乡镇经济发展水平的空间影响力差异与功能分区研究：以河南省渑池县为例

张鹏博， 丁志伟， 赵 芮

（河南大学地理与环境学院/区域发展与规划研究中心/黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室/环境与规划国家级实验教学示范中心，河南开封 475004）

纵观国内外对乡镇领域的已有研究，评价乡镇经济差异、乡镇空间影响力的成果较多. 多数研究首先是从乡镇的经济发展水平展开分析，再基于相应的空间影响力方法进行评价，从而分析整个乡镇空间影响范围的差异［1］. 从乡镇经济发展水平差异看，多数研究基于规模、结构、效益等方面来构建指标体系，也有部分研究以经济、社会、环境、创新水平等［2-3］视角出发进行体系的构建. 总的来看，基于人口、生产总值、工业总产值等经济社会发展数据［4-5］来构建指标体系的研究较多. 对于评价方法的选择，多数学者采用熵权法、主成分分析法，近期也有研究将主观赋权法中的层次分析法与客观赋权法中的熵值法相结合［6］对区域发展水平进行评价. 由于乡镇经济数据获取较难且研究尺度较小，因而对于乡镇影响范围差异的研究并不多见.常规Voronoi图可以反映出每一个中心点的控制范围，有利于分析区域的产业空间影响力、空间区划类型，且加权Voronoi图不仅可以考虑地理位置因素，还加入了各区域实际发展情况的权重大小，因而能够客观地反映各地区真实的影响范围. 断裂点的泰森多边形（Voronoi图）对于研究区域空间影响范围具有独特优势，所以多数学者采用该方法来对空间影响力进行评价. 现有的研究侧重省域、市域和县域空间影响力差异的研究，而基于乡镇视角的综合评价与空间影响力差异方面的研究较少，基于乡村振兴战略视角下的空间区划也不多见. 因此，基于微观尺度下的乡镇视角，探究乡镇经济发展的差异、主导产业的不同和空间发展的组合模式，有利于国土空间规划视角下的乡村经济高质量发展.

渑池县隶属于河南省三门峡市，位于河南省西北部，地处黄土高原的东部边缘，地貌属浅山丘陵类型.全县共辖6个镇、6个乡，共有行政村236个，县人民政府驻城关镇. 由于地形和交通等因素的影响，目前渑池县部分乡镇的经济发展水平依然较低，乡镇之间的经济发展差距较大，整个城乡体系结构还不够完善. 基于此，本研究以渑池县为研究对象，从发展基础、经济规模、发展增速以及效益水平出发，构建乡镇经济发展水平综合指标体系，运用熵权法、加权Voronoi图对渑池县各乡镇的空间影响范围进行分析，并对其影响因素进行探索，对各乡镇的功能和发展进行规划，进而为渑池县以及豫西地区镇域经济水平的提高、城乡体系的优化和乡村振兴的发展提出建议与参考.

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

考虑到镇域单元的尺度较小以及部分数据较难获取，本研究从发展基础、经济规模、发展增速以及效益水平4个方面构建指标体系（表1）. 考虑到镇域单元数据获取渠道相对较窄，部分数据的获取难度较大，因此在保证所选数据可靠性的基础上，选取2019 年渑池县镇域相关的统计资料进行分析. 数据主要来源于2020年的《渑池年鉴》《三门峡统计年鉴》及渑池县政府工作报告等，其中有少量数据缺失，则依据往年数据推算出当年结果. 此外，为降低部分街道社区对于中心镇计算结果的干扰，参照渑池县最新行政区划，将部分街道社区并入所属乡镇，最终确定出12个研究单元.

表1 渑池县镇域经济发展水平评价指标体系Tab.1 Evaluation index system of township economic development level of Mianchi County

1.2 研究方法

1.2.1 乡镇等级评价方法

1）熵权法：熵权法是基于熵权确定权重后求得熵值的一种方法，其基本思路是根据指标变异性的大小来确定客观权重. 由于该方法对各指标的权重进行纠正，能够避免人为主观的影响，从而使得出的评价结果较为客观，因此本研究采用该方法来对12个乡镇单元进行综合评价. 该方法的计算过程主要包括：基础数据标准化、归一化、计算特征比重、计算熵值、计算偏差度、计算权重，最后利用各个指标权重与指标标准化值相乘求得最终结果［7］. 最终计算公式为：

式中：fj表示乡镇经济综合发展水平；Pij表示第i项单功能第j项指标；wj表示第j项指标的权重.

2）自然断裂点分类法：空间分类是基于特征指标对整个研究区域单元发展水平进行分类化处理的一种空间分异方法，可以更清楚地了解特征指标在空间上的差异程度［8］. 通过对研究区域进行空间分类，可以更加清晰、直观地了解各乡镇发展水平在层级上、空间上存在的差异. 目前来看，常用的分类方法主要有标准差分类法、几何间隔分类法、等差分类法、分位数分类法和自然断裂点分类法等. 其中自然断裂点分类法是通过统计数据的方差来衡量差异大小，不仅可以实现分类后组内差异最小和组间差异最大的分类结果，而且可以通过直方图明显地发现数据的断裂之处，从而较为科学地实现“物以类聚”和“自然”的断裂［9］. 基于该方法的优点，本研究应用自然断裂点分类法对渑池县乡镇发展水平进行层级及空间的分类，以便更清楚地分析其分异格局特征.

1.2.2 空间影响力评价方法

对于常规Voronoi图，设平面上的一个控制点集{p1,p2,…,pn}里的种子点pi，它的Voronoi区域Ti定义为［10］：

式中：d为欧氏距离.

由于常规Voronoi图仅考虑了在地理位置影响下各中心点的控制影响范围，且在实际问题中，某个地域控制范围的影响因素是多元的，所以只考虑地理位置因素会对实际问题分析造成较大误差. 而加权Voronoi图不仅考虑了地理位置的因素，还将各地区实际的综合水平作为权重考虑在内，能够客观地反映出各地区真实的影响范围. 基于此，本研究以各研究区的乡镇政府所在地为中心，以各地区经济综合发展水平得分值为权重，利用ArcGIS软件生成加权Voronoi图分析乡镇经济空间影响范围.

对于加权Voronoi 图，设pi(i=1,2,…,n)为二维欧氏空间上的n个点，λi(i=1,2,…,n)是给定的n个正实数. 将平面分成n部分，由Vn(pi,λi)(i=1,2,…,n)确定的对平面的分割称为点上加权的Voronoi图，称λi为pi的权重.

式中：d为欧氏距离，且当λ1=λ2=…=λn时，（2）式等价于（3）式，即常规Voronoi 图是点上加权的Voronoi 在所有权重相等时的特例［11］.

2 结果分析

2.1 乡镇发展水平差异特征分析

在收集相关统计数据的基础上，基于熵权法计算出渑池县12个镇域研究单元的发展基础、发展规模、发展增速、效益水平以及综合发展水平（表2），并根据ArcGIS的自然断裂点分类法对上述各个系统进行等级划分（图1）.

表2 渑池县各乡镇经济发展水平Tab.2 Economic development level of each township in Mianchi County

从综合水平看，渑池县的发展水平大致呈现出南高北低的情况，且由南向北发展水平逐渐降低，各乡镇之间总体发展水平在空间上存在显著差异. 具体而言，研究区内的高水平区有3个，分别是中部的仰韶镇和南部的果园乡、天池镇；从现实情况看，3个高水平乡镇紧邻县城的城关镇，产业基础较好、特色乡镇企业较为突出，加之中心城区的辐射带动和交通区位条件，使得3个乡镇成为第一等级. 低水平区也有3个，分别是南村乡、段村乡和仁村乡，这3个乡镇均位于县域的中部和北部地区；从区域发展实际看，三者区位条件相对不佳，产业基础薄弱，加之远离中心城区，因而综合发展水平相对滞后. 通过表2可以发现，综合发展水平排名较高的乡镇与综合发展水平排名靠后的乡镇之间的差距也较为明显，反映出存在一定程度的极化效应和地区发展不均衡. 由图1可知，渑池县政府所在地城关镇位于县域中南部，是渑池县的政治经济文化中心，对周边乡镇起到了良好的促进作用，周围的5个乡镇大多为中等及以上水平区，体现出县域增长极对周边乡镇的传导效应. 总体而言，在研究区南部形成了以城关镇为中心的高水平发展乡镇群，而北部距离城关镇较远的几个乡镇发展水平较低，且发展水平较高的乡镇与发展水平较低的乡镇之间也存在明显差距，反映出渑池县内部经济发展的空间差异较大、南北之间发展不均衡的显著特征.

图1 渑池县镇域经济发展水平空间分布图Fig.1 Spatial distribution of township economic development level in Mianchi County

对比综合水平与各子系统水平可以发现，发展基础与发展规模、综合水平的差异相对较小，而与效益水平、发展增速、综合水平的差异较大. 从发展基础子系统来看，较综合水平有所差异，部分乡镇发展基础水平不高但综合发展水平相对较强，反映出地方优势产业在乡镇经济中的支撑作用. 从发展规模子系统来看，高水平区的数量有所减少且分布位置与综合水平系统相差不大，同时在县域中部产生了一定范围内的高值聚集现象，反映出中心对外围地区的辐射带动效应. 从发展速度子系统来看，各水平区的分布情况与之前两个子系统的差异较为显著，部分发展基础和发展规模水平较低的地区发展速度反而较高，反映出这些地区虽然发展基础不好且规模效应欠佳，但后发优势明显. 从效益水平子系统来看，各水平区的空间分布位置与综合水平系统中的差异较大，大体呈现出与综合水平相反的空间分布特征，反映出部分乡镇虽然规模效应强，但出现了“镇强民弱”的特征. 综合来看，半数以上乡镇发展水平位于中等及以下，反映出渑池县存在低水平乡镇较多、空间集聚效应明显、总体发展水平不高的客观现实. 因此，在促进渑池县乡镇高质量发展的过程中，各乡镇应依托自身资源禀赋优势，根据主导产业的发展方向转型提质并优化结构，同时及时吸纳中心城区的辐射带动效应和传导力量，促进乡镇经济全面振兴发展.

2.2 基于常规Voronoi图与加权Voronoi图的乡镇空间影响范围分析

为进一步分析渑池县各乡镇经济发展的空间分布特征及其影响范围，以渑池县12个乡镇政府所在地为中心，以各乡镇经济发展综合水平为权重，建立常规和加权Voronoi图（图2）.

由图2（a）可知，在仅考虑地理位置的条件下，各乡镇影响范围按照其聚集程度较为均匀地分布；在图2（b）中，由于加权Voronoi图考虑了各乡镇经济发展水平，使其影响范围较常规Voronoi图存在差异. 通过对比两幅图可以发现，乡镇分布较稀疏的地区，如北部的南村乡、段村乡以及东部的洪阳镇、天池镇，其影响范围在常规Voronoi图与加权Voronoi图中差距较小；而在乡镇分布较集中的地区，如中部仰韶镇、城关镇，其影响范围在常规Voronoi图与加权Voronoi图中差距较大，体现出综合实力较强乡镇向外的扩展效应，挤压了部分弱水平乡镇的辐射空间.

进一步在加权Voronoi 图中进行分析可以发现，乡镇综合发展水平权重的大小与其影响范围并不成正比. 例如，城关镇（4.64）与坡头乡（4.61）的综合发展水平类似，但是可以看出坡头乡的泰森多边形面积远大于城关镇. 究其原因是城关镇周围有发展水平较高的仰韶镇（5.41）、果园乡（5.25），且两个镇中心相距城关镇较近，使其空间影响范围受到限制和压缩；而位于县域北部的南村乡（3.68）与段村乡（3.89），由于这些乡镇的地域较大，与周围乡镇的距离较远，且周围乡镇的综合发展水平较为平均，所以其空间影响范围反而大于综合发展水平较高的城关镇. 总体而言，乡镇的空间影响范围取决于自身与周边乡镇综合发展水平的大小对比以及各乡镇中心点之间的空间距离.

2.3 渑池县各乡镇功能区的划定与优化策略

2.3.1 分区原则

从已有的研究来看，功能区划分主要根据乡村经济、农产品供给、社会、生态、旅游等方面进行综合发展水平评价后，基于空间位置、关联效应、组合优势等进行功能分区［12-15］. 从乡镇发展水平的功能评价方法来看，主要采用层次分析法与熵值法相结合的主客观赋权法，同时定量方法趋于多样性［16-17］. 基于上述评价理念和功能评价方法，结合渑池县各乡镇经济发展的空间格局，考虑其经济发展现状、未来发展趋势、行政区划以及各乡镇具体实情，同时参考《渑池县城乡总体规划（2017—2035）》，将渑池县12 个乡镇共划分为四大功能区（图3）. ①根据渑池县北高南低的地形总体格局，确定了发展水平较高的区域位于县域的中南部；②结合渑池县各种交通条件以及城关镇地理位置，确定了沿北部南村乡、段村乡到中部城关镇、仰韶镇以及南部果园乡的南北向发展轴和经过英豪镇、城关镇、仰韶镇的东西向发展轴；③结合渑池县各乡镇的综合评价得分进行自然断裂点分类，同时考虑各乡镇空间影响力的分析，确定出县域发展核心区；④根据各乡镇的优势产业、职能定位和未来发展态势，对四大功能区范围进行划定.

图3 渑池县乡镇功能分区图Fig.3 Functional zoning map of townships in Mianchi County

2.3.2 各区现状

1）城镇化发展带动区. 该区域包括县域中心城区城关镇以及周边的仰韶镇和果园乡的大部分地区，是县域新型城镇化和城乡融合发展的示范区，空间集聚优势明显. 从现实发展情况看，该区域是全国重要的铝工业生产基地，承担着黄河金三角地区资源型产业转型发展示范作用，乡镇经济的规模效益显著提升且转型升级后带来的潜在优势明显. 其中位于仰韶镇的天坛工业园近年来不断强化科技创新，提升工艺，实现铝精深加工，同时利用中药材种植优势，大力发展中成药，发展生物医药产业，使得该区域科技创新能力得到充分释放. 此外，仰韶镇大力发展以仰韶文化为主的酒产业，以仰韶文化为主核的仰韶仙门山景区、仰韶文化博物馆等，形成了工文旅复合的产业链. 综上所述，该区域依靠县城的工业基础优势以及便利的地理交通条件，使经济发展水平呈现出较高的发展态势.

2）现代农业发展区. 该区域位于渑池县南部，包括英豪镇、果园乡、天池镇的部分地区，它们在发展农业方面的优势较为突出，适宜通过发展特色产业来打造现代农业示范区. 从现实发展情况来看，该区域是县域农业发展的重要地区，尤其是位于该区域的果园工贸区，正是全县产业集聚区“一区四园”重要组成部分. 目前，该区域正在形成种养互动、区域发展、集中连片、整体推进的发展态势，打造了一批发展优势明显的产业，已形成了机械制造、食品加工、畜产品开发三大工业格局. 同时，该地区主要的农作物辣椒和渑池县的花椒、中药材共同构成了“双椒一药”特色产品，形成了一条以天池、果园、英豪等乡镇为主的辣椒产业带. 在此基础上，该区域致力于对渑池特色农产品的精深加工，培育本土品牌，着力打造具有区域影响力的食品加工园，努力在食品产业链打造方面取得新进展. 综上所述，该区域以果园工贸区为支撑，同时依赖丰富的耕地资源以及便利的交通条件，使得其农产品生产及加工业发展迅速，同时带动商贸服务行业快速发展，使得该地区发展水平相对较高.

3）矿山生态修复区. 该区域位于县域中部，包括坡头乡、仁村乡、洪阳镇的大部分地区，是全省乃至全国重要的矿产资源供应基地. 由于地处山地与平原的交界地带，该地区的地形条件、交通条件和经济发展条件都相对较差，使得该地区发展的经济基础和自然基础相对落后. 此外，长期粗放式地开采矿产资源虽然能够促进工业迅速发展，推动经济水平提升，但也因此产生了一些弊端，如资源消耗过度、生态环境破坏、产业发展陷入困局等. 因此，该地区的经济发展依然面临着严峻考验. 近年来，政府出台多项政策改善区域生态环境，提升绿水青山的潜在财富价值. 推进矿山生态修复、资源开发利用结构调整等工作，促进高新产业发展的“落地生根”，推进传统产业的延链强链，要以“重点突破、自然恢复、因地制宜”的原则整治修复矿山地质环境. 然而，矿山生态修复区不单单需要提高矿产资源采、选、冶和综合利用水平，还是涉及生产空间、生活空间和生态空间系统优化的工程，因此该区域当前面临更严峻的任务依然是矿山修复、结构优化、经济转型、生态文明建设等综合性工作.

4）生态优化提升区. 该区域位于县域北部，包括南村乡、段村乡、坡头乡的大部分地区，复杂的地形限制了该区域的发展. 从现实发展情况来看，地势蜿蜒起伏使得当地的第一产业发展受限，物质资源相对匮乏，资源禀赋相对较差. 此外，复杂的地形使得该区域的交通相对落后，缺乏第二产业发展的基础，也导致了乡镇经济实力较弱且发展活力不足. 在上述地形、交通、产业多维限制的条件下，该区域内主导产业为特色农业、种植业、和休闲旅游业. 然而，由于经济薄弱的限制，其产生的经济效益并不明显，振兴经济、富民强镇的发展道路还面临诸多困难. 另外，该区域距离县域中心城关镇的距离较远，受到辐射带动作用很小，导致该地区的经济发展动力不足，也是其经济社会全面发展落后的因素.

2.3.3 优化策略

根据分区原则和发展现状，同时考虑渑池县乡镇的交通串联、空间组织形式，将渑池县乡镇的空间优化概括为“一心、两轴、三区”（图4）.

图4 渑池县乡镇功能区空间优化策略Fig.4 Spatial optimization strategy of township functional areas in Mianchi County

“一心”指的是位于渑池县域的中南部，以城关镇为中心的中部核心区. 该区域以城关镇为主核，以仰韶镇、英豪镇和张村镇为支撑，形成渑池县经济发展的核心增长极，辐射带动整个区域的振兴发展. 同时该区域经济发展与历史文化产业基础好，与县域各个部分的连接较为便利，能够更好地发挥增长极的辐射传递效应，提升中心—外围式的辐射带动力.

“两轴”分别是以渑垣高速、渑栾高速为主干的南北纵向发展轴线和以连霍高速、陇海线、郑西高铁为主干的东西横向发展轴线. 两条轴线呈“十”字形分布，连接绝大多数乡镇经济的核心区，构成渑池县经济发展的主体框架. 因此在将来的发展中，将进一步提升“两轴”的综合交通承载力，打造产业发展通道，形成以“一心”为主核，“两轴”为主动脉，其他等级道路为支撑的“点-轴”区域系统，串联整个区域经济社会的全面发展.

“三区”是在“四大功能区”的基础上，考虑到矿山修复和生态优化的一体化建设需求，将整个区域划分为中部核心发展区、南部农业发展和北部生态旅游区（生态优化提升区和矿山生态修复区）三大功能区. 在“三区”中，中部核心发展区指城关镇及其周边核心乡镇分布的区域. 该区域是县域经济以及城镇化发展最为迅速的地区，应充分发挥该区域已有的优势，如完善的基础设施、便利的交通条件以及先进的科学技术，从而更好地促进乡镇功能完善和高端化发展. 同时，要发挥县域行政中心职能，加快推动实现城乡一体化，带动周边乡镇实现共同进步，努力打造三门峡—洛阳—郑州发展轴上的重要节点城镇. 南部农业发展区是县域农业发展水平较高的区域，该区域虽然紧邻核心区，但其经济发展实力并不强，因此地方政府应进一步发挥规划引领作用，依托当地丰富的耕地资源，突显特色农业、种植业，加快发展现代农业、特色农业以及农副产品深加工等，从而实现三产融合发展. 此外，该区域应在核心区的辐射带动下形成圈层的辐射“借力”区，依托产业园打造产业集聚区和重点企业，推进工业化、信息化与农业现代化的融合，提升该地区现代农业的综合实力. 北部生态旅游区的经济发展基础虽然较为薄弱，但其发展潜力巨大，因此该地区应注重生态保护、矿产资源开发以及特色小镇打造，在进行生态环境保护的基础上做强“文化+生态+旅游”，形成自然、人文各具特色的乡镇整合区. 同时，积极推动乡镇转型发展，形成宜山则山、宜水则水、宜工则工、宜商则商的发展模式，避免走牺牲生态换发展的老路子. 此外，该区域也应积极发展生态休闲、文化旅游，将生态服务功能的优势发挥出来，将特色农业与休闲旅游相结合，打造观光农业，从而加快推动区域经济发展.

3 结论与讨论

3.1 结论

1）从发展现状看，邻近城关镇的仰韶镇、果园乡等乡镇依靠该区域内的工业园区，不断发展金属和农副产品的精深加工，发展水平较高；仁村乡、英豪镇等乡镇同样依靠当地特色农副产品加工行业保持着较高的发展水平，但由于地形、交通等限制，发展水平一般；南村乡、段村乡等乡镇由于地理位置的原因，加之镇域内缺乏一些支柱性产业，还处于较低发展水平.

2）从空间差异看，各乡镇综合发展水平的空间差异较为明显. 综合发展水平中等及以上的乡镇多集中在城关镇的周围，而综合发展水平较低的乡镇大多位于距离城关镇距离较远的中部和北部地区，县域经济发展水平大体呈现出南高北低的分布格局，并且以城关镇为中心向周边逐渐减小的特征. 对比综合水平与各子系统水平来看，发展基础和发展规模与综合水平的差异相对较小，效益水平和发展增速与综合水平的差异较大.

3）从影响范围看，一些发展水平较高的乡镇，如仰韶镇，已经跨过其行政边界影响到周围的乡镇；而一些影响力相对较弱的乡镇，如仁村乡，镇域内部分区域受到仰韶镇的影响已经超过受仁村乡的影响.

4）在把渑池县分为四大部分的基础上，基于区域地形条件、区域发展现状、区域交通条件和区域空间影响范围，同时考虑各乡镇类型以及优势产业，进一步划定出了渑池县经济发展的三大功能区，提出了“一心、两轴、三区”的渑池县经济发展空间组织方案和优化方向.

3.2 讨论

本研究虽然采用了多种方法对乡镇空间影响范围进行分析，并进行功能区的划分，但仍存在一些局限性：①在对渑池县镇域经济发展的研究中，基于各乡镇历年经济社会统计数据进行分析，缺少与周围城市镇域经济发展与功能区划分的方案进行横向对比. ②定量研究数据主要来源于统计年鉴数据，缺乏部分乡镇调研的佐证，导致评价指标的选取仍有较大的提升空间. ③由于乡镇尺度研究数据获取难度较大，长时间段的数据对比缺失，也是以后需要提升的地方. 此外，由于研究尺度未能细化到村域，使得更细化的区域效应尚未被挖掘，因此村一级的空间影响力和乡镇的交叉研究有待进一步探讨. ④在区划部分，受限于数据、尺度等因素以及国土空间规划尚未出台等，使得区划的分区依然不够精细，在未来精细数据的支撑下，区域划分的具体边界、区划效应、联动机制等仍需进一步研究.