丝绸之路经济带建设背景下西北五省（区）主要节点城市产业结构空间差异分析*

任海军，张虎平

（1.兰州大学丝绸之路经济带研究中心，甘肃兰州730000；2.兰州大学经济学院，甘肃兰州730000）

受历史、地理等因素的影响，中国与中亚地区之间形成了一个“经济凹陷带”，丝绸之路经济带西北五省（区）中国段是该凹陷区的重要部分。我国西北五省（区）地理环境相近，是相互联系、相互影响的有机体，五省（区）主要城市沿着陇海兰新铁路线集聚，形成一个交通带状城市群，区域内城市群的发展对区域经济有重要促进作用。而城市群发展的关键在于产业结构的优化、城市功能的互补和经济联系的分工与协作。

因此，科学有效的测度丝绸之路经济带西北五省（区）城市产业结构与分工程度对于协调经济发展，促进丝绸之路经济带建设具有十分重要的意义。

一、文献综述

丝绸之路经济带建设提出后，近两年来，国内经济学界展开了相关研究的新热潮。研究焦点主要集中在三个方面：一是丝绸之路经济带建设的战略构想[1-4]；二是针对丝绸之路经济带对外贸易的具体研究[5-8]；三是针对丝绸之路经济带国内建设的研究[9-13]。

纵观丝绸之路经济带的研究，多为宏观上的战略研究，具体区域性的研究还很薄弱，对于丝绸之路经济带产业分布的研究较为匮乏，尚无关于丝绸之路经济带产业空间结构差异性的研究，因此，探索丝绸之路经济带城市间的产业空间结构差异极为迫切。

而关于产业结构异同的研究方法主要有：相似系数法，从总体上判别两地区产业结构的相似程度，但不能反映出两地区产业结构的内部差别；区位熵法，以区域分工角度衡量某个产业或产品区域专业化的程度，但不能从总体上度量两地区产业结构的相似性。

李学鑫等[14]基于相似系数法和区位法，提出的区位熵灰色关联分析法，对两地区产业结构的总体相似程度，以及地区产业的专业化、比较优势和区域分工的程度都具有可操作性，能够很好地反映区域内产业结构的差异性。产业差异性的实证研究主要集中在长三角地区、中原城市群、长沙城市群等[15-20]区域，但还没有学者研究丝绸之路经济带产业结构的差异性。

二、研究方法

本文采取区位熵灰色关联分析法测度丝绸之路经济带城市产业结构与地域分工空间差异，区位熵灰色关联分析法主要步骤如下：

1.运用区位熵法计算某城市各个产业区位熵Lqik

式中：i表示某城市，k表示某行业，L表示全国（或上级区域）总从业人员数量。区位熵大于1，认为该产业是某城市的专业化部门；区位熵越大，专业化水平越高。

2.使用各城市各产业的区位熵矩阵进行城市产业结构的灰色关联分析

（1）确定母序列与子序列

以丝绸之路经济带22个城市整体的产业结构为母序列，记作X0()k；各城市的产业结构则为子序列，记作

（2）求母序列与子序列的绝对差Δi，并计算二级最大、最小差值

二级最大差值为：

二级最小差值为：

（3）计算关联系数ε

关联系数是第i个子序列与母序列的关联程度，计算公式为：

式中：θ为分辨系数（其取值不影响母序列与子序列的关联度分析），取值范围为（0,1），一般取θ=0.5。

（4）计算灰色关联度

式中：γi表示母序列与子序列之间的相似程度。γi数值越大，表示母序列与子序列的相似程度越高。

为保证统计口径的一致性，本文使用《中国城市统计年鉴》统计的西北城市数据，研究对象涉及西北五省的22个城市，分别为：陕西省的渭南、西安、咸阳、铜川、宝鸡、商洛，甘肃省的天水、定西、兰州、白银、武威、金昌、张掖、酒泉、嘉峪关，青海省的西宁，宁夏回族自治区的银川、石嘴山、吴忠、中卫，新疆维吾尔自治区的乌鲁木齐和克拉玛依，22个城市是西北五省（区）围绕着陇海兰新铁路线的集聚区。产业的划分采用《中国城市统计年鉴》的指标分为19个行业（参见表2注），利用《中国城市统计年鉴》获取2004年和2013年相关数据，对比10年间丝绸之路经济带主要城市产业结构与地域分工的差异与时空变化。

三、实证分析

（一）三次产业结构变化的比较

先来从总体上看丝绸之路经济带西北五省（区）各城市产业结构的异同及变化趋势，衡量指标为各个城市的第一、二、三次产业产值占全市GDP的比重，比较2004年与2013年各个城市的三次产业比重变化量，然后与全国整体水平进行比较，结果见表1，2004年丝绸之路经济带城市产业结构整体和全国的产业结构具有一定的相似性，均为“二、三、一”结构，其中丝绸之路经济带西北城市平均第一（15.65%）、二（50.31%）产业平均比重均超过全国平均水平。至2013年全国产业结构比例已优化为“三、二、一”结构，而丝绸之路经济带城市整体水平仍为“二、三、一”结构，且第二产业所占比重显著增加，达到53.08%，第三产业平均水平35.74%，远低于全国平均水平的46.9%。相应的丝绸之路经济带西北省区城市之间的差异也十分显著，以2013年各城市间产业结构比重来看，第一产业比重超过全国平均水平的达12个城市，最高的定西市第一产业比重占全市GDP的29.41%；第二产业比重超过全国平均水平的达16个城市，最高的仍为克拉玛依市，占全市GDP的76.99%；而第三产业所占比重超过全国平均水平的仅3个城市：西安、兰州和乌鲁木齐。

仅从三次产业占GDP比重进行差异分析过于宽泛，从表1中并不能辨析出产业结构与分工差异的实际情况，各个城市产业发展的专业化程度、分工程度，以及各城市间与整个丝绸之路经济带整体的相似程度都无法得知。为此，必须要从细分产业的路径再次深入比较城市群的产业结构的差异性。

表1 丝绸之路经济带西北五省（区）主要节点城市三次产业占GDP比重对比

（二）丝绸之路经济带城市产业结构的区位熵分析

由区位熵的计算公式（1）可得出表2和表3，比较2004年和2013年丝绸之路经济带城市产业的区位熵可以发现以下特征：

1.区位熵大于1的部门增加较快，主要集中于第二产业和第三产业的基础性部门。对比表2和表3可以看出，与2004年相比，2013年第二产业的四个部门区位熵大于1的城市平均增加了7个，建筑业和制造业城市增加数量最为显著。第三产业中的基础性部门，如：交通仓储邮电业、金融业、房地产业、教育业、卫生社会保障和社会福利业、公共管理和社会组织等6个部门增加较多，平均增加了10个城市，最显著的是卫生社会保障和社会福利行业，增加了12个。

2.产业发展严重不均衡，具有较高区域比较优势（区位熵大于2）的部门主要集中在第一产业、第二产业。从表2和表3中可以看出，第一产业具有区域比较优势的主要集中在甘肃的河西走廊和宁夏的沿黄经济区。第二产业的采矿业集中趋势显著，典型的代表是铜川和克拉玛依，区位熵有显著提高。

3.城市产业区位熵增加显著，但城市间区位熵差异较大。与2004年相比，主要城市区位熵大于1的部门均有所增加，其中西宁由2004年区位熵大于1的5个部门增加到2013年的15个部门，而金昌和克拉玛依至2013年才8个部门区位商大于1。2013年丝绸之路经济带西北五省区22个城市中产业部门区位熵大于1拥有量最多的城市分别为：兰州（18）、西安（17）、乌鲁木齐（17）、银川（16），其中西安是除第一产业和采矿业其他部门区位熵均大于1的城市，产业结构最为合理。

由区位熵的结果可以看出丝绸之路经济带城市产业的区域专业化程度。但是各个城市总体上与丝绸之路经济带产业结构的相似性、不同产业的相似性与产业分工的差异性，仍需进一步研究。

表2 2004年丝绸之路经济带西北五省（区）主要节点城市产业部门区位熵

表3 2013年丝绸之路经济带西北五省（区）主要节点城市产业部门区位熵

（三）丝绸之路经济带城市产业结构的灰色关联分析

由公式（2）分别得出丝绸之路经济带2004年和2013年城市产业结构关联系数矩阵，见表4和表5。进而由公式（3）计算出丝绸之路经济带各城市产业结构的灰色关联度，经排序得表6和表7。

1.丝绸之路经济带各市产业结构的相似性与差异性

以丝绸之路经济带西北五省区为参照系，各城市2004年和2013年与之总体产业结构相似性由大到小排序见表6。

由表6中可以看出，2004年相似性最高的是西宁市，最低的是中卫市，但总体差异不大，关联度均大于0.9；2013年相似性最高的是宝鸡市，最低的仍是中卫市，总体差异也不大，最大离差仅为0.059。与2004年相比，2013年22个城市与丝绸之路经济带相似性总体水平有所下降，2013年关联度最大的宝鸡市（0.951）低于2004年排名第十的商洛市（0.952），两次排名均最低的中卫市关联度下降了0.079。城市间相似性排名10年间的变化大致如下，“上升型”：嘉峪关、咸阳、白银、宝鸡、金昌、克拉玛依、天水、铜川、商洛；“下降型”：张掖、西安、银川、西宁、兰州、吴忠、定西；“稳定型”：中卫、武威、乌鲁木齐、石嘴山、酒泉、渭南。其中，嘉峪关上升最多，升高了17位；张掖下降最多，降低了16位。

表4 2004年丝绸之路经济带西北五省（区）主要节点城市产业结构关联系数矩阵

表5 2013年丝绸之路经济带西北五省（区）主要节点城市产业结构关联系数矩阵

表6 丝绸之路经济带西北五省（区）主要节点城市产业结构的灰色关联度排序

2.丝绸之路经济带不同产业的相似性与差异性

以丝绸之路经济带为参照系，不同产业2004年和2013年与丝绸之路经济带总体产业相似性由大到小排序如表7。

表7 丝绸之路经济带西北五省（区）主要节点城市不同产业灰色关联度排序

由表7可以看出，丝绸之路经济带不同产业的灰色关联度不同，产业布局地域之间存在差异性。2004年关联度最小的是采矿业，关联度为0.821，2013年关联度最小的是第一产业，关联度为0.832，采矿业的关联度倒数第二，关联度为0.858。这与丝绸之路经济带自然地理环境密切相关，矿产资源空间分布差异性大，适合农业发展的土地地域差异性也较大。

从总体上看丝绸之路经济带西北五省区主要节点城市的第一、二产业的差异性增加，如：建筑业和电力燃气及水生产供应业。第三产业关联度相似性逐渐增加，如：交通仓储邮电业、房地产业、住宿餐饮业、科研技术服务和地质勘查业、居民服务修理和其他服务行业。

四、结论及建议

（一）结论

1.丝绸之路经济带西北段主要节点城市10年来产业结构变化的总体趋势：第一产业仍占很大比重，如甘肃省的定西、张掖和武威等第一产业仍占全市GDP的20%以上；第二产业比重显著增加，城市整体上处于工业化的加速期，如商洛第二产业占全市GDP的比重增加了20.21%；第三产业变化较小，22个节点城市10年间平均占GDP的比重仅增加了1.7个百分点。

2.从丝绸之路经济带西北段主要节点城市的区位熵分析中可见，得益于西部大开发战略及其他投资刺激计划的实施，西北五省区基础设施行业的区位熵提高较为明显。但是，不同产业的区位熵差异十分显著，产业结构明显不合理，第一、二产业比例过大，具有区域比较优势的产业集中于第一、二产业，第三产业发展滞后。河西走廊和宁夏沿黄经济区的第一产业区位熵较高，依托矿产资源的城市采掘业区位熵较高，10年间，第三产业区位熵的提高有限，产业结构布局较为合理的集中于五省区的省会城市，其余城市的产业发展严重不均衡。

3.通过对丝绸之路经济带西北五省区主要节点城市的产业机构灰色关联分析，可以得到，各主要节点城市产业结构的发展趋势：各城市差异性开始出现，但变化较小。第一、二产业的地域分工开始显现，同质性发展模式有所改变，但变化不大；第三产业同构性逐渐增加，差异性减小。

具体分析如下：各节点城市灰色关联度“上升型城市”多为资源型或承接产业转移的地区，产业结构开始向均衡方向调整，进而相似性上升。嘉峪关、白银、金昌、克拉玛依第三产业比重2013年与2004年相比分别提高了10.99%、3.77%、8.31%、10.35%，资源型城市开始转型发展；咸阳、宝鸡、天水、铜川和商洛通过西安等地的产业转移，产业结构相似性提高。“下降型城市”主要分两类：一是产业结构成熟后开始差异化发展，如西安、银川、西宁、兰州，分别为各省（区）的首府城市，产业结构较为成熟，其中西安和兰州2013年第三产业比重均超过50%，差异化产业发展开始显现。二是三次产业结构大幅度调整所致，如张掖、吴忠和定西。2013年与2004年相比张掖市第一产业比重下降了近10%，而第一产业的区位熵由3.02变化为11；吴忠市的第二产业中的制造业和电力燃气及水生产供应业分别由0.92、2.25上升到1.53和5.29；定西市的三次产业结构发生了重大变化，第一产业比重下降了11.99%、第三产业比重上升了13.18%。

4.区位熵的灰色关联分析法不仅能测度出各城市的专业化程度、地域分工程度，而且还能定量测度各城市中产业与经济带整体的相似和差异程度。通过区位熵的灰色关联分析法测度丝绸之路经济带西北五省的主要节点城市的产业结构与分工。我们发现22个城市产业结构同构性严重，差异化产业发展思路尚未形成。各城市之间产业分工的差异较小，同质性竞争较为激烈，作为丝绸之路经济带“领头羊”的西安市虽然在除第一产业和采矿业外的所有行业都具有比较优势，但比较优势并不突出，亟待提高其区域辐射中心的作用。

（二）建议

1.随着产业的不断细化，地域分工会逐渐加强，应该结合各市的区位熵大小，选择优势产业重点发展，形成不同类型的城市发展思路，集聚矿产资源型城市一体化发展。例如：陕西应该以铜川为中心集聚采矿业、化学化工制造业等一体化资源型城市发展；新疆克拉玛依市也面临着石油资源开发进入深度阶段，依托石油开采加工制造，做好城市转型。打造综合城市发展，西北五省区要加强省会城市综合能力发展，带动相应周边城市建设，既要结合各自的特点又要均衡发展，建设成为丝绸之路经济带上经济、文化等的重要节点城市。建设农业基地特色城市，河西走廊和宁夏沿黄经济区等自然条件优厚，日照充足，适合特色农业的发展，建设极具特色的农业现代化基地，争取成为丝绸之路经济带上重要的农产品加工与供应基地，等等。

2.各城市及城市群应该谋划好在整体丝绸之路经济带建设中的定位，走差异化发展战略，形成优势互补的地域分工发展，陕西突出旅游业、高新技术产业领头带动发展，甘肃依托战略通道，打造运输、生态旅游保障发展，青海建设成为特色农牧业的“左翼”战略支点发展，宁夏以穆斯林特需产业为主导“右翼”战略支点发展，新疆着重以旅游业、特色林果业、风电产业、贸易港口为主，发挥桥头堡的核心区作用。五省区在新的对外开放战略下，协调一体化的发展格局，形成“合力”优势，发挥“拳头”效应。

3.积极培育丝绸之路经济带的增长极。围绕着增长点形成的点轴系统，会对周边产生辐射和带动作用。西安应该朝着特大城市的方向培育，充分发挥集聚与辐射效应，带动区域发展；兰州、乌鲁木齐等重要节点城市，更应该加快发展步伐，凸显区域交通、经济、文化等中心带动作用，使西北五省区借助丝绸之路经济带建设焕发新活力，实现新跨越。