京津冀城市群城市规模分布演进机理研究

王振坡 张颖 翟婧彤 王丽艳

[摘要]基于1999-2013年城区人口数据，运用“等级钟”、位序-规模法则、首位度等方法，分析京津冀城市群城市规模分布演进特征，结果显示：城市规模呈现明显发散增长态势，首位城市北京的集聚效应过于突出，中小城市发展相对滞后。在此基础上，构建“五力模型”分析京津冀城市群城市规模分布演进机理，提出深度激发内部影响力、合理利用外部影响力、综合发挥城市群演进动力，促进不同类型城市的协调和可持续发展，逐步形成结构合理的京津冀城市群城镇体系。

[关键词]京津冀城市群；城市规模分布；等级钟；城市首位度；五力模型

[中图分类号]F29922[文献标志码]A[文章编号]16724917（2016）02004108

一、引言

随着“一带一路”、京津冀协同发展、长江经济带三大区域发展战略的稳步推进，城市群作为国家参与全球竞争与国际分工的全新地域单元，在推进国家新型城镇化和经济社会发展中具有举足轻重的战略地位[1]。2015年中央城市工作会议从国家层面为城市建设搭建顶层设计，指出“一个尊重、五个统筹”，进一步强调了发展城市群的政策取向。《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》出炉，明确指出加快城市群建设的要求，并提出将京津冀、长三角、珠三角建设成为世界级城市群的战略目标。城市群作为经济社会发展的重要空间载体，其城市规模分布结构合理与否，直接关系到城市体系功能的发挥和竞争力的提升[2]。深入分析城市群城市规模分布的演化趋势及演进机理，对于制定合理的城镇体系发展规划以及更好地促进城市体系规模结构优化具有重要意义。

国外关于城市规模分布的研究由来已久，早在1910年，西方学者马克·杰斐逊（M. Jefferson，1939）和齐普夫（G.K.Zipf，1949）就通过不同的研究方法指出了城市规模分布的一般性规律，提出城市首位式分布与序列式分布等经典的理论与模型。自此，西方城市经济学家在两种分析法的基础上开展了有关城市规模分布的理论与实证研究。目前，国内学者对城市规模体系相关问题已进行了大量的深入研究。研究的切入点主要是从产业分工[3]、地理特征[4]、行政因素[5]、交通影响[6]等视角运用不同研究方法针对城市规模演进进行分析。研究内容主要包括城市规模分布的演化模式[7]、城市规模经济[8]、城市规模分布演变特征[9-10]、城市规模与经济增长关系[11-14]、城市规模与产业集聚关系[15-16]等方面。针对城市群城市规模演进机制的探讨，从研究区域来看，对中部地区城市体系[17-18]、长三角城市群[19-20]、珠三角城市群[21-22]演进机理关注较多，对于京津冀城市群城市规模分布演进背后的动力机制探讨有待加强。基于此，本文试图分析1999年到2013年期间京津冀城市群35个县级及以上城市的城市规模体系分布特征的演变，进一步探讨京津冀城市群的演进机理，把握区域城市体系发展的一般性规律，一方面促进京津冀三地有效连接，形成产业布局合理、城市分工明确的世界级城市群；另一方面为“十三五”时期我国城市群的发展提供理论与实践参考。

二、研究区域、数据来源与研究方法

（一）研究区域

京津冀城市群包括北京、天津，河北的石家庄、唐山等13个地级及以上城市，以及任丘、涿州等22个县级城市（见表1），区域面积占全国的23%，人口占全国的723%[23]，形成了包括特大城市、大城市、中等城市和小城市在内的较为完整的城市群网络体系。

（二）数据来源

首先，地级市所辖县、市并不能完全代表城市的规模，考虑农业人口会对结果产生干扰，故研究范围统一选取县级及以上城市；其次，由于目前户籍制度的限制，一部分劳动力虽然在城市生活工作，但并不拥有城市户籍，应选择城区人口描述城市的人口规模。综合考虑数据的可获得性和连续性等，本文选择1999-2013年京津冀城市群县级及以上城市的城区人口进行分析，资料来源于各年的《中国城市建设统计年鉴》《中国城市统计年鉴》。

（三）研究方法

运用“等级钟”、位序-规模法则、城市首位度等理论与方法，对京津冀城市群发展过程中城市规模分布特征进行测度和分析。

1.城市位序“等级钟”理论。由巴蒂（M. Batty）提出，通过绘制位序-规模分布的散点曲线，描绘城市体系中城市位序与城市规模随时间变化的特征，试图更加直观地揭示城市位序随时间变化的特征和机制[24]。

2.齐夫指数，即分维度。通过位序-规模法则的线性模型表达式中参数q表示，衡量城市体系中城市规模分布的均衡程度。

lnPi=lnP1-q·lnRi=α-q·lnRi

3.城市首位度。一定程度上反映城市体系中人口在最大城市的集中程度。本研究采用城市首位度（S2）、4城市指数（S4）和11城市指数（S11）。

S2=p1p2

S4=p1p2+p3+p4

S11=2p1p2+p3+…+p11

三、京津冀城市群城市规模分布演进特征的多角度分析

1999年到2013年，京津冀城市群各等级城市数量与规模均有增加，同时也体现出不同的变化特征与趋势。具体而言，不同规模等级的城市发展速度差异较大。特大城市与小城市的数量有所减少；超大城市数量增加、规模扩大；大城市和中等城市的数量增加，但城市人口规模的增长并不明显，其人口比重分别由初期的1869%和1228%减少至2013年的1763%和924%（见表2）。

（一）基于“等级钟”的城市规模演进特征分析

1.城市体系分析

根据巴蒂的等级钟理论，模拟绘制出京津冀城市群内35个县级及以上城市的位序变化轨迹（见图1）。1999年至2013年，京津冀城市群城市的位序发生较大幅度变化。高位序城市位序变化并不明显，但低位序城市位序变化较大，尤其在2000年至2005年间，等级钟位序轨迹出现大量的交叉点，表明这期间京津冀城市群内中小城市发展形势各不相同，位序更迭频繁。从2006年开始，等级钟图中曲线逐渐清晰有序，表明京津冀城市群大、中、小城市位序趋于稳定，城市体系已基本形成。

2.城市群前五位城市分析

从图2可以看出，北京、天津、石家庄、唐山和邯郸，14年间一直处在城市群前5位，且少有变化，唯一的变化是石家庄从2001年开始超过唐山，成为区域内的第三位城市。究其原因，北京第三产业发展迅速，存在较大优势，其首位城市的地位牢固。天津地理位置优越，随着自贸区的建设，天津的发

展将继续保持较高速度。石家庄作为省会城市，是京津冀城市群南部的重要城市，凭借发达的交通网络和良好的经济发展基础，实现跨越式发展，在2001年位序赶超唐山。唐山是典型的资源型城市，改革开放以来发展迅速，成为重要的经济增长极，然而受制于传统产业结构，经济发展逐渐被石家庄赶超。邯郸属于工业资源型城市，在煤炭、钢铁和机械制造方面有着巨大优势，逐步发展成为重要的电力、冶金、钢铁和白色家电生产基地，但由于产业功能单一，高污染高能耗项目集聚，造成经济发展放缓。

3.变化最明显城市分析

图3显示具有明显收敛特征的四个城市，城市演化的时变曲线由外层向内层推进。其中城市位序上升最明显的是迁安市，排名从1999年的32位上升到2013年的18位，仅用14年的时间赶超京津冀城市群15个中小城市。其次是三河市，排名从1999年的29位上升到2007年的15位。深州和遵化的发展在14年间都出现短暂性衰退，位序一度下降到30位左右，但近几年发展快速，逐渐达到甚至超过之前的城市排名。

图4显示具有显著发散特征的三个城市。高碑店、新乐和沙河在14年间的位序一直都在下降，城市位序的时变曲线远离中心区域，分别从1999年的第22、28和20位下降到2013年的第30、34和32位。这三个城市早期都是河北省发展较好的工业城市，但随着城市资源逐渐衰竭，以及我国能源结构调整，其发展优势弱化，在区域内的位序随之下降。

（二）基于齐夫指数的演进特征分析

1.京津冀城市群城市等级规模结构

运用城市规模分布的结构分析方法分别对1999年和2013年京津冀城市群城市体系中35个城市进行拟合分析（见图5、图6），结果显示：京津冀城市群人口规模分布呈一条并不连续的直线，中间存在明显的空白间隔区。表明城市群内人口规模分布不均衡，城市体系发育不成熟。但通过对比两个年份的拟合情况可以看出，散点偏离的程度在减小，说明1999年到2013年，京津冀城市群城市规模分布有所优化。

2.京津冀城市群位序-规模分析

对京津冀城市群35个城市城区人口建立城市位序与城市规模之间的双对数线性模型，结果表明：1）两者相关系数R2平均为0989（见表3），京津冀城市群的城市等级规模结构基本符合位序-规模分布；2）齐夫指数均大于1，高位序城市规模集聚十分明显；3）分维度Df的变化经历了三个阶段，1999年到2003年上升，2003年到2009年减小，2009年到2013年又上升。意味着第一阶段大城市发展较快，人口集聚效应明显；第二阶段在一系列政策带动下中小城市发展迅速，人口在城市体系中呈现出向中间位序城市集聚的倾向；第三阶段大城市的发展速度重新快于中小城市。

（三）基于城市首位指数的演进特征分析

对1999年到2013年京津冀城市群三类城市首位指数进行计算，结果显示：京津冀城市群1999年到2013年的城市首位指数总体上呈现波动性缓慢增加的趋势（见表4），表明首位城市的集聚作用逐年增强。在2004年之前，京津冀城市群2城市指数、4城市指数均明显低于其理论值，表明城市群城市规模分布呈现出较弱的均衡状态。

京津冀城市群城市规模分布演变特征

1.城市体系逐步完善

通过“等级钟”的城市规模演进特征分析，表明1999年到2013年，京津冀城市群城市体系处于不断变化之中，从2006年开始逐渐形成位序较为稳定的城市体系，相比1999年城市规模等级结构进一步完善。

2.城市规模分布呈发散增长

通过齐夫指数的演进特征分析，表明从1999年到2013年，京津冀城市群城市规模分布演化呈现明显的发散增长态势。京津冀区域内的超大城市和特大城市发展明显快于大中小城市，两极分化现象较为严重；城市群内中小城市数量偏少且发展相对缓慢，城市规模分布结构呈“哑铃形”，偏离理想的“金字塔”型分布。

3.超大城市虹吸效应明显

通过城市首位指数的演进特征分析，表明1999年以来，京津冀城市群城市规模分布比较集中，北京对天津、河北的经济辐射相对较弱，且超大城市在发展中优先集聚资源，虹吸效应愈发明显，从而形成“环首都经济贫困带”，造成京津冀城市群内部的两极分化现象突出。

四、京津冀城市群城市规模分布演进机理分析

基于以上对于京津冀城市群城市规模演进特征的分析，从内部与外部影响力，将影响城市规模分布演进的动力概括为自然生长力、内生推动力、政府调控力、市场驱动力、事件影响力五方面，通过“五力模型”探讨京津冀城市群城市规模分布演进机理（见图7）。

（一）自然生长力

自然资源作为区域发展的基本要素，直接或间接地对区域发展产生影响，是城市规模分布演进的基础。京津冀地区具有良好的自然条件，是推动其城市规模演进的基本动力。区位方面，京津冀城市群沿渤海湾、跨黄河、海河流域，位于东北亚中国地区环渤海的心脏地带。资源方面，资源要素齐全，分布集中且储量丰富。京津冀城市群内一批中小城市凭借其某方面的自然资源，在区域内发展迅猛。比如位序上升最快的迁安市，由于富含铁矿，钢铁产业聚集，城市规模扩大显著。与之相反，唐山、邯郸、邢台等城市都出现了历史性的衰退，城市规模演进受阻。说明此类依赖资源发展起来的城市，亟须产业结构调整和优化。历史文化方面，京津冀地区蕴含深厚的文化底蕴，历史文化名城众多，有包括故宫、燕赵文化在内的诸多古都古城遗址。

（二）内生推动力

经济发展是城市规模演进的内在动力，生活成本、知识溢出、产业转型等通过影响城市在人口、经济和空间规模上的扩展和结构上的调整升级，推动城市规模的演进。首先，生活成本是影响劳动力流动的决定性因素。北京虽然存在住房、通勤成本较高的问题，但相比小城市却提供了高收入和更多的就业机会，完善的公共服务、众多的服务业为居民提供更加便利的生活，从而引导人口向特大城市的集中。其次，基于区域的知识存量和知识吸收能力以及人力资本存量的空间知识溢出，是经济增长的主要动力源泉。最后，产业转型通过影响企业的区位，促使区域空间格局演变。例如劳动密集型企业寻求丰富的廉价劳动力资源，向区域内发展相对落后的城市转移；资本密集型企业一部分向交通便利的沿海港口城市转移，一部分向河北南部新型的矿产资源城市转移等。

（三）政府调控力

我国城市的发展受到较强的政策指向作用，因此良好的政治地缘优势是城市群城市规模演进的重要外部动力。一方面，政府在经济调控和政策引导方面扮演着极其重要的角色，通过引导性政策能够吸引相关资源的集聚，进而带动产业的集聚，形成产业梯度转移导向，对城市群城市规模演进产生影响。京津冀协同发展战略提出北京需要疏解非首都功能，正是在一系列政策的引导下，推动中小城市的发展。另一方面，除了区域内各城市经济发展目标的设定等直接驱动政策，间接驱动政策对城市群各城市的影响也越来越明显。例如天津目前面临着京津冀协同发展、“一带一路”、滨海新区开发开放、自贸区建设和自主创新示范区建设五大战略叠加，为天津的发展和产业转型升级带来了良好机遇。

（四）市场驱动力

健全的现代市场体系和完善的运输体系是区域发展的基本动力。首先，产业集聚的过程中，某一类产品的市场出现和扩大后，促进了市场背后的生产发展，然后进一步推动市场的扩展，从而使区域经济得到较大的发展。其次，区域内运输水平的提升，能够有效降低城市之间的运输成本，使人流、物流交换的时空距离收缩，从而影响经济的集聚效应和扩散效应，推动城市群城市规模分布演进。京津冀城市群城际交通客运和货运能力随着高速铁路、高速公路的建设得到显著提升，可能使得单个城市规模随之扩大，同时城市之间的经济活动联系加强，城市群内城市规模分布将趋于分散。再次，经济全球化带来的资本流动、对外贸易、产业转移和技术转移等，使区域参与进入全球价值链分工，形成国际牵引力推动着城市群城市规模的演进。较于其他区域，京津冀城市群拥有对外交往、利用外资、参与国际经济的优势和广阔渠道。

（五）事件影响力

重大事件的驱动是区域发展的有效推动力。重要会议、国际展览、体育赛事等事件，作为一种优质的城市传播载体，在改善城市形象、提升城市竞争力方面作用显著。2014年APEC北京峰会的成功举办，就在推进区域经济一体化、促进经济创新发展以及加强全方位基础设施与互联互动建设等方面取得多项成果。说明此类事件的发展有赖于城市所提供的生产要素、相关产业、支持性产业等关键环境因素，并通过反作用于这些环境因素影响城市及区域的发展。2022年，北京与张家口联合承办冬奧会，不仅成为京津冀加速协同发展的助推器，同时也为张家口市经济发展、交通改善、产业转型升级等提供了契机。通过事件驱动影响城市经济、人文环境、发展战略等，进而推动区域城市规模的演进。

五、京津冀城市群城市规模体系优化的政策含义

（一）深度激发内部影响力，提升城市发展的比较优势

深度激发城市规模演进的内部影响力，通过深入发掘自然生长力、激发城市内生推动力，进一步塑造城市文化品质、提升城市的比较优势。一方面，城市发展需要充分依托其区位条件，深入发掘城市所蕴含的历史文化资源等，提升城市形象、塑造城市品牌。历史文化名城更是需要利用自身优势，进一步塑造城市文化品质，增强在区域内的核心竞争力。例如邯郸、衡水等地级市应深度挖掘具有地方特色的历史文化资源，从而增强其城市竞争力。另一方面，深度挖掘要素禀赋条件，推动产业转型升级。城市通过进一步增强产业特色，培育优势主导产业，形成具有相对优势的产业模式，发挥集聚与扩散效应对周边地区产生吸引力，形成比较优势，促进城市的发展。例如深州、遵化等县级市可以通过优化产业结构增强其比较优势，同时突出城市个性，打造城市独特品牌，从而实现特色化发展。

（二）合理利用外部影响力，积极疏解北京非首都功能

合理利用外部影响力，通过加快户籍政策改革、财税体制改革、产业结构调整等，积极创造产业疏解条件。一是通过政府完善配套政策，建立疏解地与被疏解地的利益共享机制。非首都功能向北京周边地区的疏解，关键在于建立跨区域的利益共享、利益协调机制。比如在京津冀三地联合共建的重大项目、园区、产业基地、产业转移等方面，积极探索财税体制改革创新，实现利益共享，更好地推动北京各类企事业单位在天津和河北跨区域布局。二是通过市场驱动力，调整城市产业结构。北京的支柱产业以金融业、服务业和高端制造业为主，但其周边地区主要是以能源、低端制造业为主，与北京主导产业的关联性和互补性都较薄弱。在北京城市产业结构优化升级和非首都功能疏解的过程中，北京周边中小城市应充分依托自身区位优势，调整其产业结构，主动承接首都产业转移，从而进一步加强京津冀地区间的经济联系。

（三）综合发挥城市群演进动力，推动各等级城市协调发展

综合发挥城市群演进动力，增强特大城市与大城市的辐射能力、培育中小城市，从而逐步形成合理的城镇体系，推动各等级城市间的协调发展。一方面，强化区域交通体系建设，提高特大城市辐射能力。在主要城市间积极打造“一小时交通圈”、“三小时高铁交通圈”和“机场一体化网络”等，形成京津冀地区轨道交通网，提高不同交通运输方式和城市交通的衔接水平，实现区域内城际间的“零距离换乘”。在此基础上，依托区域交通网络加强交通沿线及节点城市的建设，增强特大城市与大城市的辐射能力，引导中小城市和小城镇打造铁路城镇综合体。另一方面，充分发挥事件影响力，培育中小城市集聚能力。中小城市借助重大事件所带来的发展契机完善城市基础设施建设，充分挖掘城市现有资源，以特色发展为主，提升城市竞争力。例如张家口市可借助冬奥会举办契机，加快推进区域性旅游城市建设。

[参考文献]

[1]方创琳、毛其智、倪鹏飞：《中国城市群科学选择与分级发展的争鸣及探索》，《地理学报》2015年第4期。

[2]程开明、庄燕杰：《城市体系位序-规模特征的空间计量分析——以中部地区地级以上城市为例》，《地理科学》2012年第8期。.

[3]左学金：《长江三角洲城市群发展研究》，学林出版社2006年版。

[4]刘耀彬、王英、谢非：《环鄱阳湖城市群城市规模结构演变特征》，《经济地理》2013年第4期。

[5]王小鲁：《中国城市化路径与城市规模的经济学分析》，《经济研究》2010年第10期。

[6]蒲英霞、马荣华、马晓冬：《长江三角洲地区城市规模分布的时空演变特征》，《地理研究》2009年第1期。

[7]江曼琦、王振坡、王丽艳：《中国城市规模分布演进的实证研究及对城市发展方针的反思》，《上海经济研究》2006年第6期。

[8]王振坡、翟婧彤、张颖、游斌：《京津冀城市群城市规模分布特征研究》，《上海经济研究》2015年第7期。

[9]刘效龙、张世全、冯长春：《中原城市群城市规模等级的时空演变分析》，《地域研究与开发》2011年第3期。

[10]苏飞、张平宇：《辽中南城市群城市规模分布演变特征》，《地理科学》2010年第3期。

[11]刘振灵：《资源基础型城市群城镇体系规模结构的时空演变研究》，《资源科学》2011年第6期。

[12]王业强：《倒“U”型城市规模效率曲线及其政策含义——基于中国地级以上城市经济、社会和环境效率的比较研究》，《财贸经济》2012年第11期。

[13]王俊、李佐军：《拥挤效应、经济增长与最优城市规模》，《中国人口·资源与环境》2014年第7期。

[14]谢小平、王贤彬：《城市规模分布演进与经济增长》，《南方经济》2012年第6期。

[15]朱江丽：《开放经济视角下产业集聚与城市规模增长——基于长三角城市的实证分析》，《南大商学评论》2013年第1期。

[16]柯善咨、赵曜：《产业结构、城市规模与中国城市生产率》，《经济研究》2014年第4期。

[17]程开明、庄燕杰：《中国中部地区城市体系规模分布及演进机制探析》，《地理科学》2013年第12期。

[18]汤庆园：《中部地区城市群空间演进的产业机理研究——以湖南省“3+5”城市群为例》，《城市》2010年第12期。

[19]庄燕杰：《长三角城市体系规模分布测度及时空演进特征研究》，浙江工商大学学位论文，2012年。

[20]周昌林、李江：《长三角城市群的格局演进、动力机制与发展趋势探究》，《经济经纬》2007年第5期。

[21]张虹鸥、叶玉瑶、陈绍愿：《珠江三角洲城市群城市规模分布变化及其空间特征》，《经济地理》2006年第5期。

[22]叶玉瑶、张虹鸥：《城市规模分布模型的应用——以珠江三角洲城市群为例》，《人文地理》2008年第3期。

[23]范晓莉、黄凌翔：《京津冀城市群城市规模分布特征》，《干旱区资源与环境》2015年第9期。

[24]Michael Batty：Rank Clocks，Nature，Vol. 444，2006，pp.592-596.

On the Evolution Mechanism of the City Size Distribution of

Beijing，Tianjin and Hebei Urban Agglomeration

WANG Zhenpo， ZHANG Ying， ZHAI Jingtong， WANG Liyan

（School of Economics and Management；Beijing， Tianjin and Hebei Collaborative Development

Research Center， Tianjin Chengjian University， Tianjin 300384， China）

Abstract： This paper studies the change of the city size distribution of Beijing， Tianjin and Hebei urban agglomeration from 1999 to 2013 through an analysis of the rankclock， the ranksize distribution and the city primary degree. Its result indicates that the change of the city size distribution presents obviously divergent growth tendency， namely， the expansion of the primate city is faster than the comparatively smaller cities. So the urban system distribution of Beijing， Tianjin and Hebei urban agglomeration is becoming out of balance. Based on the five forces model which includes the force of natural growth， the force of endogenous driving， the force of economic driving， the force of event influence， and the force of government regulation， this paper discusses the evolution mechanism of Beijing， Tianjin and Hebei urban agglomeration， and puts forward the relevant policy suggestions.

Key words：Beijing， Tianjin and Hebei urban agglomeration； city size distribution； the rankclock； city primary degree； the five forces model

（责任编辑孙俊青）