基于引力模型的云南省州市经济联系演化分析

徐远月

(云南师范大学地理学部，云南 昆明 650500)

一、引言

城市发展是区域经济发展的一个重要体现，城市之间的资源、要素流动，产业集聚、转移与扩散，以及城市与城市之间产业结构和经济增长变化，城市之间的经济空间格局所产生的相互联系与作用，是区域经济发展带来的结果。城市在发展过程中由于与周围其他区域在商品、劳务、在资金、技术和信息方面的交流，会产生空间相互联系。

关于城市空间的经济联系，国外学者做了大量的理论研究和实例论证，如赫希曼的极化－涓滴效应、弗里德曼的核心－边缘理论、布鲁克菲尔德的相互依赖理论等，都从理论上阐述了城市作为区域经济发展的产物在空间上的演化与发展规律。20世纪20年代，牛顿的万有引力学说被应用到经济问题研究中，探究城市发展的相互联系，从而奠定了万有引力在城市空间联系的理论基础。之后国内大量学者都将引力模型用于区域经济发展、城市群研究中。而后随着研究视角和研究方法不断拓展，空间自相关分析、社会网络分析、断裂点模型等定量方法都被用于城市经济空间联系研究中。如赖洁瑜将修正的引力模型与社会网络分析法相结合，研究粤港澳大湾区城市群经济增长空间联系；唐明珠等将空间自相关和引力模型用于探讨闽三角城市群经济空间联系；赵正等在研究京津冀城市群经济联系的同时，用断裂点方法分析了城市空间经济联系的影响因素；在研究尺度上，学者们在国家尺度、省域尺度、城市群尺度、市域尺度和县域尺度等研究了区域的空间结构特征。

近年来，随着西部大开发和“一带一路”建设不断推进，云南省作为面向南亚、东南亚辐射中心的战略地位不断凸显，城市建设取得长足有效的发展，但就城市化水平和城市发展质量而言，云南省在全国排名是靠后的，更别提与东部沿海发达省份相比。本文选取2011年、2015年和2019年三个时间段跨度近十年的数据来研究云南省城市综合质量及其空间联系的演变，为云南省区域经济协调发展提供理论基础与科学依据。

二、研究区概况

云南省位于我国西南地区，外与缅甸、老挝、越南接壤，内和广西、贵州、四川、西藏相连，总面积约有39.4万平方公里，全国排名第八。常住人口有4800多万，2020年地区生产总值24521.90亿元，全国排名第18，人均可支配收入23295元，全国排名第28。云南省下辖8个地级市(昆明市、曲靖市、玉溪市、丽江市、普洱市、保山市、昭通市和临沧市)，8个自治州(德宏傣族景颇族自治州、怒江傈僳族自治州、迪庆藏族自治州、大理白族自治州、楚雄彝族自治州、红河哈尼族彝族自治州、文山壮族苗族自治州和西双版纳傣族自治州)。

根据2020年城市商业魅力榜，昆明属于二线城市，曲靖、红河和大理属于四线城市，其余12个州市均属于五线城市。云南属于山地高原省份，山地占全省面积的84%，高原占全省面积的10%，山间坝子占全省面积的6%。复杂的地理环境条件造成交通通畅度受限，云南处于中国西南边陲，位于云贵高原上，群山连绵，修建道路难度大、成本高，限制了云南省的经济发展，同时也限制了各城市之间的沟通交流。此外第一产业比重高，二、三产业比重低，阻碍了城市之间物流、人才流、资金流、信息流等要素的交换和连接。

三、数据来源与方法

(一)指标选取和数据来源

为了全面地测度云南省各城市的综合质量得分，建立包括两个层面的评价指标体系，一级指标包括区域规模、经济发展和社会发展三个层面，二级指标参见表1，数据来源于«云南省统计年鉴»(2012、2016、2020)，各州市间距离选取两城市间交通出行所用的最短时间，一部分是铁路所花时间，一部分是城市间选择航空出行的时间或公路出行的时间，数据来源于铁路12306、去哪儿旅行。

(二)研究方法

1.熵值法

可以通过计算熵值来判断某个指标的离散程度，指标的离散程度越大，该指标对综合评价的影响越大。

(1)数据标准化

式中，

x′

为

i

城市的第

j

个指标的数值，max、min分别代表数值的最大值和最小值。

(2)确定权重

式中:

θ

表示年份，共有

r

个年份，

r

＝3；

i

表示城市，

n

为城市个数，

n

＝16，

y

表示第

θ

年城市

i

的第

j

项指标的权重。(3)计算第

j

项指标的熵值

(4)计算第

j

项指标的差异系数

(5)求单个指标的总权重

(6)计算综合质量得分

式中，

S

为第

θ

年城市

i

的综合质量得分。

2.引力模型

采用引力模型量化州市之间的经济联系强度可以较好呈现理想状态下省会对地州城市经济的辐射带动力，同时也可以反映出地州城市对省会扩散的吸纳程度以及与其他州市相互作用的强度。

式中，

R

为两城市间经济联系强度；

K

表示城市

i

对

R

的贡献率，

G

、

G

分别为

i

、

j

城市的GDP；

D

为两城市间交通路网的最短时间距离；

S

、

S

分别为

i

、

j

城市的综合质量；

b

为摩擦系数，取

b

＝2。

四、云南省州市经济空间联系分析

(一)云南省州市经济空间结构演变

建立州市综合质量评价指标体系如表1所示。

表1 州市综合质量评价指标体系

运用ArcGIS自然断点法对16个州市经济质量各项指标的得分进行可视化处理(表2)。从区域发展看，除昆明外，各州市得分较低、分差较小。如2019年得分第二的曲靖分值为0.04715，第三的昭通为0.03993。经济发展指标整体变化较大，少数州市发展很快，且州市之间的差距逐步拉大，如2011年位居第一的昆明得分是0.38180，第二曲靖市得分0.06658，位居第三的玉溪市得分0.05700，而2015年三者得分分别为0.56858、0.09743和0.10567。社会发展指标得分与经济发展指标得分有类似特点，但变化强度稍缓，如2011年居前三位的昆明市、曲靖市和红河州分别得分是0.07686、0.04777和0.04013，到了2019年三者的得分进一步上升至0.14656、0.07131和0.06424。2011年至2019年，除昆明和曲靖一直保持第一第二的位置，其他州市在区域发展、经济发展和社会发展的得分排名有所波动，这也显示出各州市在区域规模、经济发展和社会发展3个方面变动幅度较大，中心城市的实力发生较大变化，发展差距在逐步拉大。

表2 云南省城市经济发展质量的空间演变

从综合质量的总得分来看(表3)，除个别州市外，三个年份的变动较大。昆明(1)，玉溪(4)、丽江(14)和西双版纳(13)排名没变之外，其余州市的排名均上下波动。如2019年红河排名上升至第二，曲靖下跌到第三。2011年、2015年和2019年昆明市得分不断上升，由约0.51增长到0.74再到0.98，而其他州市的得分虽然均有增长，但增长幅度不大，突出昆明市作为省会城市的中心地位和综合实力。近年来，红河州经济发展迅速，旅游业带动相关产业的发展，综合实力不断增强，2019年排名超过曲靖位于全省第二。德宏排名上升也较为迅速，依靠边疆优越的政策和边贸发展，综合实力不断增强。上述分析表明:以滇中四个核心城市(昆明、红河、曲靖、玉溪)为中心的区域空间结构已经基本形成，区域空间结构也正在由“增长极”向“点—轴”空间结构演变，四大中心城市辐射带动效应不断增强。

表3 不同年份城市综合质量得分与排序

续表

(二)城市间的空间经济联系强度演化

由表4可以看出，2011年云南各州市经济两极分化严重，经济联系差异明显、特征显著。昆明作为省会城市，对各个地州的辐射带动力强，各地州对省会扩散的吸纳程度以及与周边城市相互作用的强度较弱。其中，昆明对昭通的辐射带动能力最强，引力值超过0.5，其次是对大理的辐射能力也较强，对曲靖、玉溪等滇中城市的辐射功能尚未发挥，对怒江的辐射功能最弱，引力值低于0.001。地州对昆明及周边城市的空间联系强度整体较弱，仅有保山和文山对昆明市的吸纳程度较高，与其他城市相互作用的强度就表现出联系不强的特点，怒江和迪庆对包括昆明在内的城市的吸引作用均很弱，这与其本身经济发展水平、交通距离、基础设施建设等方面有关。

表4 2011年州市间相互经济联系强度

由表5可知，横向上，各城市对外联系强度的地域分异特征明显，其联系强度以昆明—曲靖—玉溪—红河为出发点，向四周逐渐递减。2019年，昆明对滇中城市的辐射带动功能显现，受益于昆明作为省会城市发挥的辐射作用、聚集作用和带动作用，近年来大理和昭通发展迅速，相比而言对怒江的辐射能力则仍然较弱。各州市对外联系程度总体上以昆明为核心向四周递减，其中滇中城市曲靖、玉溪和红河与昆明的联系强度增强。而丽江、版纳、德宏向外联系强度仍然较低，对昆明的辐射作用没有表现出明显的吸纳力。纵向上，综合来看相较于2011年，2019年昆明对各城市的辐射范围不断扩大，辐射带动能力增强。对昭通的引力值减小，对曲靖、玉溪等城市的引力值变大，而曲靖、玉溪等滇中城市对昆明的辐射作用也表现出积极的反应和吸纳。随着国家“一带一路”倡议的实施，滇中城市群面向南亚东南亚开放的区位优势进一步凸显，迎来了快速发展的战略机遇期，而城市群间的联系也不断加强。

表5 2019年州市空间经济联系强度

五、结果与讨论

研究结果显示:①云南省州市的城市综合发展质量存在严重的两极分化特征，昆明的发展情况远远领先于省内其他州市，并且大多数城市的发展质量很低、发展水平很不均衡。②就空间联系强度而言，一是州市间的经济联系总体较弱，主要表现在省城中心城市与州市之间、各地州城市对其他地州城市上，而各地州城市之间及边远州市与中心城市之间的联系十分薄弱；二是16个城市对外联系强度的地域分异特征明显。昆明以省城中心城市的优势成为引力强度较大的城市具有明显的单极化发展优势，但同时存在无法带动边远城市、集聚效应和辐射带动功能不强的局限性；另一方面，地州城市中曲靖、玉溪等依靠滇中城市群的优势对昆明的辐射作用具有较强的吸纳能力，而其他的边缘、中小城市缺乏引力，导致其与中心城市之间的发展水平差异过大，城市之间的引力强弱关系出现断层。

综上所述，本文认为促进云南省各城市的长期健康、稳定发展，最重要的是加强各城市之间的交流与协作。基于研究结论，提出以下几点建议:第一，充分发挥核心城市的枢纽作用。继续发挥昆明作为省城城市的枢纽作用，同时充分考虑其他城市的比较优势，注重发挥省城的辐射带动作用，缩小城市间发展的不平衡状态，进而促进城市群整体发展质量的提升。第二，强化滇中城市群的引领带动作用，促进昆明主城区和滇中新区的融合发展，总体形成“中心引领、协同支撑”的空间布局。第三，积极培育新城市群，明确城市群不同功能区的发展重点，探索差别化发展途径。加快沿边城市、滇西城市和滇东北城市群建设，深化昭通、文山等城市与滇中地区的建设步伐，并且提升滇中对沿边城市的带动作用。第四，密切各州市之间的沟通协作。加强各城市在基础设施、社会服务以及产业发展等方面的沟通协作，实现城市之间的互补互促；同时降低城市发展中存在的行政壁垒，减少信息流、资金流、物流、人才流等要素在城市间的流动阻力。