京津冀城市群空间联系研究

安景文　毕胜　梁志霞

中图分类号：F127   文献标识码：A

内容摘要：强化城市群内部的空间联系是突破京津冀城市群发展瓶颈、优化空间战略规划的主要途径。本文综合利用引力模型、断裂点模型、城市流强度模型，分别从空间和产业两个维度，分析了京津冀城市群内部城市的整体空间联系特征及“三轴”上六大城市的辐射作用和城市功能。研究结果表明：京津冀城市群内各城市间的经济联系强度差异显著，“三轴”中京津方向城市间经济联系较为紧密，京保石和京唐秦方向城市间联系相对较弱;“三轴”上六大核心城市，除北京、天津外，其他核心城市的中心地位不突出，产业优势不显著，对周边地区辐射带动作用有限。

关键词：空间联系   引力模型   城市流   点轴模式

引言

京津冀是我国重要的政治、经济、文化与科技中心，但相较于珠三角、长三角城市群却发展相对滞后，整体发展水平较低，北京、天津积聚了过度的要素资源，“大城市病”问题突出，区域内部差距悬殊，发展不平衡问题显著。《京津冀城市群协同发展规划》是以有序疏解北京非首都功能、解决北京“大城市病”为基本出发点，进行了“一核、双城、三轴、四区、多节点”为骨架的空间布局，其中“三轴”是指京津、京保石、京唐秦三个产业发展带和城镇聚集轴，是北京加强区域协作的主导方向，也是京津冀协同发展的主体框架。

点轴模式是基于陆大道先生提出的点轴理论发展而来的，反映了社会经济空间组织的客观规律，“三轴”是点轴模式应用于区域协同发展的具体实践，点轴模式发展的关键在于点扩散的方向以及点之间的联系强度，具体表现为城市间联系强度、联系方向、辐射范围以及城市区域功能等。因此，本文试图对京津冀城市群各城市之间整体的空间联系强度进行测算，分析城市间联系方向和空间关联特征，测度发展轴上核心城市的集聚辐射强度，探讨发展轴上六大城市的城市功能，以期揭示京津冀城市群空间关联性特征及目前发展中存在的问题。

文献综述

关于城市空间联系的相关研究主要有以下几方面：一是城市空间联系强度和联系方向的研究，赵正（2017）、蒋天颖（2014）等采用引力模型、断裂点模型对区域经济、创新的空间关联和影响强度进行了测度;二是区域城市功能的研究，赵伟（2017）、李松霞（2018）等利用城市群外向功能量、城市流强度等指标分析了城市群集聚辐射效应的动态趋势以及空间关联特征;三是综合空间联系和城市功能研究区域空间联系，肖汝琴（2014）、贺欢欢（2014）、刘建朝（2013）、张陆（2014）等基于引力模型、城市流强度模型从区域和产业两个角度分析了区域内的城市辐射能力和内在经济联系。

综上所述，综合采用经济联系强度和城市流强度两大模型来研究城市群的空间联系是合适且较全面的，但现有的研究中从发展轴角度分析京津冀城市群空间联系强度、辐射范围以及城市功能方面出发的研究较少。鉴于此，本文首先通过引力模型对京津冀城市群各城市之间整体的空间联系强度进行测算，分析城市间空间关联特征;其次，采用断裂点模型对“三轴”上六大核心城市的空间辐射范围进行测度，分析发展轴上核心城市的集聚辐射强度;最后，采用城市流模型对“三轴”上六大城市的区位熵、外向功能量以及城市流强度进行计算，探讨发展轴上六大城市的城市功能。以期通过对京津冀城市群空间联系以及“三轴”上核心城市功能的研究，揭示其空间关联性特征及目前发展中存在的问题，进而为加强京津冀城市群空间联系、促进京津冀城市群协同发展提供決策参考。

模型说明及数据来源

（一）模型说明

引力模型。城市引力衡量城市间相互作用强度，强度的大小反映了区域内各城市间联系的密切程度。模型计算公式如下：

（1）

式（1）中，Rij表示城市间的相互吸引力，GDP为城市生产总值，TP表示城市人口总量，Dij为城市间的距离。

断裂点模型。断裂点是本城市对周边区域空间影响范围的测算，模型计算公式如下：

（2）

式（2）中，Di为城市i的吸引范围，Si=GDPi*TPi、Sj= GDPj*TPj，GDP、TP分别表示城市的生产总值、人口总量，Dij为两城市间的距离。场强测度一定区域范围内某一点受周围城市辐射作用的强弱，其计算公式如下：

Pi=Si/D2i                                                                        （3）

式（3）中，Si为i城市经济规模，Di为i城市到断裂点的距离，Pi为i城市在断裂点的辐射力大小。

城市流强度模型。城市流强度是指城市群中城市外向功能所产生的影响量，能够体现城市区域的功能性。城市流强度公式为：

F=E·N

其中，F为城市流强度;E为城市外向功能量，反映城市与外部的实际流通活动;N为城市功能效益，体现外向功能量产生的实际影响。城市外向功能用区位熵来衡量，其计算公式为：

（4）

式（4）中，Qik为i城市k部门从业人员数量，Qi为i城市从业人员数量，Qk为京津冀城市群k部门从业人员数量，Q为京津冀城市群总从业人员数量。所以，i城市k部门的外向功能量可以表示为：

Eik=Qik-Qi*（Qk/Q）;Ei=∑nk=1Eik                              （5）

式（5）中，Ei是i城市的外向功能量，Eij是i城市k部门产生的外向功能量。i城市的功能效率Ni以人均从业人员GDP来体现Ni=GDPi/Qi，则i城市的城市流强度公式为：

Fi=Ni*Ei=（GDPi/Qi）*Ei=GDPi（Ei/Q）=GDPi*Ki              （6）

式（6）中，Ki为城市流倾向度，代表i城市总功能量占外向功能量的比例，反映出i城市总功能量的外向程度。

（二）数据来源

研究范围为北京、天津、保定、唐山、石家庄、廊坊、秦皇岛、张家口、承德、沧州、衡水、邢台、邯郸共13个城市。城市功能体现是基于各产业在外向功能中发挥的作用，选取第二产业中的采矿业、制造业、电力燃气及水的生产供应业、建筑业和第三产业中14个细分产业共18个产业进行分析。文中所涉及相关城市间距离的数据用公路里程数来表示，数据来源于《中国城市统计年鉴2017》和《河北及周边地区公路里程地图册2018》。

实证结果及其分析

（一）城市经济联系强度及方向

空间相互作用强度越大，两个城市之间的相互依赖性越强，城市间的经济联系强度越强。由引力模型公式（1）计算京津冀城市群各城市之间的空间相互作用强度，如表1所示。

从表1中城市间经济联系强度值可以看出，京津冀城市群内各城市间的经济联系强度差异显著，“三轴”中京津方向城市间的经济联系较为紧密，京保石和京唐秦方向的中心城市间的空间联系相对较弱。北京与廊坊、天津、保定、唐山之间的联系较强，尤其是北京与廊坊、天津之间的联系强度分别高达1666.3、1372，远高于其他城市间的联系强度;天津与廊坊、唐山之间的联系强度值较高，分别为701、624.1;石家庄作为区域中心与保定、衡水、邢台、邯郸之间的联系相对紧密，但整体联系强度相对较弱。

（二）城市经济的空间辐射范围

基于上文中对城市间经济联系关系的分析，进一步分析“三轴”上中心城市的空间影响强度，利用公式（2）、（3）计算城市对周边区域空间影响的范围，结果如表2所示。

从表2中可以看出，北京、天津在周边城市断裂点处的场强均比较大，彼此到断裂点的距离占两城市距离的比重相差较小，对周边城市的辐射能力和带动作用较强。北京与其交通距离最近的廊坊断裂点的距离最近，在断裂点处的场强也最大，高达1.24，说明北京对廊坊的经济辐射力度最强，天津次之，在与廊坊断裂点处的场强为0.43。中心城市石家庄、唐山在周边城市断裂点处的场强较弱，尤其唐山与秦皇岛在断裂点处的场强非常小。

（三）城市流强度

进一步深入分析“三轴”上中心城市的城市功能作用，利用城市流强度衡量各城市联系中外向功能所产生的影响。

第一，城市产业区位熵。城市的外向功能量主要取决于某部门从业人员的区位熵，以城市从业人数为指标考察城市功能量，利用公式（4）对2017年京津冀城市群“三轴”上六大城市18个部门的区位熵进行计算，其结果如表3所示。

由表3可知，城市群整体专业化程度较低，不存在部门区位熵均大于1的城市，也不存在各城市区位熵均大于1的部门。北京有9个部门的区位熵大于1，且均为第三产业主要部门，其中信息传输和软件业、科学研究和技术服务业、文化和娱乐业、租赁和熵务服务业等第三产业优势突出。天津只有3个部门的区位熵大于1，其中制造业区位熵极值较大，第三产业中只有水利公共设施管理业、居民服务和其他服务业2个部门的区位熵较高。保定、石家庄、唐山、秦皇岛的产业结构比较相似，在制造业、燃气和供水业、教育等部门的区位熵均大于1，大量的制造企业和高校坐落于这几大城市，在制造业、教育方面这几大城市形成了一定规模的集聚，其中，作为区域内重要的资源型城市唐山的结构明显偏重化，采矿业的区位熵高达6.23。

第二，城市外向功能量。城市外向功能是指在城市与外部的联系中产生的经济活动，利用公式（5）计算六大城市区位熵大于1部门的外向功能量以及城市总外向功能量，如表4所示。

城市外向功能总量由各部门中具有正的外向功能量加总所得，由表4可知，“三轴”上的六大中心城市的外向功能量相差较大，北京的外向功能量高达207.31，远高于其他中心城市，天津的外向功能量为51.23，居第二位，仅相当于北京的1/4左右，其他城市的外向功能整体水平较弱，省会城市石家庄的外向功能量仅为北京的1/10，秦皇岛的外向功能量最小，只有7.29。总之，除北京的产业具有一定的区外影响力外，三轴上其他城市仍属于地区级相对封闭的中心城市。

第三，城市流强度。依据公式（6），计算得到“三轴”上六大中心城市的功能效率、城市流强度、城市流倾向度以及标准化数据，如表5所示。

从表5可以看出，京津冀城市群各城市的城市流强度相差较大，北京的城市流强度最高，是城市流强度最低秦皇岛的22.28倍，表现出强大的中心性和对外辐射能力;其次是天津，为3212.93亿元;排名第三的是唐山，为1443.99亿元;保定的外向功能量虽然比唐山大，但是其城市功能效率较低，城市流强度排名第4位;石家庄的城市流强度与保定的相差不大，但仅为北京城市流强度的1/8左右;秦皇岛的城市流强度最低，仅为303.14亿元，有待进一步加强旅游业的经济带动作用。

结论

为了探究京津冀城市群空间联系特征，本文分别从空间和产业两个维度，运用引力模型、断裂点模型、城市流强度模型，分析京津冀城市群内部城市的整体空间联系特征及“三轴”上六大城市的辐射范围和城市功能。可以得出以下结论与建议：

第一，京津冀城市群城市间经济联系的紧密程度差异较大，以北京为核心的中部城市间经济联系较为紧密且强度较强，而北部和南部城市间联系松散，亟需加强城市群整体空间联系。第二，“三轴”上保定、石家庄、唐山、秦皇岛等核心城市的中心地位不突出，须进一步提升轴线上中心城市、节点城市的集聚辐射能力，承接京津冀城市群南北经济联系。第三，三轴上六大城市的产业优势不突出，除北京外，其他城市的产业结构层次偏低，产业结构偏重，相似程度较高，应进一步明确各城市功能定位，理顺产业发展链条，实现以点轴模式带动整个城市群一体化发展。

参考文献：

1.赵正，王佳昊，冯骥.京津冀城市群核心城市的空间联系及影响测度[J].经济地理，2017，37（6）

2.蒋天颖，华明浩.长三角区域创新空间联系研究[J].中国科技论坛，2014（10）

3.赵伟，余峥.中国城市群集聚辐射效应测度[J].城市问题，2017，267（10）

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6.贺欢欢，吕斌.长株潭城市群经济联系测度研究[J].经济地理，2014，34（7）

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10.赵维良，韩增林.从城市首位度到网络中心性—城市规模分布的关系视角[J].城市发展研究，2015，22（12）