京津冀协同发展中的多极核-双重边界效应

姚永玲，邵璇璇

(中国人民大学 应用经济学院，北京 100872)

一、问题提出

京津冀地区协同发展的障碍在于地区之间的巨大差距。这种差距主要反映在三个层面，即省级单元之间、地级及以上城市之间和中心与外围地区之间。自京津冀一体化作为国家战略以来，北京和天津及一些大城市之间的人均国内生产总值(GDP)差异在逐步缩小，2017年京津冀地级及以上城市群内部的基尼系数与珠三角和扩大规模后的长三角地区均等化水平非常接近；与此相反的是，2014年以来，京津冀地区出现外围县与中心城区之间差距上升的趋势，这成为区域一体化发展的巨大障碍。因此，京津冀协同发展的关键问题是解决中心与外围地区之间的发展差距，让中心充分发挥空间溢出效应，促进周边地区协调发展[1]。经验分析表明，空间溢出效应是中国地区经济发展不可忽视的重要影响因素[2]。目前大量关于京津冀的研究主要着眼于三地省级层面的地区差距和协同发展；对核心与边缘地区之间关系及其相互作用重视不足。而协同发展的过程恰恰是打破边界、促进区域融合的过程；尤其是对经济发展处于不同阶段的三个省市，中心与边缘地区的协调需要受到更多关注。

从实践来看，京津冀地区协同发展过程中一个突出的现象是，过于强调省级单元之间的协调发展，忽视了各自内部的地区均衡，从而导致在中心城市进行产业转移时，存在明显的政策性“飞地”。其中，北京在疏解非首都功能时，将河北和天津作为主要的产业转移目的地，忽视了北京更有条件的外围地区。如北京的顺义区与天津的北辰区、青田区和河北的保定，同属于京津冀地区汽车产业的主要生产基地；加之顺义的临空经济和区位优势显著，高端制造业具有较大发展空间；但在非首都功能疏解中并没有成为产业转移接受地，反而由于“退二进三”，第二产业受到压缩。怀柔和昌平科学城由于与雄安新区存在竞争关系，由原来规划中的“科技创新中心”改为了“科学创新中心”，失去了技术创新功能，降低了优势空间的使用效率。另外，河北在接受产业转移时，明确列出承接产业转移的36个园区大多分布在沧州、保定、石家庄、邯郸、邢台、唐山、秦皇岛和衡水等地，而最接近北京副中心的北三县(三河、大厂和香河)却鲜有明确的与通州产业接轨的产业园区。因此，基于宏观层面的“飞地”效应脱离开了空间推移规律，表面缩小了地区差距，实际并没有消除地区之间协同发展的壁垒。

边界效应是指由于行政边界的存在引起跨越边界的同质要素产生量变或质变的现象[3]。当这种效应有利于要素跨区域流动时被称为中介效应，不利于要素跨区域流动时为屏蔽效应[4-5]。京津冀协同发展就是要在发展差距较大的边界地区，减少屏蔽效应，强化中介效应。三地的中心城区分别处在不同的城市发展阶段，各自的行政级别、规模、结构、功能、资源获取能力和城市竞争力也不同。在发挥辐射作用时，三个中心相互交叉(即多极核)，在两两边界地区同时又分别作用于自身边界和对方边界(即双重边界)地区。据此，本文认为，京津冀地区三个不同省级单元之间复杂的关系，需要从多极核和双重边界角度，在区县级单元上进一步认识不同类型的边界效应及其空间作用方式，为京津冀协同发展提供进一步证据。

二、文献综述

边界效应与区域一体化的关系研究主要集中在对边界效应的认识和测度两个方面。在认识边界效应研究方面，安树伟(2004)认为由于行政区经济和边缘化双重作用下使得省际边界区发展呈现一种特殊的、具有分割性和边缘性的经济现象[6]；周黎安和陶婧(2011)认为，中国官员绩效考核制度会使得省际间竞争激烈，经济合作激励不足，并最终导致了省际边界区的经济落后[7]；仇方道等(2009)认为，由于政策和边界阻隔等因素带来了交易成本过高，从而导致省际边界区经济活动的效率低下[8]；崔兆财和周向红(2018)通过对夜间灯光的研究发现，经济增长在中国省界两侧具有明显的差异性[9]；赵聚军(2016)认为，京津冀地区虽然具有明显的大都市区特点，但由于京津两个大城市均为广域市制，拥有较大的发展空间，还没有达到规模效应外溢的阶段，仍然会存在较大的边界效应[10]。可见，学者们对京津冀地区存在边界效应已达成共识。但由于不同城市中心凝聚资源的能力和所处发展阶段不同，对不同边界地区作用存在较大差异，针对京津冀地区多核心和多边界特点还需要在上述研究基础上，将空间细分并建立非对称模型，以识别不同核心对不同边界地区的中介效应或屏蔽效应。

在边界效应识别和测度方面，已有研究主要采用一价定律，通过海关贸易和商品数据进行测度[11]；或者加入引力模型，通过市场潜力测度边界效应[12]；更进一步则是增加空间权重，以提高对边界效应测度的准确性[13-14]。但是，这些测度方法过于简单地将地区看作单中心结构，研究中仅设定一个核心，忽视了一方核心与另一方核心对彼此边界地区的双重作用，以及两个核心对彼此边界影响的差异。事实上，边界的存在意味着两个以上的行政单元相互毗邻，不同行政单元都有各自的中心和外围地区，它们的空间关系表现为每个中心既与自身中心有关，也会与另外行政单元的中心有关。从而导致一个中心与多个外围地区的关系，使得边界地区对于地区整体既有分割也有连接；同时，由于两个行政单元的中心和外围有明显异质性，这种双重作用既是相互的、也是不对称的。这就需要在研究边界效应时，采用多极核-双重外围方法，分别从多个行政单元的中心与双重外围关系角度，识别不同行政中心对自身和对方外围地区的边界效应。这对于跨越三个省级单元的京津冀地区更为适用。

对京津冀区域的研究发现，一方面京津冀地区的集聚力仍较显著，由此而引起的“虹吸”现象是导致中心与外围地区差距的主要原因之一；另一方面，行政干预在地区经济中的作用举足轻重，行政资源的空间配置直接决定着地区经济发展的空间格局，行政垄断、财政分权等行政因素往往导致边界地带的屏蔽效应[1，15-16]；加之边界地区远离行政中心，往往容易被忽略而成为发展弱化的地区，尤其是省际边界区域的经济发展存在严重的滞后性，是区域发展中最容易被边缘化和遗忘的角落[17]。郑涛和李达(2017)发现，在京津冀城市群空间格局初现端倪的同时，京津地区与河北省内部各城市之间的发展差距仍在不断扩大[18]；京津市区与郊区之间的失衡甚至超过京津与河北之间[19]。肖金成(2004)认为，地区间最大差距不是城乡差距，也不是省际差距，而是省会城市与处于边缘地位的边界地区的经济差距[20]。京津冀地区的行政地位最为突出，因此边界效应不容忽视。

但是目前的边界效应相关研究主要将省级单元看成一个整体，没有进一步划分省域内部的中心和边界地区，导致了相关文献在分析边界效应时落入到区域协调和合作、地方保护等传统理论分析框架中，从而难以针对省际边界区特殊性得出有效的结论[17]；根据卡佩罗等(Capello et al.，2018)的研究，边界壁垒导致的损失在更靠近行政边界的区域更多[21]，这进一步说明，边界地区是空间异质性最为明显的地区，这与边界地区可能同时存在分割与连接作用有关；张学波等(2016)发现，京津冀地区的空间溢出效应具有显著的地理衰减性[22]；尤其是在城市群逐步形成的经济框架下，中观尺度的边界效应研究具有迫切性[3]。因此，对边界效应的研究需考虑在省域内部更小空间尺度下，分析多极核-双重边界之间的相互关系。

本文的多极核-双重边界研究框架是，分别将京津冀的三核心对各自的边界和对方边界同时作用的结果进行比较。在北京与天津毗邻地区，同时考虑北京市核心对自身边界和对天津边界地区的影响，天津市核心分别对自身边界和北京边界地区的影响；在北京与河北毗邻地区，同时考虑北京市核心对自身边界和对河北省边界地区的影响，河北省核心对自身边界和对北京边界地区产生的影响；在天津与河北毗邻地区，同时考虑天津市核心对自身边界和对河北边界地区的影响，河北省核心对自身边界和对天津边界地区的影响。最后，将三核心分别作用下的双重边界效应进行比较，从不同核心的异质性以及不同核心与外围地区关系的异质性角度，在更小空间尺度上进一步认识不同边界效应对京津冀协同发展的影响。

三、模型与数据

在测度边界效应时，通常的方法是在回归模型中加入虚拟变量，以区分是否属于边界地区，通过考察该变量回归系数的显著程度，判断边界效应的存在。由于该方法不能对回归样本进行区分，仅能识别是否存在边界效应，不能明确具体所指的核心以及所针对的边界。在地区贸易方面的边界效应研究中，最初的方法是通过观测两个地区之间的实际贸易流量在边界地区的变化[23]，发现边界效应。基于此，麦家廉(McCallum，1995)基于贸易量数据，采用引力模型计算了美国与加拿大的边界效应[24]；赵永亮和才国伟(2009)采用的是与引力模型类似的市场潜力指数测度边界效应[25]。在地区市场一体化方面的研究主要采用的是一价定律方法，从两个地区之间的价格差异方面衡量地区边界效应[12，26-27]。由于引力模型仅根据规模推测流量潜力，缺乏理论依据；所需要的贸易流量基于微观调查，对数据提出了极高要求。在地区经济增长方面，李郇与徐现祥(2005)基于趋同分析框架，采用经济增长差异测度边界效应。由于该方法采用计量回归发现核心与边界地区增长趋势的变化，反映了地区增长的同步性，并能明确识别核心与边界地区[28]，为多数研究者所采纳[29-30]。

本文分别以北京中心城区、天津中心城区和石家庄辖区(作为河北中心地区)为三个核心，将与三省市交界的区县市作为边界地区，按照发展趋同分析框架，通过在回归模型中加入距离和边界的交互项，分析三个省级单元边界之间相互作用而产生的双重边界效应。

(一)趋同分析模型

在地区经济快速增长初始阶段，核心区与边缘区融合度不高，核心作用以极化效应为主，核心的经济增长往往要快于边缘区域增长，边界起着分割两个区域的作用，核心区的发展效应无法传导至边缘区，反而不断把边缘区的资源汲取到核心区，从而产生“虹吸”和“灯下黑”现象，最典型就是环京津贫困带的出现。随着核心空间作用由极化效应向扩散效应转变，边界的分割作用效果降低，取而代之的是作为通道的连接作用上升，甚至基于后发优势可能还会获得比核心更高的经济增速。前者成为边界屏蔽效应，后者为中介效应。

本文以核心区与边缘区的经济增长差异变化，采用趋同增长的分析框架，测度这两种边界效应。分析框架见图1。

图1 多极核情况下核心边缘关系与边界效应

据此，本文基于地区差距变化的边界效应假设如下：

假设1：核心与边缘区经济增速差异扩大，产生边界屏蔽效应。说明当期的中心仍处于经济聚集阶段，对边缘地区产生了极化效应；这种核心对外围的极化效应，表现在距离越靠近核心区、屏蔽效应越大，容易在边界地区产生“空间鸿沟”，不利于地区协同发展。

假设2：核心与外围地区经济增长差异缩小，产生中介效应。在空间上表现为两种情况：一种是越靠近中心地区，差异缩小越快，说明该中心对外围地区通过空间溢出发生中介效应，可称之为“空间溢出中介效应”；另一种是中介效应没有表现出随距离变化的空间溢出，而是表现为“飞地”选择效应，可称之为“飞地中介效应”。前者反映了空间扩散过程；后者则可能由政策等非空间因素所致，存在空间不确定性。

根据假设，本文建立基于趋同分析框架的回归模型(也称巴罗回归方程)，主要通过考察条件β的趋同特征，识别边界效应。由于β趋同表示不同地区发展速度与其自身初始状态到稳定状态的距离，它们大致成正比的空间协调关系；因而通过对模型进行变量代换，可以对不同空间的差异进行纵向和横向比较。巴罗回归方程如下：

gi,t=α+βlnyi,0+γXi,0+εi,tgi,t=α+βlnyi,0+γXi,0+εi,t

(1)

式(1)中，gi,t表示的是经济体i在t时间内的平均经济增速，yi,0表示经济体i在初始时期的经济水平，Xi,0为刻画经济体i在t时间内稳定状态的一组变量(都取对数状态)，在趋同的框架下，β<0。

首先，采用β趋同识别地区经济增长差异。假设区域1和区域2之间存在边界效应，则以区域1中心城区为核心，区域2与区域1 相邻的边界地区与非边界地区之间的经济增长速度存在明显差异；将区域2的中心城区作为核心区，也可以发现区域1 与区域2相邻的边界地区与非边界地区之间的经济增长差异。具体公式如下：

g1,t=α+βlny1,0+γX1,0+ε1,tg1,t=α1+βlny1,0+γX1,0+ε1,t

(2)

g2,t=α+βlny2,0+γX2,0+ε2,tg2,t=α2+βlny2,0+γX2,0+ε2,t

(3)

则两地间的增长率差异可表示为：

Δgt=g1,t-g2,t=(α1-α2)+β(lny1,0-lny2,0)+γ(X1,0-X2，0)+(ε1,t-ε2，t)

(4)

+γ(X1,0-X2,0)+(ε1,t-ε2,t)

将增长率差异进行近似对数标准化，则：

(5)

(6)

(7)

(8)

其次，引入边界与距离变量。根据距离衰减定律，边界效应对距离靠近核心边界处的边缘区域有更强烈的作用，随着与边界距离的增加，边界效应的影响将逐渐减弱。同时边界效应的强弱也会使得空间距离的作用产生异质性，二者密切相关；并且在多极核的框架下，与其中一个核心的距离较远的同时可能与区域内另一极核的距离较近，这将影响对边界效应的估计。由于核心对边缘区的作用取决于两者的作用力，也取决于两者的空间距离。为了反映距离因素对边界效应结果产生的影响，本文同时引入距离变量Distance和边界哑变量Border。

在趋同分析框架下，参照引力模型修正方法，将巴罗回归模型修正改写成如下形式：

(9)

再次，加入边界与距离变量的交互项。本文从多极核心的角度观察双重外围边界效应。在距离衰减原理的前提下，不同行政归属的边界地区以及距离不同的极化核心对经济差异的变动都产生不同影响。

在一般巴罗回归模型基础上，本文的多极核-双重外围地区的边界效应回归模型写为：

(10)

(二)数据

已有京津冀地区一体化研究主要针对省级或地级以上城市。由于边界地区往往是县级行政单元，联合国报告中提到的“环京津贫困带”实际上指的也是区县单元。

为了更精确地表示边界地区的空间特征，本文以区县级行政单元为空间对象，采用京津冀三地的区县(市)数据。衡量与省外的关系时，三地的外围地区分别是：河北与北京接壤的16个市县和天津与北京接壤的2个区(县)、北京与天津接壤的两个区(县)和河北与天津接壤的15个市区(县)、北京与河北接壤的7个区县和天津与河北接壤的7个区县，天津与河北接壤的10个区县；衡量省内的中心-外围关系时，三地的外围地区分别为：北京市内与主城区交界的6个市辖区、天津市内与主城区交界的3个市辖区、河北省境内与石家庄交界的14个市区(县)。三地中心地区分别是北京主城区(城六区)，天津主城区(城六区)，石家庄市辖区。共计183个区县(1)关于行政区变动的处理：石家庄的藁城区是2014年由石家庄下辖市藁城市撤市设区建立，仍按藁城市计算，计算石家庄市区数据时将其剔除，其他县市等同。天津滨海新区建立较早，将早年分设的塘沽区、汉沽区、大港区并入计算，北京的东城与崇文、西城与宣武在2010年合并，为方便计算，将此前的也合并。。

各县(市)数据来源于2004—2018年的《中国县域统计年鉴(县市卷)》，部分缺失数据根据相应年份的市(县)统计年鉴或公报资料填补；北京和天津各区数据来源于《中国区域经济统计年鉴》，各地级市市辖区数据来源于《中国城市统计年鉴》市辖区。地区人均GDP采用地区生产总值除以地区年末常住人口，并进行平减处理；空间距离在百度地图上利用Python软件获取区县(市)政府所在地位置进行计算；边界地区识别利用ArcGIS 10.2软件选择相邻边界的区县(市)，位于边界地区的县级行政单元为1，否则计为0。

四、回归结果

(一)趋同框架下巴罗回归的单位根检验

为避免出现伪回归，需要对数据进行平稳性检验；由于是面板数据，故采用LLC与IPS进行单位根检验。Eviews 9.0软件的单位根检验结果见表1(ADF与PP检验结果也一并给出)。

表1 四种方法的单位根检验结果

表1显示所有参数的检验结果都拒绝原假设，说明数据平稳，不存在单位根，可以直接进行回归分析。

(二)模型有效性检验

由于核心区对不同边缘区的作用存在差异，且这种差异会随时发生变化，故在不同时点模型会有不同截距，因此需要建立时点固定效应模型。在建立模型前需要进行检验，以确定模型的有效性(检验结果见表2)。

表2 显示，所有参数都显著，说明本文选用时点固定效应模型是有效的。

表2 时点固定效应模型的检验结果

(三)估计结果

本文分别将北京主城区对北京、天津和河北的边界地区，天津主城区对北京、天津和河北的边界地区，以及石家庄市辖区对北京、天津和河北的边界地区作为多极核心和双重外围地区，采用Eviews 9.0软件对上述模型进行时点固定效应的回归，结果见表3。

表3 多极核-双重外围地区的边界效应估计结果

表3显示，当以北京为核心时，对河北和天津边界地区的β<0且在1%的水平显著，说明北京对这两个边界地区产生了中介效应；与此对应的空间距离系数皆不显著。结果表明，北京市的核心对边界地区的中介效应，并不受空间距离的影响，符合假设2中的“飞地中介效应”。

以天津为核心时，仅对北京边界地区的β>0且在1%水平上显著，天津对北京边界地区表现的是屏蔽效应；与此同时，对北京边界地区的γ>0且在1%水平显著，说明天津核心对与北京邻近的边界地区产生屏蔽效应的同时，还受到空间距离的影响，与天津距离越近的北京边界地区屏蔽效应越明显。天津市核心对北京边界效应符合假设1，表明天津主城区与北京边界地区可能存在“空间鸿沟”。

石家庄作为河北的核心城市，仅对自身边界地区的β>0且在1%水平上显著，同时距离因素仅对河北边界地区的γ<0且在1%水平显著，说明石家庄对河北边界地区有显著的中介效应作用，且距离越近中介效应越大。这个结果符合假设2中的“空间溢出中介效应”，表明石家庄经济增长对河北边界地区发展具有空间溢出效果。

对表3中两个反映边界效应的重要参数β和φ在三个地区之间的系数重新整理绘制成图2，以比较三个极核所产生的边界效应，进一步说明京津冀三中心在一体化过程中所起的作用。

图2 京津冀地区中介和屏蔽效应示意图

图2显示，当以北京作为核心时，对三地的边界地区一致地表现为β<0和φ>0，北京主城区对所有相邻边界地区都产生了明显的中介效应，尤其对天津中介效应最为显著，说明北京在京津冀一体化过程中的作用较为明显，也是京津冀一体化的主要贡献者。

天津中心城区仅对天津行政范围内的边界地区(天津远郊区)β<0和φ>0，对北京和河北边界地区则表现为β>0和φ<0；与此同时，天津主城区仅对自身的外围地区有中介效应，对北京和河北边界地区都为屏蔽效应，尤其对北京边界地区的屏蔽效应最为显著，说明天津是京津冀一体化的受益者。

石家庄作为核心，对河北和北京边界地区表现为β<0和φ>0，但对北京边界地区效应不显著、对河北边界地区中介效应显著；石家庄对天津的边界地区为β>0和φ<0，但不显著，表明河北在京津冀一体化过程中，主要依靠自身力量。

五、结论与建议

对多极核-双重边界效应的分析说明，在多中心结构地区，边界效应具有异质性和多样性。同一个边缘区会受到多个核心区的影响，同一个核心区对不同边缘区的影响效果不同。京津冀三地在各自发展阶段、行政级别、规模、结构、功能等方面差距较大，多核-双重边界效应模型在区县级层面上进一步展示了复杂关系下的核心与边缘地区相互作用关系。

北京核心对天津和河北边界地区表现出显著中介效应，而对自身边界效应不显著；与此同时，北京在京津冀一体化过程中表现出了“飞地中介效应”选择效应。说明北京的中介效应有利于京津冀三个省级单元之间的协同发展，但不利于自身内部的协同。天津核心主要表现为屏蔽效应，且对北京边界地区的屏蔽效应最为显著；这种屏蔽效应容易出现的“空间鸿沟”表明，在京津一体化过程中，天津核心地区发展聚集了边界地区要素，在区县空间尺度上不利于地区协同发展。河北的核心城市石家庄仅对本省的边界地区表现为明显的“空间溢出中介效应”，表明石家庄作为省会城市，其经济增长确实带动了外围地区发展。

在京津冀协同发展过程中，除了三个省级单元之间的协同外，北京主城区应该加强对自身郊区的联系和协同，充分发挥核心对外围的空间溢出效应；天津需要尽快打破边界限制，与北京周边地区共同促进，从京津冀全面协同角度扩大发展空间；河北则需要强化中心城市功能，促进中心城市对整个地区的带动作用。