中部地区三大城市群经济发展差异的实证研究

胡继亮，袁 园

（华中师范大学经济与工商管理学院，湖北 武汉 430079）

长期以来，学者更多关注东部沿海三大经济区之间，三大地带之间，省际之间或者中部和东部城市群之间的经济社会差异和联系，而较少研究中部崛起背景下中部城市群之间差异和联系。基于此，本研究采用绝对差异分析与相对差异分析相结合的方法对中部三大城市群的经济发展水平进行评价，并依据分形理论中的R/S分析法预测城市群间经济差异的发展趋势，最后为实现城市群的协调发展，共同促进中部崛起提出相应的政策建议。中部三大城市群分别为长株潭城市群（长沙、株洲、湘潭、常德、益阳、岳阳、衡阳、娄底）、武汉城市圈（武汉、黄石、鄂州、黄冈、孝感、咸宁、天门、潜江、仙桃）、中原城市群（郑州、洛阳、开封、新乡、焦作、许昌、平顶山、漯河、济源），其地域范围界定为城市社会经济基本情况统计年报制度中解释的全市概念，即地级市的整个行政区域，包括城区、郊区及所辖的县（市）。其中，长株潭城市群采用了“3+5”环长株潭城市群的概念，即以长株潭为中心，以一个半小时通程为半径，包括常德、益阳、岳阳、衡阳、娄底在内的城市群。

一、三大城市群经济发展的绝对差异分析

1.经济规模的比较。长株潭城市群、武汉城市圈、中原城市群是中部地区人口最密集，经济活动最发达的地区，也是其所在省份重要的经济增长极。从人口和土地面积上看，中原城市群人口最多，长株潭城市群面积最大，而武汉城市圈的人口最少，仅为中原城市群的73%，其面积也最小，仅占长株潭城市群的60%；从经济总量上看，中原城市群的GDP与全社会固定资产投资规模最大，长株潭城市群次之，武汉城市圈最小。拥有最少人口和土地面积的武汉城市圈在经济总量上同样处于劣势。2010年全国的GDP总量为403260亿元，武汉城市圈为9635.76亿元，仅占全国的2.4%，长株潭城市群为12558.81亿元，只占3.1%，而中原城市群为13375.36亿元，也只占3.3%。由此可见，中部三大城市群在其所在省份的经济发展中都占据重要地位，但在全国的经济地位不高，整体实力有待提高。

为更客观地反映区域经济发展水平的绝对差异，可以考察1999年～2010年间三个城市群的人均GDP标准差的变化。其中，人均GDP采用当年价格计算。如图1所示，从人均GDP来看，1999年～2004年武汉城市圈人均GDP最高，中原城市群次之，长株潭城市群最低。自2004年以后，虽然武汉城市圈一直保持着对长株潭城市群微小的领先优势，中原城市群却大幅反超了武汉城市圈。2010年中原城市群的人均GDP为32164元，武汉城市圈为30210元，长株潭城市群为31333元，可以看出三大城市群间人均GDP的差距不大，但长株潭城市群的人均GDP已超过武汉城市圈。

（图1）1999年～2010年三大城市群人均GDP

2.三大城市群资本聚集能力的比较。固定资产投资在很大程度上影响着区域经济发展水平。以2010年为例，长株潭城市群的全社会固定资产投资7453.76亿元，比上年增长了32.5%；武汉城市圈完成全社会固定资产投资 6762.67亿元，比上年增长了 30.6%；中原城市群完成全社会固定资产投资9366.28亿元，比上年增长了21.4%。与全国水平相比，2010年中原城市群的全社会固定资产投总额占全国的3.4%，长株潭占2.7%，而武汉城市圈仅占2.4%。

外资的流向一方面受到市场的引导，另一方面也受到区位优势的影响。在外商直接投资方面，从纵向上看，各城市群的外商直接投资自1999年开始大幅度增加；从横向上看，外资流入中原城市群的势头最为迅猛，长株潭城市群次之（见表1）。

（表1）实际利用外商直接投资 （单位：万美元）

3.三大城市群的科技、教育和人才优势的比较。先进的科学技术、强大的教育实力和丰富的人力资源是支撑区域经济持续增长的强大推力。三大城市群的科教资源、人才都主要集中在各中心城市长沙、武汉、郑州。中国社会科学院发布的《2011年中国城市竞争力蓝皮书》中，武汉的人力资本竞争力排名全国第6，科学技术竞争力排名全国第10①中国社会科学院《中国城市竞争力蓝皮书》，2011。。武汉城市圈拥有包括武汉大学、华中科技大学、华中师范大学等在内的69所普通本专科学校，100万在校大学生。各类科研机构106所，国家重大科技基础设施1项，国家级重点实验室13个，在汉中国科学院与工程院院士47名，智力资源和人力资源十分丰富[1]。长株潭三市有各类科研机构近200所，拥有国防科技大学、中南大学、湖南大学等多所高等院校，有国家级重点实验室10个，国家级工程技术中心5个，还拥有袁隆平、卢光琇等45名国家两院院士[2]。然而与前两个城市群相比，中原城市群在科教设施、资源以及人才方面处于相对劣势，缺乏足够的创新潜力。

二、三大城市群经济发展的相对差异分析

1.人均GDP加权变异系数。为剔除人均GDP总体均值的变化对人均GDP标准差的产生影响，有必要引入加权变异系数的概念来考察三大城市群经济发展水平相对差异的变化。加权变异系数采用各地区的人口进行加权，是衡量地区间相对差异的重要指标。其计算公式为：

式中，xi为i区域的人均GDP，x¯为样本均值；pi为各区域的人口数，p为各区域人口之和。CVw值越大，表明地区间差异越大。

由表2可知，1999年～2010年三大城市群加权变异系数的波动状况大致可以分为四个阶段。1999年～2001年，CVw值处于上升趋势；2001年之后CVw值一路下行至2004年的低点0.07；2004年之后CVw值触底反弹至2006年的高点0.119；2006之后CVw值开始了新一轮的下降趋势（见图2）。

（表2）三大城市群1999年～2010年加权变异系数

（图2）三大城市群加权变异系数变动情况

2.经济区位商与集中系数。区位商亦称专业化率，由哈盖特（P.Haggett）首先提出并运用于区位分析中，它反映某一产业部门的专业化程度，衡量某一区域要素的空间分布情况以及该区域在高层次区域中的地位与作用。区位商的公式为：

式中，LQij为i地区的区位商；Lij为i地区部门j的就业人数；Li为i地区的总就业人数；Lj为全国部门j的就业人数；L为全国的总就业人数。LQij＞1表明i地区j部门属于专业化部门，在该地区的专业化程度较高，具有一定的比较优势。LQ值越大，专业化程度越高，比较优势越大；LQij＜1表示j部门在i地区属于非专业化部门，专业化程度较低，具有比较劣势。LQ值越小，比较劣势越明显；LQij=1表示该产业为一般水平。这里考察的是三大城市群所在省份湖南、湖北、河南的优势产业，以寻找各城市群经济发展可依托的优势产业及城市群间的相互协作和分工的基础。

（表3）三大城市群所在省份2010年经济区位商

由表3可得知，长株潭城市群可依托的前六位比较优势产业依次为建筑、公共管理和社会组织、卫生和社会保障、房地产、教育、住宿和餐饮，而在农林牧渔、居民服务、采矿业等方面处于比较劣势；武汉城市圈可依托的比较优势产业依次为建筑、卫生和社会保障、教育、水利和公共设施管理业、交通运输与邮政、批发和零售，而在租赁和商务服务、采矿、居民服务和其他服务业等方面处于比较劣势；中原城市群的前六位比较优势产业为采矿、公共管理和社会组织、建筑、教育、批发和零售、电力和燃气供应，而在农林牧渔、信息传输和计算机软件、居民服务和其他服务业等方面处于比较劣势。

如果对区位商进行适当的变换以人口分布为参照，就可以得到集中系数，其计算公式为：

式中，Qi为区域i的GDP占全国GDP的比重，Pi为区域i的人口占全国人口的比重。集中系数能清楚地反映区域的经济发展水平以及该区域在高层次区域中的地位。Qi越高，说明i区域的经济发展水平越高；反之，则说明水平越低。

（表4）三大城市群1999年～2010年集中系数

通过集中系数的对比可分析得出：近12年来，长株潭城市群和中原城市群在全国的经济地位稳中有升，其中中原城市群上升速度最快且幅度最大，而武汉城市圈的经济地位自1999年逐年下降，直至2006年以后又逐年回升（见图3）。总体上看，近5年来三个城市群的经济发展水平稳定，势头良好。

（图3）三大城市群集中系数变动情况

三、三大城市群经济发展差异趋势的R/S分析

分形是人们在自然界和社会经济活动中对遇到的不规则事物的一种抽象[3]10～11。分形理论主要揭示复杂的自然和社会现象中隐藏的规律性、层次性和标度不变性[4]。R/S分析（Rescaled Range Analysis）是由英国物理学家赫斯特（Hurst）在研究尼罗河水库水流量和贮存能力的关系时，发现用有偏的随机游走（分形布朗运动）能够更好地描述水库的长期存贮能力，并在此基础上提出了重标极差（R/S）分析法来建立赫斯特指数（H），作为判断时间序列数据遵从随机游走还是有偏的随机游走过程的指标。该方法不对未来作任何假设，从历史数据出发，预测某段时间序列在过去相同的环境条件下的未来发展趋势[5]。运用分形理论中的R/S分析法，研究时间序列所具有的分形特征，找出其隐藏的规律性，并预测其发展趋势。

由图2可以看出，三个城市群的加权变异系数变动曲线是以时间为横坐标，CVw值为纵坐标，具有分形特征的曲线。这种非光滑（不可微分）的分形曲线用经典数学处理非常困难，而用分形理论则比较容易。本文用R/S分析来预测CVw值的变化，从而考察三大城市群经济发展差异的未来变化趋势。

基本方法是对时间序列B（t）进行考察（本文采用CVw的时间序列，见表2）：

式中t为时滞，则ε(t)的均值序列为：

式中，X（t,τ）为累积离差，则：

这里R（τ）／S（τ）称为重标极差，赫斯特研究发现R/S值可由以下的经验公式描述：

式中n为时滞，c为常数，H为赫斯特（Hurst）指数，是判断时间序列数据遵从随机游走还是有偏的随机游走过程的指标。理论上证明了的关联函数为：

式中，ΔB（t）是未来的增量，ΔB（-t）是过去的增量。关联函数C（t）反映事物发展的未来状态与过去历史的相关特性。H的取值有三种情况：当H=0.5，C（t）=0时，过去的增量与未来的增量无关，即时间序列过去与未来无相关性，是一个随机序列；当H＜0.5，C（t）＜0时，过去的增量与未来的增量呈负相关，即时间序列未来的趋势与过去的发展趋势正好相反；当H＞0.5，C（t）＞0，过去的增量与未来的增量呈正相关，表明未来的发展趋势与过去的趋势正好相同。

实际计算赫斯特指数H时，则通过下面的方程，采用最小二乘回归法求得：

在R/S与n的双对数图上，H表示为斜率，其取值范围0≤H≤1。本文在上述算法的基础上，运用Eviews5.0软件进行最小二乘回归得到Hurst指数H，结果如下：

从表 5 可知，H（1999～2010）=0.647＞0.5，则 C（t）＞0，所以 2011 至 2022 年三大城市群间的相对差距变化与1999至2010年间的发展趋势相同，即总体上区域间差距将缩小。由于 H（1999～2003）=0.716＞0.5，则 C（t）＞0，即2011至2015年与1999至2003年有相同的发展趋势，所以未来五年内三大城市群之间的相对差距正呈现逐渐缩小趋势。

（表5）R/S分析结果：赫斯特指数

四、政策建议

从GDP规模、全社会固定资本投资及实际利用外资的绝对差异来看，近年来中原城市群的经济总量最大，长株潭城市群次之，武汉城市圈经济总量最小。从加权变异系数和集中系数的相对差异来看，可将1999年～2010年中部三大城市群间的经济发展差异大致分四个阶段：第一阶段为1999年～2001年，城市群的经济发展差异变大；第二阶段为2001至2004年，城市群间经济发展差异逐渐缩小；第三阶段为2004年～2006年，城市群间差异急剧扩大；第四阶段2006年～2010年，城市群间差异呈现大幅收敛趋势。前两个阶段（1999年～2004年），三大城市群相比，武汉城市圈的经济地位最高，中原城市群次之；后两个阶段（2004年～2010年），中原城市群的经济地位最高，武汉城市圈次之。从经济区位商来看，三大城市群的确存在着一定程度的产业同质性，例如共同拥有建筑、教育、卫生和社会福利等相同的优势产业，但在部分产业方面能够优势互补，这表明三大城市群依然具有一定的经济合作基础。运用分形理论中的R/S分析方法可以得到，在与目前相同的政策环境下，若不采取人为干预，未来五年或者更长时期内三大城市群间经济发展差异会继续缩小。

为进一步缩小三大城市群间的经济社会发展差异，加强城市群间的分工与协作是实现中部地区经济协调发展的重要保障，而中部经济一体化的进程也直接影响到中部崛起战略目标的实现。

1.立足于中部，加强中部城市群跨区域分工和协作。近年来，中部城市群的建设一直在各自为政，自谋发展。因此，中部城市群应同样注重相互间分工与协作的重要性。一方面，中部三大城市群之间虽然存在着一定程度的产业趋同，但依然具有良好的合作基础与条件；另一方面，黄金水道长江把武汉城市圈与长株潭城市群串联起来，与黄河流域的中原城市群南北呼应，三大城市群之间的铁路和高速公路等交通非常便利。这些互补优势和区位优势为三大城市群间的分工协作打下了良好基础。同时，三大城市群在保持协同合作方面需要做出更多的探索和努力。

2.实施点轴开发战略，构建中部地区统一大市场。要实现中部崛起必须整合地区资源，发挥各自的比较优势，促进各地区间的分工和协作。三大城市群因市场分割、产业结构雷同而缺乏有效地分工与协作，导致中部地区统一的大市场尚未建立起来。实施点轴开发战略是先由点到轴，通过点与点之间跳跃式配置资源，再以轴带面，通过轴带的功能拉动整个区域的经济发展。中部地区虽然布局分散，缺乏中心，但在地理上却并非一盘散沙，由黄金水道长江和铁道大动脉京广线及陇海线和湘黔线、湘赣线构成的大“十字”早已将中部六省连成一个整体，所以可将这些区位条件好的重要交通干线作为重点发展轴，并在轴线地带选取中部城市群中科技水平相对较高、主导产业明确、基础条件优越的各级中心城市为增长极实施重点开发。在开发初期，可以构建以六大省会城市为核心的中部地区中心城市圈，这样能更快地加强省际间的经济社会联系，进而增强各经济增长极、发展轴的辐射带动力。随着轴线地带的经济实力不断增强，发展轴逐渐向不发达地区延伸从而形成级别较低的新增长极、新发展轴。随着经济增长极、发展轴的不断增加，不仅能密切城市群内外经济联系，而且能打破地区间的行政壁垒，加快要素和商品跨区域流动。实施点轴开发战略是将有限的资源投入到少数优势地区、部门，强化增长极、发展轴的经济实力，导致产业聚集，形成产业集群，再通过产业梯度推移过程，使信息、技术、人才等生产要素向更广大的腹地流动，从而逐步建立中部地区统一大市场，加速中部经济一体化进程。

3.城市群的协调发展是实现中部崛起的必然选择。要实现中部城市群的协调发展，不仅需要各城市群内部的协调，还需要各城市群之间的协调。首先，实现城市群内部协调的关键在于如何处理中心城市与周边城市的关系。在对武汉城市圈的研究中发现，武汉市的城市规模和实力明显强于周边城市，存在着“一级独大”、辐射带动能力不强等问题，并且其他成员城市规模小、竞争力弱、发展水平层次不齐。在城市梯度中，武汉既没有实力相当的竞争对手，也缺乏有足够实力周边城市的支撑，所以武汉城市圈的发展不协调严重阻碍了其进一步的发展。与武汉城市圈相比，长株潭城市群中长沙、株洲、湘潭三个城市经济实力大体相当，社会经济发展均衡，而中原城市群中洛阳、焦作、许昌经济发展迅猛，逼着郑州加快发展。虽然带动城市群发展的主要动力是其中心城市的发展，但周边城市的重要支撑作用也不可忽视。只有全面协调中心城市与周边城市的关系，加强城市群内部各城市之间的分工合作，才能真正增强城市群整体的竞争力。其次，实现城市圈之间的协调关键在于，各省如何看待中部地区中心的问题。市场经济相对滞后的中部地区一直以来没有形成一个经济中心。自中部崛起战略实施后，关于谁是中部地区“龙头”的争论从未停息过。湖北省曾有人率先根据自己的地理优势提出“以湖北（武汉）为中心的中部崛起”，但没有得到其他省市的认同。现实表明中部地区不会也不可能存在任何自封的或者中央采取行政任命的唯一中心，而是多中心联动，多中心辐射，相互带动协调发展。如果中部六省为自身利益而同时争抢“中心”，其必然结果是中部作为整体概念的消失。因此，多中心的中部地区应坚持以发展促协调，在没有公认的区域中心的基础上，以区域内各中心城市共同市场利益为纽带，建立中部地区统一的大市场，形成区域协调发展机制，实现中部经济一体化。

[1] 张湖林.论中部崛起的城市带动战略[J].中南民族大学学报，2011，（1）.

[2] 黄菊，李琳码.长株潭城市群和武汉城市圈城市竞争力的动态比较[J].经济问题探索，2009，（2）.

[3] 谢和平，薛秀谦.分形应用中的数学基础与方法[M].北京：科学出版社，1997.

[4] 陈嵘，王放.中国人口发展的 R/S 分析[J].中国人口科学，1992，（4）.

[5] 陈昭，梁静溪.赫斯特指数的分析与应用[J].中国软科学，2005，（3）.