新疆城市群经济联系网络特征时空分析——以天山北坡经济带为例

付兴春

(新疆财经大学　经济学院，新疆　乌鲁木齐　830012)



新疆城市群经济联系网络特征时空分析
——以天山北坡经济带为例

付兴春

(新疆财经大学经济学院，新疆乌鲁木齐830012)

[摘要]区域经济联系状况关乎整个区域经济发展的大局，本文在引力模型计算出的经济联系值基础上，运用社会网络分析的拓扑图及其相关指标，结合ArcMap9.3软件，对新疆天山北坡经济带经济联系特征进行分析。结果显示：天山北坡经济带经济联系网络为低密度网，但呈逐年增大的趋势；区域发展由单一中心结构逐渐向多中心结构转变；天山北坡经济带内部小团体集聚现象明显；空间上形成了明显的“中心-外围”发展结构。

[关键词]城市群；经济联系网络；天山北坡经济带

一、引言

2013年9月，习近平主席在访问哈萨克斯坦时提出建设“丝绸之路经济带”(简称“一带”)的倡议 。2015 年3月 28日“三部委”又联合发布了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》，标志着“一带”建设进入实际推动阶段。城市群是城市化过程中，在特定地域范围内，若干不同性质、类型和等级规模的城市基于区域经济发展和市场纽带联系而形成的城市网络群体[1]，是区域社会经济活动的空间组织形式，是城市化的一种高级空间形态[2]。城市群战略是城镇化战略和区域协调发展战略的有机结合，作为城市化的一种高级形态的城市群，能够产生巨大的集聚效应，并作为区域经济增长的引擎，能形成对周边区域强有力的辐射，对协调区域发展有着重要作用，其发展会促进城镇化水平的发展， “一带”建设必然也离不开城市群的发展。

2012 年11 月，国家正式批复《天山北坡经济带发展规划》，把天山北坡经济带作为我国国土综合开发的19 个重点区域之一。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要(全文)》中提出“逐步形成辐射作用大的城市群，在中西部地区培育壮大若干城市群”，并明确指出“推动天山北坡等经济区加快发展，培育新的经济增长极”。 《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》中也提到“发挥城市群辐射带动作用，培育壮大若干重点经济区和增长极，推动区域协调发展”。天山北坡经济带有着新疆最大的城市群，是全疆最发达的区域，其发展关乎整个新疆经济的发展。天山北坡经济带是推进西部大开发、深化改革开放、促进新型城镇化的重点区域，2015年新疆被正式定为“一带”的核心区。天山北坡经济带的建设，对于推进西部大开发、推动“一带”建设、促进新疆城市化和经济发展具有重要意义。

国内外学者对城市群经济联系的研究取得了丰硕的成果。国外对城市群经济联系的研究始于20世纪50年代。60年代地理学者对城市群地域空间进行了研究，法国地理学家J.Got-tman(1961)从城市群空间组织上研究了波士顿-华盛顿等六大都市带[3]。90年代城市群经济联系的研究主要是在城市群空间演化方面。Castells(1996)根据城市群内部结构关系，将城市群空间演化分为单中心、多中心、网络化三个阶段[4]；富田和晓(1995)对大都市圈空间结构演变机制等进行了系统研究[5]。国内学者从不同方面对城市群经济联系进行了研究。在研究内容上，贺欢欢等(2014)、鲁金萍等(2015)、尹娟等(2015)对城市群经济联系强度进行了定量测度[6—8]；潘少奇等(2014)、陈肖飞等(2015)、陈伟等(2016)对城市群经济空间格局进行了研究[9—11]；李响(2011)、邹琳等(2015)、刘正兵等(2015)对城市群经济联系网络结构特征进行了分析[12—14]；黄河东(2015)、童中贤等(2016)对城市群的空间整合模式进行了研究[2，15]。在研究方法上，李红锦、李胜会(2011)通过引力模型对珠三角城市群空间经济联系进行实证研究[16]；高新才、杨芳(2015)利用城市流模型，对丝绸之路经济带沿线30个城市的经济联系进行分析[17]。除此以外，刘冲、王德起(2016)对城市群经济联系作了比较分析[18]。新疆学者对城市群经济联系也有一定的研究，高超、雷军(2011)运用城市流强度模型对新疆天山北坡城市群的经济联系进行分析，发现对外经济联系形成了以乌鲁木齐为中心的强核单中心结构，并且这种结构特征将继续加强[19]。

上述学者虽然对城市群经济联系问题进行了细致地分析和研究，但是其研究也存在一些问题。一是一些学者虽然对城市群经济联系特征进行了分析，但是缺乏对这一特征形成机理的研究。二是对东、中部城市群经济联系研究的文献多，而对天山北坡城市群研究的文献较少。有些学者虽然对天山北坡经济带进行了研究，但并没有对天山北坡城市群经济联系进行深入研究，高志刚、蔡丽(2014)研究了天山北坡经济带县市的经济差异特征[20]，朱慧、王哲等(2012)分析了天山北坡经济带经济格局的演变特征[21]，张豫芳、杨德刚等(2008)研究了天山北坡城市群的地域空间结构特征[22]。三是对“一带”沿线城市群研究的文献较少，而用社会网络分析研究“一带”沿线城市群经济联系的更少。基于此，本文以天山北坡经济带为研究对象，在引力模型基础上，运用社会网络分析，从时间和空间上对天山北坡城市群经济联系的网络特征进行研究。

二、区域概况、研究方法及数据来源

(一)区域概况

天山北坡经济带指的是新疆天山天脉以北、准噶尔盆地南部边缘的带状区域以及伊犁河谷的部分地区。2013年天山北坡经济带总人口883.31万，占新疆总人口的39%，GDP为5803.52亿元，占全疆GDP的69.4%，其中第一产业613.37亿元，占全疆的41.8%，第二产业2837.18亿元，占全疆的75.1%，第三产业2352.98亿元，占全疆的75.5%。

本文所研究的地理单元为天山北坡经济带25个县市(不包括乌鲁木齐县)，分别为哈密市、鄯善县、托克逊县、吐鲁番市、木垒哈萨克自治县、奇台县、吉木萨尔县、乌鲁木齐市、阜康市、昌吉市、呼图壁县、石河子市、玛纳斯县、沙湾县、奎屯市、克拉玛依市、乌苏县、精河县、博乐市、温泉县、伊宁县、伊宁市、霍城县、察布查尔锡伯族自治县。

(二)研究方法

1.引力模型

引力模型是反映空间相互作用能力的模型，现已被广泛应用于区域经济联系的定量分析中。本文选用引力模型来计算城市间的经济联系值。美国地理学家Taaffe认为，经济联系强度同它们的人口成正比，同它们之间距离的平方成反比[23]。根据研究需要，本文采用候赟慧，刘志彪等修正后的引力模型[24]：

(1)

式中Rij为城市i对城市j的经济联系，pi，pj为两城市人口数，Vi，Vj为两城市的经济指标(GDP)，Dij为两城市的距离，kij为城市i对Rij的贡献率。

2.社会网络分析

社会网络分析是一种多学科交叉的分析方法，是20世纪70年代以来在社会学、心理学、人类学、数学、通信科学等领域逐渐发展起来的一个研究分支。作为刻画网络结构、网络形态特征的社会网络分析法，先是被用于社会学领域，后来逐渐被用于旅游、区域空间经济联系的研究中。城市之间通过多种联系相互影响，某一城市的发展离不开与其他城市的联系。经济联系是区域间的主要联系，随着区域一体化地迅猛发展，城市群内部各城市之间、城市群与城市群以外区域之间的经济联系愈发密切，并呈现网络化特征。本文通过以下指标对天山北坡经济带经济联系网络特征进行研究。

网络密度：用来描述城市间联系的紧密程度，用公式表示为[25]；

(2)

式中D为网络密度，L为网络中城市间联系的个数，N为网络中节点城市的个数。在一个网络中，网络密度越高，联系值越接近1，则说明网络节点城市间的联系越紧密，信息在城市间流通的速度和效率就越高，城市间交流的渠道越顺畅。

中心性：用来衡量节点城市在整个网络中的位置和重要程度的指标，分为点度中心度、接近中心度和中间中心度。本文主要是对点度中心度和中间中心度进行分析。点度中心度的计算公式为[25]：

式中，CD为点度中心度，Rij为城市间的联系强度。点度中心度又分为点入度和点出度。点入度是用来衡量某节点城市受到其他节点城市影响的程度，点出度用来衡量某节点城市对其他节点城市的影响能力，数值越大，表示影响程度越大，反之则越小。中间中心度描述的是某一节点城市作为中介的能力，数值越大，表明对资源、信息的控制力越强，其计算公式为[25]：

(4)

式中，CB为中间中心度，gik为城市j和城市k之间存在的捷径数目，gik(i)为城市j和城市k之间存在的经过城市i的捷径数目。

核心—边缘结构：根据网络中城市间联系的紧密程度，核心—边缘分析将网络中的城市分成两大区域，核心区和边缘区，核心区在网络中处于支配地位，能有效地获取和控制资源、信息，而边缘区则处于被支配地位。

凝聚子群：凝聚子群目前没有比较明确的定义，大体上是指成员间具有相对较强、直接、紧密、经常的或者积极的关系的一个行动者子集合[26]。城市网络凝聚子群主要是揭示和刻画网络群体内部子结构状态。

(三)数据来源及处理

文中所用原始数据均来源于2005、2010、2014年《新疆统计年鉴》。本文的人口数为年末总人口数，经济指标为各县市国内生产总值(GDP)或人均GDP，城市距离为通过ArcMap9.3所计算的城市质心欧式距离。因行政区划的调整，米泉市2007年并入乌鲁木齐市，文中所用米泉市数据均等同于乌鲁木齐市数据。本文以天山北坡经济带25个县市为节点，以引力模型计算而得的25个县市间的联系作为网络的边，为防止网络出现封闭子环，不考虑节点城市与其自身的联系。由于城市间的联系非常紧密，为防止微弱经济联系对整个经济联系网络的影响，需对城市经济联系矩阵设定阀值。本文选取0.01作为判定城市间是否存在明显经济联系的阈值，即[27]：

(5)

式中xij为城市i对城市j的联系值。

三、天山北坡经济带经济联系网络特征的实证分析

运用UCINET6.0软件，构造具有拓扑关系的2004、2009、2013年天山北坡经济带经济联系网络结构图，如图1所示。

从图1来看，天山北坡经济带经济联系网络由以乌鲁木齐市为中心的单一中心结构逐渐向以乌鲁木齐、克拉玛依、石河子、昌吉为中心的多中心结构转变。随着时间的推移，天山北坡经济带县市间的经济联系越来越紧密，经济联系网络结构也越来越复杂。同时，在天山北坡经济带城市经济联系网络，聚团趋势比较明显。

运用UCINET6.0软件，在阀值0.01的水平下，我们得到2004、2009、2013年经济联系网络的平均距离分别为2.33、1.82、1.46，凝聚力指数分别为0.52、0.67、0.78，凝聚力指数较大，网络平均距离较少，基本符合小网络要求。同时可以看出，平均距离逐渐减小，凝聚力指数逐渐变大，侧面反映经济联系网络凝聚力逐渐增强。

图1　天山北坡经济带城市经济联系网络结构变化趋势

(一)网络密度分析

网络密度的大小反映了城市之间经济联系程度和合作行为的多少，城市之间合作越密切，越有利于城市地发展。在阀值0.01的水平下，利用公式(2)得到的网络密度见表1。

表1 天山北坡经济带经济联系网络密度表

数据来源:根据2005、2010、2014年《新疆统计年鉴》中数据，在引力模型基础上，利用UCINET6.0软件计算整理而得.

由表1可知，天山北坡经济带经济联系网络整体网络密度比较低，但呈逐渐增大的趋势，说明天山北坡经济带县市间的往来越来越频繁和密切。其中2009～2013年间网络密度增速较快，反映出天山北坡经济带县市间的合作增强，使得城市化和区域一体化进程加快。

(二)中心性分析

在阀值0.01水平下，利用公式(3)和公式(4)计算天山北坡经济带经济联系网络2004、2009、2013年的点度中心度和中间中心度，如表2、表3所示。

从表2看，就点出度来说，天山北坡经济带各县市都有所增加，说明各县市间相互影响的作用在增强。点出度排在前几位的是乌鲁木齐、克拉玛依、石河子、昌吉、沙湾、玛纳斯、奎屯，反映出这些县市对其他县市的影响力较大，经济辐射作用强。其中乌鲁木齐的点出度一直最大，且变化不大，说明乌鲁木齐在天山北坡经济带中有较大的影响力和较强的经济辐射作用；而克拉玛依、石河子、昌吉、沙湾、玛纳斯、奎屯的点出度增长较快，且石河子的点出入增加最多，说明这些县市在天山北坡经济带中的影响力逐渐增强，是推动区域一体化不可忽视的主体。点出度排在后几位的是温泉、木垒、托克逊，点出度虽然有所增加，但变化不大，说明这几个县市对在天山北坡经济带中的影响力较弱，这可能是由于这些县市距离中心城市较远，受到的经济辐射作用相对较弱所致。

表2　天山北坡经济带经济联系网络点度中心度

数据来源：根据2005、2010、2014年《新疆统计年鉴》中数据，在引力模型基础上，利用UCINET6.0软件计算整理而得.

就点入度来说，天山北坡经济带各县市的都在增加，说明各县市受其他县市的影响越来越大，县市间的交流越来越频繁。点入度排在前几位的是石河子、乌鲁木齐、昌吉、呼图壁，反映这些县市吸纳资源、信息的能力强，受其他县市的影响较大。点入度排名靠后的几位是木垒、温泉、哈密、鄯善，说明这些县市对资源、信息的吸纳能力较弱。

从点出度和点入度综合来看，乌鲁木齐、克拉玛依、昌吉、石河子、沙湾、玛纳斯、乌苏、呼图壁等的点出度要高于点入度，说明这些县市对其他县市的影响要大于它们受其它县市的影响。木垒、温泉、托克逊、察布查尔、吐鲁番、伊宁县、精河、霍城、吉木萨尔、奇台、伊宁市等县市的点入度要高于点出度，说明这些县市受其他县市的影响要大于它们对其他县市的影响。

从表3看，就中间中心度来说，县市间中间中心度的差距在减小，客观上也反映出天山北坡经济带发展的多中心化，少数县市对资源、信息的控制程度在减弱，乌鲁木齐区域核心地位受到了其他县市的挑战，乌鲁木齐一市独大的局面在改变。2013年，中间中心度排名前几位的是乌鲁木齐、石河子、博乐、昌吉、呼图壁、克拉玛依，表明这些县市在天山北坡经济带经济联系网络中扮演者重要的“桥梁”作用，对区域资源、信息有较强的控制力。

表3 天山北坡经济带经济联系网络中间中心度

数据来源：根据2005、2010、2014年《新疆统计年鉴》中数据，在引力模型基础上，利用UCINET6.0软件计算整理而得.

(三)核心-边缘结构分析

在阀值0.01水平下，利用UCINET6.0软件对2004、2009、2013年天山北坡经济带经济联系网络进行核心-边缘分析，结果如表4所示。从表4看，天山北坡经济带经济联系网络中存在明显的核心-边缘结构，且这一结构近十年来并未发生重大变化，克拉玛依、乌鲁木齐、石河子、昌吉一直处于网络的核心区域，但核心区节点城市的数量在逐渐增多。同时，研究发现天山北坡经济带核心-边缘网络密度整体上呈增大趋势，核心区内部网络密度数较大，各节点县市之间的联系密切；边缘区内部网络密度数较小，各节点县市之间的联系松散。

表4 天山北坡经济带经济网络核心-边缘结构分析结果

数据来源：根据2005、2010、2014年《新疆统计年鉴》中数据，在引力模型基础上，利用UCINET6.0软件计算整理而得.

(四)凝聚子群分析

在阀值0.01水平下，运用UCINET6.0软件对2004、2009、2013年天山北坡经济带经济联系网络进行聚类分析，结果如图2和表6所示。

图2 天山北坡经济带经济联系网络凝聚子群变化趋势

从图3看，天山北坡经济带内部小团体集聚现象明显，自东向西存在四个区域性子群。2004年，东部是以哈密、鄯善、托克逊、吐鲁番、木垒、奇台为主体的子群，中部是以乌鲁木齐、阜康、吉木萨尔为主体的子群和以克拉玛依、乌苏、玛纳斯、奎屯、石河子、昌吉、沙湾、呼图壁为主体的子群，西部是以精河、博乐、温泉、伊宁县、伊宁市、察布查尔、霍城为主体的子群。到2013年，天山北坡经济带形成了以克拉玛依、石河子、昌吉、乌鲁木齐为轴线的子群，在轴线周围形成的以乌苏、奎屯、沙湾、玛纳斯、呼图壁为主体的子群，东部形成的以阜康、奇台、木垒、吉木萨尔、吐鲁番、托克逊、鄯善、哈密，西部形成的以精河、霍城、温泉、博乐、伊宁县、伊宁市、察布查尔为主体的子群。四大子群内部联系逐渐增强，除东部子群内部联系相对较弱以外，其他子群内部联系密切；东西部子群之间基本无联系；中部两子群之间、中东部子群之间、中西部子群之间的联系愈发密切。

为了进一步揭示新疆天山北坡经济带经济网络的空间变化特征，需要进行空间相关性分析，因为是研究局域状况，所以本文选用局域空间相关性分析的局域Morans I指数分析。局域Moran’s I指数的计算公式如下[28]：

Ii=Σwijzizj

(6)

式中，zi，zj是标准化后的观测值，wij为行标准化后的空间权重矩阵元素。Ii等于位置i上的观测值与其邻居观测值的加权平均之间的乘积。若Ii显著为正且zi大于0，表示位置i与其邻居的观测值相比样本平均水平来说为高，属于高高集聚；若Ii显著为正且zi小于0，表示位置i与其邻居的观测值相对较低，属于低低集聚；若Ii显著为负且zi大于0，表示邻居观测值远低于位置i的观测值，属于高低集聚；若Ii显著为负且zi小于0，表示邻居观测值远高于位置i的观测值，属于低高集聚。

图3　天山北坡经济带经济联系空间变化

利用新疆天山北坡经济带各县市2004、2009、2013年人均GDP计算局域Moran’s I指数，并运用ArcMap9.3作出局域空间自相关图，如图3所示。依据局域Moran’s I指数，将新疆天山北坡经济带各县市分为高低集聚(HL)、低低集聚(LL)、低高集聚(LH)和高高集聚(HH)四中类型，关联性越强，经济联系越密切。由图3整体上看，天山北坡经济带各县市间的经济空间联系逐渐增强，并形成了明显的“中心-外围”发展结构，以克拉玛依和乌鲁木齐为经济核心区，向周边区域逐渐扩散。这可能是因为西部大开发的顺利开展、19省市对口援疆政策的有效落实，使得天山北坡经济带的基础设施逐步完善、道路设施更加畅通，从而使生产要素在各县市间的流动更加频繁，进而使得区域联系逐步加强。再从局部来看，东部段县市的经济空间联系整体变化不大，木垒、奇台等县市的经济空间联系呈减弱趋势；中部段县市除沙湾经济空间联系变化不大外，其他县市的经济空间联系都有所加强；西部段县市间的经济空间联系较为密切，且呈现出由北向南逐渐集中的趋势，这可能是霍尔果斯口岸的大力建设以及霍尔果斯经济特区的设立，加快了该地区生产要素的流动，使得该区域的经济联系增强。

四、结论与对策建议

1.在时间方面，2004～2013年，天山北坡经济带经济联系网络密度一直处于较低水平，但网络密度呈逐年增大的趋势，其中2009～2013年网络密度的增速较大。乌鲁木齐、克拉玛依、石河子、昌吉在天山北坡经济带中保持着较大的影响力，对周边县市有较强的带动作用，其中乌鲁木齐有最强的辐射和带动作用；克拉玛依、石河子、昌吉、玛纳斯、奎屯在天山北坡经济带中的影响力逐年增强，是推动区域一体化不可忽视的主体；乌鲁木齐、石河子、昌吉、呼图壁、克拉玛依表现出较强的资源、信息吸纳能力，在天山北坡经济带经济联系网络中扮演者重要的“桥梁”作用。克拉玛依、乌鲁木齐、石河子、昌吉一直处于天山北坡经济带经济联系网络的核心区域，且发展结构由单一中心逐渐向多中心转变；天山北坡经济带内部自东向西一直存在4个区域性子群，东部子群内部联系相对较弱，东西部子群之间经济联系较少。

2.在空间方面，2004～2013年，天山北坡经济带形成了明显的“中心-外围”发展结构，以克拉玛依和乌鲁木齐为两大经济中心向周边区域逐渐扩散；天山北坡经济带内，乌鲁木齐市以东各县市的经济空间联系变化不大，乌鲁木齐市和克拉玛依市之间县市的经济空间联系显著增强，且由乌鲁木齐市逐渐向西扩算，而最西端县市的空间经济联系呈现出由北向南逐渐集中的趋势。

针对上述结论，提出以下建议：1.西部大开发、19省市对口援疆政策在很大程度上促进了新疆的发展，增强了区域间的联系，这些政策要进一步落实。新疆地理环境特殊，城市间距离较远，这为城市群内各城市加强经济联系增加了成本。因此，要加快天山北坡城市群发展，就要借助天山北坡经济带作为国家国土综合开发重点区域和新疆作为“一带”核心区的有利条件，加大区域开发力度，进一步整合区域性交通设施，加强贯穿东西方向的通信、物流等基础设施建设，缩短区域间的距离，为实现城市群内各城市间人才、物资等要素流动创造条件，促进生产要素的充分流动，增强区域间的联系。

2. 乌鲁木齐、克拉玛依作为两大增长极，应发挥其扩散效应，带动外围城市的发展。加快推进乌-昌都市圈发展，有效提升与乌鲁木齐距离较近且经济联系较为紧密的昌吉市、阜康市、石河子市等城市的综合经济实力，从而扩展城市群经济核心区域范围，培育新的增长极。从而在天山北坡经济带中段形成克拉玛依-石河子-昌吉-乌鲁木齐轴线，带动沿线县市的发展。

3.扩大天山北坡经济带中段一体化范围，密切天山北坡经济带东段与中段、西段与中段的联系。同时，在天山北坡经济带东段内，增强吐鲁番的集聚效应，加强县市间的交流与合作；在天山北坡经济带西段，要利用好国家和自治区的优惠政策，搞好口岸建设和经济特区建设，大力发展外向型经济，打造面向中亚、欧洲的国际商贸中心，形成新的增长极。

本文虽然对天山北坡经济带城市群的经济网络特征进行了分析，将社会网络分析方法应用于城市空间经济联系研究中，在一定程度上拓展了城市群空间联系的研究思路，但本文研究中还存在一定不足，如没有考虑城市群空间经济联系的动态变化趋势及影响空间经济联系的各种因素，也没有对新疆天山北坡经济带城市群的网络特征形成机理做进一步的探讨，同时，所分析的时间上滞后，也有待进一步的更新，这都将是以后文章将要阐述和更正的。

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[责任编辑：安锦]

Analysis of the Temporal-spatial Features of Economic Linkage Network on Urban Agglomeration of Xinjiang—Taking the Economic Belt on the North Slope of Tianshan in Xinjiang as an Example

FU Xing-chun

(School of Economics，Xinjiang University of Finance and Economics，Urumchi 830012，China)

Abstract:The condition of regional economic contact will affect the overall situation of the regional economic development. Calculating the economic value based on the gravity model，then using the topology of social network and the related indicators，combining ArcMap9.3 software，the article analyzes the economic contact characteristics of economic belt on the north slope of Tianshan in Xinjiang.the result shows: The economic contact network of economic belt on the north slope of Tianshan is low density net，but presents a increasing trend year by year. The structure of regional development transforms from single center to multicenter.Inside in the economic belt On the north slope of Tianshan,small agglomeration phenomenon is obvious. The spatial structure forms obvious “core-periphery” development structure.

Key words:urban agglomeration；economic linkage network；economic belt on the north slope of Tianshan

[收稿日期]2016-05-11

[基金项目]国家社科基金重大项目(14ZDA088)；新疆财经大学研究生科研创新项目(XJUFE2016K035)

[作者简介]付兴春(1990-)，男，湖北麻城人，新疆财经大学经济学院硕士研究生，从事资源产业化研究.

[中图分类号]F299.2

[文献标识码]A

[文章编号]2095-5863(2016)04-0058-10