北部湾经济区城市一体化研究——基于引力模型和城市流强度模型的比较分析

南宁市勘测设计院集团有限公司 卢基严

2008年1月16日，国家批准实施《广西北部湾经济区发展规划》，国家发改委强调到：广西北部湾经济区是我国西部大开发和面向东盟开放合作的重点地区，这正式将北部湾经济区提升到国家战略的高度。因而对北部湾经济区进行研究，具有重要的现实意义。在交通地理学中，我们通过对区域交通运输情况的描述，能够揭示区内经济结构的空间联系和区际物质联系的内在规律，同时在当前，学术界对于区域间的这些联系与规律的研究非常重视，因为加强区域经济空间联系能够极大提升区域与国家的竞争力[1]。然而，我国对于区域空间的联系起步较晚，在20世纪90年代后才得到较大的发展，利用的方法主要有重力模型[2]、城市流强度模型[3-6]、引力模型[7]、基于O-D联系网络的GIS空间分析法,而关注的区域多位于东部，对于西部地区关注不足，并且缺少多种方法间的比较。因而本文试图从理论上通过利用和比较一般引力模型与城市流强度模型对北部湾城市间空间联系研究的结果，以得到加强北部湾城市间联系和促进北部湾城市一体化的政策措施，从而为西部地区城市一体化发展提供借鉴。

一、研究区域概况

广西北部湾经济区（以下简称“北部湾经济区”）地处我国沿海西南端，主要由南宁、北海、钦州、防城港四市和玉林、崇左两个市物流中心“4+2”所辖行政区域组成，陆地国土面积4.25万平方公里（不含玉林、崇左），而紧邻的北部湾面积接近13万平方公里，比渤海面积略大，属于新生代的大型沉积盆地，沉积层厚达数千米，蕴藏丰富的石油和天然气资源。2015年末该经济区总人口2356万人，以占全区不到1/5的土地、1/4的人口，创造了将近一半的自治区生产总值以及2/5的财政收入，具有经济总量大，人口多的特点。该地区拥有北海、钦州、防城港三大港口，傍山面海，旅游资源十分丰富，沿边沿海区位和政策优势明显，因而肩负着带动、支撑西部大开发战略的重任。

二、城市群城市流强度内涵及模型构建

（一）一般引力模型构建

区域科学和区位论中经常使用的基本引力模式如下：

式中:Iij是i,j两地之间的引力;Mi,Mj分别为i,j两地的人口规模;Dij为i，j两地的距离；b为距离摩擦系数；k为经验常数。

由于距离摩擦系数b的选择一直存在争论，而根据顾朝林，庞海峰[2]等的研究发现，b值大小与引力覆盖的区域大小以及引力分布能揭示的多大尺度的空间相互作用情况有关。当b取1时，可以近似地揭示国家尺度的城市体系空间联系状态，当b取2时，能近似地揭示省区尺度的城市体系空间联系状态。

而根据焦鹏飞，张凤荣[8]等人关于县域中心村空间布局的研究，经验系数k一般取1。

因而本文选取的一般引力模型中，距离摩擦系数b取2，经验常数k取1。

（二）城市流模型构建

城市流强度是区域城市间相互联系中城市外向功能（集聚与辐射）所产生的影响量，其公式为：F=N·E（1）。其中F为城市流强度，E为城市外向功能量，N为城市功能效益，即各城市间单位外向功能量所产生的实际影响。

根据指标的可获取性及代表性原则，采用城镇从业人员数作为城市功能量的度量指标,而由于城市的外向功能量受到区位熵的影响，所以我们首先要计算i城市j部门从业人员区位熵Lqij，公式为：

式中Gij为i城市j部门从业人员数量；Gi为i城市从业人员数量；Gj为全国j部门从业人员数量；G为全国从业人员数量。其中，Lqij＜1，由于其从业人员在该城市中所占比重小于整个地区的比重，故不存在着对外服务功能，外向功能量Eij设置为0，而Lqij大于1的部门，除满足自身需求外，能够为区域内其他城市提供服务，故：

最后,将每个城市所有部门的外向功能量相加,得到每个城市总的外向功能量Ei。

对于i城市的功能效益Ni，采用人均从业人员的地区生产总值来表示，即：

则i城市的城市流强度Fi为：

其中，Ki为i城市外向总功能量占总功能量的比例，反映了i城市的总功能量的外向程度，称为城市流倾向度。

（三）指标选取与数据来源

在使用一般引力模型时，学者们往往倾向于使用城市GDP或城市人口来计算城市的吸引力，因而本文针对这两种数据所产生的城市吸引力都进行了研究。虽然北部湾经济的铁路建设已经取得了巨大进步，但高铁在整个区域内还未形成完整的架构，对城市吸引力的形成还起不到太大的影响，因此本文主要采用对区域内交通影响较大的高速公路的距离作为城市之间的距离来进行研究。

此外，由于先前笔者已经就北部湾经济区的城市流强度进行过研究，因而本文的城市流强度数据主要由先前的研究获得。笔者主要根据徐慧超，韩增林等人关于中原经济区的研究，将第二产业中的制造业和建筑业加入计算城市流强度所需数据中，以更全面地反映城市空间联系水平[9]。

两个模型而所获取的基础数据主要来自于“十二五”末年2015年的《中国城市统计年鉴》以及广西壮族自治区统计年鉴。本文主要选取了2015年北部湾经济区6个核心城市的制造业、建筑业、交通运输、仓储和邮政业、批发和零售业、金融业、房地产业、科学研究、技术服务和地质勘查业、教育业的全市城镇从业人员、全市城镇总从业人员人数、全市GDP以及全市人口数据。

三、结果分析

（一）研究结果

1.一般引力模型

通过表1所示的2015年北部湾经济区的城市吸引力结果，我们发现，以GDP作为标准进行计算的城市吸引力比以城市人口作为标准进行计算的城市吸引力具有更大的数值，这说明在北部湾区域内，城市GDP大小对于城市的吸引力水平有着更大的影响力。

表1 2015年北部湾经济区的城市吸引力结果

同时我们还能发现，以南宁为中心的城市吸引力具有最强的稳定性，南宁对区域内的其他各城市都有着很强的吸引力，对钦州的吸引力最大。而从北部湾沿岸三个港口城市的相互联系来看，钦州与防城港间的吸引力最大，两者由于相距不远，城市间相互联系最强，而北海与其他两市间的吸引力系数最小，城市间联系还有待加强。而就北部湾经济区内的两大物流中心崇左和玉林而言，其二者与区域内其他城市尤其是与北部湾沿岸三个港口城市的吸引力系数较小，还需要大力发展交通基础设施，以承担起区域内的物流运输职能。

2.城市流强度模型

依据城市流强度计算公式，结合源数据，计算可得出北部湾经济区6个城市2015年城市流强度数值。我们在以下表格发现，北部湾经济区中南宁的城市流强度最大，且与区内周边城市的差距较大，其以强大的经济实力成为区域的中心城市，且与周边城市的联系很是紧密，然而各城市的发展水平差距明显，城市一体化水平较低。此外，我们还能发现处于发展第一梯队的南宁与其他城市的相对差异相当大，而第二梯队的玉林与第三梯队的钦州、北海以及第四梯队的防城港、崇左的差距则相对较小。这表明南宁需要加强与周边城市的联系以求协同发展，提升城市一体化水平。而与一般引力模型的结果相比较后笔者发现，城市吸引力系数大的城市其城市流强度往往也更大，当然，由于城市流强度还与本地发展的产业以及过往城市发展水平有关，因而两个模型间的联系还不能呈现较好的相关关系。（表2）

表2 北部湾经济区6个城市2015年城市流强度数值

（二）区位熵分析

区位熵的高低能够反映一个部门专业化水平的高低及其外向功能量的强弱。在表3中我们看到:在北部湾经济区中，南宁市的外向服务部门经过一段时间的发展，在2015年区位熵全部大于1，说明该市的外向功能有了长足的进步，具备了一定的辐射效应，可将其发展成为各产业综合发展的大型集聚与辐射中心城市。这一结果与南宁市作为北部湾经济区的核心城市的地位相符，而其他各城市在个别产业部门的区位熵仍有小于1的情况，这表明北部湾经济区的一体化进程正在稳步推进，南宁市还需要进一步加强其对外辐射带动的作用。北部湾经济区内各城市各主要外向服务部门的区位熵值普遍偏小，相对较好的是建筑业、金融业、科学研究、技术服务和地质勘查业和教育业，但外向性功能仍然不够突出，特别是代表第三产业的其他3个产业相对滞后，说明区内各产业的发展还不够均衡，第三产业的优势还不够明显，中心城市辐射带动能力有待提高，周边城市的综合实力有待加强。而与一般引力模型比较后我们能够发现，对其他各城市都有着较高吸引力的城市其外向服务部门特别是交通运输、仓储和邮政业的发展情况较好，外向性比较突出。

表3 各城市区位熵

四、小结

可以说，由于南宁作为自治区的首府，拥有极强的政治、经济、交通、教育等方面的强大优势，故而城市发展较区域内的其他城市要快，对其他城市也具有最强的吸引力，这样的趋势在当前看来仍会继续保持下去；

玉林是广西壮族自治区东南部地区的政治、经济、文化中心，是广西的侨乡和最大的内燃机生产基地，因而其各个外向服务部门都具有较大的外向功能量，甚至其教育业的区位熵比首府南宁还要庞大，因此其发展水平也较除南宁外的其他城市要高，但我们要看到2015年玉林的金融业、交通运输业、教育业的各项数值相当疲弱，这说明玉林在这些方面的相对优势正在被削弱，因而与其他城市的差距在缩小，其迫切需要改善自身的交通运输条件和创造更好的投资环境。

而随着北部湾经济区的设立和不断发展，钦州和北海在其各项外向服务部门都取得了长足的进步，交通运输业也有了较大发展，又由于具有政策的支持和沿海的优势，其城市吸引力在不断增强，进一步发展的空间还很大。

对于最后一个梯队的防城港和崇左而言，具有不同的情况。防城港由于身处北部湾核心区内，其拥有良好的港口和发展外向服务部门的良好基础，城市的交通运输在2015年有着很高的发展水平且具有发展的后发优势，因而近年来发展势头迅猛，对于区域内其他各城市的吸引力很强；而崇左市虽然具有沿边的政策优势，但由于该市地形起伏大，位于丘陵地形区，因而交通运输的发展面临一定困难，过往的发展水平也偏弱，因而城市的吸引力不强，在区域内的发展处于落后的态势。

根据以上分析，北部湾经济区城市间的联系有待进一步加强，而提高城市的一体化水平需要中心城市与周边城市的相互配合。南宁作为区域内的中心城市，需要充分发挥自身的带动作用，将自身拥有的资源与周边城市更好的分享，特别是科研和教育业的支持以及金融等方面的帮助。而玉林要充分利用其临近广东的优势，更好地将适合自身发展的产业转移进来，并充分发展交通运输业，以更好带动本区域的发展。而面向东盟和更大区域的环北部湾城市钦州、北海、防城港要充分把握住发展的机遇，以教育业、交通运输业和金融业为龙头，将自己的外向服务部门支撑起来。而崇左市应积极寻求其他城市在资金、技术上的帮助，并积极寻求进一步发展自身交通运输业的投资，以寻求自身问题的解决。