空间经济视角下“经济引力”模型的构建与运用—以2013年环渤海经济圈数据为例

■ 赵 娴 教授 陈 阳（北京物资学院 北京 101149）

在中国改革开放和市场经济体制确立的进程中，珠三角、长三角和环渤海地区三大经济圈先后崛起，成为区域经济一体化的风向标，代表了中国具有巨大影响力的经济空间。而作为中国最大工业密集区的环渤海经济圈发展却落后于长三角、珠三角经济圈，且圈内各城市接受北京的辐射或带动作用也存在较大的差异。本文尝试构建“经济引力”模型，拟抽取环渤海经济圈中的主要城市为研究对象（北京、天津、石家庄、太原、大连、济南、青岛、沈阳、呼和浩特），通过对其经济引力的测算，寻找导致北京对周边城市“经济引力”（辐射力）差异的原因，提出各周边附属城市提升经济引力的措施和建议。

“经济引力”模型的构建

引力模型是基于万有引力公式构造出来的用于衡量两地区间空间经济引力大小的模型。与物理学的引力依据不同，经济学的引力模型依据的是距离衰减原理，即如果各经济现象之间存在着相互作用，则其作用的强度将随着彼此间距离的增加而减低，又被地理学家称为“地理学的第一法则”。引力模型的表达式如下：

式（1）中：Fij表示i地区与j地区之间的空间经济引力；Mi、Mj表示i 地区与j地区“质量”；R 则表示i 地区与j地区之间的距离。20世纪90年代以来，国内众多学者在对区域经济联系的研究中采用了空间相互作用的引力模型对城市或区域的经济联系强度进行了定量测度。在以往的引力模型中，地区“质量”往往用区域人口数量、GDP总量或两者乘积的开方来代替，而地区之间的距离通常用两地的空间距离来测算。可以看出，该引力模型对于地区“质量”和区间距离的指标选取存在缺陷。具体来讲，第一，地区“经济质量”如果仅用人口总量和GDP总量来测算虽然在数据收集和测算上会比较简单，但是并不能较完备地反映该地区的经济全貌；第二，随着交通工具的改进以及综合交通运输体系的发展，区域间的通达性在不断提高，对传统的空间距离形成巨大的挑战，空间上距离的长短已经不是决定“经济距离”的唯一要素。

为了便于区分本文构建的经济引力模型与以往的引力模型，拟采用EM（经济质量）来代替M，ER（经济距离）来代替R对引力模型进行重构，其表达式如下：

式（2）中：经济质量（EM）是一个综合指标量，本文拟建立一个地区主要经济指标的多维度评价体系，通过SPSS统计软件提供的主成分分析法，提取公共因子来全方位地测算该地区的“经济质量”；同时，对于经济距离（ER）的内涵也进行深化，由于随着交通工具的改进以及综合交通运输体系的完善，经济引力不是简单的与区域间的距离成反比而是要综合考虑区域间往来的时间成本（Tij）和货币成本（Cij），因此本文认为经济距离应该是由时间成本和货币成本综合反映的，具体形式如下：

式（3）中：f 代表i 地区与j 地区之间的第f种运输方式，βij代表选择采用第f种运输方式运输的概率（即第f种运输方式运输的权重），Tij代表选择i地区与j地区之间的第f种运输方式运输的时间，Cij代表选择i地区与j地区之间的第f种运输方式的货币成本。

表1 环渤海经济圈主要城市经济质量评定指标

表2 特征值及方差贡献率

表3 旋转后的因子载荷矩阵a

表4 环渤海经济圈主要城市经济质量因子得分

“经济引力”模型的实证研究

本文认为，将引力模型加以改造用于空间经济学领域，尤其是用于对地区间“经济引力”的测度，可以有效地评价和分析经济一体化发展的现状水平以及存在的问题。

（一）经济质量的计算

根据空间经济学的理论，经济质量应该是由资本、人口、技术、信息、教育和交通运输能力等多种因素的相互传输决定的。本文在借鉴了已有文献对经济质量指标的模拟测度，在此基础上本着连续性、易得性及代表性三个原则在国民经济核算、人口和就业、房地产、财政和金融、运输和邮电、贸易经济和科教文卫七大方面，选取了14项指标来综合评定环渤海地区主要城市的经济质量（见表1）。

通过对以上指标分析可以发现：各指标的度量尺度并不统一，所以在分析前我们要考虑对指标进行标准化处理，再通过主成分分析方法发掘隐藏在这些指标背后不易被观察但却能够恰当地衡量和解释经济质量的公因子。本文利用统计学软件SPSS19.0的因子分析功能先对以上指标数据进行标准化处理，得到特征值及方差贡献率表（见表2）。

通过表2 可以看出，前三个因子已经提取了原始数据的绝大部分信息，其累计方差贡献率达到了94.531%。根据累计贡献率大于85%的原则，本文选取前三个因子作为主因子加以分析。之后将因子载荷矩阵进行方差最大化正交旋转，将载荷矩阵旋转到尽量接近简单结构，从而使每个样本可以用少数变量的函数的线性组合表示。旋转后的因子载荷矩阵如表3所示。

从表3 中可以更为客观地看出，三个主因子和所选14个经济质量评价指标的内在关系。旋转后的因子系数指向三个方面，有了更鲜明的实际意义。第一主因子主要涵盖了旅客运输量、地区生产总值、第三产业生产总值、房地产开发投资额、地方财政预算内支出、城乡居民储蓄年末余额、在岗职工平均工资、地方财政一般预算收入、社会消费品零售总额以及货物进出口总额，这些都是经济发展中的硬性指标，可以称作硬经济实力因子。第二主因子涵盖了年末总人口、医院卫生院个数和第二产业生产总值，反映了社会基础服务设施的重要性，可以称作软经济实力因子。第三主因子主要包括高等学校在校学生数，侧重于社会发展的人才方面。

为了更加直观的看出环渤海地区主要城市的经济质量，更加细致的比较分析各个城市在三大公因子方面的优势与不足，本文通过SPSS19.0 软件进行了因子得分分析，如表4 所示。

其中，GS（General Score）表示经济质量的综合得分，本文采用方差贡献率作为权重来模拟计算各市的经济质量分值，GS=61.425%*FAC1+21.043%*FAC2+12.063%*FAC3。GSA（General Score Adjusted）表示调整后的经济质量的综合得分，由于经济质量得分GS出现负值不利于经济引力的计算，本文对其进行了平移和缩放，即GSA=（GS+1）*2。

从表4 可以看出，北京市在第一因子得分中占据明显优势，说明其经济实力硬性指标良好，天津市在第二因子得分中占有绝对优势，说明其经济发展软实力良好，而济南的第三因子得分最高，说明其人才充裕且质量高，这与实际情况也是相符合的。从总体经济质量得分来看，北京市分值最高，这也表明了其在环渤海经济圈主要城市中的核心地位，天津市得分紧随其后，具备主要辅助城市的经济实力。除此之外，大连、青岛、沈阳得分相对偏高，成为小范围区域发展中心的可能性极大，而石家庄、太原和呼和浩特的综合得分较低，其各项经济质量指标还有待加强。

（二）经济距离的计算

通常来看，距离是指时间或空间尺度上的相隔长度。本文研究了大量文献资料，发现很多学者在引力模型中采用的距离变量是用铁路线距离作为度量的，而事实上随着道路网络以及现代交通工具的发展，交通便捷地方的空间距离已不具备可比性，若直接采用铁路线距离进行计算，会产生结论与实际情况拟合度不理想的局面。也有些学者在此基础上对距离进行修正，如根据城市间交通运输状况差异采用通勤距离计算，或对不同的交通运输方式采用不同的权重加以修正。由于本文研究的是空间经济学角度的经济距离，不仅应该包括两地的实际地理距离，还应该包括实现两地地理距离的货币成本。所以本文在以前研究的基础上，通过设定地区间各种运输方式的标准时速，采用不同运输方式实际往来地区间的时间来表示实际地理距离，采用各种运输方式实际往来地区间的票价来表示货币成本，如表5 所示。

由表5 可以看出，大连市距北京市的经济距离最高，达到了25.73，青岛次之，为16.70。大连到北京和沈阳到北京的实际地理距离相近，但是其经济距离却相差甚远。这说明地区间的空间距离与影响地区间经济引力的“距离”变量不具有必然相关性。因此，在制定促进区域经济一体化政策时，应把交通作为重要的参考方面，充分考虑区域间的路网结构等多种制约因素。

表5 环渤海经济圈主要城市经济距离测算结果

表6 环渤海经济圈主要城市经济引力测算结果

（三）结果分析

通过对环渤海经济圈9 个主要城市经济质量和经济距离的模拟与测度，根据经济引力模型计算出北京市对其他8个城市的经济引力如表6所示。通过对表6的数据的分析可以得出以下结论：

第一，环渤海地区已经形成了以京津两个直辖市为中心，大连、青岛等沿海开放城市为扇面，以沈阳、济南、太原、石家庄、呼和浩特等省会城市为区域支点，构成了中国北方最重要的集政治、经济、文化、国际交往和外项型、多功能的密集的城市群落。在全国和区域经济中发挥着集聚、辐射、服务和带动作用，有力地促进了本地区特色经济区域的发展。在国际经济中心不断向亚太地区转移的大趋势下，环渤海地区蕴藏着巨大的发展潜力。

第二，从经济引力指标的计算结果来看，天津市遥遥领先，达到了21.631，石家庄次之，达到了3.458，说明在国家战略推动下京津在一定程度上实现了双城联动发展，京津冀一体化成效显著。要打破定势，优势叠加，竭力配合，着力推动三地经济继续朝着目标同向、措施一体、作用互补、利益相连的路子走下去。同时从经济引力表也可以看出，大连和青岛分别为0.369 和0.588，这反映出大连、青岛等沿海城市在环渤海经济圈一体化建设中仍处于劣势地位，区域经济联系需要不断加强。

第三，本模型的优势与不足。模型的优势在于引力模型运用到经济学研究当中，有很好的现实意义，模型各因素都有经济学的内涵。同时，经济质量的测定采取主成分分析的方法，相对于只是采用人口、GDP来衡量地区经济质量方法更为完善。但是，本模型也存在不足之处，本模型的计算结果是静态的，然而实际运用当中，随着时间的推移各个城市和地区的经济质量、经济距离都会发生变化，因此建立一个基于时间序列的面板数据模型是十分必要的，在以后的研究当中，会针对该不足加以改进。

环渤海经济圈经济一体化发展的政策建议

本文运用经济引力模型对环渤海经济圈主要城市的经济引力进行了测算。根据测算值的差异可以看出，经济引力随经济距离增大而衰减的效应仍很明显，由此可见，加强环渤海地区的一体化程度尚有发展空间。

（一）运用国家宏观调控政策进行统一规划

统一规划不仅包括基础设施的规划，还包括产业结构的区域整合以及中心城市的规划。通过基础设施的统一规划，可以避免大规模重复建设，减少不必要的资源浪费。比如石家庄机场和天津机场建成之后，客流量很小，航班次少，机场利用率很低，投入和产出严重不成比例。统一规划还应该重视产业结构的区域整合。例如北京作为我国首都，应该重点发展金融业、商贸物流业、信息以及高科技产业，天津则应该发挥滨海新区的区位优势，在发挥通信产业这一优势产业的基础之上大力发展制造业，山东地区可以依托现有资源，发展海洋化工、轻纺等产业，各产业合理分工，达到资源最优配置。另外，要充分发挥中心城市的带动作用，不仅要依托北京和天津，还要重视离京津较远的山东地区，通过中心城市青岛的发展带动整个山东半岛。

（二）加强区域间的协调合作

环渤海地区各省市可以组建一个环渤海合作机构，构建一体化发展机制，加强相互沟通和协作，加强政策协调。例如可以就主要基础设施建设和使用、筹建重大项目的信息，建立合理的产业分工与合作等定期进行信息交流。加强区域合作也亟需建立一体化市场体系。如可以建立一体化的金融体系、人力资源体系、就业管理服务网络体系等，完善信息技术共享平台，加强流动人员信息系统建设。强化一体化公共服务，加强教育、医疗、文化和社会保障等公共服务对接共享，促进公共服务一体化。总之，依据充分合作的原则，坚持以市场为主导，政府推动，按照循序渐进、突出重点、先易后难的要求，加快构建协同发展机制，提升整个京津冀地区的整体实力和综合竞争力。

（三）加快企业发展步伐

充分发挥环渤海地区开放性程度高的优势，吸引外资企业进驻，优化产业升级。针对环渤海地区工业产品附加值低的现状，引入先进科技成果，引进人才，加大研发资金的投入，加强产研一体化，努力提升产业附加值。同时，加强环渤海地区中小企业之间的战略合作，金融机构及政府部门应该加大对中小企业的资金支持，促进行业创新。同时，中小企业自身也应该加强兼并、合作等方式，壮大自身实力，提高竞争力。

总之，环渤海经济圈必须抓住经济发展的机遇，努力迎接挑战，积极参与区域经济合作与市场竞争，对内可以辐射和带动广大腹地经济发展，对外可以参与国际经济合作，使环渤海地区尽快发展成为高度现代化的经济区。

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