基于空间自相关的珠海市经济网络中心性探究

北京师范大学珠海校区 李坤熹

十九大强调：“中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。由此可以看出，即使我国经济进入发展新时期，但是发展“不平衡”的矛盾仍然显著。这种不平衡体现在“领域不平衡，区域不平衡，群体不平衡”。对区域发展不平衡的定量研究，可以更好地率定区域间的经济规模以及中心性差异，从而为各城市的发展以及区域的整体发展提供更加精确的建议。

一、数据与方法

（一）研究区域

广东省是中国经济大省，位于我国大陆最南部，与福建省、江西省、湖南省、广西壮族自治区接壤，与香港、澳门特别行政区为邻,，全省共有广州、深圳、佛山、东莞、中山、珠海、江门、肇庆、惠州、汕头、潮州、揭阳、汕尾、湛江、茂名、阳江、韶关、清远、云浮、梅州、河源21个地级市。根据2016年的统计数据，广东常住人口为10999万人，城镇人口占总人口的比例达到69.2%，GDP为80845.91亿元，人均GDP为72787元，广东省人均GDP高于全国人均GDP的332.31%。

（二）年鉴数据

各项指标的统计数据来自于广东省统计年鉴，数据统计年份为2016年，数据总共有人均生产总值、第三产业增加值指数、城镇人口比例、进口总额、外商投资总额、人均消费支出、发展与研究经费、地区生产总值、施工面积以及R&D经费投入10个指标，用于计算城市经济指标的综合得分。由于各指标的单位不同，在进行综合得分的计算前，需要对原始数据进行标准化以将量纲去除。

（三）路网数据

网络中心性的引力系数计算，要求对各节点间的距离构建成本距离矩阵，而广东省内城市间的经济要素流动大部分依靠公路进行，因此本研究基于Open Street Map（OSM）的高速公路路网数据构建距离矩阵。

（四）空间自相关

一般来说，相关性是对两个变量以上衡量相关程度，而对于单变量在空间分布上的相关性分析则称为空间自相关。空间自相关的常用指标是全局或局部莫兰指数，指数数值越大，说明该变量的空间异质性越强。通过空间自相关分析，能够确定某个因素在区域范围内的变化关系，其计算公式为：

其中zi为因素与其平均值的偏差，wij为要素的空间权重矩阵，n为要素的数量，S0为空间权重的总和。本研究使用GeoDa软件，实现全局以及局部莫兰指数的计算。

（五）网络中心性

探究城市在空间角度的联系不同于单纯对城市进行等级划分，它比传统的城市体系研究更加注重城市与城市之间的“关系”。而这种关系从社会网络的视角分析就是点与点、点与线、线与线共同构成一个关系网络。网络中心性作为中心性的一种依旧反应城市规模分布，但它更加侧重于对中心城市在城市网络中的评价[1]。网络由结点和密度等多方面构成，由于计算难度限制，许多学者在指标和模型选择上采用了简单的引力模型或修正的引力模型测算，计算结果往往较为片面。本文采用了赵维良提出的网络中心性计算公式，从城市联系度、节点中心性和网络中心势三个方面探究网络中心性的计算模式[2]。

其中pc、nc和nd分别为城市联系度、节点中心性和网络中心势。而节点中心性则与城市间联系度Rab有关，其计算公式为：

其中为引力系数，Ga和Gb为两个城市各自的地区生产总值，为两城市的距离，分别为两城市各自的城市流强度，城市流强度的计算公式为：

其中N为城市功能效益，即单位外向功能量产生的实际影响。E表示城市外向功能量，与城市区位熵有关，城市功能效益以及城市外向功能量的计算方式分别为

其中i代表城市，j代表产业，W代表工资，G代表总从业人数。

随后便可以基于城市联系度得到各城市的节点中心度，其计算公式为：

有网络的地方就有网络密度，城市之间的密集程度越大，城市群的紧凑度就越高，城市便具有更强的联系度。因此，为了更加全面地测度网络中心性，还需要引入网络中心势和网络密度。网络中心势度量整个网络的紧凑性，表示区域内城市网络体系中各城市联系度的集中程度。结合奥尔巴赫的位序－规模理论，用城市位序与联系度回归系数的倒数来表示网络中心势。分布越平坦，等级性越少，城市网络中心势越高；反之，网络中心势越低。本研究基于广东省高速路网数据进行OD成本矩阵构建，得到21个地级市之间的道路距离作为城市联系度的距离，将距离作为统计表输出，然后计算网络中心势，城市位序以及城市联系度均已知，对以上两个指标进行对数形式的拟合，对回归的自变量系数取倒数即得到网络中心势。

网络密度代表了城市网络体系中节点与节点之间、节点与边的联系紧凑度，是网络凝聚力的总体表现。城市网络密度表示城市在空间维度的集中程度，也可以体现信息交通、资金技术、产业劳动力等各种要素在城市网络的集中程度，网络密度的计算公式为：

其中nd为网络密度，R为城市联系度，s为区域面积。

二、结果分析

基于城市联系度、节点中心性和网络中心势计算广东省各个地市的网络中心性的综合得分，珠三角为高值区，向外中心性整体呈现辐射减少的趋势，粤东的中心性要高于粤西地区，粤东的汕头市和粤西的茂名市为局部高值区。将中心性结果进行多元聚类，得到9个区分类别。对于珠海市的网络中心性，可以看到其所处的珠江口西岸地区中心性整体均较低，意味着珠江口西岸城市在城市网络的产品输出能力较弱，知识密集型产业尚未形成大规模的集聚。

根据广东省的网络中心度，与传统的主成分分析结果存在较显著差异的是一些城市的中心性增加，并且整体的空间自相关指数减小，空间差异不明显，但仍然呈现一定的弱集聚效应。此外还可以发现了一些制造业发达的城市网络的网络中心性也较主成分分析得到的中心性更高，如茂名、揭阳等[3]。对于网络中心性而言，除了考虑常规的经济指标外，还考虑到城市间的基础产业以及交通网络的影响。结合广东省目前整体呈现的产业迁移，珠三角的制造业有很大一部分外迁至其他地区，形成珠三角地区“知识密集产业对外输出高”，其余地区“劳动密集产业对外输出高”的格局，因此全省网络中心度均质性较传统中心性更强。这也反映了中心地理论忽视了制造业发展对城市发展的作用[4]。珠三角的其他城市由于劳动力成本以及土地成本较低，往往会吸引发达地区饱和的制造业资源的投资，成为重要的制造业基地，并由此带动城市的发展，而传统的中心地理论无法解释这种发展。

对网络中心性的综合得分进行空间自相关分析，得到的全局莫兰指数以及局部莫兰指数结果如图1所示，从全局莫兰指数的结果（图1（a））得到广东省所有地市的网络中心性呈现微弱的正向自相关，从LISA集聚图得到东莞、清远两市为显著的高值区内部的低值中心，而茂名市为低值区内部的高值中心，珠海市没有呈现显著的中心趋势。

图1 广东省网络中心性自相关特征

根据空间自相关的结果，珠海市在珠江口西岸城市群中没有呈现出较高的中心性。尽管在人均经济数据上珠海领先于粤西各个地市，但是在经济要素流动上没有表现出相应的极化效应，而使得粤西城市群网络中的经济中心向西偏移。

三、讨论与结论

由上面的中心性综合得分以及网络中心度分析，可以发现目前珠海市的城市经济存在以下两个方面的问题：

（1）自身的城市体量过小，难以支撑与珠三角地区其他核心城市的R&D支出，也难以招收同样体量的投资规模，并且自身发展战略也限制了当前城市的发展，更多的是凭借高比例的第三产业占比，使得城市的整体中心性在整个广东而言处在一个相对靠前的位置[5]。而基础设施、产业研发制造以及城市交通网络等中心性都处在靠后的位置，这也意味着城市未来发展的后劲不足。

（2）尽管珠海市有较高的城镇人口比例以及第三产业占比，这两个理论上都属于区域发展级的经济特点，但是珠海市的经济要素并没有在周边地区之间实现双向流动，这也是珠江口西岸城市未能形成中心性的高值集聚的体现，与更大一级中心地并没有构成聚集，形成次级甚至同级的中心地。

针对以上两个问题，对珠海市的发展情况提出以下建议：

（1）与江门市协调形成节点，促进珠江口西线发展

由于珠海自身的城市实体规模限制，珠海市的，而江门市拥有较高的基础设施因子排位，说明江门市具备较为优良的产业基础，并且江门市市为珠江口西岸网络中心性的高值地区，说明江门市具备基础产业输出能力以及交通区位条件，以上这些条件正好能够与珠海市城市发展当前的短板相互补，同时江门也能够借助的珠海区位优势以及产业进行产业转型升级，接入大湾区核心区域的要素流动网络，加深珠江口西岸城市群的一体化。

（2）加强与广州深圳的联系，实现珠江口西岸与东岸的中心性集聚

由于中山的服务因子排位较高，得出其产业应该处在劳动密集型产业向知识密集型产业的转型期，尽管从地理位置来看中山为广州市周边的次级中心地，级别较珠海更高，但是显然珠海市的产业结构决定了中山的服务功能无法满足珠海当前的需求，因此珠海需要借助更加方便快捷的交通线网，以便在城市网络空间上实现与更高级中心地的影响范围要素流动。而以及完成的广珠城规、港珠澳大桥以及现在进行的深中、深珠通道等跨市域交通设施的建设，也一定程度的说明了珠海与更高级中心地形成集聚的可行性以及必要性。

（3）保持并发扬城市特色，形成城市景观服务的中心地

珠海当前的“花园城市”定位，对城市绿地的大面积保留，对重污染工业的限制，对于城市化进程较完善的大湾区乃至整个广东省而言，反而拥有了生态绿地服务的中心地的潜力[6]。并且当前珠海对社区体育公园的建设以及“城市走廊”以及城市步道、城市绿道的大力建设，大大提升了绿地的生态服务价值，加上珠海本身具有的旅游业基础，以及近年来长隆、美高梅等旅游品牌的入驻，对于周边城市而言具有很强的旅游（文化价值密集）产品的输出作用。依托并保持旅游业以及城市绿地建设的基础，大力发展旅游业，打造城市名品，可以大大提高珠海市可以在城市网络的文化消费中心性，同时吸引入驻的人口也能够对珠海市的其他中心性起到正向的推动作用。

本研究以广东省的各城市经济水平发展不均衡为研究切入点，以中心地理论为基本分析框架，使用网络中心性以及空间自相关的方法对广东省内各个地市的联系度进行分析，最后重点分析了在当前区域联系度的条件下珠海市在广东省内的发展现状以及发展前景，得到以下结论：

（1）广东省的网络中心性以珠三角为高值区，向外整体呈现辐射减少的趋势，珠三角以西地区中心性小于珠三角以东地区的中心性。

（2）广东省所有地市的网络中心性呈现微弱的正向自相关，东莞、清远两市为显著的高值区内部的低值中心，而茂名市为低值区内部的高值中心，珠海市没有呈现显著的中心趋势。

（3）珠海市当前自身的城市体量过小，并且没有与珠江口西岸城市形成较好的经济联动机制协同发展。