中原经济区城市职能分类与职能优化研究

钱宏胜，吴殿廷，李　瑞

(1.平顶山学院资源与环境科学学院，河南平顶山　467001；

2.北京师范大学地理学与遥感科学学院，北京　100875)

中原经济区城市职能分类与职能优化研究

钱宏胜1，吴殿廷2*，李瑞2

(1.平顶山学院资源与环境科学学院，河南平顶山467001；

2.北京师范大学地理学与遥感科学学院，北京100875)

摘要：对中原经济区城市职能结构特征和分类进行了研究.运用因子分析法提取了科技制造物流和文教社保城市综合因子、居民服务和餐饮零售业因子、租赁建筑房地产业因子、信息金融业因子和能源设施因子5个影响中原经济区城市职能的主因子，使用聚类分析方法将中原经济区城市职能划分为5个主类、9个亚类.分析发现，中原经济区城市体系职能结构表现为整体职能层次不高,城市职能结构趋同明显,应有的优势职能未能有效发挥等问题.在对中原经济区整体功能定位与城市分工宏观层面分析的基础上，提出了中原经济区城市职能优化的建议.

关键词：城市职能；最小需求量法；因子分析；多变量聚类；中原经济区

中原经济区是指以河南省为主体，包括山东、安徽、河北、山西4省部分地区的国家级综合性经济区.中原经济区处于我国中心地带，涉及5省30市3县区，总面积为28.9万 km2，是全国主体功能区明确的重点开发区域.

城市职能是指城市在区域的经济、社会文化中承担的分工[1].城市职能结构通常具有不同空间尺度的指导意义：对个体城市而言，是城市性质定位的依据[2-5]；在区域内体现了不同城市间的相互联系和作用；在区域外则体现了体系的整体性及在更大尺度区域中的任务和作用[6,7].城市职能研究除了认识价值以外，还有重要的应用价值，它可以为制定城市发展决策提供参考依据[8]，进而实施以城市为单元的分类指导政策[9].

关于城市职能的研究国外起步较早，可追溯到20世纪初期的纳尔逊的美国城市职能分类研究，而我国的城市职能分类研究始于20世纪80年代[10]，以周一星为代表的城市地理学工作者在引进国外城市职能理论和方法的基础上，发展了适合于中国城市实际的城市职能理论和方法[11].关于城市基本职能与非基本职能的区分方法，1960年Ullman E L和Dacey M F提出了最小需求量法，随后Moore C L对该方法进行了完善.目前，Moore的最小需求量法被证明是区分基本和非基本活动的最有效方法[11].城市职能分类的分析方法有许多种,如基于人工神经网络中自组织特征映射的SOM网络聚类法[12,13]、多变量聚类与Nelson统计分析相结合的方法[14-17]、因子分析与聚类分析相结合的方法等[18,19]，国内学者应用这些方法对不同区域城市进行了职能分类研究，以及旅游城市分类研究等[20].

文中选取Moore的最小需求量法、因子分析与聚类分析方法对中原经济区城市职能结构特征和分类进行探讨.该方法既避免了SOM网络聚类法的计算复杂性，又改进了统计分析与聚类分析在城市职能特点分析时命名的主观性.

1研究方法与数据来源

1.1研究方法与步骤

1.1.1城市基本职能的确定城市基本职能是划分城市职能类型的理论依据，采用Moore最小需求量法的回归分析思想，建立一元回归模型，得到城市各部门的最小需求量；利用部门的实际职工比重与前面得到的部门的需求量作差值运算，得到城市部门的基本职能比重.

1.1.2因子分析与聚类分析在城市经济基础分析的基础上，以各城市各部门基本经济活动量为依据，利用SPSS统计软件，采用因子分析法提取主因子，并对主因子进行解释.以城市主因子得分数据为依据，进行城市职能聚类分析.

1.2数据来源

本研究的城市市辖区人口和就业数据全部来源于《中国城市统计年鉴2013》，其中部门最小需求量法中的城市规模数据选取了市辖区户籍人口.因济源市、淮南潘集区、凤台县和泰安东平县数据在年鉴中没有相关数据，在此不将济源市纳入分析，而其余3个县区所在地级市数据纳入数据集进行分析，共涉及31个城市的相关数据.

2计算过程与结果分析

2.1城市规模分组

根据户籍人口规模指标数据，将中原经济区城市(包括县区所在的地级市)分为6组(表1).

表1　中原经济区城市规模分组

2.2城市职能部门的技术处理

《中国城市统计年鉴2013》中将城市非农业职能部门分为18个行业，为了数据信息保真，不像以往相关研究那样对部门作大量的归并处理，本研究只作少量必要的部门合并.具体合并方案如下：将采矿业、电力、燃气及水的生产和供应业合并为能源采矿业，将建筑业、房地产业合并为建筑房地产业，将教育、文化、体育和娱乐业合并为文教体娱业，其他部门的原始统计口径予以保留，共形成了15个职能部门(表2).

2.3计算结果与分析

2.3.1建立回归拟合模型依据Moore的最小需求量法的回归思想，利用市辖区人口和部门职工比重数据进行回归分析，得出15个职能部门的回归拟合方程(表2).方程拟合的结果正如Moore指出的一样，相关系数不高，但这并不影响后面的分析.限于篇幅，计算过程略.

表2　中原经济区城市部门回归拟合模型

2.3.2城市基本职能结构分布的因子分析利用上述方法得到的职能部门的基本活动的职工比重数据，对中原经济区城市基本职能进行因子分析，并通过正交旋转，得到特征值大于1的前5个主因子(表3)和城市主因子得分(表4)，它们的累积贡献率达到了85.473%，说明5个主因子能够解释数据集中的绝大多数信息(表3).

从表3可以看出，各因子在不同主因子中有不同的载荷.

第一主因子中，载荷较大的是科学研究、技术服务和地质勘查业(0.898)、制造业(0.808)、交通运输、仓储及邮政业(0.761)、卫生、社会保障和社会福利业(0.871)、文教体娱业(0.758)、公共管理和社会组织(0.572)等因子，可以命名为“科技制造物流和文教社保”城市综合因子.

第二主因子中，载荷较大的是居民服务和其他服务业(0.913)、住宿、餐饮业(0.737)、批发和零售业(0.714)等因子，可以命名为“居民服务和餐饮零售业”因子.

第三主因子中，载荷较大的是信息传输、计算机服务和软件业(0.939)、金融业(0.844)因子，可以命名为“信息金融业”因子.

表3　正交旋转的主因子贡献率和因子载荷

第四主因子中，载荷较大的是租赁商业服务业(0.915)、建筑房地产业(0.638)因子，可以命名为“租赁建筑房地产业”因子.

第五主因子中，载荷较大的是能源采矿业(0.784)、水利、环境和公共设施管理业(0.717)因子，可以命名为“能源设施”因子.

2.3.3城市职能聚类分析利用上述因子分析中的城市主因子得分，通过沃尔德法及以欧式距离的平方为度量标准，对31个城市进行多变量聚类，得到了5个大类和9个亚类(表5).城市主因子的得分可以看作部门职能强度[19].为了更好地解释不同类别的城市职能特点，借助了城市主因子得分(表4).

Ⅰ大类.该类城市包括郑州、洛阳2个城市，分别是中原经济区的中心城市和副中心城市.它们的职能特点是城市主因子综合得分很高，排在中原经济区城市中的前两位，且主因子1“科技制造物流和文教社保”城市综合因子、主因子2“居民服务和餐饮零售业”因子和主因子4“租赁建筑房地产业”因子得分也都很高，亦排在前两位.说明两个城市具有很强的对外辐射功能，符合中原经济区的中心城市、副中心城市的定位.

表4　城市主因子得分

表5　中原经济区城市职能分类

Ⅱ大类.该类中共包括20个城市，3个亚类，其职能特点是城市主因子综合得分普遍较低，城市对外辐射能力较弱.Ⅱ1亚类城市包括阜阳、宿州、商丘、鹤壁、许昌等12个城市，其职能特点是除了地区中心城市的主因子1在Ⅱ大类中得分相对较高外，如阜阳、信阳、聊城、新乡、许昌等，其他城市职能不明显，甚至出现5个主因子得分全部为负值的准职能城市，如宿州、商丘、亳州、漯河、菏泽.Ⅱ2亚类城市包括安阳、邢台、焦作，驻马店、运城、三门峡、泰安7个城市，其城市职能主因子的综合得分小于或等于0，城市主因子1得分均小于0，说明城市综合辐射能力较弱，部门辐射能力亦有限.Ⅱ3类中仅1个城市开封，其主因子1得分很低，但主因子2得分较高(3.841)，说明开封的居民服务和餐饮零售业具有较高的对外服务职能.

Ⅲ大类.该大类中共包括7个城市，2个亚类，其特点是主因子5得分很高，主因子1得分也相对较高，且该大类的7个城市中有6个城市属于国务院界定的资源型城市(蚌埠除外)，说明该类城市能源采矿业具有较强的对外辐射职能，且城市的“科技制造物流和文教社保”基本职能也较明显(晋城除外).其中，Ⅲ1类中仅有晋城1个城市，其职能特点是主因子1得分较低，主因子3和主因子5得分较高；Ⅲ2类城市有南阳、淮南、邯郸、平顶山、蚌埠、长治，主因子1和主因子5得分较高.

Ⅳ大类.该类中仅有1个城市濮阳，其职能特点是主因子4和主因子5得分较高，城市主因子综合得分较低.

Ⅴ大类.该类中仅有1个城市周口，其职能特点是主因子3和主因子4得分较高，分别为4.243,0.295，说明其对外基本职能比较突出.

3中原经济区城市职能优化

3.1职能结构存在的主要问题

1)城市职能体系结构层次不高.为了从整体上把握中原经济区城市职能体系的结构特征，可将城市职能划分为4种类型，即突出职能、比较突出职能、一般职能和准职能(表6)，也就是根据主因子得分，将城市职能类型做如下划分：主因子≥1，为突出职能；1>主因子≥0.5，为比较突出职能；0≤主因子<0.5，为一般职能；主因子≤0，为准职能.中原经济区城市职能体系结构层次整体层次不高，主要表现为：① 在31个城市中，具有部门突出职能的城市仅有9个，占城市数量的29%，其中特大城市仅占3个，突出职能城市的数量支撑明显不足；② 在城市规模层次和职能类型上，特大城市缺少代表城市未来发展方向的信息金融业的突出职能类型；③ 特大城市存在准职能城市类型，如宿州、商丘、亳州、漯河、菏泽，说明这些城市在区域发展中缺乏自身特色.

2)城市职能结构趋同明显.区域职能分工是一个地区获得竞争优势的关键[21].一般而言，城市职能结构差异越大，越有利于城市间分工合作，并能提高区域经济效益和整体竞争实力[22,23].但中原经济区许多城市存在着经济结构雷同,低水平重复建设等现象，城市职能结构趋同明显，如中原经济区突出职能部门主要集中在居民服务与餐饮零售业、建筑租赁房地产业，多数城市存在“小而全”的多职能部门，如邯郸、聊城、三门峡等.这种城市职能结构趋势不利于职能互补，难以形成聚集经济效益和整体竞争优势.

3)应有的优势职能发挥不够.在区域经济发展中，城市应利用比较优势，发展比较优势职能，以深化区域分工合作.但中原经济区部分城市应有的优势职能发挥不够，如郑州、洛阳的金融、信息、现代物流等现代服务业职能尚不明显，郑州、洛阳、安阳、商丘等的铁路枢纽职能尚不突出等.

3.2中原经济区整体功能定位与城市分工要求

为了加快中原经济区建设，国务院出台了《指导意见》，将中原经济区定位为全国重要的现代综合交通枢纽和物流中心、先进制造业和现代服务业基地.围绕中原经济区的定位，《指导意见》明确了城市分工：① 提升郑州中心城市的地位，发挥洛阳副中心城市的作用，提升郑州交通枢纽、商务、物流、金融等服务功能，建设郑洛工业走廊，提升制造业水平；② 建设洛阳、安阳、商丘、濮阳、信阳、南阳等区域物流枢纽；③ 推动洛阳、安阳、新乡、平顶山、南阳等老工业基地加快调整改造；建设漯河、鹤壁等电子信息产业基地；推进濮阳、平顶山等地建设天然气储备基地；支持焦作、濮阳、三门峡等资源型城市可持续发展等.

表6　中原经济区城市职能结构特征

注：城市名后的数字表示主因子号.

表7　中原经济区城市物流职能强度对比

注：利用Nelson职能强度公式计算而得，限于篇幅，计算过程略.

3.3城市体系职能优化对策

根据中原经济区城市职能结构特点和存在的问题，并结合《指导意见》的要求，中原经济区城市职能体系将在以下方面作进一步优化.

1)完善郑州和洛阳双中心城市的多元化职能，增强其对外辐射能力.通过上述分析发现，郑州和洛阳的信息金融业职能尚不突出，洛阳的居民服务和餐饮零售业职能依然较弱.作为中原经济区中心城市和副中心城市，郑州和洛阳应发展多元化的综合服务职能，提升郑州中心地位和发挥洛阳副中心的作用.应进一步强化其信息金融业、商务、现代物流业职能，大力发展现代制造业，打造郑洛工业走廊，增强城市发展的核心动力.

2)建设区域性的物流枢纽，加快发展现代物流职能.《指导意见》明确建设洛阳、安阳、商丘、濮阳、信阳、南阳等区域物流枢纽，以推动中原经济区物流中心建设.但从31个城市物流职能强度来看(表7)，6个区域物流枢纽城市中有4个城市物流职能强度为负值，说明这些城市尚未发挥其交通优势，现代物流业职能较弱，应加快发展现代物流职能.

3)重点培育一批职能突出城市，提升中原经济区的城市职能体系层次.有选择性地加快发展城市一般职能，如开封、安阳等历史文化名城的旅游职能，濮阳、漯河等城市的电子信息产业和物流产业职能，许昌、新乡、鹤壁、安阳的先进制造业职能，商丘、漯河、信阳的商贸物流职能等，使之提升为城市突出职能，完善城市职能体系.

4)积极发展城市应有的优势职能，挖掘城市的潜在职能.根据城市经济发展特征和区位条件，找准城市发展定位，积极发展与自身发展规模和经济特征相匹配的城市职能，发挥在区域分工中的作用.一方面发挥自身优势职能，另一方面又避免“大小全”的重复建设.同时，在城市职能发展上，既要避免就城市论城市，忽视或脱离区域职能关系，又要避免完全依托区域，而成为准职能城市.

4结束语

文中运用最小需求量法、因子分析和聚类分析方法等定量研究方法对中原经济区城市职能进行了研究.就中原经济区城市体系职能特征而言，表现为整体层次不高、结构趋同和优势职能不突出等问题；而对城市自身而言，在对中原经济区整体功能定位与城市分工宏观层面分析的基础上，探讨了其城市职能存在的主要问题.针对问题，从中原经济区城市体系职能和城市职能两个层面提出了优化建议.城市职能研究是一项具有重要现实意义的课题，可以为制定城市和区域发展政策提供决策参考.准确把握城市职能特征需要具有区域系统观，研究过程中应恰当地进行不同空间尺度的转换，需要从城市自身、城际之间、区域系统等不同空间尺度去识别.

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(责任编辑惠松骐)

E-mail:qhsheng2009@163.com

*通讯联系人，男，教授，博士研究生导师.主要研究方向为区域分析与规划.E-mail:wudianting@bnu.edu.cn

Classification and optimization on urban functions

in Central Plain Economic Region

QIAN Hong-sheng1，WU Dian-ting2，LI Rui2

(1.School of Resources and Environmental Science,Pingdingshan University,Pingdingshan 467001,Henan,China;

2.School of Geography,Beijing Normal University,Beijing 100875,China)

Abstract:The paper studied urban function structure and classification of Central Plain Economic Region.The paper firstly introduces the progress of studies about urban function,then the methods of minimum requirements,factor analysis and multivariate cluster are used to analyze the urban basic economic activities,main factors and cluster characteristics.The results show that the main factors of affecting the urban functions has 5,namely urban comprehensive factor,which includes technology,manufacturing,logistics,education and social insurance,resident services,retail industry factor,information-financial industry factor and energy-facilities factor;and there are five urban function classes and nine sub-classes in central plain economic region;and functional structure show the functions of the overall level is not high,the urban functional structure convergences obviously,advantage function is not reflected.Finally,based on the analysis of the macro level on function orientation of central plain economic region and urban division,the paper puts forward many optimization suggestions on urban function.

Key words:urban function;method of minimum requirements;factor analysis;multivariate cluster;Central Plain Economic Region

收稿日期：2014-10-08;修改稿收到日期:2014-12-10

中图分类号：K 901.8

文献标志码：A

文章编号：1001-988Ⅹ(2015)02-0105-07

作者简介：钱宏胜(1980—)，男，河南息县人，讲师，硕士.主要研究方向为城市与区域规划.

基金项目:国家自然科学基金资助项目(41140007)