山东省县域多中心格局时空演变分析

李莉妃 常军 吴凡

摘要：随着经济全球化和城市化进程的加快，多中心区域发展模式正在取代单一城市，成为参与国际竞争和分工的基本单元。本研究从人口、经济以及综合发展水平的角度，采用空间基尼系数、引力模型等方法，评估了2001-2016年山东省县域单元的多中心时空演化格局。研究发现，①山东省人口多中心格局基本形成了济南-淄博-潍坊-青岛-烟台连线的人口多中心分布格局。②山东省各县域经济联系越来越密切，到2016年初步形成了由青岛市黄岛区领头的东部地区及济南市历下区领头的鲁中区域两大集聚区铺排开的网络格局。③山东省整体发展水平不断提升，区域发展差距不断缩小，2016年基本形成了青岛、烟台、济南等多中心发展格局。在未来发展中，山东省应加强整合省内各地资源，形成合理的产业分工，加強企业间分工协作，推进区域一体化建设，实现省内协同互补可持续的多中心空间发展模式。

关键词：多中心;空间格局，时空演变;县域;山东省

随着经济全球化趋势的不断加强和城市化进程的加速推进，多中心城市作为区域高度工业化和城市化的产物[1]，正在逐渐取代城市成为了参与国际竞争和分工的基本地域单元[2]。近年来，多中心城市区域发展模式在推动区域形成合理的空间组织结构、促进区域协调发展、提高区域竞争力的作用越来越突出。因此，研究多中心城市发展模式对于促进区域可持续发展具有有重要意义[3]。

在全球化和信息技术推动下，多中心性的城市区域发展已成为西方国家高度城市化地区的空间结构特征[4]。西方关于多中心城市区域的研究较早[8，9]，现已有深厚的理论和实践基础，研究重点主要集中在多中心城市区域的概念内涵[4]、测度和实证研究[8]以及在城市规划中的应用[9]等方面。有国内学者对西方多中心城市相关研究进行了评述[2，3]，总结了国外多中心城市规划建设的经验[10， 11]。也有学者分别基于形态[12]、功能多中心[13]、交通流[14]、社交媒体的人口流动[15]等不同角度对多中心城市区域进行研究。

目前，关于多中心城市的研究区主要集中在发展水平较高的城市或者城市群，对于处于初步发展阶段或正在发育的省域城市群研究较少，基于县域尺度为单元的研究更少。山东省在2005年确立了以济南-青岛为双核心的山东半岛城市群发展战略，但近年来，随着烟台、淄博、潍坊、东营等城市迅速发展，双核心发展战略已难以概括山东省空间发展格局。因此，为了进一步明确山东省多中心发展格局进和趋势，本文以县域尺度为研究单元，从人口、经济以及综合发展水平等角度，分析了山东省多中心格局时空演变特征，以期为山东省顺应时代发展潮流，做大做强省会，以中心城市促进多中心城市区域的发展提供决策基础信息。

1研究区与数据来源

山东省作为我国经济与人口大省之一，拥有独特的经济历史地位。山东半岛城市群地处我国黄河中下游及环渤海地区，是我国城市密集区之一，也是我国参与东亚区域合作的重要战略阵地。山东省作为国家首个新旧动能转换综合实验区，从人口和经济角度测算山东省多中心发展程度，有利于山东省明确各城市发展定位，促进山东半岛城市群抓住机遇，实现多中心城市群高质量发展。

鉴于山东省行政区划有所调整，本文以2016年山东省县级行政区划为标准，将山东省划分为137个县域单元。并参考已有研究，将其划分为鲁东（青岛、烟台、威海、潍坊）、鲁中（济南、淄博、泰安）、鲁西北（东营、滨州、德州、聊城）、鲁南（菏泽、济宁、枣庄、临沂、日照）[16]四个分区。综合国内外测度区域多中心的相关研究，兼顾指标的统一性和数据的可获取性，本文从经济规模、产值密度、效益、居民消费、建设投资、人口规模等方面构建了多中心测度指标体系（表1），从经济、人口及综合发展水平等方面来测度山东省多中心发展情况。数据主要来自2002-2017年《山东统计年鉴》、《中国县域统计年鉴》，其中缺失数据以山东省各市的统计年鉴进行补充。

2研究方法

2.1空间基尼系数

城市人口的多中心性一定程度上反映了区域多中心发育程度[12]。因此，采用修改后的空间基尼系数[17]，将县域空间面积数据引入，可以更好地衡量山东省人口的地区集聚程度，反映山东省人口多中心格局的时空演变。公式为：

式中，表示山东省人口空间基尼系数，表示i县域单元人口占省总人口的比例，为该县域面积占省总面积的比例。

2.2引力模型

引力模型可以反映各城市相互作用的强度和城市功能的多中心性。本文采用引力模型，计算县域间的经济总量的空间相互作用强度，公式为：

2.3县域综合发展水平测度模型

主成分分析法是一种通过降维技术综合几个变量来替代多个变量，并且使新变量尽可能代替原来的信息量的统计方法。各指标间可能存在相关性过高的问题，为了减少对计算结果的影响，本文利用主成分分析法将个观测变量重构为个综合变量，利用熵值法赋予各主成分权重，计算各县域综合得分，从综合发展水平视角分析各县市多中心发育程度。

3山东省县域尺度多中心测度分析

3.1人口多中心

空间基尼系数取值范围为0-1之间，越接近1说明要素的空间集聚情况明显，越接近0则要素在空间分布越均匀。研究发现，2001-2016年，山东省人口空间基尼系数虽然有小幅增长，但都接近于0（表2），说明人口未集聚在少数县域，而是存在着多个人口集聚区。

为了进一步验证山东省存在多个人口集聚区，本文绘制了人口密度三维曲面图（图1），Z值越大说明该地人口密度越大，人口分布越集中。从图中可以看出，2001-2016年，大部分县域人口密度都在增大，峰值高差逐渐缩小。青岛的市北区、市南区、黄岛区，济南的历下区、槐荫区，淄博的张店区，烟台的芝罘区和潍坊的奎文区一直都是峰值区，说明了这些县市的人口密度较大。山东省基本上形成了济南-淄博-潍坊-青岛-烟台连线的人口多中心分布格局。

3.2经济多中心

本文根据研究区域引力值的数据特征，将其划分为四个等级（图2）。2001年山东省内各县域间的联结线非常少，并且都在一二等级，表明县域间的相互联系十分微弱。2006年省内二级联结线明显增多。2011年省内三级联结线明显增多，在鲁中地区、青岛市附近形成了两大网状区;四级联结线开始出现，其中包含了2001年的滕州市-邹城市联结线，另外新形成济南“市中区-历下区-历城区-章丘区”和青岛“胶州区-黄岛区”及“城阳区-市北区”两线。2016年三级联结线的两集聚区在内部增强的基础上，两区域间的联结力度也在增强，聊城市及威海市附近也出现了联结趋势;四级联结线方面，以黄岛区为中心呈现“爪式”发展状态，联结至莱州市、莱西市、诸城市等，另一方面，发展起来的以张店区为中心的淄博市内“h型”联结线成型。

到2016年，山东省初步形成了由青岛市黄岛区领头的东部地区及济南市历下区领头的鲁中区域两大集聚区铺排开、由“市南区-市北区”、“滕州市-邹城市”两颗明星点缀“线”的层次格局;而鲁西北、鲁东威海等地由于缺乏发展轴线的辐射带动，联结线较为稀疏，整体发展较为滞后，说明济南市对鲁西北带动作用较弱;引力中心青岛市在鲁东地区与东北向的潍坊、烟台部分县有相对比较密集的联结线，与东方的部分烟台县区、威海联结线较为稀疏，一定程度上说明了青岛的辐射带动作用有待增强。

3.3县域综合发展水平与多中心测度

利用主成分降维法，本文提取了出3个主成分（累积贡献率都达85%以上），采用熵值法确定了3个主成分的权重（表3），计算了个县域综合发展水平。本文将各县市综合发展水平划分为5个等级（表4），采用分级设色法绘制了不同年份各县区综合发展水平空间分布图（图4），以便对其时空演变进行纵横向的分析。

2001-2016年，绝大多数的县域单元综合发展水平呈现快速上升趋势，综合实力不断增强（表4）。一半以上的县市由低水平发展到了一般及以上水平，说明了山东省绝大多数县市的社会经济发展呈优良态势。综合发展较低水平的县市数量呈先增加后快速下降的趋势;较高及以上水平县市由2001年的10个增加到2016年的47个，充分体现了山东省整体综合实力的不断提升，地区间差距不断缩小，多中心发展趋势越来越明显，这与山东省政府积极响应国家发展县域经济的号召，在不同时期制定科学政策，大力扶持乡镇企业发展是密不可分的。

山东省县域综合发展水平空间分布（图4）表明，2001-2016年，山东省由零散分布几个综合发展较高水平的县域引领发展到连成一大片较高水平及以上的县域共同发展的空间分布格局。一般水平和低水平之间的县域加速追赶，山东省的总体水平在不断提升，区域之间发展越来越趋向多中心的发展模式。2001年城阳区、崂山区综合水平最强，龙口市、张店区、周村区、荣成市、文登区次之;经过15年的发展，2016年山东省形成了青岛、烟台、济南、淄博、东营、威海等多个发展水平较高、综合水平较强的多中心格局，其中临淄区、历下区、垦利区及广饶县发展尤为迅猛，综合实力提高较快。

4结论与讨论

本文从人口、经济以及综合发展水平等角度，利用空间基尼系数、引力模型和主成分分析等方法，对山东省多中心时空演变格局进行定量化实证研究，得到结论主要包括：1）山东省基本形成了济南-淄博-潍坊-青岛-烟台连线的人口多中心分布格局;2）山东省初步形成了由青岛市黄岛区领头的东部地区及济南市历下区领头的鲁中区域两大集聚区铺排开、由“市南区-市北区”、“滕州市-邹城市”两颗明星点缀“线”的网络格局;这些地市分别辐射鲁中、鲁东、鲁南等地区，但辐射作用的强弱存在地区差异;3）到2016年，山东省基本形成了青岛市、济南市、威海市、淄博市、东营市、烟台市等发展水平较高、综合实力都较强的多中心发展格局。

目前，山东省多中心发展格局已逐步形成，但仍存在着很大的发展空间。目前，山东省存在着地区产业发展同质化、未形成合理的产业分工，产业集群竞争力不强等问题，在一定程度上促进了山东省内市县呈现出多中心发展的格局。未来山东省应抓住国家新旧动能转化战略、黄河流域生态保护和高质量发展战略和强省会时代的历史机遇，加大中心城市科技创新力度，发挥市场配置资源的决定性作用，有效整合省内各地资源，形成合理的产业分工，加强企业间分工协作，推进区域一体化建设，形成有足够竞争力的半岛城市群，实现省内协同互补可持续的多中心空间发展模式。

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基金项目山东省大学生创新创业训练计划项目（S202010445202）。

作者简介李莉妃（1998- ），女，汉族，广东始兴人，本科生，主要从事GIS技术应用研究，2982616429，2982616429@qq.com通讯作者，常军（1975-），男，汉族，山东枣庄人，博士，副教授，主要从事遥感与GIS应用研究，524667884，changj@163.com。吴凡（19），男，汉族，山东泰安人，本科生，主要从事GIS技术应用研究，2449131922，wufanmoral@163.com