东京湾区与环渤海大湾区的对比分析——基于熵值法与系统聚类分析

张 洋

（辽宁师范大学地理科学学院，辽宁 大连 116029）

一、引言

2017年7月1日，国家发展改革委、广东省政府、香港特区政府及澳门特区政府共同签署了《深化粤港澳合作 推进大湾区建设框架协议》，粤港澳大湾区迅速成为全国人民共同关注的热点话题。随着粤港澳大湾区战略的提出，我国其他沿海地区也开始了对于湾区经济建设的讨论。

湾区经济因湾而聚、依港而生、靠海而兴[1]，本质上仍属于区域经济，与城市群经济、都市圈经济和海洋经济等存在部分重合又有所不同，具有更高级的发展形态。能够发展湾区经济的区域一般具有优良的自然环境与优越的经济地理区位，社会基础设施完善、经济发达且创新资源集聚，是带动全球经济发展的增长极和技术变革的领头羊[2]。

国内最早引用湾区概念是在20世纪90年代，吴家玮教授根据旧金山湾区建设经验的相关研究，首先提出在香港海域建设“香港湾区”[3]。此后，国内相关研究主要分为定性与定量分析两个方面。湾区经济的定性研究数量较多，一般从国外入手，对湾区特点与发展经验进行总结归纳。在此基础上与国内比较，探寻我国沿海各地发展湾区经济的可行性[4-8]。湾区经济定量研究具有一定滞后性，研究区域主要集中在世界三大湾区与我国的珠江三角洲[9-12]，2017年后，研究区域逐渐拓展到环渤海[13-15]、长三角[16-18]、海峡西岸[19-20]等地，研究内容愈加深入。在2011年～2016年期间，山东半岛蓝色经济区、京津冀协同发展先后上升至国家战略，新一轮东北振兴工作也开始深入推进。结合雄安新区高质量建设、城市副中心转移的契机，环渤海地区步入上升快车道。2019年，环渤海大湾区的概念正式亮相全国两会，湾区经济建设呼声越来越高。与此相对的是，虽然环渤海大湾区持续受到各界关注，但目前有关学术研究成果尚不丰富。

本文采用构建评价指标体系、熵值法与系统聚类分析等方法，结合环渤海大湾区各省市发展现状，尝试将其与日本东京湾区各都县（这里的都、县皆为日本行政区划中的一级行政区，下同）进行对比分析，划分湾区类型，直观地反映两地发展现状差异，尝试探讨其特征与成因，并给出相关结论与建议。

二、研究区域概况

东京湾古称江户湾，是日本本州岛太平洋沿岸的一个袋状优良深水湾。东京湾区以东京湾为核心，总面积3.66万平方公里，人口规模4419万，GDP总量占日本30%以上，DID人口比率（类似我国的城镇化率）达到90%，地理位置十分优越。东京湾区是产业型湾区，政府规划科学严谨、城市结构多中心化、产业布局升级外迁、港城职能分工清晰、创新要素高度集聚等因素是东京湾区能够发展成世界级湾区的重要原因[21-25]。

环渤海大湾区包括我国北京市、天津市、河北省、辽宁省和山东省，地处东北亚经济带核心区域，总面积52.37万平方公里，2018年地区生产总值为18.69万亿元，总人口2.57亿，历来是我国北方的政治、经济、科教、文化和交通中心，工业基础雄厚，已成为我国面向世界开放的重要窗口与亚洲最大的经济中心之一。然而就目前来看，湾区各省市间发展水平不一。京津等大城市人地关系比较紧张[26]，冀鲁辽三省也存在产业比重不合理、创新耦合协调性低的问题[27-28]。

三、研究方法与数据来源

1.研究方法

（1）熵值法

本研究采用的熵值法原是用来判断某个指标离散程度的方法。在综合评价体系之中，指标离散程度与体系影响程度表现出正相关。判断数指标离散程度的量即熵值。熵值法就是利用指标离散程度计算指标权重，进而为综合评价提供依据的一种方法。熵值法的主要原理在于，对同一体系来讲，指标暴露出的信息量越大（小），其不确定性就越小（大），熵值也就越小（大）。

（2）聚类分析

聚类分析是多元统计分析中的一个重要分支，是研究多要素事物分类问题的一种数量方法。由于地理学的研究对象一般具有多指标、多量纲、多时空、不确定性等特点，所以常用聚类分析来进行相关研究[29-30]。通过熵值法计算综合评价指标体系评分，并利用标准化后的数据进行聚类分析， 可以将湾区各省市（都县）的发展现状划分为若干类别，进而揭示其特征，进行对比分析。

2.数据来源

本研究数据来源主要包括：《中国统计年鉴2019》与京津冀鲁辽5省市的统计年鉴；《日本统计年鉴2020》《从统计看都道府县2020》与东京湾区1都7县的统计年鉴；国家统计局、教育部、中国港口网、中国民用航空局等官方网站；日本总务省、日本经济产业省、日本文部科学省、日本财务省、日本内阁府、日本政府统计综合窗口、日本税关等官方网站；东京湾区1都7县的政府官方网站等。

四、评价指标体系的建立

表1 湾区经济评价指标体系

世界湾区经济的发展大致经历了港口经济、工业经济、服务经济、创新经济四个阶段。在港口经济阶段，经济活动范围主要集中于港区附近；工业经济阶段则以临港工业为主导，湾区城市逐渐崛起，经济活动范围向港区外拓展；服务经济阶段发生的变化主要是经济产业类型的更新与产业布局的重构，经济活动范围拓展到港区城市周围区域；创新经济阶段以信息化新兴产业为主导，经济活动范围向更广泛的区域拓展，形成多中心发展格局。对相关文献[31-32]进行系统研究后认为，在湾区经济发展过程中，湾区城市基础发展水平、湾区经济与产业发展水平、湾区创新集聚发展水平共同构成了湾区演进系统的三要素，是决定湾区能否升级，进而发展创新经济的重要条件。三者紧密协调、相互配合，共同促进湾区经济稳步发展。故本研究遵循指标体系的系统性、科学性、可比性和可操作性原则，主要从以上三个要素入手，设计了由3类一级指标和18个二级指标组成的评价指标体系，对环渤海大湾区与东京湾区进行评价。

五、数据处理与结果分析

首先根据环渤海大湾区与东京湾区13个省市都县18个指标的相关数据，构造矩阵X=Xij（13×18），利用正向极差标准化对数据进行无量纲化处理：

计算第j个指标下第i个项目的值的权重Pij：

计算第j个指标的熵值ej：

其中，为了使熵值e的取值在0到1区间内，这里令k的算法为：

计算第j个指标的差异系数gij与熵权wij公式如下：

计算环渤海大湾区与东京湾区各省市都县的指标综合得分（见表2）。计算公式为：

由表2可以看出，环渤海大湾区省市与日本东京湾区的都县综合评分依次为：东京都、茨城县、群马县、山梨县、栃木县、神奈川县、北京市、山东省、天津市、埼玉县、千叶县，河北省与辽宁省并列最后一位。

表2 东京湾区与环渤海大湾区各地区综合评分结果

东京湾区各都县综合得分的最高分出现在东京都，为0.1854，第二名茨城县为0.0890，还不及前者的50%。这也可以看出东京都在整个湾区中扮演着举足轻重的角色，是湾区的核心。最低分千叶县为0.0524，仅相当于第一名的28%。湾区整体综合指标平均分为0.0888。其中，基础发展得分为0.0271，经济产业得分为0.0258，创新集聚得分为0.0358，分别占31%、29%和40%。由此可见在东京湾区发展过程中，创新集聚因素贡献最大，基础发展与经济产业发展贡献次之，二者比例相近。

环渤海大湾区各省市综合得分的最高分出现在北京市，为0.0745，与东京都相差0.1109，差距比较明显。最低分河北省和辽宁省为0.0421，相当于第一名的57%，比东京湾区得分最低的千叶县还要少0.0103。湾区整体综合指标平均分为0.0579分，其中，基础发展得分为0.0199，经济产业得分为0.0162，创新集聚得分为0.0219，分别占34%、28%和38%，贡献比例分布与东京湾区十分相似，在一定程度上体现了湾区经济发展的共性特征和创新集聚对湾区经济建设的重要性。

通过数据对比，我们可以得到以下几点发现。（1）从湾区整体发展水平来看，环渤海大湾区明显落后于东京湾区，综合指标平均分仅相当于东京湾区的65%，各项指标的平均分也分别低了0.0072、0.0096和0.0139，各占总差值的24%、31%和45%。在评分表中，所有评分的前三名几乎全部落在东京湾区，仅经济产业得分的第二名归环渤海大湾区北京市所有。（2）从湾区内部发展来看，环渤海大湾区各省市间发展差距比东京湾区要小。东京湾区的最高分与最低分相差0.1330，各都县得分方差为0.0015；环渤海大湾区的最高与最低分相差0.0324，各省市得分方差为0.0002。但需要说明的是，发展差距小并非意味着发展程度高，只是相对于东京湾区来讲，环渤海大湾区各省市处于更加低水平的平衡状态。（3）从湾区核心发展以及引领效果来看，东京都要显著强于北京市。除得分的差距外，借鉴城市首位度的计算方法计算综合评分的首位度，东京为2.0831，而北京仅为1.1339。这也表明了东京都在东京湾区中具有较高的主导地位。

为了更加清晰直观地反映两大湾区各省市都县的湾区发展水平，区分各地发展状况，根据综合评价指标体系，选择熵值法标准化后的13×18维矩阵数据库，利用SPSS 19.0软件提供的系统聚类分析，采用平方欧氏距离测定各变量距离和组间连接法合并集群，最终得到湾区经济发展水平分类情况如表3所示。

表3 湾区经济发展水平分类情况

第一类地区只包括东京都，其典型特征为创新发展水平很高，各项指标均处于上游水准，呈现出较成熟的湾区经济发展状态，可定义为湾区发展核心区。东京都能够成为唯一的核心区，离不开高水平创新体系加持。东京创新指数排名世界第一，相关政策与法律法规比较完善，是实现创新发展的重要保障。坐拥日本1/3的高等学府，使得东京都人才储备能力也处于日本领先地位。东京还是日本基础建设最完善的城市之一，已形成规模世界第一的超大型城市群，不仅拥有日本最大的国际化空港、海港、城市轨道交通系统和高铁系统（新干线），科教文卫、医疗、社会保障体系在日本也位居前列。东京因港而兴，临港产业发展使得城市规模迅速扩大，人口高度集中，城市矛盾逐渐显现。经过日本政府对东京产业结构的调整，制造业陆续向外转移，核心区主要发展高新技术产业和高端服务业，产业结构走向轻型化。产业转移战略解决了东京过度扩张的问题，促进了周边区域的发展。除了产业调整，东京还把发展重点从控制城市规模转向优化城市空间布局，开发城市副中心与新城，形成多核心城市结构，东京也因此得到了长久发展。

第二类地区包括埼玉县、千叶县、神奈川县、北京市与天津市。除北京市的经济产业发展得分因其特殊的城市地位与职能影响表现较好外，该类地区的城市基础发展和经济产业发展得分均处于中下水平，排名也都在第7名以后。该类型地区在空间上都位于湾区核心地带，要素集聚明显，人口规模庞大，以至于人均基础指标和经济指标偏低。该类型地区的人地关系相对紧张，正处于城市布局升级、城市基础设施优化、产业外迁与重组的阶段，因此该类型地区可定义为湾区发展更新区。埼玉县、千叶县、神奈川县与东京都共同构成了传统东京湾区一都三县的空间格局，形成了显著的中心-外围结构。三县均处于湾区中心，人口密度相对较高。由于东京多次进行首都圈规划与调整，众多产业纷纷向外布局，在东京与各县之间形成了很多工业走廊，著名的如京滨、京叶工业走廊。各县与东京相连的区域几乎全部变为卫星城或城市副中心，产业受东京影响较重，难以自成体系。三县作为东京湾区发展的次中心，其基础与经济发展理论上应处于中上。但产业分工转移与城市快速发展带来的人口增长使得三县各项人均指标排名比较靠后，有重蹈东京城市矛盾覆辙的趋势。我国环渤海大湾区的北京市、天津市空间格局与之相似，也位于湾区中心。经济发展与城市扩张、城市职能过度集中导致人口快速增长，超出环境承载力，出现了所谓的“大城市病”。不仅造成交通拥堵、房价偏高、资源紧张、环境恶化等问题，还会造成社会公共基础设施的超负荷运转与更新周期加速，对城市发展带来很大挑战，不利于湾区建设。

第三类地区包括茨城县、栃木县、群马县与山梨县，与第二类地区最显著的差别是基础发展与经济产业得分较高，创新得分偏低。除茨城县因南部筑波科学城创新要素集聚影响得分尚可外，整体处于中下游水平。该类型地区在发展过程中，创新集聚所起到的带动作用有限，受经济与产业布局发展因素的影响也较小，而国家整体发展与社会发展水平等因素对该类型地区则有较大影响。该类型地区基础较好，若加入创新集聚要素，可实现湾区经济的快速增长，因此定义为湾区发展潜力区。茨城县、栃木县、群马县和山梨县作为东京湾区发展的潜力区，有着显著的共同点。四县都位于东京湾区外围，人口相对较少，人口密度较低。凭借着日本发达国家的整体优势与产业差异化发展，四县各项基础指标位居湾区前列。但也由于地处边缘，除茨城南部的筑波等地以外，四县在东京进行产业重新布局、规划首都圈副核心和新城的过程中受益较小，创新集聚水平也较差。在城市职能定位上，四县各主要城市均未过多承接创新相关职能。茨城县工农业、海洋渔业较发达，栃木县则主要发展了工商业，群马县工业、农业在日本有一定优势，山梨县则是以工商业和旅游业闻名。

第四类地区包括河北省、辽宁省与山东省，其特点是湾区整体排名靠后，尚处于湾区经济发展的低水平阶段。目前来看该类型地区发展湾区经济具有一定困难，但也不乏个别亮点。如山东省的创新集聚发展得分在环渤海大湾区可以排到第二位，与东京湾区相比也能达到中游水平。这表明第四类地区仍然具有升级可能性，现阶段需要与其他地区尽快缩小差距，可定义为湾区发展储备区。河北省、辽宁省和山东省的湾区综合评分偏低，从整体来看，经济与产业方面是症结所在。冀鲁辽三省都是我国北方的工业大省，以重工业为主，这其中又以辽宁最为典型。市场经济发展缓慢，高端服务、金融、互联网、大数据等热门产业所能提供的就业岗位有限，工资水平低是三省当前遇到的发展难题。也正因如此，人才大量外流到北上广深等一线城市及东南沿海开放地区。冀鲁辽三省的一二产业占比过高，第三产业发展滞后，三产占比均低于55%（见表4）。除上述共性问题外，冀鲁辽三省还存在着其他矛盾。如辽宁省由于计划生育政策执行较为彻底，加之经济与生活压力，一定程度上导致了辽宁省人口负增长的现状。经济、人口成为制约辽宁省发展湾区经济的重要因素。河北由于特殊的地理区位，受京津极化作用最为明显，发展面临重重困难。山东省除工业外，农业在国内也具有举足轻重的地位，产业转型升级缓慢。鲁西南沂蒙山区与胶东半岛的发展差异也十分显著。

表4 2018年环渤海大湾区三次产业增加值（亿元）及占比（%）

六、结论与建议

1.结论

就指标层面来看，与日本东京湾区相比，环渤海大湾区的发展水平尚存在一定差距，创新差距尤为明显。且环渤海大湾区各省市整体发展水平不一，发展差距小于东京湾区。北京市作为大湾区核心，其主导地位还需加强。就湾区经济发展水平分类而言，东京湾区各地主要分为核心区、潜力区与更新区，而环渤海大湾区则主要为更新区与储备区，需进一步改善湾区基础条件，加速湾区建设进程。

2.建议

（1）城市人口协调，减少差异化

一方面，要从城市本身入手，构建多核心城市布局。如北京要以雄安新区的建设为契机，向京郊、河北甚至辽宁等地加大非首都职能的疏解力度。另一方面，更重要的是，要充分认识到人口在湾区经济发展中的作用，平衡各省市人口差异，以产业布局转移为契机，将大城市人口向周围分流。辽宁省要扭转人口流失局面，以湾区建设为契机，及时发布新政策以吸引优质企业落户，提供就业岗位，在逐步开放“三孩”人口政策的背景下，加大生育补贴力度，减轻抚养压力，刺激人口增长。湾区各省市政府应在国家的指导下共同参与，构建一体化湾区城市群布局，打破行政壁垒，进行跨区域协调合作，实现湾区经济高质量发展。

（2）提高三产占比，减少同构化

经济发展离不开产业的合理配置。环渤海大湾区产业结构受各地历史、地理、社会等因素影响，曾极度偏向于重工业，产业同构化现象普遍存在，缺乏合理分工。产业同构化必然带来地区间相互竞争，阻碍湾区经济发展。过度重型化的产业结构也使得环渤海大湾区尤其是河北、辽宁等省份经济增长乏力。今后环渤海大湾区各省市应加大力度提高第三产业占比，淘汰落后产能，以高新技术产业与高端服务业、高端制造业作为新的经济增长点，重点发展高附加值产业。在发展第三产业时要把握好相关产业的性质、特点等因素，采取不同的政策导向。各省市要结合自身区位条件与自然、人文、经济等情况，科学确定发展重点，培养具有现实和潜在优势的产业。

（3）建立创新体系，投入扩大化

创新集聚是湾区发展成功的最重要因素，也是环渤海大湾区各省市向湾区发展核心区靠拢的关键。创新集聚首先是高素质人才的集聚。环渤海大湾区总体教育资源丰富但空间分布差异显著，优质教育资源多位于京津两大直辖市与各省省会城市、计划单列市。世界百强大学数量与东京湾区持平但也都位于北京，其余四省市无一入选。目前环渤海大湾区拥有高等院校530所，数量较多但是质量参差不齐，尤其是具有较强科研基础和能力的世界级名校比较缺乏，教育优势并不明显，无法形成支撑湾区创新发展的完善体系与平台。此外，环渤海大湾区各省市人才吸引力差距明显，冀辽两省高校毕业生众多但流失率高，R&D占比一直较低。湾区各省市在科研成果转化促进、产学研深度融合方面有所欠缺，应当充分发挥教育资源的优势，建立竞争型创新体系，给高等学府和科研机构更大权力。让大学与企业进行有机联合，优势互补，积极推进顶尖学府与各大高新技术企业进行交流合作。同时，在企业中也要突出科技创新研发的主体地位，提高经费投入，以此吸引高精尖人才集聚，推动高新技术产业发展，促进传统产业转型升级，在湾区经济建设方面起到重要的引领和支撑作用。