河南省城市体系规模结构演变分析

2015-03-20范红艳

地域研究与开发 2015年2期

范红艳

(南阳师范学院环境科学与旅游学院，河南南阳473061)

城市体系是一个开放的社会经济系统，城市体系规模结构的变化，反映了其发展的阶段性及趋势。20世纪以来城市体系定量研究陆续出现了一些经典理论和数学模型，如城市首位律、位序-规模律、分形理论等［1-4］。国内学者已经对长江三角洲、珠江三角洲、东北地区、福建省、山东省、辽中、甘肃等区域城市规模进行了研究［5-12］，并对相关理论进行了深入探讨［13-14］。与河南省相关的城市体系规模结构研究较少，或限于其局部［15-17］或只作为研究区的一部分［18］，或只有定性特征分析［19］和静态分形分析［20-21］，缺少城市体系整体规模结构演变研究。2011年以河南为主体的中原经济区建设上升为国家战略，给河南省带来了前所未有的机遇和巨大的发展空间。因此，依据河南省各城市历年非农人口数据，运用城市首位度指数、位序-规模法则、基尼指数等方法，深入分析河南省城市体系规模结构特征演变具有重要意义。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

河南省位于中国中部，总面积16.7万km2，占全国1.73%;人口1.09 亿，占全国8.05%(数据来源于《中国人口和就业统计年鉴2013》)，是中国第一人口大省。2013年底河南省有17个地级市(郑州、开封、平顶山、洛阳、商丘、安阳、新乡、许昌、鹤壁、焦作、濮阳、漯河、三门峡、周口、驻马店、南阳、信阳)，1个省直管县级市(济源)和20个县级市(新郑、巩义、登封、新密、荥阳、汝州、舞钢、偃师、永城、林州、卫辉、辉县、禹州、长葛、沁阳、孟州、义马、灵宝、项城、邓州)。从全省来看，城市主要分布于陇海、京广“一横一纵”两大交通动脉沿线，以郑州为核心方圆250 km区域内分布有23个城市，占全省城市总数的60%以上，周边区域城市数目则较少(图1)。

图1 2012年河南省城市规模分布图Fig.1 The city size distribution of Henan Province in 2012

1.2 数据来源及说明

依据许学强等对城乡的划分，只有经国家批准设有市建制的城镇才称为城市，本研究以河南省县级以上城市作为研究对象。我国城市规模常用的统计口径(传统口径)是市区非农人口数，该指标连续性好，获取容易［22］。随着人口流动，“户籍”和“非户籍”的界限逐渐模糊，非农人口已不能真实地反映实际城市规模，周一星等［22-23］提出用“五普”资料中的市人口(普查口径)来重构我国的城市人口规模指标，但由于我国人口普查一般10年一次，周期较长，且历次人口普查均采用不同的城乡标准，不利于获取连续数据。河南省在外务工的农民工较多，但常住人口中户籍在省外的只有6%(依据第六次人口普查数据计算而来，是所有省份中最低的)，因此，本研究仍采用户籍非农人口作为衡量城市规模的指标。数据来源于《中国人口统计年鉴》(1989—2006)、《中国人口和就业统计年鉴》(2008—2013)(2007年年鉴中缺少非农人口数据)和《中国城市统计年鉴2007》(仅有地级城市的非农人口数据)。

2 河南城市体系规模结构演变历程

建国初期，河南省仅有城市13座，城市人口占全省总人口的2.3%。经过城镇化的起步期、震荡反复期［24］，到1980年河南省城市数量达到16座。1980年国务院制订了“严格控制大城市，合理发展中等城市，积极发展小城镇”的发展方针，1981年、1983年河南省城市分别新增1座，1988年新增6座，到1988年底城市总数达到24座。随后河南省城市数量稳步增长，1993年下半年至1994年上半年集中新增8座，到1996年底城市总数达到38座。受国家城市发展政策的影响(1997年正式冻结县改市)，1997年至2012年河南省城市总数一直稳定在38座。河南省城市数量增长受国家政策影响较大，具有激增性。在城市数量变化的同时，河南省城市规模也稳步发展。1988—1996年河南省共新增12座新城，同时大城市和特大城市所占比例也在逐年提高。1998年大城市和特大城市的数量比例达到18.42%，洛阳跃居特大城市之列(此前多年以来只有省会郑州为特大城市);城市非农人口比例达到50.44%。1998—2012年各规模等级城市发展迅速，50万人以上的城市比例增长速度较快，2007年出现了第一座超大城市(郑州)。2012年50万以上的城市数量比例达到28.95%，城市非农人口比例达到65.30%(表1)。

表1 1988—2012年河南省城市数量与人口规模结构变化Tab.1 Variation of city number and city size in Henan Province during 1988—2012

3 河南省城市规模结构演变的计量分析

3.1 首位度指数分析

首位度指数包括2城市指数(S2)、4城市指数(S4)和11城市指数(S11)，通过城市体系中第一大城市与其他城市人口的比例关系，反映人口在最大城市的集中程度。公式如下:

式中:P1，P2，…，P11为城市按规模大小排序后，某位序城市的人口规模。按照位序-规模原理，正常的2城市指数应该是2，4城市指数和11城市指数应该是1［25］。利用公式(1)～(3)对1988—2012年河南省城市人口规模首位度指数进行计算(表2)。

表2 1988—2012年河南省城市首位度指数变化Tab.2 Variation of the city primacy index in Henan Province during 1988—2012

从表2看出，历年河南省城市首位度指数均低于理论值，说明首位城市郑州的辐射范围尚未覆盖全省，河南省城市发展总体上处于规模集中和空间集聚阶段。其中，2城市指数在2000年以前比较稳定，其间略有波动;21世纪以来则呈直线上升趋势，2012年达到1.942，接近于理论值2。说明2000年以前首位城市(郑州)和第二位城市(洛阳)规模差距变化不大;而21世纪以来首位城市和第2位城市的规模差距逐渐拉大，首位城市的集聚作用不断增强。4城市指数2004年以前比较稳定，均介于0.6～0.7之间;2004年以后则呈直线上升趋势，到2012年增至0.775，仍低于其理论值1。11城市指数2004年以前震荡下降;2004年以后则呈直线上升趋势，到2012年增至0.611，仍然远低于其理论值1。以上分析说明，在首位城市人口规模扩张的同时，各规模等级城市的人口规模也在扩张，但不同时期首位城市与各规模等级城市的集聚效应差别较大。2004年以前首位城市的集聚效应较弱，而各规模等级城市的集聚效应较为明显;2004年以后首位城市的集聚效应不断增强，各规模等级城市的集聚效应则减弱。在具有我国特色的行政中心城市体系(中央直辖市—省会或自治区首府城市—省区内地区一级的中心城市—县级市)［26］下，河南省城市体系规模结构是基本合理的。

3.2 位序－规模法则检验

位序-规模法则最早于1913年由奥尔巴克(F.Auerbach)提出，后经罗特卡(A.J.Lotka)、辛格(H.W.Singer)、捷夫(G.K.Zipf)等人发展，现在被广泛使用的是罗特卡模式的一般形式，是描述城市人口规模及其在区域中按人口规模排序的位序关系法则，其公式为:

式中:Ri为城市位序;Pi为第i位城市规模;Pj为理论上最大城市规模;q为捷夫(Zipf)指数［3］接近1，说明城市规模接近自然状态下的最优分布大于1，说明城市规模分布比较集中，高位序城市突出，中低位序城市不够发育，首位度较高，说明城市规模分布比较分散，高位序城市不突出而中低位序城市比较发育。该模型是一个分形模型，与帕累托(Pareto)公式本质相同［4］，捷夫指数具有分形性质，所以也称之为捷夫维数，其实它是分维(Df)的倒数。

1)河南省城市体系位序-规模的双对数回归决定系数R2(0.923～0.958)较高，说明河南省城市结构符合位序-规模法则，也印证了城市位序-规模存在天然的相关关系。

2)首位城市的实际规模与理论规模比值在0.596～0.688之间，说明首位城市郑州的规模还有相当大的发展空间。从城市位序-规模的双对数散点图(图2)与回归直线的关系还发现，第二、第三位城市的实际规模与理论规模也有一定差距。据此可以判断，河南省城市体系规模结构属首位分布和位序-规模分布的过渡类型。在整个研究时段内，郑州作为省会城市，稳居首位城市地位;洛阳作为传统重工业城市以及河南省副中心城市，稳居第二位;第三位城市则有所变动，直到2005年后才稳定为商丘，显示了其交通便利、承东启西的优势。

图2 河南省城市位序－规模双对数散点图Fig.2 Rank-size scatter diagram of city system in Henan Province

表3 1988—2012年河南省城市位序－规模双对数回归分析表Tab.3 Rank-size analysis of city system in Henan Province during 1988—2012

3.3 城市基尼指数分析

基尼指数最早由意大利经济学家基尼(C.Gini)提出，用于判断收入分配公平程度。此后，加拿大学者马歇尔(J.U.Marshall)借鉴基尼的研究成果，提出了城市基尼指数(G)概念，用于研究不同规模城市的发育成长状况［27］。其计算公式为:

式中:n为城市体系中城市个数;S为n个城市的规模总和;T为各城市规模之差绝对值之和。G的取值范围为0～1，越接近0，说明城市规模越分散;越接近1，说明城市规模越集中。一般认为G在0.6以上表示城市规模差距很大。利用公式(5)对1988—2012年河南省城市规模基尼指数进行计算，并与捷夫指数同绘于图3。

图3 1988—2012年河南省城市规模基尼指数和捷夫指数变化Fig.3 Transition of Gini index and Zipf index in Henan Province during 1988—2012

1988—2012年河南省城市规模基尼指数介于0.46～0.50之间，各等级城市人口规模差距较为稳定，说明各等级城市得到了均衡发展。从时间序列看，除1993年前后(1993年前后河南省城市数量变动较大)变化明显外，其他年份变化较为和缓。从河南省城市规模基尼指数和捷夫指数的关系看，两者正相关性较强，即城市基尼指数变大时，捷夫指数也变大，反之，亦然。说明高位序城市发展较快时，城市规模差距拉大，随后中低位序城市的发展又使得城市规模差距缩小，各等级城市呈现竞争激烈的发展态势。

4 结论与建议

1)河南省城市数量1996年以前处于膨胀阶段，1996年达到38座，并稳定至今;2012年超大、特大、大、中、小城市数目比为1∶1∶9∶11∶16，城市体系结构合理。2)河南省城市体系规模结构符合位序-规模法则。研究时段内，城市规模差距较小，各等级城市规模稳步增长，呈现“你追我赶”的发展态势，城市体系规模结构演变呈螺旋式上升趋势。3)河南省城市体系规模结构属首位分布和位序-规模分布的过渡类型，首位城市郑州还有相当大的发展空间，第二、第三位城市(洛阳、商丘)实际规模与理论规模也有差距。

城市是区域经济发展的增长极，科学合理的城市规模结构对于促进区域经济发展具有重要的现实意义。在今后发展中，应加快交通网络建设，积极与全国交通干线连接，增强中心城市郑州的辐射带动作用，提升中原城市群核心区的整体竞争力，带动交通沿线城市的发展;通过分类指导，因地制宜，提升区域中心城市的服务功能，加强粮食核心区的农产品加工业、工业化城市的产业升级以及各城市的生产服务业;重点促进首位城市郑州的产业升级和现代服务业发展，完善县城的基础设施建设，形成城市体系发展的拉力和推力，进一步促进河南省城市体系规模结构优化。

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