长江中游城市群城市竞争力的空间演化

2014-09-15王涛刘承良段德忠刘静曾菊新

世界地理研究 2014年3期

王涛+刘承良+段德忠+刘静+曾菊新

摘要：构建城市竞争力多指标体系，从空间分布视角，对长江中游城市群城市竞争力的结构演变进行定量分析，发现：（1）长江中游城市群城市竞争力空间格局整体呈三大“核心（一主两副）—边缘”板块结构，且保持时间惯性和空间惰性，时空演变呈“总体锁定，局部变动”特征；（2）长江中游城市群竞争力分布具有总体格局的均衡性、空间分异的规律性和内部竞争结构的异质性；（3）5个主因子空间分异显著，仅第一主因子与综合竞争力空间耦合良好，第一、第三主因子重心迁移轨迹趋向几何中心“均衡点位”。

关键词：城市竞争力；空间演化；重心；长江中游城市群

中图分类号： F299.1 文献标识码：A

1 引言

在新一轮以中国为代表的发展中国家城市化发展浪潮的推动下，全球城市化进程和竞争格局发生显著变化，以大城市为中心的城市群作为人口密度最大、资本投资和产业集聚最集中的空间实体，成为国家（地区）融入全球竞争体系的桥头堡[1]。《国家新型城镇化规划（2014年～2020年）》明确指出，要优化城镇化空间布局，发展集聚效率高、辐射作用大、功能互补强的城市群，使之成为参与国际竞争的重要平台，加快培育成渝、长江中游、中原等城市群。因此，加强以城市群为研究对象的城市竞争力研究，既顺应当前国际竞争格局的总体形势，也符合国家新型城镇化建设的紧迫需求。

城市群是由不同类型、规模的城市通过各种要素关联和有效竞合形成的一体化空间实体，其内部城市各有自身的竞争优势与劣势。在城市群间竞争逐步取代单个城市间竞争的新时代，如果无视城市群竞争力空间格局的组织和优化，各城市孤立打造各自的竞争力，这种缺乏协作的内耗性竞争不仅会抵消各城市原有的竞争优势，还会导致城市群整体竞争力的下滑。因此，对城市群城市竞争力的空间格局进行研究，有助于指导建立高效的互补型城市群竞争力空间结构，从而实现城市群整体效应的最大发挥。国外关于竞争力的研究起步较早，研究视角经历了从国家竞争力、产业竞争力、企业竞争力到城市竞争力的转变[2]，研究内容多围绕城市竞争力评价（Singhal[3、4]、Puissant[5]）、城市竞争力影响因素（Keivani[6]、Malecki[7]，信息科技、软硬件设施网络等）和提升策略（Singhal[8]）等展开，研究尺度以全球、国家、城市等层面为主。国内对于城市竞争力的研究始于20世纪90年代，起步相对较晚，但发展速度较快。已有研究中，倪鹏飞[9]、宁越敏[10]、许学强[11]、李九全[12]、白洁[13]、周德群[14]等人对城市竞争力评估指标体系、影响机制、计量评价模型等进行了详细研究；研究尺度多为省域和城市层面，城市群层面的研究主要集中于中原城市群、珠三角城市群等区域。

综上所述，当前国外城市竞争力研究空间尺度多集中于“广域”（全球或国家）和“城域”（城际）范围，对于城市群的实证研究相对缺乏；国内学者对城市群尺度上的城市竞争力研究虽有所加强，但研究视角多是通过计算城市竞争力并对其进行排序或聚类分析[15-17]，对城市竞争力空间分异格局的研究相对缺乏，空间视角的重视不足，对长江中游城市群此类新兴城市群等空间实体的研究不够。基于此，本文以长江中游城市群为例，构建城市竞争力多指标评价体系，对城市群内城市竞争力空间分布进行定量分析，以期为明确城市群内各城市分工定位、优化竞争格局、建立高效互补的竞争力空间结构体系提供理论指导。

2 研究区域与方法

2.1 研究区域

长江中游城市群又称“中三角”，其范围包括武汉城市圈（武汉、黄石、黄冈、鄂州、孝感、咸宁、仙桃、天门、潜江）、长株潭“3+5”城市群（长沙、株洲、湘潭、岳阳、益阳、常德、娄底、衡阳）、环鄱阳湖城市群（南昌、景德镇、鹰潭及九江、上饶、新余、抚州、宜春、吉安部分县市）在内的26个城市，面积为20.89万平方公里。

2.2 研究方法

2.2.1 城市竞争力模型

对于城市竞争力评价指标体系的构建，国内学者进行了深入探究，如宁越敏等通过波特和IMD模型建立了城市竞争力评价的10大指标体系[10]。本文在前人研究基础上，通过指标的合并归减，在全面反映城市竞争力内涵和特征的前提下，从经济、社会、科教、环境等能够体现城市发展质和量的八个方面，构建一个层次分明、结构相对完整、可比性较强的城市竞争力评价指标体系[18]（表1）。

运用在多指标量化合成方面有较好效果的因子分析方法，通过主成分分析，按照方差累积贡献率>85%的标准，提取前m个主因子（m=1，2，3…n）。将由原始变量相关系数矩阵得出的各主因子权系数与标准化后的数据相乘，得出主因子得分[15]：

Fm=？棕m1x1+？棕m2x2+…+？棕mpxp+…+？棕m30x30 （1）

式中，Fm表示第m个主因子，？棕mp为第m个主因子与第p个原始变量之间的权系数（p=1，2，3…30），xp表示第p个原始变量的标准化值。根据主因子所对应的特征根值占全部主因子特征根值之和的比例作为权重，计算城市综合竞争力：

F综=■■Fm （2）

式中，？姿m是第m个主因子的特征根值。在数据标准化处理并对因子载荷矩阵进行Promax最大斜交旋转的基础上提取主因子，结果显示（表2），1995、2000、2005、2011年四个时间截面上的前5个主因子方差累积贡献率大于85%，符合提取标准。依据主要指标载荷（大于0.65）仿射信息内容对5个主因子进行解释命名，如表2所示。根据公式（1）和公式（2），计算出各城市在四个时间截面上的综合竞争力得分。

2.2.2 全局空间自相关

空间自相关反映了一个区域单元上的某种地理现象或属性值与邻近区域单元上同一现象或属性值的相关程度，常用Global Morans I指数测度研究区全局空间相关性，其表达式为[19]：

I=■ （3）

式中：n为样本数；S2为样本方差；xi和xj表示某现象x在空间地域单元i和j上的观测值，wij为空间权重。I值介于-1～1，I值大于0为正相关，小于0为负相关，值趋于0时呈随机分布的情形。

2.2.3 城市竞争力重心

借鉴牛顿力学原理，引入区域竞争力重心的概念：假设某一区域由n个平面空间单元构成，其中，第i个单元的地理中心坐标或行政中心坐标为（Xi，Yi），Ci为该平面单元的竞争力大小，则研究区域竞争力重心坐标（X，Y）为[20]：

X=■CiXi/■Ci Y=■CiYi/■Ci （4）

3 城市竞争力空间分布演变

3.1 城市综合竞争力格局

3.1.1 绝对差异持续扩大，相对差异动态下滑，空间关联较弱，总体演变趋势一致

引入反映竞争力绝对差异和相对差异的标准差（S）和变异系数（CV），同时利用GeoDA 软件计算出长江中游城市群综合竞争力的Global Morans I指数（图2），发现：

（1）综合竞争力标准差总体呈递增趋势，变异系数（CV）呈波动下降特征。标准差由1995年的0.71上升到2011年的0.83，说明长江中游城市群城市综合竞争力的绝对差异呈扩大趋势，但幅度较为和缓。1995年～2000年变异系数从1.48下降为1.41，竞争力差距缩小；2000年～2005年变异系数从1.41上升到1.56，城际竞争力差距扩大；2005年～2011年变异系数又从1.56下降到1.36，城际竞争力差异进一步缩小，归因于三个子城市群（圈）一体化进程加快，空间竞争力差距缩小。

（2）综合竞争力的空间关联性较弱。4个时间截面上综合竞争力全局自相关系数均为负值，且绝对值较小，表明长江中游城市群城市竞争力整体空间分布比较分散，没有表现出明显的空间集聚现象。1995年～2000年，全局自相关系数从-0.15减小到-0.07，竞争力的空间关联性整体弱化；2000年～2011年，全局自相关系数从-0.07增加到-0.16，说明空间负相关性增强，城际竞争力绝对差异持续增大。

（3）综合竞争力年际动态曲线总体趋势基本一致。4个时间节点上，武汉、长沙、南昌三个峰值点对曲线的分割十分显著；武汉城市圈内除武汉、咸宁外的其他城市竞争力总体下滑，长株潭城市群内城市竞争力总体保持稳定且长沙竞争力逐年上升，环鄱阳湖城市群各城市竞争力整体提升。

3.1.2 三大“核心（一主两副）—边缘”板块特征明显，时空演变呈“总体锁定，局部变动”态势

1995年～2011年，城市综合竞争力空间格局基本成“锁定”状态，“一主（武汉）、两副（长沙、南昌）”三个高值中心鼎立的局面继续强化，城市群内部形成了不同规模的“核心—边缘”等级圈层结构体系（图3）。武汉、长沙、南昌三个省会城市作为城市群的增长极核心，集区位、交通、资金、技术、政策等优势于一身，在发展过程中不断自我强化形成“竞争垄断”，这种“原始推力”使得竞争力的分布向这些城市严重倾斜；在此基础上，叠加体制机制的优惠和偏好，城市竞争力格局进入“路径依赖”和自增强的“锁定”状态[21]。但随着城市群（圈）一体化战略的推进，城市竞争力格局向均衡化方向演进，中心城市与其他城市竞争力反差缩小。

3.1.3 武汉城市圈板块：空间分异显著，城际差异呈先扩大后缩小趋势

1995年～2011年，整个武汉城市圈城市竞争力“同心环”对称性圈层结构受到破缺，形成众多低值“冷点”（图3），其竞争力空间分异大致经历了先扩大后缩小两个阶段：（1）极化核心—边缘结构阶段（1995～2005年）：武汉与周边城市竞争力差异逐渐加大，呈两极分化态势，武汉与周边城市呈显著的“垄断型”竞争格局，导致其周边城市（孝感、咸宁、黄冈、鄂州等）因极化效应而成为城市竞争力的“洼地”；（2）失衡带状伸展结构阶段（2005年～2011年）：随着2004年武汉城市圈战略的实施，周边城市在优惠政策引导下发展迅速，一些城市依托快速干道和优越区位，迅速成为竞争力高地，导致同心圆圈层整体呈南北方向（如孝感、咸宁等）带状摄动伸展，相对而言东西方向上（如仙桃、天门、潜江、鄂州、黄石等）的城市竞争力提升缓慢，呈现“马鞍形”空间失衡结构。

3.1.4 长株潭城市群板块：总体呈东强西弱分异格局，空间上趋于均衡

1995年～2011年，长株潭城市群逐渐演化形成以长沙为核心、以“岳阳—娄底”一线为分割的东强西弱两个板块（图3），但城市综合竞争力空间格局趋向均衡：（1）东西板块异化阶段（1995年～2005年）：东部板块的长沙、株洲、湘潭三市成为城市竞争力格局中的高地，竞争“铁三角”地位持续强化，而西部板块先后出现了娄底、益阳、常德等竞争力低值点，东西分异明显；（2）东西板块融合阶段（2005年～2011年）：随着2006年“3+5”城市群“六个一体化”战略的实施，东、西板块城市竞争力差距缩小；东部以长沙为核心的高竞争力区域辐射范围继续扩大，突破“岳阳—娄底”线，与西部城市竞争力低值区不断整合，沿京广高铁南北方向持续带状拓展。

3.1.5 环鄱阳湖城市群板块：竞争力格局向等级圈层结构演进，空间联动发展态势初显

1995年～2011年，整个环鄱阳湖城市群城市竞争力格局由核心—边缘结构向等级圈层结构演化，空间异化趋弱，趋向均衡，形成以南昌为辐射源、沿鄱阳湖向外不断推进的圈层结构（图3）。南昌与武汉、长沙的竞争力差距逐渐缩小，环湖其他城市综合竞争力普遍提升，整个群域呈现联动发展的势头，这与新世纪以来江西实施“对接长珠闽，融入全球化”开放型经济发展战略的大背景相吻合。南昌综合竞争力得分由2005年最高值0.92下降到2011年的0.63，部分原因在于主导变量的关联指标主要为经济指标，而南昌2009年被列入中部唯一的低碳试点省会城市，积极推进产业结构调整，产业准入门槛提高影响到传统产业投资，在经济指标上与武汉、长沙差距有所扩大， 2008年全球金融危机后，南昌的出口型企业特别是光伏企业遭遇出口危机，影响竞争力得分。

3.2 城市竞争力主因子格局

3.2.1 城市规模与经济实力：空间结构保持稳定，与综合竞争力格局整体协同

空间格局演变与综合竞争力耦合良好，成为长江中游城市群城市竞争力演化的“序参量”（图4（a））。中心—边缘结构明显，武汉、长沙、南昌三个高值中心依然呈“品”字型分布于城市群中，形成中心—边缘圈层扩散结构。三大中心城市区位和资源优势明显，资金、技术、人才等竞争要素向其集聚，通过市场、供给、行政系统主导其腹地范围，形成竞争力空间结构的极化。

重心移动幅度较小且相对匀速推进，整体趋于与几何中心耦合（图5）。相对于其他4个主因子，其重心移动距离最小，这与其空间格局中三个城市群（圈）呈“品”字型稳定均衡分布的特征相一致；从重心迁移的方向看，经历了北→东南→南三个阶段的演变：1995年～2000年重心向正北移动符合市场经济改革初期武汉在区内的经济中心地位，2000年～2005年东南方向的移动折射了南昌及环鄱阳湖城市群的“成长”过程，2005年～2011年重心接近城市群几何中心，空间格局趋向均衡。

3.2.2 城市发展质量水平：群际分异显著，圈层结构变形明显，重心反向跃迁尺度大

1995年～2011年，长江中游城市群逐渐演化形成环长株潭和环鄱阳湖两个城市发展质量高值区，武汉城市圈城市发展质量整体“下滑”（图4（b））。以长株潭为核心的圈层结构发育相对完善，但城市发展质量总体呈下降趋势，这与近年来城市人口扩张、工业化进程加快、生态环境压力增大密切相关。环鄱阳湖区域城市发展质量水平格局逐渐形成南昌-九江-景德镇“环湖三角”，这与其人口规模小、生态环境禀赋优相吻合。武汉城市圈整体东强西弱，呈现“双驼峰”结构。

重心趋向东南方向移动，离心化跃迁尺度大（图5）。正向均衡点归位阶段（1995年～2000年）：重心向西移动且靠近与几何中心重合的“均衡点位”，空间格局趋于均衡态。离心跃迁阶段（2000年～2011年）：重心突然转向东南方向移动，其“推力”来自武汉城市圈和长株潭城市群城市发展质量的降低，而“拉力”则来自环鄱阳湖城市群“环湖三角”的形成，空间格局走向不均衡化。

3.2.3 政府作用力：空间分异波动强烈，总体格局比较破碎，重心迁移呈现不等速特征

1995年～2011年，政府作用力空间分异变动幅度较大，整体较为“破碎”，但整体差异呈缩小趋势，空间上趋向均衡（图4（c））。1995年的中心集聚期：高值点的空间分布格局具有省会中心城市和工业中心城市倾向，政府作用力与城市经济实力协同一致。2000年的灾害影响期：受1998年洪灾和亚洲金融危机影响，政府财政状况恶化，政府作用力空间格局发生较大变动，重心明显向北偏移且移动距离相对较大（图5）。2005年的稳定追赶期：表现为武汉城市圈和环鄱阳湖城市群格局的相对稳定，以及长株潭城市群的整体复苏。2011年的“去中心化”期：三大城市群（圈）一体化战略的推动，空间分布格局表现出“去省会中心城市”的均衡分布倾向，重心移动幅度较小，招商引资带动政府财政收入和支出比重大为增加，带有“补课”性质。

3.2.4 经济增速与产业结构：交替影响，共同主导空间分异格局，重心不规则跳跃

受经济增长和产业结构调整交替影响，该因子竞争力空间格局演化表现出1995、2005年的“经济增长”分布指向和2000年、2011年的“产业调整”分布指向特征（图4（d））。（1）经济增长指向型时期：高竞争力值分布相对集聚，受GDP增长率影响显著，形成武汉城市圈西北部和鄱阳湖南部两个经济增长高值区。2005年环鄱阳湖城市群承接产业转移和开放型经济发展成效显著，“板块”整体崛起，重心向南快速长距离移动。（2）产业调整指向型时期：2000年以第二产业比重为主导因子，竞争力高值区主要分布在武汉—鄂州—黄石—九江—景德镇沿江城市带和长沙—株洲—湘潭等工业较为发达地区，重心向西移动；2011年则受第三产业比重影响最大，空间分布格局与2000年基本相反，高值点主要分布于武汉、长沙、南昌、孝感、九江、鹰潭等第三产业较为发达的城市。

3.2.5 生态环境质量水平：空间格局在波动中保持稳定，重心沿顺时针长距离移动

空间格局相对保持稳定，具有一定时间惯性和空间惰性。高值点相对稳定，集中分布于江汉平原、两湖平原地区，整体上有向鄱阳湖沿岸移动的趋势（图4（e））。武汉城市圈各城市在城市化、工业化的进程中，生态环境质量水平总体退化；长株潭“3+5”城市群在经济扩张、工业赶超的波动中保持相对平衡；环鄱阳湖城市群最终成为整个长江中游城市群保存最为完整的“绿色板块”。重心沿顺时针方向移动，总体偏离“均衡点位”（图5）。生态环境竞争力重心虽经历了顺时针方向长距离移动，但其最终落脚点方向与初始移动方向相反，总体向环鄱阳湖方向迁移，与其空间格局演变一致。

4 结论

（1）城市综合竞争力格局演化是一个多因素协同共轭的演变和重构过程，初始往往以城市规模和经济实力为主导态势，形成相对稳定的“路径锁定”状态，呈现城市竞争力的不断积累和自我强化。长江中游城市群城市综合竞争力空间格局整体呈现三大“核心（一主两副）—边缘”板块结构且保持时间惯性，时空演变呈“总体锁定，局部变动”特征，各板块内部空间分异显著。

（2）长江中游城市群城市竞争力分布具有总体格局的相对均衡性、空间分异的规律性和内部竞争结构的异质性。内部异质性较强的三大板块结构，易造成城市间不均衡差距形成“惯性”。三大核心城市尚未有效竞合，板块内部竞争力空间结构又不尽理想，如武汉城市圈内武汉首位度过高，城市产业链传递和扩张功能不够；而环鄱阳湖城市群内南昌能级不足，与周边城市易产生竞争要素的争夺。今后要注重培育规模层次合理的城市竞争力格局，建设等级优化、分工互补的城市群。

（3）城市规模与经济实力、产业结构、政府作用力、生态环境质量等是构成城市综合竞争力的主要因子和促使其空间格局异化的驱动力。城市规模与经济实力是首要因子，其空间格局演化是综合竞争力的“微调”，重心迁移轨迹趋向几何中心“均衡点位”；其他主因子空间格局迥异，重心离心化偏移特征明显，跃迁尺度规模大。

需要指出的是，本文尝试对长江中游城市群城市竞争力的空间分布和规模分布演化及动力机制进行了有效探索，但仍需要进一步完善：① 因子分析法虽然对主因子的解释性较好，但其仍是主成分分析法的一种推广，当各个指标间不相关或相关度很低时其适用性不理想；②选取了四个时间节点，梳理30项评价指标仍显粗略，对于各个时间节点之间的小尺度变化分析精度不够，指标体系有待进一步深化和加强。

参考文献：

[1] 李倢.基于因子分析的三大都市密集地区的城市发展优势—对城市竞争力排序的商榷[J].地理研究，2008，27（3）：659-671.

[2] Iain Begg. Cities and Competitiveness[J]. Urban Studies， 1999，36（5 /6）： 795-809.

[3] Iain Begg. Urban Competitiveness： Policies for Dynamic Cities[M]. Bristo： The Policy Press， 2002.

[4] Shaleen Singhal， Stanley McGreal， Jim Berry： An Evaluative Model for City Competitiveness： Application to UK Cities[J]， Land Use Policy， 2013，（30）： 214-222.

[5] Parkinson， M. Boddy. Introduction. City Matters： Competitiveness， Cohesion and Urban Governance[M]. The Policy Press， 2004：1–10.

[6] Smallbone， D， Kitching， J. Athayde， R. Ethnic Diversity， Entrepreneurship and Competitiveness in a Global City[J]. International Small Business Journal， 2010，28 （2）：174–190.

[7] Kresl P K， Singh B. Competitiveness and the Urban Economy： Twenty-four Large US Metropolitan Areas[J]. Urban Studies， 1999， 36（5）： 1017-1028.

[8] Webster D， Muller L. Urban Competitiveness Assessment in Developing Country Urban Regions： The Road Forward[J]. Washington D C： Paper Prepared for Urban Group， INFUD， the World Bank， 2000：1-47.

[9] 倪鹏飞.中国城市竞争力理论研究与实证分析[M].北京：中国经济出版社，2001：42-45.

[10] 宁越敏，唐礼智.城市竞争力的概念和指标体系[J].现代城市研究，2001（3）：19-22.

[11] 许学强，程玉鸿.珠江三角洲城市群的城市竞争力时空演变[J].地理科学，2006，26（3）：257-265.

[12] 李九全.陕西省城市竞争力及其通达性比较研究[J].地理科学，2008，28（4）：471-477.

[13] 白洁，王学恭.基于生态位理论的甘肃省城市竞争力研究[J].干旱区资源与环境，2009，23（3）：30-34.

[14] 周德群，樊群，钟卫东.城市竞争力：一个系统分析框架及其应用——淮海经济区城市竞争力的测度与分析[J].2005，25（1）：64-67.

[15] 陈岗，雷磊，邹华.辽中南城市群城市竞争力综合评价与时间演变分析[J].地域研究与开发，2013，32（1）：52-55.

[16] 郝方方，石培基，陈丽红.城市竞争力差异及其影响因素分析[J].干旱区资源与环境，2009，23（7）：82-86.

[17] 尚正永，张小林，白永平.丘陵山区城市竞争力的定量评价—以粤闽湘赣省际边界区域地级市为例[J].山地学报，2009，27（5）：618-624.

[18] 王发曾，吕金嵘.中原城市群城市竞争力的评价与时空演变[J].地理研究，2011，30（1）：49-60.

[19] 夏永久，朱喜钢，储金龙.基于 ESDA 的安徽省县域经济综合竞争力空间演变特征研究[J].经济地理，2011，31（9）：1427-1431.

[20] 王彬，王宜强.改革开放以来福建省经济重心格局演变及其空间差异[J].地理研究，2011，30（10）：1882-1890.

[21] 孙平军，修春亮，等.东北地区域发展的非均衡性与空间极化研究[J].地理科学进展，2011，30（6）：715-723.

The Spatial Evolution of Urban

Agglomeration Competitiveness in the Middle

Reaches of the Yangtze River

WANG Tao1， LIU Cheng-liang2a，2b，DUAN De-zhong2a，

LIU Jing1， ZENG Ju-xin1

（1. College of Urban and Environmental Science， Central China Normal University， Wuhan 430079， China；2. East China Normal University. a. College of Urban and Regional Sciences； b. Center for Innovation Strategy Research， Shanghai 200062， China）

Abstract：The emergence of urban agglomeration is the inevitable result of the evolution of urban system spatial structure developing from growth pole model to point-axis mode to network development model. And now urban agglomeration became the forefront of a country to integrate global competition system. In this paper， by constructing the cities competitiveness index system， we use the factor analysis and spatial interpolation methods in order to reveal the spatial pattern of cities competitiveness and the evolution rules. The results show that：（1）The standard deviation of comprehensive competitiveness of cities in UAMRYR assumes to expand， and the relative differences show a trend of wavelike decrease. The spatial patterns present three core-periphery plates structure on the whole and the intra-plate differentiation is obvious， as well as the temporal evolution shows a character of global stability， accompanied with local variation.（2）The spatial distribution of cities competitiveness in UAMRYR is relatively uniform and well-regulated， but the internal structures of cities competitiveness in three core-periphery plates are profoundly different.（3）Each principal factor of comprehensive competitiveness of cities has a dramatic spatial variation. Only city size and economic strength patterns couples well with comprehensive cities competitiveness. The track of the first and third principal factor gravity center moving toward geometric center， the rest of factors showing a strong deviation tendency.

Key words： urban agglomeration； competitiveness； spatial evolution； center of gravity； Yangtze River