上海城市经济联系网络结构研究

陈文彦, 钱　智

(上海师范大学 旅游学院,上海 200234)

上海城市经济联系网络结构研究

陈文彦, 钱智

(上海师范大学 旅游学院,上海 200234)

摘要:对城市经济联系网络结构进行研究分析可以了解区域的发展状况.借鉴引力模型,运用社会网络分析方法和Arcgis地理空间分析工具对上海城市经济联系网络结构进行研究.研究结果显示:在2000~2010年10年间,上海城市网络结构在不断完善,目前已基本处于稳定状态,但仍有进一步调整优化空间.因此,在未来,上海在优先发展基础性条件较好的区县时,也应兼顾其他区县的发展.

关键词:上海; 节点城市; 经济联系; 网络结构

0引言

随着信息化时代的到来,全球化经济发展到了一个新的高度.城市群作为城市化发展到一定阶段的产物,越来越成为增强城市间经济联系的主要承载形式.“长三角”是我国城市化程度较高,网络结构较为成熟的城市群.分析其快速成长的原因,上海在其中起到了无可替代的核心作用.2011年,上海以“长三角”5.8%的土地面积,承载了“长三角”21.6%的人口,创造了“长三角”23.4%的国内生产总值.根据国家对上海的战略定位和要求,“十二五”时期上海经济社会发展的主要目标是到2020年基本建成与我国经济实力和国际地位相适应、具有全球资源配置能力的国际经济、金融、贸易、航运中心,基本建成经济繁荣、社会和谐、环境优美的社会主义现代化国际大都市[1].如此来看,无论是推进长三角区域一体化进程,还是加快上海自身的建设步伐,上海继续保持健康稳定的发展态势都显得尤为重要.但是,遗憾的是,在学术研究中,很多学者往往倾向于把上海看成是一个整体,从宏观的角度来研究上海在区域性城市网络中的地位及作用,而对上海自身的网络结构研究很少.其实,如果把上海各个区县看成是一个个相互独立的节点城市,那么整个上海就是一个小的城市群.建立在上述认识之上,本文作者以上海10个区域为研究对象,从经济联系角度,运用网络模型和Arcgis地理空间分析工具来研究上海的城市网络结构.

1相关研究综述

在区域一体化发展背景下,越来越多学者开始关注对城市网络结构的研究.在国外,城市网络结构研究,最早可追溯到Friedmann和Miller对城市场及城市体系等级网络的研究[2].此后,Mitchelson等人利用电话、夜晚递送包裹以及空运等联系媒介来研究城市之间的网络结构特征[3-5],史密斯、德鲁得和麦赫特分别从城市间航空旅行旅客数量、航空班次等多方面分析了由航空流所建构的世界城市网络结构[6-8],艾尔德森和贝克菲尔德依据跨国公司及其分支机构在全球城市的空间布局数据研究了由跨国公司企业生产网络所构建的全球城市网络[9],泰勒利用连锁网络模型分析了世界城市网络结构[10],泰勒和斯科特分别探讨了由城市间非政府组织、人口迁移形成的城市间联系以及城市网络结构[11].

近几年来,我国学者对城市网络结构的研究数量开始逐渐增多.周一星和胡志勇通过分析我国航空网络结构特点揭示出了我国城市体系的结构框架[12],顾朝林和庞海峰运用重力模型对我国城市间的空间联系强度进行了定量计算[13],唐子来和赵渺希采用关联网络和价值区段的分析方法揭示出了长三角城市体系的演化特点[14],虞蔚运用因子分析法研究了我国30个重要城市间信息作用的集聚场和扩散场[15].总结我国学者的研究成果,虽然已有很多学者依据不同指标和不同方法对城市网络空间结构进行了研究,但从数量及成熟度来看,以引力模型为基础,利用社会网络方法来分析城市网络结构的学术成果较多,也较为成熟.如李响利用引力模型和社会网络法分析了长三角城市群网络结构特征[16],王燕军、宗跃光、欧阳理等利用引力模型和社会网络法分析了关中—天水经济区协调发展进程[17],汪明利用引力模型和社会网络分析方法分析了江苏省城市群经济联系网络结构[18],方大春和周正荣利用引力模型和社会网络法分析了安徽省城市经济联系结构[19].

2研究范围和模型构建

2.1　研究范围及数据收集处理

研究范围是上海全市,按照行政区划,分为上海中心城区、浦东新区、闵行、松江、宝山、嘉定、青浦、奉贤、金山和崇明等10个区域.其中,上海中心城区包括徐汇、黄浦、杨浦、普陀、长宁、静安、闸北和虹口.考虑到上海各区县经济数据的可得性和计算的严谨性,研究中所用到的经济数据主要来源于上海市及各区县2001、2006和2011年统计年鉴,距离数据主要来源于中国高速公路里程地图及百度地图.鉴于2009年上海进行了行政区划调整,所以研究过程中将南汇相关数据作并入浦东新区处理.

2.2　经济联系的网络模型

2.2.1引力模型

引力模型是社会网络分析和Arcgis地理空间分析的前提和基础.在经济学中,经济引力论认为城市与城市之间的经济联系存在着相互吸引的规律性,这种相互吸引力不仅使城市能够获得经济发展中所需要的外部资源,而且也是城市增强自身在城市群中辐射力和影响力的重要途径.目前,在学术研究中,测算两两城市之间经济联系用得比较多且较为成熟的方法是引力模型.城市研究中用到的引力模型是借鉴了牛顿的万有引力定律,即任意两个质点引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关.这种联系,城市学家认为在城市之间也同样存在着.国外学者Jefferson和Zipf最早将引力模型引入城市体系,并建立了城市群空间相互作用理论.国内使用引力模型最早始于王德忠和牛慧恩等[20],他们利用引力模型定量分析了中国地方区域间的经济联系.计算城市间经济联系的典型公式为:

其中Rij是城市i对城市j的经济联系量;kij表示城市i对Rij的贡献率;Pi和Pj为两城市的人口指标;Vi、Vj为两城市的经济指标,通常为GDP或者工业总产值;Dij为两两城市间距离.研究选用常住人口和GDP作为城市经济指标,选用两两城市间的公路距离作为城市间的距离指标.

由此,借助引力模型,利用相关数据指标,对上海全市10个区域2000、2005和2010年的经济联系进行测算.由于全部测算结果的数据量较大,仅列出了2010年的测算结果(表1).

2.2.2社会网络分析模型

社会网络分析是新经济社会学中研究行动者相互关系的重要方法.与传统统计方法相比,社会网络分析把“关系”作为研究对象,把结构看成是研究对象之间的关系模式[21](刘军,2004).在实际应用中,社会网络分析既可以用于对社会政治的研究,也可以用于对经济行为的研究.利用社会网络来分析上海城市经济联系的整体网络密度和点度中心度.整体网络密度是社会网络分析中用来描述网络中各成员节点间紧密程度的方法,整体网络密度越大,表示网络中各成员节点联系越密切.计算城市整体网络密度公式为:

其中,D为城市整体网络密度,g为网络中城市节点的总数,d(ni,nj)为城市i和城市j存在的联系数量.

点度中心度是根据城市网络中的联接数来衡量节点在网络中的中心化程度.点度中心度越高,则说明该城市节点在城市网络中地位越高、越重要.其中,点度中心度又分为点出度和点入度,点出度表示该城市辐射影响其他城市的能力,点入度表示该城市受其他城市影响的能力.计算点度中心度公式为:

其中g为网络中城市节点的总数,d(ni) 在点出度计算中为城市i对外关系数量的总和,在点入度的计算中则为其他城市对城市i关系数量的总和.

此外,为了能更具体地反映上海城市网络结构的变化情况,笔者借助Arcgis地理空间分析工具,从地理空间角度分别对上海城市网络层级变化和相对联系度变化情况进行了研究,相对联系度是指两两城市之间经济联系度与两两城市之间最大经济联系度的比值,但为了更明显地反映变化特征,选用的是两两城市之间第三大经济联系度作为衡量标准.

3上海城市经济联系的网络结构分析

3.1　整体网络密度分析

按照引力模型测算出的经济联系矩阵,可以计算出上海城市经济联系的整体网络密度(图1).图1中数据显示2000~2010年的10年间,上海城市网络密度由0.67增加到了0.85,增长幅度为26.87%,这表明上海城市经济联系的整体网络密度较高,各区域间的资金、技术、人才等资源要素流通状况较好,这主要是因为研究的10个区域同属于上海市,且区域与区域之间的空间距离较小,所以资源在空间流动过程中较少受到行政区划和距离的影响.比较2005年和2010年城市网络密度的增长幅度,可以明显发现后者要远远低于前者,这可能是由于2008年全球金融危机造成上海经济增长幅度下滑所致.事实也证明,正是在那一年,上海经济结束了连续16年的两位数增长,而城市网络密度增长幅度也随之开始下降.此外,上海城市网络结构本身已趋于成熟,所以城市网络密度的增长空间有限,城市网络密度的增长幅度也必然会有所下降.

3.2　点度中心度分析

按照引力模型测算出的经济联系矩阵,可以计算出上海城市的点度中心度(表2).在城市群网络结构中,城市的点度中心度越高,则说明该城市在区域中越活跃、影响力越大.

(1) 上海中心城区和浦东新区拥有绝对的核心地位.从数值来看,上海中心城区和浦东新区的点出度和点入度在2000、2005和2010年3个年份中一直都处于较高位置,这充分说明这两个区域作为经济发展的活跃地带,在整个区域内拥有绝对的核心地位,它们既是全市范围内资金、物流、信息和技术的扩散辐射点,也是外部资源主要的聚拢集中地.具体来看,相比于点入度,上海中心城区的点出度较大,这说明上海中心城区对其他区县的影响要远远大于其他区县对上海中心城区的影响,上海中心城区对外辐射特征非常明显.浦东新区情况与上海中心城区正好相反,点入度处于全市之首,且点入度数值高于点出度,这主要是因为浦东新区接受了上海中心城区强大的辐射作用,吸引了大量原本投向上海中心城区的外部资源.

(2) 闵行、宝山、松江和嘉定的点度中心度处于中等偏上位置.在2000~2010年10年间,闵行、宝山、松江和嘉定4个郊区的点出度和点入度皆处于中等偏上的位置.从点出度来看,宝山位置有所下降,松江位置有所上升,这主要是因为21世纪以后上海进行了支柱产业的重整,钢铁产业在国民经济中地位下降,而信息电子、生物医药等产业地位快速上升.

虽然如此,但由于钢铁产业具有规模经济典型、产业关联度高和资金技术密集等特点,钢铁产业仍是吸引人才、资金、技术流入的重要经济部门,表现在点入度方面,宝山的点入度一直都处于较高的位置.点入度方面还有一个明显的变化,即嘉定的点入度位置逐渐下降,而松江的点入度位置逐渐上升,这表明嘉定的吸引力开始慢慢弱于松江.分析其中原因,主要是因为嘉定产业结构一直以汽车制造为主导,随着汽车产业走向成熟,嘉定若不及时进行转型升级,汽车产业对外部资源的吸引力将会越来越低,而松江近几年着重发展的信息产业、生物医疗、新型材料等新兴产业门类,顺应了时代潮流,越来越成为区域战略性资源的集聚地.

(3) 青浦、奉贤、金山和崇明的点度中心度位置较靠后.表2数据显示,10年间,4个区县的点出度和点入度位置没有发生明显变化,这表明4个区县经济发展活力不足,与上海其他区还没有充分建立密切联系.比较点出度与点入度数值,发现4个区县均是点入度大于点出度,这说明它们受其他区县的经济辐射影响程度大于自身对周围区县的影响作用.分析其中原因,这不仅与它们自身经济发展水平较低有关,而且也与它们距中心城区和浦东新区空间距离较远,受其辐射影响相对较小有关.所以,在未来,青浦、奉贤、金山和崇明在壮大自身经济实力的同时,应千方百计建立与其他区县经济联系,并为此能打造一条促进外部资源顺利流入的战略性通道.

3.3　城市网络层级分析

基于2000、2005和2010年上海各区域间的经济联系矩阵,运用Arcgis软件中的Natural breaks,按数据固有的自然组别分类,得到3个年份上海城市网络层级分布情况(表3),对应的空间变化情况如图2~4所示.

比较表3发现:首先,上海中心城区和浦东新区始终处于城市网络的第一层级,这与点度中心度分析中的上海中心城区和浦东新区拥有绝对的核心地位结论相一致.其次,2000年上海城市网络层级按照“2+1+1+6”分布,到2005年,网络层级变为“2+1+4+3”分布格局,2010年网络层级分布情况与2005年相同,这种变化一方面说明上海郊区县正逐步融入到上海城市网络中心,上海整体城市网络层级分布正趋于完善,另一方面也说明从2005年开始,上海城市网络层级结构已基本处于稳定状态.最后,城市网络层级中的第二层级一直只有闵行一个区,这显示出第二层级力量较为薄弱,在未来,上海城市网络空间结构仍有进一步调整优化空间.

3.4　相对联系度分析

基于上海各区域间的相对联系度数据,借助Arcgis软件绘制出了上海城市相对联系度网络图.其中,图2~4从左到右依次表示:两两城市之间的相对联系度大于1.0、介于0.3~1.0;两两城市之间的相对联系度大于1.0、介于0.3到1.0、介于0.1到0.3;两两城市之间的相对联系度大于1.0、介于0.3到1.0、介于0.1到0.3、介于0到0.1.

(1) 从时间上看,上海城市网络结构变化明显.以两两城市之间的相对联系度大于1.0及介于0.3到1.0区间的变化情况为例,2000年相对联系度大于0.3的只有中心城区与浦东新区、宝山、闵行、嘉定,以及浦东新区与闵行,到了2010年,在此基础上又增加了中心城区与松江、松江与闵行、浦东新区与宝山.其实,2000~2010年10年间,上海城市网络中的大多数城市对外联系强度都在不断增强,但是崇明却一直没有发生变化,这表明崇明因处于城市边缘,至今仍没有融入到上海城市网络中.

(2) 从空间上看,上海城市相对联系度呈现出明显的核心向边缘递减的变化.首先是上海中心城区与近郊区之间联系最强,其次是上海近郊区与近郊区之间联系次强,再次是中心城区与远郊区、近郊区与远郊区之间联系较弱,最后是远郊区县与远郊区县之间联系最弱.按照这一规律,远郊区县在经济发展中,不仅要建立与中心城区的密切联系,而且也需要建立与周围近郊区的联系.

4结论

首先,2000~2010年10年间,上海城市整体网络密度逐渐增强,但增长幅度逐渐下降;其次,在点度中心度方面,中心城区和浦东新区拥有绝对的核心地位,但两者相比又略有不同,中心城区的点出度位居全市之首,浦东新区的点入度位居全市之首.闵行、宝山、松江和嘉定的点度中心度处于全市中等偏上位置,从点出度来看,宝山位置有所下降,松江位置有所上升,从点入度来看,嘉定位置逐渐下降,而松江位置逐渐上升.青浦、奉贤、金山和崇明的点度中心度处于全市中等偏下位置,且在10年间,4个区县点出度和点入度均没有发生明显变化;再次,在城市网络层级方面,10年间上海城市网络层级结构在不断的进行优化,目前已基本处于稳定状态,但仍有进一步调整优化空间;最后,在相对联系度方面,10年间,大多数城市对外联系强度都在不断增强,但是崇明却一直没有发生变化,至今仍没有融入到上海城市网络中,城市相对联系度表现在空间上,呈现出了明显的核心向边缘递减的变化规律.

对此,为进一步增强上海郊区县经济发展活力、进一步完善上海城市网络空间结构,本文作者建议:

(1) 郊区县需做好两方面工作.一方面,鉴于中心城区强大的辐射带动作用,郊区县应不断完善自身的基础设施,积极建立与中心城区的经济联系,快速承接中心城区溢出的资源要素;另一方面,按照上海城市总体发展目标,郊区县首先应对自身的产业结构进行评估研究,逐渐淘汰一些不适应上海未来发展需求的产业,而对于上海市重点产业以及其他新兴产业,各郊区县应做好产业优化升级工作.需要注意的是,各郊区县在进行产业结构优化调整时,应从大局出发,兼顾自身优势,错位发展特色产业,切勿盲目追求与自身经济发展水平不相一致的产业.

(2) 中心城区作为上海全市的核心区域,应继续发挥辐射带动作用.在对外影响方面,中心城区不仅要对郊区县产业结构的调整发挥影响作用,而且也应适当地对郊区县城市功能布局产生一定的指导示范性影响.此外,中心城区在与郊区县形成联动发展时,需考虑自身和郊区县生产活动交易成本的降低.

(3) 上海市需坚持区域统筹发展.研究的每一个区县都是上海市不可分割的行政单元,在经济发展方面,有的区县发展较好,有的区县发展不足.在未来,上海市应在优先发展基础性条件较好区县的同时,兼顾其他区县的发展,如在政策优惠上对落后区县适当倾斜.因为只有全市上下形成协调发展的节奏,才能更加优化上海城市网络结构,从而进一步提高上海在长三角城市群中的辐射作用以及提升上海在全球城市网络中的层级地位.

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(责任编辑：包震宇)

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Research on the network structure of the urban economic ties in ShanghaiCHEN Wenyan, QIAN Zhi

(College of Tourism,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China)

Abstract:Assessing the network structure of the urban economic ties (NSUET) of a city can help us understand its development level.Using the gravity model,the social network analysis method and the Arcgis tool,this paper has done some researches about the NSUET in Shanghai.The research results show that the NSUET in Shanghai was improved gradually from 2000 to 2010 and is in a stable status now.In the future,the NSUET in Shanghai should be adjusted to meet the need of urban development;the more focuses should be placed on the districts with better infrastructure,while the other areas are also considered to develop the NSUET.

Key words:Shanghai; node cities; economic ties; network structure

通信作者:钱智,中国上海市徐汇区桂林路100号,上海师范大学旅游学院,邮编:200234,E-mail:shnu2010@126.com

收稿日期:2014-08-13

中图分类号:K 901

文献标志码:A

文章编号:1000-5137(2015)02-0182-08