；Ⅱ類城市指城市圈中教育、文旅方面突出的城市，包括黃石和咸寧。據(jù)黃石市人民政府發(fā)布的《黃石教育基本情況》文件顯示，黃石市教育情況發(fā)展良好，各級各類學(xué)校1 099所，在校學(xué)生576 538人。根據(jù)我國溫泉地?zé)豳Y源分布情況，湖北省地?zé)豳Y源占有量排名靠前，咸寧市作為湖北省地?zé)豳Y源集中地，地?zé)豳Y源豐富，咸寧依托于南北承接的交通區(qū)位優(yōu)勢，獲得了更多的文化內(nèi)涵和社會關(guān)注，促進(jìn)了咸寧的文化旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展；Ⅲ類城市指城市圈中信息技術(shù)、金融、科研以及衛(wèi)生和社會工作等第三產(chǎn)業(yè)職能突出的城市，武漢作為長江中游重要的經(jīng)濟(jì)中心，地理位置優(yōu)越，市區(qū)包括武昌、漢口和漢陽，水陸空交通網(wǎng)絡(luò)橫跨東西，貫穿南北，是中國最大的交通樞紐，被稱為“九省通衢”。武漢東湖新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，別稱“中國光谷”，科技氛圍濃厚的地方，信息化集成度高，在最新的國家高新區(qū)綜合評估中位居全國第四；Ⅳ類城市指城市圈中制造業(yè)、建筑業(yè)突出的城市，包括天門和黃岡。天門是中國百強(qiáng)制造業(yè)城市之一，天門市精田棉業(yè)集團(tuán)有限公司和新龍冶金科技發(fā)展有限公司為2020年湖北民營企業(yè)百強(qiáng)單位。黃岡市2021年建筑業(yè)總產(chǎn)值1 100.57億元，增幅33.5%，位居全省第二，建筑業(yè)是黃岡市2021年度唯一的1 000億級支柱產(chǎn)業(yè)；Ⅴ類城市指城市圈中采礦業(yè)占重要地位的城市，潛江市擁有豐富的礦產(chǎn)資源，根據(jù)潛江市人民政府2019年發(fā)布的《潛江市基本市情》顯示，潛江富含天然氣、石油、鹵水、鉀鹽、巖鹽等礦產(chǎn)資源，還有黏土、礦泉水等豐富的地下資源。

4 結(jié)語

武漢城市圈中各城市的城市職能特點(diǎn)各異，鄂州和孝感兩座城市保障基本生活的服務(wù)業(yè)突出，黃石和咸寧在教育以及文旅方面突出，天門和黃岡在制造業(yè)和建筑業(yè)突出，潛江采礦業(yè)突出。文章研究的方式，能夠強(qiáng)化武漢城市圈中單位城市的自我認(rèn)知度以及城市與城市之間的發(fā)展情報(bào)辨識。結(jié)果表明，武漢城市圈內(nèi)不存在綜合發(fā)展指數(shù)較高的城市，且僅針對單向產(chǎn)業(yè)縱向發(fā)展的情況較為明顯，城市基本活動內(nèi)容的發(fā)展空間較大，若將原有的以武漢市“服務(wù)業(yè)”為中心的蛛網(wǎng)式布局，轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘邢嗷印⑾嗷ゴ龠M(jìn)發(fā)展模式，能夠進(jìn)一步激活城市圈發(fā)展活力。