京津冀城市群经济网络结构分析

杨伟肖 ， 孙桂平,2 ， 马秀杰 ， 靳立霞

(1.河北师范大学 资源与环境科学学院，石家庄 050024； 2.河北省环境演变与生态建设实验室，石家庄 050024)

京津冀城市群经济网络结构分析

杨伟肖1， 孙桂平1,2， 马秀杰1， 靳立霞1

(1.河北师范大学 资源与环境科学学院，石家庄 050024； 2.河北省环境演变与生态建设实验室，石家庄 050024)

分析京津冀城市群经济网络对京津冀协同发展具有重要的指导意义。从综合经济实力和交通联系2个方面分析了经济网络的节点与线路，采用社会网络分析法研究经济网络的结构，以剖析其经济网络空间结构的现状特征。研究结果表明，京津冀城市群的经济网络处于起步阶段，中部联系紧密区的经济网络最为紧密，南部联系稳定区的经济网络初具雏形，北部联系薄弱区的经济网络尚未形成。基于经济网络中存在的问题，提出优化经济网络的建议。

节点；线路；经济网络；京津冀城市群

0 引言

在经济全球化进程不断加快的背景下，城市群的快速扩张与区域融合具有迅猛之势[1]。中国区域发展新一轮的调整战略将京津冀协同发展上升为国家战略，明确指出京津冀城市群要以建设世界级城市群为目标。21世纪是区域经济发展网络化的时代。目前，国外学者对区域经济中的各类网络进行规范化的定义和描述，并运用复杂网络理论研究网络的形成与演化，分析知识、技术等要素在网络中的流动和扩散[2-4]。与此同时，基于空间分析法和网络分析法对城市群空间结构开展的实证探索成为国内学术界的研究热点[5-7]。研究对象既包含了航空网、陆地交通网等具体而实际的显性网络，也包含了贸易、经济、产业等隐性联系网络。研究主要从区域铁路交通、综合交通体系、产业功能联系等角度来构建空间网络，但均未摆脱引力模型的束缚。学者们已经意识到引力模型的缺陷并不断对其进行改良，试图将交通因素融入其中，但仍难以真实地揭示城市间的经济网络结构特征[8-15]。而一些学者认为城市间的交通流承载了区域内的经济联系，通过分析铁路和公路的交通流数据，可较为准确地揭示区域的网络结构特性[16-18]。

本研究以京津冀城市群作为研究对象，出于对研究区域行政区划的完整性和统一性的考虑，主要包括北京市、天津市2个直辖市及河北省所辖的石家庄市、承德市、张家口市、秦皇岛市、唐山市、廊坊市、保定市、沧州市、衡水市、邢台市和邯郸市11个地级市。首先，采用因子分析模型和紧密度模型，分别对京津冀城市群经济网络的节点和线路特征进行分析，因子分析模型借助隐性的综合经济实力评价指标，分析节点城市的综合经济实力；紧密度模型借助显性的实测交通流量数，评价节点城市间的网络线路特征。其次，利用社会网络分析法对京津冀城市群的经济网络结构进行分析。最后，结合京津冀城市群经济网络的结构特性，为统筹区域产业布局、协调区域经济分工与合作、突出区域内特色产业及有效的完善区域经济网络提供理论层面的建议。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

采用“点-线-网络”的空间评价模式研究京津冀城市群经济网络，对经济网络节点、经济网络线路和经济网络结构进行测量。

1.1.1 经济网络节点测量。利用因子分析法对经济网络节点的综合经济实力进行定量分析，了解各节点城市建设经济网络的基础条件，构建京津冀城市群经济网络。选取反映城市群各节点城市综合经济实力的指标，主要包含4个一级指标及26个二级指标(表1)。考虑到不同规模城市的可比性，采用人均指标或指数指标。

1.1.2 经济网络线路测量。线路测算主要基于“流”的视角，城市对人流、物流的吸引能力反映城市间的经济联系。据《中国城市统计年鉴2013》统计，京津冀城市群内，公路客运量占客运总量的91.09%，公路货运量占货运总量的81.99%，而铁路、水运和民用航空等运输量较小。显然，公路承载了城市间的主要交通流量，这些交通流量在公路上的分布可以看作经济网络的线路。因此，根据国道和省道观察站观测的城市之间年平均日往返流量数据，测算联系强度和紧密度，以反映京津冀城市群经济网络线路的特征。公路承载了城市群各城市间的主要联系，能清晰地反映日益网络化的经济联系。

表1 节点城市的综合经济实力评价指标Tab.1 The nodes urban’s comprehensive economic strength evaluation index

因此，通过对公路交通流数据的收集和分析，利用ArcGIS的空间分析法来描绘城市间的主要联系方向。

紧密度[14]是反映城市与城市之间交通流强弱的指标，张文尝等[19]定义其公式为：

式中：Hij表示区域i和区域j之间的公路交通联系的紧密程度；Oij，Oji分别表示从i到j和从j到i之间的实测交通流量数；Oi，Oj分别表示i，j交通流总量。以往返流量来计算，Oij和Oji相等，则其公式简化为：

用城市之间的平均日往返流量数据来表示城市之间的联系强度。

1.1.3 经济网络结构测量。应用社会网络分析法，借助Ucinet6软件对京津冀城市群的网络密度进行定量分析[20]。网络密度反映整个网络的联系程度，其公式为：

式中：D为网络密度；k为节点城市个数；d(ni,nj)为节点城市ni，nj之间的联系强度。

1.2 数据来源

测量经济网络节点的指标数据主要来源于《中国城市统计年鉴2013》和2013年国民经济和社会发展统计公报；测量经济网络线路和经济网络结构的数据主要根据2013年京津冀城市群国道和省道观察站观测的城市之间年平均日往返流量数据。

2 研究分析与评价

2.1 经济网络节点分析

利用SPSS软件中的因子分析模型进行分析计算，得到公因子得分及排名和综合经济实力得分及排名(表2)。根据公因子对各个指标的载荷将其命名：公因子1既反映了节点城市政府及人民收入的现状水平及生活质量，又反映了产业构成的经济状况，定义为经济社会因子；公因子2主要反映了样本城市的对外经济状况，定义为经济开放因子；公因子3反映了样本城市的产出效率，定义为经济产出因子；公因子4反映样本城市的空气质量状况和植被覆盖情况，定义为城市环境因子。采用SPSS软件中的聚类分析模型，将13个城市的综合经济实力得分经过聚类，划分为4个等级[21-22]。

表2 公因子得分及排名和综合经济实力得分及排名Tab.2 The common factor scores and rankings and comprehensive scores and rankings

2.1.1 一级节点城市。一级节点城市北京的综合经济实力得分2.00，远高于其他节点城市，属于全国性与国际性影响力中心。结合提取的公因子进行分析，北京在经济社会因子、经济开放因子和经济产出因子上得分均较高，表现为经济规模、产业结构、对外开放程度和生活质量等方面实力突出。主要体现在人均经济量突出和第三产业发达，符合后工业化时期特征。北京的旅游总收入接近4 000亿元，几乎占整个区域的1/2；北京的城市环境因子得分居第6位，在区域内属于中等水平，空气优良天气数为176 d，高于地区平均空气优良天数(132 d)。除此之外，森林覆盖率为37.6%，属于城市群内较高水平。

2.1.2 二级节点城市。二级节点城市有天津、唐山和石家庄，具有打造成省际影响力中心的潜力。天津在经济开放因子上得分最高，其中人均固定资产投资(8.9万元/人)和投资外向度指数(2.10)均为最高，说明天津在固定资产投资、吸引外商直接投资上具有很强的优势；经济社会因子得分居第2位，反映了天津在人均经济规模、产业结构和部分生活质量方面的实力较强。唐山在经济产出因子上得分最高，其中人员产出率指数和财政产出率指数均为最高，货运周转指数仅低于天津，说明唐山在经济产出效益方面具有较强的优势；唐山在经济社会因子、经济开发因子和城市环境因子上均居第5位，整体发展较为均衡。石家庄在经济社会因子、经济产出因子和经济开放因子上得分较高，而城市环境因子得分居第9位；空气优良天气数仅为45 d，属于城市群内空气质量较差的城市，森林覆盖率为27.92%，属于城市群内的中等水平，生态环境成为石家庄的发展短板。

2.1.3 三级节点城市。三级节点城市有保定、沧州、秦皇岛、邯郸和廊坊，可视为地区影响力中心。保定在经济社会因子和经济开放因子上处于较高水平，但其经济产出因子和城市环境因子得分较低。沧州在经济社会因子、经济产出因子和城市环境因子上的得分均为中等水平，而经济开放因子得分较低，主要表现在沧州的旅游外向度指数和旅游吸引指数最低，旅游资源及景区缺乏吸引力。秦皇岛在城市环境因子上得分较高，经济开放因子和经济社会因子得分一般，经济产出因子得分仅高于张家口，说明秦皇岛在经济产值、旅游吸引、社会保障、教育投资以及生态环境等方面具有较明显的优势，其森林覆盖率最高(43.5%)，有209 d空气质量优良，仅次于张家口和承德。邯郸位于京津冀城市群的最南边，在经济产出因子和经济社会因子上得分处于中等水平，在城市环境因子和经济开放因子上得分较低，说明其对外经济状况、植被覆盖情况和空气质量状况较差。廊坊素有京津走廊上的明珠之称，受京津辐射带动影响，在经济开放因子上排名居中，而经济社会因子排名较低，总体上表现出经济发展、公共服务和环境质量现状水平一般，客运周转指数和货运周转指数较低。

2.1.4 四级节点城市。四级节点城市有承德、衡水、邢台、张家口，综合经济实力均较弱。承德在城市环境因子上排名第1位，在经济产出因子和经济开放因子上均处于中等水平，经济社会因子得分最低，说明承德的植被覆盖情况和空气质量状况在城市群内处于优势地位，而各项反映经济现状的指标都表现较差。衡水在经济社会因子和城市环境因子上的得分分别居第9，10位，经济产出因子和经济开放因子得分分别居第11，13位，说明其对外经济状况在整个城市群内最差。邢台与衡水的综合经济实力相似，在经济社会因子、经济产出因子、经济开放因子和城市环境因子上的得分均较低，尤其是植被覆盖情况和空气质量状况最差。张家口综合经济实力得分最低，在经济社会因子、经济开放因子和经济产出因子上得分均较低，而在城市环境因子上得分较高，说明张家口在经济产值、社会消费、三产比重、旅游吸引、社会保障、教育投资以及信息联系等方面均处于较低水平，而生态环境处于优势地位，全年优良天气数高达285 d，是石家庄的6.33倍。

2.2 经济网络线路分析

如果将城市群内的节点城市两两相连，会出现78个城市对，为便于观察经济网络线路的主体结构，在ArcGIS软件中仅把联系强度前10位的线路与紧密度前20位的线路分别反映在图中。联系强度反映城市群内实测交通流量数最多的线路，紧密度反映节点城市之间联系紧密程度较高的线路。

2.2.1 联系强度分析。联系强度居前10位的线路主要呈梭形结构分布在城市群的中部地区(图1)，分别为北京—天津、北京—唐山、北京—廊坊、石家庄—唐山、天津—唐山、北京—保定、北京—石家庄、唐山—秦皇岛、天津—廊坊、天津—保定。而位于北部地区的张家口和承德以及南部地区的衡水、沧州、邢台和邯郸均未出现在前10条线路中，说明这6个节点城市与其他城市之间的联系强度整体较弱。在这10条线路上，聚集了城市群内30%的交通流量，说明城市间的联系强度存在不均衡性，表现为中部地区联系强度较高，南部地区和北部地区联系强度较弱。

图1 京津冀城市群联系强度(前10位)分布Fig.1 The contact intensity (the top ten) distribution of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

2.2.2 紧密度分析。紧密度位于前10位的线路主要呈放射状结构分布在中部地区(图2)。与联系强度相比，这10条线路在空间上覆盖范围较广，网络结构不突出，具体表现在北京—张家口和北京—沧州这2条线路的联系紧密程度高于北京—石家庄、天津—保定，说明交通流量数多的线路构成经济网络的骨架，联系紧密程度高的线路构成经济网络的脉络，二者之间应该相互衔接与配合，才能使整个城市群的空间结构更加完善。紧密度位于前20位的线路更明显地呈现出以北京和天津为交叉点向外发散的空间网络结构(图2)。与前10位的线路相比，增加了天津—保定、北京—衡水、邯郸—邢台、天津—沧州、北京—石家庄、石家庄—秦皇岛、北京—秦皇岛、北京—邢台、天津—衡水、邯郸—衡水10条线路。空间上表现为网络结构进一步向南扩展，中部地区线路的联系紧密程度最高，南部地区次之，而北部地区缺乏联系程度紧密的线路。

图2 京津冀城市群紧密度(前20位)分布Fig.2 The tightness (the top twenty) distribution of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

2.2.3 经济网络线路分析。京津冀城市群的经济网络线路主要集中分布在中部地区，表现为北京、天津、唐山、石家庄这些节点城市间的联系强度与紧密度都较高，开始形成经济网络线路的框架。但总体来看，经济网络中联系强度和紧密度的空间分离还较为突出，并没有构成交通流量与联系紧密程度密切相连的经济网络线路结构。表现在位于北部地区的承德还没有高联系强度的线路与主要的经济网络线路相连接；而南部地区的衡水、邢台和邯郸等节点城市虽处于京津辐射的紧密联系中，但尚未形成南部地区相互交错的线路联系。

2.3 经济网络结构分析

根据Ucinet 6软件的运算结果，2013年京津冀城市群经济网络密度是7 384，标准差为4 775，说明整个网络的联系程度较高[23]。用线宽表示整个网络的疏密程度，得到京津冀城市群网络拓扑图(图3)。如果将联系强度的临界值设定为0(图3a)，即认为只要城市间存在交通联系，都在网络拓扑图中体现出来。虽然城市群的网络密度较高，但整个网络的疏密程度存在差异，说明城市群的网络联系程度具有不均衡性。为了更清晰地表现城市群经济网络发展的不均衡特点，将联系强度的临界值设定为5 000(图3b)。调整临界值之后，经济网络结构的不均衡性凸显。其中，部分地区的联系程度好，网络结构发展较为成熟，包含北京、天津、石家庄等节点城市；而部分地区处于较为孤立的地位，整体联系程度差，尚未形成网络结构，主要包含张家口和承德2个节点城市；其余地区的联系程度处于中等水平。

图3 京津冀城市群网络拓扑图Fig.3 The network topology of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

3 经济网络分析及完善建议

3.1 经济网络分析

结合“点-线-网络”3个方面的内容，京津冀城市群可划分为3类(图5)。(1)中部联系紧密区，是城市群内的经济网络成熟区。包含北京、天津、廊坊、唐山、保定和沧州6个节点城市，位于京津冀城市群的中心。该地区呈现出以北京和天津为集聚核心的经济网络结构；具有较高的网络联系程度，经济网络线路最为密集；涵盖了3个高级节点城市，北京的综合经济实力远高于其他节点城市。在城市群内对其他地区的辐射带动作用突出，是城市群内经济网络发展最为成熟的地区。(2)南部联系稳定区，是城市群内的经济网络发育区，包含石家庄、邢台、邯郸和衡水4个节点城市，位于京津冀城市群的南部。地区内呈现出简单的线性结构，以石家庄为中心与中部地区联系紧密，自身尚未形成相互交错的经济网络线路，经济联系程度和综合经济实力一般。显然，其内部缺乏具有强吸引力的核心节点城市，整体交通联系量有待提高，受京津辐射的带动作用，经济网络初步形成。(3)北部联系薄弱区，尚未形成经济网络，包含张家口、承德和秦皇岛3个节点城市，位于京津冀城市群的北部。此地区呈现出无线路连接的点状结构，仅秦皇岛与中部地区联系紧密，而承德处于绝对孤立的状态。在经济网络结构中处于较为孤立的地位，表现为经济联系程度最为疏松，综合经济实力最弱，与其他节点城市之间的联系紧密度最低，经济网络结构尚未形成。

图5 京津冀城市群经济网络现状图Fig.5 The status quo of economic network in Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

综上所述，京津冀城市群经济网络的发展尚处于起步阶段，网络结构的不均衡性突出，有待进一步地完善以实现区域内互惠互利的协同发展。

3.2 完善经济网络的建议

3.2.1 重点打造核心区，优化特大城市职能。作为城市群经济最为集中的地区，将北京、天津、唐山和廊坊视为核心区。重点打造核心区来带动周围城市乃至更大空间范围的经济发展。北京应疏解部分经济、教育、医疗等职能到周边节点城市，全面增强核心区实力，以在更高层次上参与全球分工为发展目标；天津第二产业比重突出，应以转变经济发展方式和调整产业结构为主线，以建设国际港口城市、北方经济中心为发展目标[24]；唐山应加强与其他节点城市之间的联系，继续以产业聚集区建设为载体，加快构建现代产业体系；廊坊位于网络最核心紧密区域，应以承接首都功能转移、产业外溢为重点统筹布局，打造生态型城市和园区经济。

3.2.2 发展冀南增长极，完善经济网络结构。积极发展石家庄，打造京津冀城市群南部增长极。随着高铁时代到来及航空、高速公路快速发展，充分发挥石家庄的交通区位优势，构建以其为中心距京津及周边省会城市“1 h交通圈”；围绕生物医药、电子信息、先进装备制造等产业，重点鼓励支持战略性新兴产业，以迅速成长为冀南地区的增长极。在冀南地区的经济联系中，石家庄应发挥省会地位、交通枢纽及物流中心等优势，带动邢台、邯郸和衡水等城市的发展，增强冀南地区经济网络的密度，达到缩小南北区域差异、完善经济网络结构的目的。

3.2.3 推进区域协调发展，提升河北整体实力。围绕新形势下的京津冀城市群协同发展战略的实施，强化产业错位发展的理念[25]，实现城市间的密切协作与分工，以提升区域产业整体竞争力。在注重保护生态环境的基础上，秦皇岛、唐山、沧州的沿海地区尤其是曹妃甸区和渤海新区，主要承接京津重化工业转移；石家庄、邯郸、邢台和衡水重在吸收京津高端产业制造环节、一般制造业整体转移以及战略性新兴产业发展模式；廊坊和保定依托首都第二机场的发展，与北京共建临空经济区；张家口和承德依托自身地理区位及环境优势，与京津共同打造文化旅游、高端休闲、健康养老等服务业基地。这有利于加快京津冀城市群产业结构调整、区域资源配置优化和实现区域经济社会协调发展。

4 结语

采用城市间的实测交通流量数表示城市间的经济联系，完全放弃引力模型对经济网络线路的研究，能够更全面、准确地反映出节点城市间的主要经济联系状态。将节点城市的综合经济实力、节点城市间的交通流以及网络结构的特性测度融入到网络分析中，力求全面、客观地评价经济网络，为以后从经济层面进行城市群的网络化分析提供实证借鉴，对于定量研究区域经济网络也具有积极的作用和重大的现实意义。

[1] 顾朝林.城市群研究进展与展望[J].地理研究,2011,30(5):771-784.

[2] Batten D F.Network Cities:Creative Urban Agglomerations for the 21st Century[J].Urban Studies March,1995,32(2):313-327.

[3] Castells M.The Rise of the Network Society[M].Cambridge,M.A.:Blackwell Publishers,1996.

[4] 桑曼乘,覃成林.国外区域经济研究的一个新趋势——区域经济网络研究[J].人文地理,2014,29(3):28-34.

[5] 年福华,姚士谋,陈振光.试论城市群区域内的网络化组织[J].地理科学,2002,22(5):568-573.

[6] 刘承良.中国大陆物流经济联系空间结构实证分析[J].经济地理,2004,24(6):826-829,868.

[7] 汪淳,陈璐.基于网络城市理念的城市群布局——以苏锡常城市群为例[J].长江流域资源与环境,2006,15(6):797-801.

[8] 乔旭宁,杨德刚,毛汉英,等.基于经济联系强度的乌鲁木齐都市圈空间结构研究[J].地理科学进展,2007,26(6):86-95.

[9] 姜海宁,陆玉麒,吕国庆.江浙沪主要中心城市对外经济联系的测度分析[J].地理科学进展,2008,27(6):82-89.

[10] 朱顺娟,郑伯红.城市群网络化联系研究——以长株潭城市群为例[J].人文地理,2010,30(5):65-68,31.

[11] 李响.基于社会网络分析的长三角城市群网络结构研究[J].城市发展研究,2011,18(12):80-85.

[12] 韩会然,焦华富,郇恒飞,等.皖江城市带空间经济联系的网络特征及优化方向研究[J].人文地理,2011,31(2):92-97.

[13] 赵渺希,魏冀明,吴康.京津冀城市群的功能联系及其复杂网络演化[J].城市规划学刊,2014(1):46-52.

[14] 周一星,胡智勇.从航空运输看中国城市体系的空间网络结构[J].地理研究,2002,21(3):276-286.

[15] 杨丽华,孙桂平.京津冀城市群交通网络综合分析[J].地理与地理信息科学，2014,30(2):77-81.

[16] 方大春,杨义武.高铁时代长三角城市群交通网络空间结构分形特征研究[J].地域研究与开发,2013,32(2):52-56.

[17] 朱桃杏,吴殿廷,马继刚,等.京津冀区域铁路交通网络结构评价[J].经济地理,2011,31(4):561-565，572.

[18] 史雅娟,朱永彬,顾高翔.基于公路交通流量的中原城市群网络结构特征[J].中州大学学报,2013,30(1):9-13.

[19] 张文尝,金凤君.空间运输联系——理论研究、实证研究、预测方法[M].北京:中国铁道出版社,1992:69.

[20] 汤放华,汤慧，孙倩，等.长江中游城市集群经济网络结构分析[J].地理学报,2013,68(10):1357-1366.

[21] 周一星,张莉，武悦.城市中心性与我国城市中心性的等级体系[J].地域研究与开发,2001,20(4):1-5.

[22] 孙桂平.河北省网络城镇体系研究[M].石家庄：河北人民出版社,2013.

[23] 刘军.整体网分析讲义:UCINET软件实用指南[M].上海:格致出版社,2009.

[24] 祝尔娟.京津冀一体化中的产业升级与整合[J].经济地理,2009,29(6):881-886.

[25] 刘立平,穆桂松.中原城市群空间结构与空间关联研究[J].地域研究与开发,2011,30(6):164-168.

Economic Network Structure of Beijing-Tianjin-Hebei Urban Agglomeration

Yang Weixiao1, Sun Guiping1,2, Ma Xiujie1, Jin Lixia1

(1.College of Resources and Environment Science, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050024， China; 2.Hebei Key Laboratory of Environmental Change and Ecological Construction, Shijiazhuang 050024, China)

In order to promote the coordinated development of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration’s economy, respectively from comprehensive economic strength and transport links to analyse the economic network nodes and lines, using social network analysis to analyse the economic network structure. Then, the paper studies the economic network of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration. The study finds that the economic network of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration stays in the initial stage, most closely-linked the economic network has formed in the central area of the region, steadily-contacted economic network has taken shape in the southern, network has not yet form in northern area. Finally, based on the analysis of the problems existing in the economic network, the paper put forward the suggestions to optimize the network to promote the coordinated development of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration.

node; line; economic network; Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

2015-04-29；

2016-02-05

河北省社会科学基金项目(HB12YJ048)；河北省高校重点学科建设项目；河北师范大学重点项目(L2015Z05)

杨伟肖(1990-)，女，河北石家庄市人，硕士，主要从事区域开发与城市规划方面的研究，(E-mail)yangweix1990@163.com。

孙桂平(1966-)，女，河北盐山县人，教授，硕士生导师，主要从事经济地理、区域开发与城市规划方面的研究，(E-mail)sunny8366@126.com。

K928.5

A

1003-2363(2016)02-0001-05