耿杉姍 GENG Shan-shan；趙麗坤 ZHAO Li-kun；趙鵬 ZHAO Peng

（北方工業(yè)大學土木工程學院，北京 100144）

0 引言

《國務院辦公廳關(guān)于促進建筑產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》（國辦發(fā)〔2017〕19 號）指出，建筑產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，對經(jīng)濟社會發(fā)展，城鄉(xiāng)建設有巨大貢獻。2011-2020 年，建筑產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值增長率為9.5%，建筑產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)增加值達到了7.3 萬億元[1]。但中國建筑產(chǎn)業(yè)區(qū)域發(fā)展不平衡、地區(qū)間競爭力差距大，建筑產(chǎn)業(yè)集聚呈分散化發(fā)展。

目前關(guān)于區(qū)域關(guān)聯(lián)關(guān)系和時空演化規(guī)律的研究，國外學者集中在“空間相互作用”、“中心地”[2-3]，以及CA[4]、SAM模型[5]、重力模型[6-8]等模型與方法進行研究，國內(nèi)學者大多應用引力模型[9]-[11]、空間計量、耦合協(xié)調(diào)性、空間分布特征、空間結(jié)構(gòu)聯(lián)動、空間集聚與全要素生產(chǎn)率關(guān)系等模型與方法進行研究。

戴永安[12]、洪競科[13]等人運用了空間計量分析方法，對建筑產(chǎn)業(yè)進行了空間依賴性和溢出效應的研究。范建雙[14]、楊陽[15]、曹琳劍[16]等人運用耦合研究，對建筑產(chǎn)業(yè)的正向溢出效應、耦合協(xié)調(diào)度的離散程度和拉動效應進行了研究。學者們對于空間分布特征的分析，常從密度、規(guī)模的角度切入，分析結(jié)點特征[17]。米洋[18]、楊國安[19]等人進行空間分布特征研究，對空間相關(guān)性、空間異質(zhì)性、和城鎮(zhèn)網(wǎng)絡密度進行研究。空間結(jié)構(gòu)聯(lián)動的方法多用于分析經(jīng)濟和地區(qū)集聚的關(guān)系，Krugman P，Venables A[20]和Crozet M，Soubeyran P[21]，應用空間結(jié)構(gòu)聯(lián)動的方法進行了地區(qū)集聚和經(jīng)濟集聚的通達性的結(jié)論。李少林[22]等人把該方法應用于建筑產(chǎn)業(yè)，對城鎮(zhèn)化率與建筑產(chǎn)業(yè)的關(guān)系進行研究。王幼松[23]等人運用空間集聚與全要素生產(chǎn)率關(guān)系分析，對中國建筑產(chǎn)業(yè)集聚和整體TFP 的關(guān)系進行研究。除此之外，還有胡盈等[24]運用引力模型和城市強度模型，對外向功能性進行研究。賈楠等[25]運用熵值法，對建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局進行研究。

文獻研究發(fā)現(xiàn)，對于建筑產(chǎn)業(yè)區(qū)域關(guān)聯(lián)關(guān)系和時空演化的研究，主要集中在單一區(qū)域或單一影響因素的微觀視角，研究方法以基尼系數(shù)，空間計量模型、引力模型為主。從宏觀視角研究全國建筑產(chǎn)業(yè)集聚問題的研究相對較少?；诖?，本文通過2011-2020 年中國大陸31 個省（自治區(qū)、直轄市）建筑產(chǎn)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建全國建筑產(chǎn)業(yè)集聚關(guān)聯(lián)模型和演化分析模型，對建筑產(chǎn)業(yè)集聚關(guān)聯(lián)關(guān)系進行深入研究，并通過Ucinet 軟件以及Arcgis 進行時間和空間維度的可視化分析。以此對于優(yōu)化中國建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進區(qū)域間平衡發(fā)展，調(diào)整中國宏觀經(jīng)濟發(fā)展有著重要影響。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文以中國大陸31 個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）為研究對象，以國家統(tǒng)計局和《中國建筑產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》（2011-2020年）的數(shù)據(jù)為樣本。

空間相互作用隨時間變化而變動，因此需要使靜態(tài)評價指標轉(zhuǎn)化為動態(tài)評價指標，其實質(zhì)是將指標中加入時間維度，具體體現(xiàn)為原始數(shù)值的無量綱化。運用的公式如（1）所示

式中：X’表示經(jīng)濟與建筑相關(guān)指標無量綱化后數(shù)值；x 表示經(jīng)濟與建筑相關(guān)指標原值；maxx為指標最大值；minx為指標最小值；a、b 為常量，a，b 分別取10，100。

1.2 研究方法

1.2.1 引力模型

為得到中國各省建筑產(chǎn)業(yè)的空間關(guān)聯(lián)，本文運用引力模型計算各省市的建筑產(chǎn)業(yè)集聚的引力，構(gòu)建各省市間的省群網(wǎng)絡。由于兩個省之間會出現(xiàn)距離反向關(guān)系，對聯(lián)系強度有一定的影響，本文參照修正后的引力模型構(gòu)造省群網(wǎng)絡[3]。引力模型表達式如下所示：

式中：Rmn表示m 省市與n 省市之間建筑產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系強度；Kmn表示m 省市對Rmn的貢獻程度，為修正量；Pm表示m 省市年末常住人口；Gm表示m 省市生產(chǎn)總值；G 表示全國生產(chǎn)總值；gm表示m 省市人均GDP；Bm表示m 省市建筑產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值；B 表示全國建筑產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值；Cm表示m 省市建筑區(qū)位熵指數(shù)；Dmn表示m 省市到n 省市之間的地理距離。

為了便于省群網(wǎng)絡的分析，本文對建筑產(chǎn)業(yè)集聚的網(wǎng)絡矩陣中的元素進行二值化處理[21]，計算每年均值公式如（6）所示：

式中：Xm為第m 行均值；為第m 行中格列矩陣值，n 為31 個省市。

1.2.2 社會網(wǎng)絡分析方法

①網(wǎng)絡密度。網(wǎng)絡密度是指整體網(wǎng)絡中各個節(jié)點之間聯(lián)系的緊密程度。本文運用網(wǎng)絡密度說明2011-2020 年我國整體建筑產(chǎn)業(yè)集聚情況的演化趨勢。網(wǎng)絡密度的表達式如（7）所示

式中：D 為網(wǎng)絡密度；N 為31 個省市；L 為整體網(wǎng)絡中省域間空間關(guān)聯(lián)關(guān)系總數(shù)。

②網(wǎng)絡中心性。中心度用于衡量節(jié)點在網(wǎng)絡中的重要性、獨立性和可控性，是研究省市關(guān)聯(lián)的重要指標。

點度中心度表示節(jié)點在網(wǎng)絡中中心位置的情況。公式如（8）

式中：De表示點度中心度；L 表示網(wǎng)絡中各省域間空間關(guān)聯(lián)聯(lián)系總數(shù)；N 為31 個省市。

接近中心度用于判斷節(jié)點不受其他節(jié)點控制的程度即獨立程度。公式如（9）

式中：L 表示網(wǎng)絡中各省域間空間關(guān)聯(lián)聯(lián)系總數(shù)，dmn表示m 省與n 省之間的最短路徑。

中間中心度表示一個節(jié)點擔任其他兩個節(jié)點之間最短路的橋梁次數(shù)，可用于判斷節(jié)點對其他省市的可控性大小，公式如（10）：

式中：Be 為中間中心度，bni（m）表示省n 和省i 之間經(jīng)過省m 的最短路徑數(shù)量；L 表示網(wǎng)絡中各省域間空間關(guān)聯(lián)聯(lián)系總數(shù)。

③凝聚子群。凝聚子群是聯(lián)系單個省市與整個省市網(wǎng)絡的橋梁，當省市間系存在頻繁的信息交互和合作則會形成凝聚子群，凝聚子群之間相互聯(lián)系形成整個網(wǎng)絡。

2 實證分析

2.1 基于時間維度的中國建筑產(chǎn)業(yè)集聚分析

本文使用2011-2020 年的中國各省的數(shù)據(jù)，構(gòu)建中國建筑產(chǎn)業(yè)集聚的網(wǎng)絡圖，通過Ucinet 計算2011-2020 年的中國建筑產(chǎn)業(yè)集聚的網(wǎng)絡密度，如圖1 所示。

圖1 建筑產(chǎn)業(yè)集聚的網(wǎng)絡密度

根據(jù)圖1 分析發(fā)現(xiàn)：①2011-2020 年中國建筑產(chǎn)業(yè)集聚整體網(wǎng)絡密度呈下降趨勢。②2011-2013 年建筑產(chǎn)業(yè)集聚網(wǎng)絡密度呈緩慢上升趨勢，2013 年網(wǎng)絡密度達到頂點，2014-2019 年整體網(wǎng)絡密度明顯下降，其中2016 年為一個突變點，2020 年整體網(wǎng)絡密度再次回升。

上述現(xiàn)狀和國家政策有著直接的關(guān)系，原因如下：①2011 年8 月住宅城鄉(xiāng)建設部制定《建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，體現(xiàn)了政府對建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度重視，并在資金拉動下2011-2013 年建筑產(chǎn)業(yè)集聚的網(wǎng)絡密度逐年上升。②2013 年12 月，中央經(jīng)濟工作會議中提出經(jīng)濟發(fā)展進入“新常態(tài)”，4 個轉(zhuǎn)向?qū)е陆?jīng)濟下行壓力加大，使建筑產(chǎn)業(yè)資金緊張，建筑產(chǎn)業(yè)集聚的網(wǎng)絡密度下降。③2016年被稱為建筑產(chǎn)業(yè)的嚴冬，由于建筑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩導致大面積的企業(yè)虧損，為了調(diào)整當前局勢和建筑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能，2016 年2 月國務院發(fā)表《關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設管理工作的若干意見》提出：按照嚴控增量、盤活存量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)的思路，逐步調(diào)整城市用地結(jié)構(gòu)；對于公共服務方面，有管廊以外區(qū)域不得新建管線等。同年9 月，國務院出臺《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》，強制淘汰不符合節(jié)能環(huán)保要求、質(zhì)量性能差的建筑材料。④2020 年4 月住建部印發(fā)了《住房和城鄉(xiāng)建設部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司2020 年工作要點》，推動BIM 技術(shù)在工程建設全過程的集成應用，并推動建筑機器人等新基建的產(chǎn)生，促進建筑產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展，2020 年建筑產(chǎn)業(yè)集聚的網(wǎng)絡密度隨之增加。

2.2 基于空間維度的建筑產(chǎn)業(yè)集聚分析

2.2.1 空間演化分析

根據(jù)上述分析，得出國家政策是影響建筑產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的重要因素，因此本文在選取展示的節(jié)點年份時主要根據(jù)產(chǎn)業(yè)政策的變化，以國家五年發(fā)展計劃為主，選取開局之年和結(jié)束之年進行展示。

本文運用ArcGIS 構(gòu)建2011、2015、2016、2020 年全國各省建筑產(chǎn)業(yè)集聚的空間演變圖。采用自然斷裂法，將發(fā)展水平分為五個等級：高發(fā)展、較高發(fā)展、一般發(fā)展、較低發(fā)展、低發(fā)展，如圖2 所示。

根據(jù)圖2 分析發(fā)現(xiàn)：①各省市建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均勻，發(fā)展水平集中在一般發(fā)展和較高發(fā)展上的省市較多，總體呈現(xiàn)“東高西低，南高北低”的局勢，與我國各省市經(jīng)濟和政治發(fā)展趨勢吻合。②2011、2016、2017 年建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展集中在較高發(fā)展的省市多，且集中于我國東部。2012-2015、2018-2020 年集中在一般發(fā)展的省市多。2012、2014-2020 年處于較低發(fā)展的省市數(shù)量減少，處于低發(fā)展的省市數(shù)量增加。③建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平高的地區(qū)大多處于江浙滬和北京市，中國西部地區(qū)一直呈現(xiàn)較弱和弱的發(fā)展水平。2011、2015、2016 年建筑產(chǎn)業(yè)呈高水平發(fā)展的省市為北京市、江蘇省、上海市和浙江省，被較高發(fā)展省市包圍。2020 年高水平和較高水平發(fā)展的省市數(shù)量大幅度減少，處于中等與較高階段的省市建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平數(shù)值相差較低。

圖2 2011、2015、2016、2020 年全國建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平演化圖

產(chǎn)生上述現(xiàn)狀原因如下：①2011 年住建部近日發(fā)布《建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展"十二五"規(guī)劃》中指出“十二五”以加快建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為主要目標，加快建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進各省市建筑產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。②2016 年國務院發(fā)表的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要（草案）》中提出實施西部開發(fā)、東北振興、中部崛起和東部率先的區(qū)域發(fā)展總體戰(zhàn)略，奠定了我國建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整體局勢，促進我國建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平差距減小。

2.2.2 區(qū)域關(guān)聯(lián)分析

上述研究分析了各年各省建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的變化及我國整體發(fā)展水平呈現(xiàn)的局勢，引入引力模型，對建筑產(chǎn)業(yè)空間關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡圖進行研究，如圖3 所示。

圖3 2011、2015、2016、2020 年建筑產(chǎn)業(yè)空間關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡圖

由圖3 可知：①各省市關(guān)聯(lián)關(guān)系以2015、2016、2017年為轉(zhuǎn)折點發(fā)生小幅度變化，比較突出的有：2015 年北京市對湖北省和貴州省的聯(lián)系減弱，天津市對吉林省、湖南省等省市聯(lián)系減弱，整體網(wǎng)絡聯(lián)關(guān)聯(lián)關(guān)系減少。2016 年上海市對黑龍江省的聯(lián)系增加，2017 年浙江省對北京市和山東省的關(guān)聯(lián)關(guān)系增加，整體網(wǎng)絡關(guān)聯(lián)關(guān)系增加。②2015-2016 年網(wǎng)絡密集程度越來越小，即空間網(wǎng)絡的關(guān)聯(lián)關(guān)系減少，2020 年網(wǎng)絡關(guān)聯(lián)關(guān)系明顯增多，建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平低的地區(qū)在高發(fā)展地區(qū)的帶動下，發(fā)展速度加快，各省市間與建筑產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)和信息的交互加強。

由引力模型計算出各省市間聯(lián)系強度，構(gòu)建網(wǎng)絡共現(xiàn)矩陣展開深入的網(wǎng)絡分析。由于社會網(wǎng)絡中各個節(jié)點之間的關(guān)系不平等，為衡量每個節(jié)點在社會網(wǎng)絡中所處的地位和擔任的角色，引入了中心度分析的理論，從點度中心度、接近中心度、中間中心度分析各省份的關(guān)聯(lián)情況。

①點度中心度。某一省市與其他省市建立的聯(lián)系越多，其點度中心度越高，則這一省市越接近整個網(wǎng)絡的中心地位，更能夠引領其他省市建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2011、2015、2016、2020 年點度中心度值如表1 所示。由表1 可知，北京市、天津市等7 個省市的度數(shù)中心度高于全國各省份均值，表明這些省市與其他省市建立的聯(lián)系較多。北京市、上海市、浙江省度數(shù)中心度排名最高，處于網(wǎng)絡的中心地位，是建筑產(chǎn)業(yè)集聚網(wǎng)絡中的主要行動者。

表1 2011、2015、2016、2020 年各省點度中心度與接近中心度值

北京市與天津市處于京津冀經(jīng)濟圈，有著豐富的人才和科技資源，其政治、交通、經(jīng)濟高度發(fā)達；上海市、江蘇省、浙江省、福建省、廣東省位于我國東部沿海地區(qū)，有良好的區(qū)位優(yōu)勢，是我國的金融中心和交通中心，在建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上起到了樞紐作用，有較高的空間溢出效應，能夠帶動其他省市建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

②接近中心度。接近中心度反映某一省市在建筑產(chǎn)業(yè)集聚中不受其他省市控制的程度。2011、2015、2016、2020年的接近中心度值如表1 所示。北京市、天津市、江蘇省、上海市、浙江省、福建省的接近中心度值排名靠前，且有5個省市屬于東部沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，有較強的空間溢出效應和內(nèi)生動力。排名靠后的有遼寧省、內(nèi)蒙古省，由于地理位置、經(jīng)濟等因素造成其在空間中屬于邊緣行動者的地位。

③中間中心度。中間中心度反映一個省份擔任其他兩個省份溝通、交互的橋梁次數(shù)，2011、2015、2016、2020 年的中間中心度值如表2 所示。由表2 可知，北京市、江蘇省、上海市、浙江省、福建省的中間中心度排名靠前，能夠擔任聯(lián)系其他省建筑業(yè)的中介人。

表2 2011、2015、2016、2020 年中間中心度值

④各省建筑產(chǎn)業(yè)集聚網(wǎng)絡凝聚子群。凝聚子群分析是以省市之間的建筑產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系強度為依據(jù)，分析網(wǎng)絡內(nèi)部各省市的集聚情況和凝聚子群的演化情況，體現(xiàn)了建筑產(chǎn)業(yè)聯(lián)系的親疏關(guān)系。本文運用Ucinet 生成全國31 個省市的凝聚子群。

2011、2012、2015 、2017 、2018、2019 年生成了7 個凝聚子群，2013、2014、2016、2020 年生成了8 個凝聚子群。

由圖4 可知：①2011-2020 年所有的凝聚子群都有變動。其中變動次數(shù)顯示：除了北京市，其他省市都屬于兩個及以上子群，子群變動最多的省市為湖北省與內(nèi)蒙古省，說明湖北省與內(nèi)蒙古省與其他省市建筑產(chǎn)業(yè)相關(guān)信息和合作變動頻繁。②廣東省、福建省一直處于同一個凝聚子群，兩省地理位置相鄰，且在2010 年成立廣東省福建省商會，使兩省在經(jīng)濟上有密切往來關(guān)系，經(jīng)濟的聯(lián)系直接促進了建筑產(chǎn)業(yè)上的共同發(fā)展。新疆省、海南省、青海省、西藏省地理位置相鄰，聯(lián)系密切，一直處于同一個凝聚子群。③2011、2015 年子群成員變化不大，且中國存在四個明顯的凝聚子群，分別為位于中國西部、北部、東部、南部。④2016年中國北部與中國南部的凝聚子群中部分省市開始打破空間限制，形成不同的凝聚子群。中國東部地區(qū)形成的凝聚子群由經(jīng)濟高度發(fā)達的少數(shù)省形成，且子群內(nèi)的省市處于不斷變化中，說明中國東部地區(qū)內(nèi)生動力較強，有著一定的獨立性。

圖4 2011、2015、2016、2020 年凝聚子群圖

3 結(jié)語

本文基于2011-2020 年中國大陸31 個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建全國建筑產(chǎn)業(yè)集聚關(guān)聯(lián)模型和演化分析模型，對全國各省建筑產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系強度和發(fā)展水平進行了分析。主要結(jié)論如下：①國家政策是影響建筑產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的重要因素。長期以來建筑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩導致大面積的企業(yè)虧損，由于2016 年國家相繼出臺的政策，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的網(wǎng)絡密度下降速率大幅度增加，2016-2019 年一直處于低集聚水平。②各省建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)不均勻，不對稱的現(xiàn)象?？傮w呈現(xiàn)“東高西低，南高北低”的局勢，與我國各省經(jīng)濟和政治發(fā)展趨勢吻合。③京津冀經(jīng)濟圈與我國東部沿海地區(qū)的度數(shù)中心度與接近中心度最高。其所含省市占據(jù)網(wǎng)絡的中心位置，能夠很好地控制、帶動其他省市建筑產(chǎn)業(yè)集聚和發(fā)展，并發(fā)揮“紐扣”的作用，帶動西部欠發(fā)達省向中等發(fā)達地區(qū)邁進。④建筑產(chǎn)業(yè)集聚網(wǎng)絡中鄰近或經(jīng)濟發(fā)展程度相同的省市更容易組成同一個凝聚子群，共同發(fā)展。目前中國有四個明顯的凝聚子群。中國東部地區(qū)的凝聚子群由少數(shù)高度發(fā)達省市組成，與其他省市的聯(lián)系不太密切。