盧中輝，毛廣雄，尚正永，張春梅

（1.淮陰師范學(xué)院 城市與環(huán)境學(xué)院，江蘇 淮安 223300；2.華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，武漢 430079）

0 引言

20世紀(jì)以來，世界各國經(jīng)濟(jì)聯(lián)系日益增強(qiáng)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化已成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和區(qū)域空間結(jié)構(gòu)演變的趨勢[1]。在我國，區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化往往表現(xiàn)為打破行政區(qū)邊界、實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展[2]。當(dāng)前，長三角、珠三角、京津冀、長江中游城市群等紛紛提出了區(qū)域合作聯(lián)動(dòng)與一體化發(fā)展戰(zhàn)略。因此，在城市群主導(dǎo)區(qū)域發(fā)展的空間背景下，明晰行政區(qū)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)下的城市群邊界效應(yīng)特征和動(dòng)力機(jī)制意義重大。

邊界效應(yīng)相關(guān)研究源于國際貿(mào)易對跨界地區(qū)市場一體化程度的考察[3-6]，國內(nèi)學(xué)者亦通過貿(mào)易流量數(shù)據(jù)或市場分割與區(qū)域一體化進(jìn)行邊界效應(yīng)的實(shí)證研究[7,8]。隨著研究的不斷深入，城市群的邊界效應(yīng)逐漸成為研究熱點(diǎn)，主要涉及行政區(qū)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用地?cái)U(kuò)展、旅游市場等[9-11]。近年來，隨著高速公路、鐵路的快速建設(shè)，可達(dá)性研究成果[12,13]日益豐富，但邊界效應(yīng)的相關(guān)研究對此涉及不深，與此同時(shí)，研究區(qū)域主要是邊境區(qū)和長三角、珠三角、京津冀等發(fā)達(dá)地區(qū)，對新興城市群邊界效應(yīng)的研究相對不足。長江中游城市群承東啟西、連南接北，是實(shí)施中部崛起戰(zhàn)略的重點(diǎn)區(qū)域，亦是長江經(jīng)濟(jì)帶的重要組成部分，在我國區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展格局中占有重要地位。據(jù)此，本文采用可達(dá)性改進(jìn)的β回歸方程，以長江中游城市群為例，綜合探討城市群邊界效應(yīng)的空間格局、演化特征及其動(dòng)因，期望為城市群一體化提供理論依據(jù)與實(shí)踐指導(dǎo)。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 模型構(gòu)建與變量選取

邊界效應(yīng)測度方法主要有引力（或重力）模型、趨同分析模型。其中，引力模型比較適用于行業(yè)貿(mào)易邊界效應(yīng)分析；而以經(jīng)濟(jì)增長視角看，區(qū)域一體化屬于趨同研究范疇。趨同分析主要是在條件β趨同進(jìn)行的，并需要對交通可達(dá)性加以改進(jìn)。條件β趨同的Barro回歸方程為：

其中，βi＜0；gi，t，t+t和Xi，t分別是經(jīng)濟(jì)體i在t到(t+T)期GDP的平均增速和刻畫其穩(wěn)定狀態(tài)的一組變量；yi，t為其t時(shí)的初始值；αi為常數(shù)項(xiàng)；ψ為Xi，t的系數(shù)；εi，t為殘差。

為揭示不同經(jīng)濟(jì)體間初始差距的大小與其變動(dòng)趨勢的關(guān)系，以便實(shí)現(xiàn)其縱向、橫向比較。假設(shè)存在具有相同穩(wěn)定狀態(tài)與趨同速度的經(jīng)濟(jì)體A與B，由式（1）可得：

由 于gi，t，t+T≈[ln(yi，t+T/yi，t)]/T，將y=yA/yB代 入 式（2）可得：

式（3）刻畫了兩兩經(jīng)濟(jì)體橫向之比在t到(t+T)期的增速及其差距變化。接下來重點(diǎn)設(shè)定Xt，首先以虛擬變量表征邊界效應(yīng)；其次，考慮區(qū)域由三個(gè)次城市群構(gòu)成，須考察各城市與對應(yīng)中心的空間關(guān)系，進(jìn)而引入距離控制變量，并以可達(dá)性評價(jià)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。這樣式（3）具體化為：

其中，和分別表示長江中游城市群兩兩城市間在t和(t+T)年份的人均GDP比值；dum是對子城市群邊界（省界）的度量，即跨省界比較的為1，其他為0；Cij是兩兩城市到區(qū)域中心城市最短旅行時(shí)間成本的相對差值；α0、α1、α2、α3分別為常數(shù)項(xiàng)和解釋變量的系數(shù)，其中，α2度量了省際與省內(nèi)城市間的經(jīng)濟(jì)差距變動(dòng)差值，若α2顯著大于0，表明邊界效應(yīng)阻礙了城市群一體化進(jìn)程。

其中，Cij采用柵格分析法[12]計(jì)1算，可較好模擬現(xiàn)實(shí)通達(dá)性與克服傳統(tǒng)測距的不足。其實(shí)現(xiàn)步驟是將原始交通地圖矢量化、道路等級賦值及封閉性道路緩沖區(qū)處理，以區(qū)域中心城市為目標(biāo)源點(diǎn)，運(yùn)用ArcGIS10.2加權(quán)成本距離（cost distance）分析提取各城市的可達(dá)性。

對長江中游城市群城市樣本回歸是否存在顯著差異及結(jié)構(gòu)性變化需要進(jìn)行鄒氏檢驗(yàn)（ChowTest），利用回歸的殘差平方和構(gòu)造F統(tǒng)計(jì)量：

其中，K為參數(shù)個(gè)數(shù)；SSR、SSR1、SSR2、SSR3分別為長江中游城市群整體、湖北（武漢城市圈）、湖南（長株潭城市群）、江西（環(huán)鄱陽湖城市群）約束方程的殘差平方和。F統(tǒng)計(jì)量服從自由度為（K，n1+n2+n3-3K）的F分布，若F值大于臨界值（α顯著水平），則拒絕原假設(shè)，即長江中游城市群存在結(jié)構(gòu)性變化，為異質(zhì)樣本；反之，可視為一體化區(qū)域。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

本文的原始數(shù)據(jù)分別是長江中游城市群31個(gè)城市的人均GDP和交通網(wǎng)絡(luò)地圖。人均GDP來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》（2001—2015年）整理計(jì)算。交通數(shù)據(jù)來源于中國地圖出版社的中國交通地圖冊（2001年、2006年、2009年、2015年），在ArcGIS 10.2環(huán)境下進(jìn)行矢量化處理。參照道路設(shè)計(jì)規(guī)范與已有研究成果［13］，運(yùn)行速度分別設(shè)為高速鐵路250km/h，普通鐵路90km/h，高速公路100km/h，國道 80km/h，省道60km/h，縣道40km/h，汽渡20km/h，湖泊阻隔1km/h，其他15km/h。

2 長江中游城市群發(fā)展的經(jīng)濟(jì)空間分析

首先，對省內(nèi)、省際、城市群整體進(jìn)行人均GDP的變動(dòng)態(tài)勢分析。將城市群總體樣本按照湖北省內(nèi)樣本數(shù)、湖南省內(nèi)、江西省內(nèi)和省間樣本314的順序排序，則樣本的平均值恰好可分解為湖北省內(nèi)、湖南省內(nèi)、江西省內(nèi)和3省之間4個(gè)部分，即：

通過式（6）計(jì)算得出長江中游城市群2000—2014年城市間GDP平均差距的變動(dòng)態(tài)勢（圖1）?？梢钥闯觯?000—2014年間，湖北省內(nèi)差異除2008年有小幅增加外，總體呈縮小趨勢；湖南省內(nèi)差異呈波浪型緩慢增大；江西省內(nèi)差異除2013年有小幅下降外，整體呈不斷擴(kuò)大趨勢；省內(nèi)綜合差異呈現(xiàn)駝峰型增長趨勢，由2000年的0.243下降到2005年的0.233，然后上升到2008年的0.244，再下降到2014年的0.40。省間和城市群城市間經(jīng)濟(jì)差異總體呈先升后降的變動(dòng)態(tài)勢，分別從2000年的0.646、0.439上升到2008年的0.861、0.552，再下降到2014年的0.772、0.505；其中，2000—2005年，省間、城市群城市間經(jīng)濟(jì)差距分別以年均7.2%、5.1%的幅度較快地?cái)U(kuò)大，2005—2008年分別以年均1.1%、1.3%的幅度緩慢擴(kuò)大，2008—2014年則分別以年均2.2%、1.8%的幅度適度下降?？傮w而言，2000—2014年，省內(nèi)（三省綜合）城市間經(jīng)濟(jì)差異變動(dòng)不大，遠(yuǎn)小于省間差異，城市群城市間差異總體有所擴(kuò)大。

圖1長江中游城市群人均GDP差距的變動(dòng)態(tài)勢

長江中游城市群的內(nèi)部空間差異變化如圖2所示。2000—2014年，長江中游城市群3大板塊人均GDP變化差異較為明顯。

圖2長江中游城市群經(jīng)濟(jì)空間格局演化

可以發(fā)現(xiàn)：（1）2000年湖北（武漢城市圈）城市的平均GDP比值達(dá)0.47，普遍高于湖南（環(huán)長株潭城市群）的0.41、江西（環(huán)鄱陽湖城市群）的0.32；（2）2005年湖南的長沙、株洲，江西的南昌、新余、鷹潭水平有所提高，湖北的荊門、襄陽、仙桃、潛江等水平下降，環(huán)長株潭城市群水平躍居第一，城市平均GDP比值達(dá)0.48；（3）2008年與2005年相比，格局變化不大，只是江西的新余水平繼續(xù)上升，與南昌大抵相當(dāng)；（4）2014年湖北的宜昌、襄陽地位上升，城市平均GDP比值由2008的0.42上升到當(dāng)前的0.44，江西的南昌、鷹潭小幅下降，城市平均GDP比值由2008年的0.42下降到當(dāng)前的0.40，而湖南各城市的格局幾乎沒有發(fā)生變化?？傮w來看，湖北與湖南經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相當(dāng)，江西次之；同時(shí)，三省邊界的黃岡、岳陽、益陽、宜春、吉安經(jīng)濟(jì)的相對水平一直沒有發(fā)生顯著變化，咸寧、九江、萍鄉(xiāng)等有微弱上升。

3 長江中游城市群發(fā)展的邊界效應(yīng)分析

3.1 邊界效應(yīng)的判斷

分析樣本包括長江中游城市群全部樣本、湖北省內(nèi)、湖南省內(nèi)、江西省內(nèi)、3省之間、省內(nèi)這6類，分別考慮其差距的變動(dòng)態(tài)勢（見表1和圖3）。

表1 2000—2014年長江中游城市群城市間經(jīng)濟(jì)差異分析

圖3長江中游城市群城市間人均GDP差距的變動(dòng)態(tài)勢

在表1的6個(gè)回歸模型中，除了回歸方程(b)之外，其他5個(gè)的α1均為正值，表明湖北省內(nèi)城間人均GDP縮幅與初始差距呈微弱的負(fù)相關(guān)，即初始水平越低或城市間差距越大，其縮小幅度越大，武漢城市圈存在一定程度的一體化傾向；而湖南省內(nèi)、江西省內(nèi)、省間城市間差距縮幅與初始水平呈顯著正相關(guān)，即城市間呈趨異發(fā)展。

省內(nèi)城市間差距系數(shù)為0.035，遠(yuǎn)小于跨省的0.401，是否意味著省內(nèi)城市樣本和跨省比較的城市樣本存在著結(jié)構(gòu)性變動(dòng)。通過鄒（Chow）檢驗(yàn)，得到F統(tǒng)計(jì)量為：

結(jié)果顯示能夠通過顯著性水平為1%的檢驗(yàn)，這表明省內(nèi)樣本與跨省樣本存在結(jié)構(gòu)性變動(dòng)，雖然在變動(dòng)方向上一致，但在變動(dòng)量上存在明顯的差異，說明2000—2014年，省際邊界阻礙了區(qū)間城市的差異縮小速度，長江中游城市群存在著明顯的邊界（屏蔽）效應(yīng)。

3.2 邊界效應(yīng)的總體分析

按照方程（4），分別對2000—2014年湖南與湖北、江西與湖北、江西與湖南之間邊界效應(yīng)進(jìn)行測度，回歸結(jié)果見表2。

表2 2000—2014年長江中游城市群的邊界效應(yīng)

由表2可知，自變量回歸系數(shù)α1均為正值，表明2000—2014年，長江中游城市群整體處在趨異的發(fā)展態(tài)勢，兩兩省際之間的經(jīng)濟(jì)差異仍呈緩慢擴(kuò)大趨勢。邊界虛擬變量的回歸系數(shù)α2的符號(hào)均為正（值＞α1），且均通過顯著性水平為1%的檢驗(yàn)，表明長江中游城市群省際城市之間的邊界效應(yīng)對區(qū)域一體化存在較為顯著的阻礙作用；其中，江西與湖南的邊界效應(yīng)小于湖南與湖北、江西與湖北的邊界效應(yīng)，主要源于洞庭湖、鄱陽湖對湖南與湖北、江西與湖北的交通阻隔，以及主干線浙贛鐵路的較早通車、語言習(xí)俗等使得江西與湖南邊界（如萍鄉(xiāng)市、宜春市）的屏蔽效應(yīng)相對較弱，邊界區(qū)域開放程度較好。時(shí)間距離變量的回歸系數(shù)α3的符號(hào)為負(fù)，且通過顯著性水平5%的檢驗(yàn)，表明長江中游城市群綜合交通網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建尚未成型，三省之間交通的改善對彼此間區(qū)域經(jīng)濟(jì)聯(lián)系有較強(qiáng)的促進(jìn)作用，其中江西與湖北之間的邊界效應(yīng)最大，交通條件的改善作用將最為明顯。

3.3 邊界效應(yīng)的時(shí)空演變

根據(jù)長江中游城市群經(jīng)濟(jì)空間差異特征，選取2000—2005年、2005—2008年、2008—2014年3個(gè)時(shí)間段，并按照公式（4），分別對湖南與湖北、江西與湖北、江西與湖南間邊界效應(yīng)的時(shí)空演變進(jìn)行測度，結(jié)果見下頁表3所示。

由表3可知，2000—2005年，三省省際之間自變量Yt的系數(shù)α1均為正，說明長江中游城市群整體呈趨異發(fā)展；與2000—2005年相比，2005—2008年湖南與湖北間的城市趨異程度有所降低，而江西與湖北、江西與湖南間的城市趨異程度小幅提高。2008—2014年，三省省際之間自變量Yt的系數(shù)α1均由正變?yōu)樨?fù)，且都通過顯著性水平10%檢驗(yàn)，說明長江中游城市群整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展由趨異向趨同轉(zhuǎn)換，但α1絕對值較小，則體現(xiàn)城市群尚處于一體化初始發(fā)展階段；其中，江西與湖南城市間經(jīng)濟(jì)增長態(tài)勢一致，其α1絕對值達(dá)0.084，趨同特征最為明顯。

表3 2000—2014年長江中游城市群邊界效應(yīng)的時(shí)空演變

2000—2005年，三省省際邊界效應(yīng)（Dum）的系數(shù)α2均為正，說明長江中游城市群省際邊界效應(yīng)均為屏蔽效應(yīng)，其中江西與湖北的邊界效應(yīng)系數(shù)最大達(dá)0.496，江西與湖南的邊界效應(yīng)系數(shù)相對較小。與2000—2005年相比，2005—2008年三省省際邊界效應(yīng)系數(shù)均下降較大，雖然該階段交通可達(dá)性提升作用不夠明顯，但由于2006年國務(wù)院《關(guān)于促進(jìn)中部地區(qū)崛起的若干意見》的出臺(tái)，以及2007年武漢城市圈、長株潭城市群的“兩型社會(huì)”改革試驗(yàn)區(qū)的成功獲批，省際經(jīng)濟(jì)合作不斷加強(qiáng)，邊界地區(qū)開始快速發(fā)展。2008—2014年三省省際邊界效應(yīng)（Dum）的系數(shù)α2均由正變?yōu)樨?fù)，且通過顯著性水平1%檢驗(yàn)，說明長江中游城市群邊界效應(yīng)由屏蔽效應(yīng)向中介效應(yīng)轉(zhuǎn)變，邊界的開放對于相鄰兩省的經(jīng)濟(jì)一體化帶來積極的影響效果?？傮w而言，2000—2014年，江西與湖北的邊界效應(yīng)系數(shù)降幅最大，其邊界系數(shù)從0.496下降到-0.092，其邊界地區(qū)由初始開放程度最差轉(zhuǎn)向一體化程度最好的區(qū)域，這與江西與湖北之間交通可達(dá)性的改善以及“九江-咸寧-岳陽”小三角、九江與黃岡跨江跨區(qū)合作開發(fā)有關(guān)。其次，湖南與湖北、江西與湖南之間邊界效應(yīng)的變化趨勢也與之類似，說明長江中游城市群一體化建設(shè)已取得初步成效。

由表3可知，時(shí)間距離（Cij）的系數(shù)α3與邊界效應(yīng)（Dum）的系數(shù)α2變動(dòng)趨勢基本一致，且都通過顯著性水平10%的檢驗(yàn)，說明交通因素是影響長江中游城市群邊界效應(yīng)的重要因素（限于篇幅，可達(dá)性圖略）。2000—2005年，江西、湖南、湖北城市的平均可達(dá)性分別提高0.232h、0.175h、0.086h，江西與湖南城市間可達(dá)性改善最佳，對兩省邊界效應(yīng)的減小貢獻(xiàn)率顯著。與2000—2005年相比，2005—2008年江西、湖南、湖北城市的平均可達(dá)性分別提高0.079h、0.045h、0.095h，雖然總體可達(dá)性改善程度不大，但是江西與湖北城市間的可達(dá)性提高最大，對縮小兩省邊界效應(yīng)的作用較為顯著。2008—2014年，江西、湖南、湖北城市的平均可達(dá)性分別提高0.801h、0.631h、0.917h，交通對區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的促進(jìn)作用愈發(fā)明顯，特別是隨著武漢、長沙、南昌等高鐵樞紐的建設(shè)，婁底、衡陽、鷹潭、新余、萍鄉(xiāng)、宜昌、荊州等邊界地區(qū)的交通得到很大改善，江西與湖北、湖南與湖北跨省城市間一體化速度甚至略高于其省內(nèi)情況。

4 結(jié)論與討論

本文立足長江中游城市群一體化視角，在簡要解析城市群經(jīng)濟(jì)空間格局及演變的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)解讀行政邊界效應(yīng)的時(shí)空變化：（1）2000—2014年，武漢城市圈（湖北?。﹥?nèi)城市間經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在一定的一體化傾向，而長株潭城市群（湖南?。?、環(huán)鄱陽湖城市群（江西?。﹥?nèi)城市間經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍存在一定程度的極化趨勢。（2）2000—2014年，長江中游城市群城市間經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在結(jié)構(gòu)性變動(dòng)，行政邊界對區(qū)域一體化進(jìn)程存在著較為顯著的阻礙作用，其中，湖南與湖北、江西與湖北間的邊界效應(yīng)較大，江西與湖南間的邊界效應(yīng)相對較小。（3）從動(dòng)態(tài)變化的角度看，長江中游城市群城市間由經(jīng)濟(jì)差異化向經(jīng)濟(jì)一體化趨勢轉(zhuǎn)變，省際間的邊界效應(yīng)系數(shù)逐漸變小，其中，江西與湖北間下降最為明顯；2000—2008年，省際間的邊界屏蔽效應(yīng)呈減小態(tài)勢，并于2008—2014年轉(zhuǎn)變?yōu)橹薪樾?yīng)，但就2000—2014年總體而言，城市群邊界的屏蔽效應(yīng)仍強(qiáng)于中介效應(yīng)。（4）交通可達(dá)性與邊界效應(yīng)的變動(dòng)趨勢基本一致，交通條件的改善，在較大程度上促進(jìn)了長江中游城市群區(qū)域一體化的傾向。

隨著城市群內(nèi)部的次區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作的不斷深化，其合作領(lǐng)域已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸、旅游開發(fā)、貿(mào)易和投資等經(jīng)濟(jì)合作，在區(qū)域空間協(xié)同規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境聯(lián)防共治、科教文化互通合作、要素市場開放共享等方面初具成效。因此，城市群邊界效應(yīng)的測度不僅考慮邊界的經(jīng)濟(jì)地理效應(yīng)，而且應(yīng)該考慮邊界的政治、社會(huì)、制度文化、環(huán)境等其他屬性的邊界效應(yīng)，并在此基礎(chǔ)上建立綜合測度邊界效應(yīng)的模型是今后研究的方向，以便為城市群一體化建設(shè)提供更加詳盡的調(diào)控指導(dǎo)。