唐輝，陳松林

福建師范大學地理研究所， 福建 福州 350007

0 引言

在城市區(qū)域化趨勢下, 都市圈成為現(xiàn)代城市發(fā)展的一個新空間單元[1].它由一個或多個中心城市為核心,以發(fā)達的聯(lián)系通道為依托,吸引及輻射周邊城市和區(qū)域而形成的城鎮(zhèn)群體空間組合[2].由于受經濟水平與城市化程度的影響，我國關于都市圈的研究起步比較晚，主要始于20世紀80年代，不同的專家學者從各自研究的角度提出了不同的概念來解釋都市圈，并對都市圈的階段特征、空間范圍、動力機制[3]，以及都市圈與城市化、市場化和制度變遷等方面進行了廣泛研究[4，5].都市圈作為我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的主要地域形態(tài)，是區(qū)域參與全球或國內經濟分工與競爭的重要地理單元，對我國區(qū)域協(xié)調發(fā)展格局的形成起著重要促進作用[6].隨著我國工業(yè)化、城市化進程的不斷加快，都市圈已經成為當前和今后一段時期內經濟發(fā)展格局中最具活力和潛力的核心地區(qū)，也是國家生產力布局的增長極點和核心支點，具有促進各種生產要素流動匯聚與擴散的功能.

國內外學者很早便展開對區(qū)域經濟發(fā)展的研究，并提出眾多經典學說.包括威廉遜的倒U型假說、赫希曼的極化-涓滴效應學說、弗里德曼的中心-邊緣理論以及赫克歇爾和俄林提出的要素稟賦學說等等，他們從不同的角度研究了影響區(qū)域經濟發(fā)展的因素，并做出了科學的推論，對區(qū)域經濟學的研究做出了巨大的貢獻.以都市圈的研究為例，國內學者在研究時多以選取成熟度較高的知名大都市圈為對象，如京津唐、滬寧杭、珠三角等，而對一些形成時間較晚、規(guī)模尚未成熟、知名度較低的都市圈研究較少.本研究以我國淮海地區(qū)的新興都市圈——徐州都市圈為研究對象.針對徐州都市圈城市的中心性和都市圈內部經濟發(fā)展的時空差異進行分析和探討，旨在為該地區(qū)未來城市化進程和經濟協(xié)調發(fā)展提供一些有價值的參考.

1 研究區(qū)概況

徐州都市圈地處蘇、魯、豫、皖四省交界地帶, 屬于跨省域都市圈，地處淮海經濟圈的核心區(qū)域，范圍包括江蘇北部的徐州市、連云港市、宿遷市, 安徽北部的宿州市、淮北市，山東南部的棗莊市、微山縣, 河南東部的永城市, 共計26個市(縣).徐州都市圈擁有優(yōu)越的區(qū)位條件.東部沿海和隴海蘭新的交匯處，京滬鐵路、京九鐵路、隴海鐵路、京滬高鐵、商杭客運專線、徐蘭客運專線、京臺高速、連霍高速在都市圈內縱橫交錯，區(qū)位優(yōu)勢明顯.此外，區(qū)域內部自然資源條件得天獨厚，擁有豐富的煤、鐵資源，是我國重要的煤炭和電力基地.依托豐富的煤鐵資源，都市圈內形成了徐州、淮北等一批工業(yè)城市，尤其是徐州，工業(yè)發(fā)達，擁有徐工等世界知名企業(yè).2016年末，都市圈內常住人口為6 170萬人，區(qū)域GDP總量為1.57 萬億元.徐州作為我國的特大城市，江蘇省第二大城市，淮海經濟區(qū)第一大城市，東隴海線第一大城市，蘇北第一大城市，是國務院確定的擁有地方立法權的城市和淮海經濟區(qū)的中心城市，也是新亞歐大陸橋中國段五大中心城市之一.徐州都市圈是江蘇省重點規(guī)劃建設的三大都市圈之一，該區(qū)域處于我國東部沿海地帶與中部地帶、環(huán)渤海地區(qū)與長三角地區(qū)的結合部, 京滬鐵路溝通南北, 隴海鐵路連接東西, 在全國城鎮(zhèn)發(fā)展空間格局中具有重要戰(zhàn)略地位.2003年江蘇省提出了建設三大都市圈的概念，南為蘇錫常都市圈，中部是南京都市圈，北部是徐州都市圈.由于距離發(fā)達的長三角地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)等核心經濟區(qū)都相對較遠, 徐州都市圈具有一定的邊緣性[7],相較于前兩個都市圈，城市化速度緩慢, 經濟發(fā)展相對滯后，不論是在城市規(guī)模上還是在經濟發(fā)展水平上，都存在著顯著的差距.此外，由于地處四省交界，區(qū)域內部各省之間的經濟發(fā)展水平差異顯著，這對徐州都市圈的健康發(fā)展造成一定的負面效應.

2 數據來源和研究方法

2.1 數據來源

對區(qū)域差異進行動態(tài)分析,必須明確所研究的時間系列[8],該研究采用2006年～2016年的連續(xù)時間序列數據.基礎數據來源于徐州都市圈內各省和地級市(縣)的統(tǒng)計年鑒，部分數據來自政府網站.主要基礎數據包括各市(縣)總人口數、國內生產總值、人均GDP、建成區(qū)面積、市區(qū)人口等.

2.2 研究方法

以徐州都市圈的各個市(縣)為研究對象，通過對區(qū)域城市的系數、指數和引力模型計算的方法，并結合GIS空間分析技術，分析該經濟圈內各個城市的發(fā)展現(xiàn)狀，并對各次級城市與中心城市的關系進行探討.依據徐州都市圈的變異系數、泰爾指數的計算結果，對研究目標近十年來的經濟發(fā)展現(xiàn)狀和內部空間差異進行分析.

2.2.1 引力模型

相互作用的引力模型的建立是源于物理學中的萬有引力公式，該模型將兩個城市看作萬有引力公式中的兩個質點，而把它們之間的距離看作是兩個質點的距離.許多學者的研究發(fā)現(xiàn)，在該模型中，如果單獨考慮直線距離對相互作用的影響，不能完全表達出二者之間的相互作用，所以后來的學者對該模型進行了修改[9].在這里，計算指標選取各城市經濟發(fā)展指標、城市人口與建成區(qū)規(guī)模以及次級城市到中心城市交通距離.引力模型的構建如下：

其中，Pi，Pj分別為城市i，j的市區(qū)人口；Vi，Vj分別是城市i,j的市區(qū)國內生產總值；Si、Sj分別為城市i、j的建成區(qū)面積；Di、Dj為城市i、j間的最短公路交通里程(來自百度地圖所測度的最短交通線距離)；Fi、Fj是城市i對城市j的空間相互作用量，又稱經濟聯(lián)系量，反映的是兩者之間的經濟聯(lián)系程度.

2.2.2 變異系數(CV值)

變異系數(coefficient of variation，CV)是反映總體各單位觀察值的差異程度或離散程度的指標[10].通過對變異系數結果的分析可反映出研究區(qū)域內各個單位區(qū)域之間的差異程度及其變化趨勢.

CV變差異系數公式：

2.2.3 泰爾指數(Theil index)

泰爾指數(Theil index)是衡量個人之間或者地區(qū)間收入差距(或者稱不平等度)的指標.泰爾指數從信息量與熵的概念出發(fā)考察不平等性和差異性，它把總體差異性分解為各部分間差異性和各部分內部的差異性，在分析和分解差異性、不平等性方面有廣泛的應用[11～13].

泰爾指數計算公式：

3 結果分析

3.1 中心城市與各次級城市的經濟聯(lián)系

通過引力模型計算2016年中心城市徐州與各次級中心城市之間的相互經濟聯(lián)系量，用以表述各城市的經濟聯(lián)系強度(表1).

表1 2016年徐州與都市圈內各次級中心城市之間的相互經濟聯(lián)系量Tab.1 Economic relations between Xuzhou and the secondary central cities in the metropolitan Circle in 2016

利用ArcGIS制作徐州與各主要城市經濟聯(lián)系的空間作用和緊密度示意圖(圖1).由圖1可知，徐州都市圈城市之間存在著顯著的“中心-外圍”模式.根據都市圈內次級城市和中心城市之間的經濟聯(lián)系的緊密程度，將徐州都市圈的城市等級劃分為四個等級(徐州作為中心城市參與劃分).第一等級為經濟聯(lián)系量大于30的城市，第二等級為經濟聯(lián)系量處于20～30之間的城市，第三等級城市的經濟聯(lián)系量在10～20之間，第四等級則是與中心城市經濟聯(lián)系量小于10.根據上述劃分標準，宿州和淮北兩市盡管在建成區(qū)面積、城區(qū)人口和城區(qū)GDP方面表現(xiàn)并不突出，部分指標甚至低于平均水平，但是兩市與中心城市的交通距離近，占有顯著地理優(yōu)勢，因此與徐州的經濟聯(lián)系度最大，均在30以上，因此屬于第一等級；相反，盡管棗莊、宿遷兩市在建成區(qū)面積、城區(qū)人口和城區(qū)GDP三個方面優(yōu)勢明顯，但是其距離徐州的最短交通里程在相對宿州、淮北較遠，所以與中心城市的經濟聯(lián)系量只有20～30和10～20，分別為第二和第三等級；永城、微山縣不光建成區(qū)面積和城區(qū)人口方面處于較低的水平，而且與徐州的交通里程均在100 km以上，所以與中心城市的經濟聯(lián)系量最低，因此劃歸為第四等級.同樣，盡管連云港是區(qū)域內僅次于徐州的第二大城市，但是兩市之間交通距離最遠，所以經濟聯(lián)系量也在10以下，也只能歸為第四等級城市.綜上可知，在影響中心城市與各個次級城市的經濟聯(lián)系量的四個關鍵因子中，次級城市與中心城市的交通距離發(fā)揮著最重要的作用，城市規(guī)模和經濟總量的影響相對較弱.

圖1 中心城市與次級城市經濟聯(lián)系等級圖Fig.1 Chart of economic links between central and secondary cities

圖2 徐州與各主要城市經濟聯(lián)系緊密度
Fig.2 Map of spatial function of economic relations between Xuzhou and major cities

3.2 徐州都市圈經濟發(fā)展水平的時空差異

2006年～2016年徐州都市圈內部整體差異的變異系數和泰爾指數(表2).

根據表2數據，可以將徐州都市圈這11年的經濟發(fā)展分為兩個階段.第一階段為2006年～2008年，在這期間徐州都市圈的泰爾指數呈上升的趨勢，在2008年達到最大值0.052，說明區(qū)域內部差異日益加大.第二階段是2008年之后，泰爾指數開始呈現(xiàn)下降的趨勢并逐年降低，到2016年降至0.010 5，這表明在都市圈內部的城市間的經濟差異總體上在不斷縮小.從變異系數來看，其發(fā)展趨勢與泰爾指數所呈現(xiàn)的發(fā)展趨勢大體吻合，CV值由2006年的0.368 7上升至2008年的0.526，之后又波動下降至2016年的0.301 3.所以，綜合表2兩組數據并結合趨勢圖(圖3)可以看出，徐州都市圈內各市(縣)經濟發(fā)展水平差距在時間和空間尺度上都有不斷縮小的趨勢.

表2 2006～2016年徐州都市圈各市(縣)經濟差異的變異系數與泰爾指數Tab.2 The variation coefficient and Theil index of different cities and counties in Xuzhou metropolitan area

圖3 2006年～2016年徐州都市圈變異系數和泰爾指數變化圖
Fig.3 Variation of variation coefficient and Thiel index of Xuzhou metropolitan circle in 2006～2016

3.3 都市圈中、東部之間經濟發(fā)展差異

徐州都市圈作為一個地跨四省的都市圈，同時也地跨中國東部和中部兩大地理片區(qū).東部省份的江蘇、山東屬于東部沿海的經濟發(fā)達省份，中部的河南和安徽則是經濟相對欠發(fā)達省份，這就決定了徐州都市圈內部不同省份之間的城市存在著經濟基礎和經濟發(fā)展速度差異.從人均GDP來看，東部江蘇和山東兩省的人均GDP從2006年的15 998元增長到2016年的57 397元，增加了近3.6倍.中部的安徽和河南兩省的人均GDP從2006年的9 662元增至2016年的32 881元，增加3.4倍.從圖4中可以看出，不論是從人均GDP的數量還是增長速度，中部兩個省份的城市都明顯低于東部兩個省份的城市.2006年東部的江蘇和山東的人均GDP是中部安徽與河南的1.66倍，而到2016年，比值已經擴大到1.75倍，且差距有逐年加大的趨勢，顯然與上述的泰爾指數和變異系數指標及其變化趨勢不符.這主要是因為江蘇省與山東省2006年至2016年間人均GDP差距明顯縮小，由表3可知，魯南和蘇北兩區(qū)域人均GDP比值由2006年的1.53縮小至2016年的1.06.而在徐州都市圈內部，東部兩省區(qū)域的人均GDP指數最高，蘇北和魯南兩區(qū)域人均GDP的差距大幅降低，導致整個區(qū)域的經濟發(fā)展時空差異的降低.

(a)人均GDP對比(b)蘇魯/豫皖(人均GDP)

圖4 區(qū)域內兩項人均GDP對比
Fig.4 Comparison of two GDP per capita in the region

表3 各區(qū)域人均GDP對比Tab.3 Comparison of GDP per capita in each region

4 結論

(1)城市首位度高，大城市及中等規(guī)模城市發(fā)展突出, 小城市發(fā)展遠落后于大中城市.從地理位置上看，該地區(qū)位于蘇、魯、豫、皖的四省交匯處，此地聚集了四省發(fā)展相對落后的地區(qū)，且周邊方圓200公里范圍內，只有徐州一個特大城市，其無論是在城市規(guī)模還是經濟發(fā)展水平上對周邊城市都具有壓倒性的優(yōu)勢，這就出現(xiàn)了中心城市極化的效應.由于周邊地區(qū)的要素向作為中心城市的徐州流動，削弱了周邊城市的經濟發(fā)展能力，導致區(qū)域間的經濟發(fā)展差距日益加大.

(2)2006年～2016年徐州都市圈的泰爾指數和變異系數總體呈波動下降的趨勢，尤其是2008年以來，兩項指標數值均顯著降低，這說明近年來都市圈內部的經濟發(fā)展水平在時間上和空間上的差異總體在不斷縮小.

(3)部分區(qū)域間經濟發(fā)展水平仍存在著明顯的差異，且有逐年加大的趨勢，尤其是蘇北、魯南地區(qū)與皖北、豫東地區(qū)之間.2006年～2016年間，東部兩省與中部兩省之間總體人均GDP之比不斷增大.雖然貧富差距的形成和加大是經濟增長過程中的一個必然現(xiàn)象[14]，但這將阻礙徐州都市圈綜合實力的提升、內部的經濟協(xié)調發(fā)展.