长江经济带城市经济高质量发展时空演化分析

□文/周诗怡 姜 霞 阮子佳 谭玉环

（中南民族大学经济学院 湖北·武汉）

［提要］ 在新时代背景下，城市经济高质量发展是贯彻新发展理念、构建“五位一体”总格局的重要发展要求。从长江经济带城市高质量发展水平出发，以长江经济带32 个城市为样本构建衡量城市经济质量发展的指标体系，利用主成分分析法和莫兰指数对城市经济质量发展水平进行时空演化分析和测度。结果表明：城市经济发展水平呈现总体上升趋势，部分城市未达到高质量发展水平，城市的发展质量水平受到不同发展程度的空间区位以及所在城市群影响，并有较为明显的集聚现象存在于经济发展水平较高的地域。基于上述分析，从时空演化角度提出对策建议。

改革开放以来，中国经济保持高速增长并取得了引人瞩目的成就。长江经济带作为我国核心发展区，连接东中西部经济发展的动脉，对全国经济发展都具有支撑推动作用，其高质量发展有利于深度发掘中国经济生产的内需潜力。为进一步对长江经济带高质量发展成果进行分析，本文在对现有文献进行系统梳理的基础上，基于2013～2018年长江经济带城市发展现状构建相应水平测度指标，并深度剖析长江流域质量发展的空间自相关性和上、中、下游流域质量水平的时空差异分布特点，为稳定提高长江经济带高质量发展，形成优势互补的高质量发展区域经济布局和完整的经济圈链条提出相关建议。

一、城市经济高质量发展水平测度模型构建

（一）评价指标体系的设计与说明。本文参考《国家标准化发展纲要》以及2018 年《贯彻新发展理念推动高质量发展》中对于高质量发展体系的界定，以张伟、徐华、史丹、张震和马跃及其他相关学者提出的经济增长质量研究相关模型为基础，参考Chow 和Li（2002）对于指标的界定，从以上学者提出的模型构建理念，依照简洁性、通用性及可比可量化原则收集2013 年至2018 年间长江流域城市群的各指标变动数值，将各指标划分为经济稳定增长、经济结构优化和经济持续发展三类一级指标及多个二三级指标，构建长江经济带城市质量发展指标体系。

在一级指标中，经济稳定增长反映民生发展和政府调控水平，具体选取GDP 增长率、人均可支配收入和失业率等指标；经济结构优化反映不同产业的投入产出协调经济结构的优化成果，具体选取第二、第三产业占GDP 比重、R&D 经费支出占比、专利申请授权量等指标进行衡量；经济持续发展反映社会能源利用率、环境污染治理及医疗教育现状，具体选取单位GDP 能耗、高等在校学生数和单位工业产值废气排放量等指标，如表1 所示。（表1）

（二）经济高质量发展实证测度模型

1、数据来源与相关指标处理。本文研究数据来自2013～2018 年《中国城市统计年鉴》、《中国统计年鉴》、各城市国民经济与社会发展统计公报、环境质量状况公报。

在研究时间范围上，因2020 年、2021 年的新冠肺炎疫情对经济发展方面冲击较大，考虑到对城市经济高质量发展的指标分析的准确性，本文选用2013～2018 年数据进行研究。在空间范围上，考虑数据的可获性及研究的全面性、公平性及连贯性，在长江流域按照上、中、下游区域各选取10～11 个代表性城市，对于部分缺失数据进行spss 预测法估计或分段插值法补全。

2、主成分分析模型。参照学者方书和丁国栋对于城市群质量发展的研究方法，本文选取主成分分析法研究长江经济带城市经济发展的演化过程，具体步骤如下：

第一步：均值化去量纲处理。选取均值化法去除数据量纲，在保留原始数据全部信息基础上，消除指标量纲与量级的影响。利用均值化公式：

其中，xj为原始数据，xj为原始数据的均值，Z 为均值化后的数据。对数据均值化处理后，对所有逆向指标取绝对值，即进行趋同化处理，使指标作用趋同化。

第二步：构建指标模型。对收集所得数据使用降维分析，对标准化矩阵求相关系数矩阵：R=［rij］xp，其中：

依照信息利用率达80%以上的收集标准，收集9 个主成分进行分析，主成分分析表达式：

对9 个主成分进行加权求和作线性组合，作综合评价函数：

其中，a1，a2，…，ap为 X 的协方差对应的特征向量，zx1+zx2+…+zxp为原始变量经过标准化处理的值。

3、空间计量模型。由于长江经济带内部城市群的自相关效应，以汪侠、徐晓红对于经济高质量发展的时空演变和区域差距研究，本文采用莫兰指数对长江流域全局以及局部地区的高质量发展研究建立空间计量模型，对整体城市群的内在联系进行分析，并探究局部区域是否存在显著的集聚效应，聚焦研究长江经济带城市经济高质量发展的区域效应和时空差异。

（1）空间权重矩阵构建及全局莫兰指数Moran’s l。本文主要使用ArcGIS12.1 以及stata 距离阈值法构建地理距离矩阵。根据研究问题设定阈值d，控制邻近空间单元的个数，设定空间权重矩阵的对角元素为0，并对空间权重矩阵进行标准化。距离阈值具体定义方法如下：

当区域i 和j 之间的距离在给定的阈值d 之内时，空间权值为1，否则为0。给定一个距离带宽并设定在所有给定距离内的区位均被视为邻近，对应的元素则为1，否则为0。空间自相关性使得空间中存在一定基于距离位置所测量出的某种属性空间上的相似或者相异程度。为测量长江经济带各城市空间差异性以及关联性，采用莫兰指数Moran’s I 对观测数据空间上的潜在依赖性进行测量。

莫兰指数Moran’s I 定义为：

其中，n 代表地区总数，wij为空间权重矩阵，s2为样本方差，xi为随机变量x 在第i 个地区的观察值为随机变量x 在总地区的平均观察值，在没有空间自相关性的假设下，构建的标准正态统计量为：

Moran’s I 的取值在［-1，1］之间，正值表示空间单元属性之间存在集聚效应，高值与高值邻接表现为空间正自相关，接近于1 则表示相似的属性集聚在一起；负值则表示空间单元属性之间存在分散效应，低值与低值邻接表现为空间负自相关，接近于-1 则表示属性相异的集聚在一起；在Moran’s I 取值为0 时表示为空间中各个单位呈现出随机分布的特性，即不存在空间自相关性。

（2）局部莫兰指数Moran’s l。本文仍基于长江经济带32 个城市在2013～2018 年的数据进行实验。全局空间自相关分析的计算公式于上文论证，局部空间自相关分析计算公式为：

二、长江经济带城市经济高质量发展水平及时空演化分析

（一）时间维度分析。依据前文长江流域城市经济质量评价指标权重体系，通过测算公式（1）～（5）计算 32 个地级市 2013～2018 年经济质量发展主成分模型，对总体城市得分进行排序得到城市排名，结果见表 2。（表 2）

表2 长江经济带城市经济发展水平主成分得分（部分）一览表

1、城市经济发展质量总体呈上升趋势。从时间角度出发，将2013～2018 年六年总体指标的波动分为两个周期：第一个周期为2012～2015年，城市质量得分存在短暂的波动；第二个周期为2016～2018 年，长江经济带城市群通过整合资源、利用优越的区位条件建立起全新的长江流域经济一体化格局，相应的经济质量评价指数也在逐年升高。综合来看，长江经济带城市评价指数数值随年份增长而增加，其中2013～2014 年波动较大，2015 年均值最低为0.58，并在之后表现为平稳增长。总体来看，2013 年32 个城市平均分为0.66，到2016 年平均分为0.82，最后上升至2018 年的1.1，总涨幅达35%，实现了较为稳定的长期增长。

从城市经济增长质量排序角度，将城市的发展状况分为三类，以0.709、0.688 作为阈值划分32 个城市为经济发展水平优秀、平均以及待提升三个类别，在下文中以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作为代称。

2、不同类型城市发展存在差距。具体来看，测算中综合排名前十且被评定为经济发展水平优秀的Ⅰ类城市有上海、常州、南京、宁波、杭州、武汉、成都、南通、无锡和苏州。该类城市大多综合实力强、经济发展质量较优、经济结构稳定，有较强的城市竞争力和优越的空间区位，有着优良的经济发展结构以及可持续的城市经济发展系统；排名占据中等水平的Ⅱ类城市包括长沙、重庆、温州、嘉兴、绍兴、金华、岳阳、台州、株洲、徐州。该类城市多为近年来获得了长足发展的城市，多以中大型城市为主，但距经济高质量发展优秀水平仍存在差距；阈值0.688 后划分为经济质量发展水平待提升等级，以盐城、赣州、常德、扬州、上饶、襄阳、湖州、九江、南昌、衡阳、宜昌以及绵阳等城市为主，该类城市多为内陆城市，拥有完整经济结构但仍需得到进一步改善，如存在产业结构单一、产业发展状况不平衡、经济发展动力不足等，因此城市经济高质量发展仍有很大空间。

将经济发展质量优秀的城市按照区域位置选取部分进行代表性分析：第Ⅰ类城市群中位于长江中下游的城市占比达到80%，上游地区城市如成都虽然在2013～2018 年间高质量发展分数有所起伏，但基本稳定于0.70 以上，且6 年排序变动幅度不大；第Ⅱ类城市在2013～2018 年质量发展水平较为一致，6 年平均综合质量得分在0.6～0.85 区间内波动。以嘉兴市为例，该城市质量得分从2013 年的0.6353 大约增长一倍至2018 年的1.1646，期间增长呈现W 形波动，但总体发展水平基本保持良好上升；对于第Ⅲ类城市，2013～2018 年主成分得分整体较低，维持于0.6～0.85 之间。在2015～2016 年间扬州出现小幅度的下降，但在2017 年后得分逐渐回升。第Ⅲ类城市在经济增长、经济结构优化和经济可持续发展三个方面发展较为平均，但在经济结构优化和可持续发展方面推动力不足，因此对于第Ⅲ类城市保持经济稳步增长仍是必需，在此基础上将发展重心转移到经济结构优化和经济可持续方面，不断向Ⅱ类城市发展靠近。

表 3 2013～2018 年莫兰指数 Moran’s I 一览表

（二）空间维度分析

1、全局莫兰自相关分析。本文构建关于32 个城市的空间矩阵并利用莫兰指数研究全局空间性，使用对应概率值p-value 以衡量全局空间性的显著程度。利用2013～2018 年各城市经济发展评价指数计算出的各城市经济高质量发展水平莫兰指数Moran’s I，结果见表3。（表3）

莫兰指数在一定范围内可以有效地衡量经济发展指数对于城市之间空间相关联性的影响，根据近些年文献中多数学者采用的空间计量经济学p 值检验标准和GeoDa 计算结果，长江经济带城市群发展相似的地区在空间上呈现出集聚分布，且不同地域的经济高质量发展水平都存在相应的正向空间依赖效应，各城市的发展存在着相互作用，因此联系紧密。

将长江经济带6 年时空差异变化情况分为两大部分，即2013～2014 年和2015～2018 年。2013～2014 年间莫兰指数呈现出增长趋势，呈现出正向聚集效应，此时资金要素流动活跃且经济发展质量越高的城市越容易产生集聚现象。2015～2018 年间莫兰指数呈现出下降趋势，虽然整体集聚上的空间联系减弱，但从整体上看仍保持一定相关性。从区域经济向流域经济的转型将改变以往的经济发展模式，发展的转型成果体现在不断缩小的空间差异上。

对2013～2018 年长江经济带进行全局时间上的经济高质量发展演化分析，直观地看出演化过程，本文截取部分lisa 图加以分析，结果见图1。（图1）

图1 长江经济带全局lisa 图

根据莫兰指数I 值结果反映具体区域间的空间联系程度，得到4种不同效应分布的情况：

（1）高高H-H 集聚：上海、苏州、南京等城市及周围城市群呈现片状高质量集聚，说明该类城市群在经济增长、经济结构优化及经济可持续三个方面协同发展且效益较高。这些城市多位于长三角贸易自由区，在经济结构上最先实行优化改革，同时借助空间溢出效应和技术溢出效应带动周边地区，辐射范围广。

（2）高低H-L 集聚：这部分区域中有少数低质量水平的城市散落在高质量城市附近，该类型多集中于省会城市附近，存在经济发展不平衡或相像的城市发展相互制约的现象。在2013～2018 年发展期间，此现象多集中于武汉、长沙两市附近，在2015 年后，南昌市、成都市也出现该类现象，说明高质量发展城市对周围城市有明显带动作用。截至2018 年，辐射效应暂未达到最大化。

（3）低高L-H 集聚：该类集聚区域分布有高质量发展城市和低质量发展城市，且在数量上后者居多。此类集聚现象多集中于内陆地区，如绵阳、襄阳、岳阳等地。受地理位置、自然资源及要素分布的影响，这些城市不能充分接收主要高质量城市带来的集聚效应，在高质量发展测度的三个方面未能协调发展，且至少有一个方面落后于周边城市。

（4）低低L-L 集聚：该类城市多集中于偏离省会的地区，如衡阳、株洲、九江等。该类城市经济高质量发展水平偏低，在2013～2015 年间，集聚效应每年都在发生变化，总体趋势为低低集聚下降。（表4）

表4 2013～2018 年长江经济带全局lisa 一览表

2、局部莫兰自相关分析。为进一步分析局部地区具体城市以及探究城市群间是否存在关联性，本文借助局部莫兰指数对各地的集聚现象进行分析。选取2018 年原始指数作为观测对象，将长江地区32 个城市分为上、中、下游三个地区分别建立莫兰指数模型，三个地区莫兰指数均为正值且通过95%的显著性检验，证明了长江上、中、下游存在空间正相关，有较高的关联性。

根据地理位置的划分，本文依次对2018 年长江经济带上、中、下游城市群的经济高质量发展空间集聚效应进行lisa 图分析。局部图如图 2、图 3、图 4 所示。（图 2、图 3、图 4）

图2 长江上游城市群lisa 图

图3 长江中游城市群lisa 图

图4 长江下游城市群lisa 图

对于上游城市群而言，重庆市作为上游区域核心城市在空间上呈现出高-高集聚，其相邻城市群成都市和绵阳市呈现高-低空间集聚效应，说明高质量发展水平在一定程度上具有空间依赖性，高质量城市可驱动周边城市质量发展。

中游城市群以武汉市和长沙市为主要高-高集聚区，有地理位置相距较近且高质量发展水平较高的特点，因周边城市空间效应不显著，存在发展两极化现象。浙江省内位于中游区域的城市群质量发展空间效应良好，总体梯度表现为中心-外围结构，即以绍兴市和金华市高-低集聚区为中心，湖州市和嘉兴市高质量发展较次。

长江下游整体呈现出以上海市为核心的高-高集聚，表现为网状扩散的状态。杭州市、无锡市为高-低集聚区，由于生产要素以及劳动力资本存在导向型，因此周围区域发展状态有所提升，如常州市、扬州市在一定程度上受到城市虹吸效应的影响。下游地区整体发展在长江经济带中处于优秀水平，城市发展差异性较小、协同效应较强，并在空间上表现出中心效应。

三、政策建议

通过上述城市质量发展的时空演化实证，发现长江经济带城市高质量发展随着时间的变化呈现短期内波动性变化，但总体保持稳步增长的趋势。上、中、下游各区域城市发展在时间上存在差异性，因发展着力点不同导致增长速度在不同年份存在不同，但整体趋向良好；从空间演化角度上分析，长江经济带城市经济发展空间上分布不均，总体呈现出城市群集聚效应和中心城市辐射的特点，主要表现在高质量发展城市主要集中于中心城市，区域内集聚程度逐级递减，且高质量城市群多集中于中下游区域，城市发展质量呈现由东向西递减趋势。

根据上述研究结论，本文提出以下有助于提高长江经济带质量发展的相关建议：第一，合理扩大投资，扶持重点产业。当务之急在于将投资重点转向可持续性高、潜力性大的产业，拉动长江经济带消费内需。同时，在投资过程中注重区别性和协调性并重，降低因为过于注重某一方面某一地区的投资而带来物价不稳定的风险。第二，健全交通运输体系，促进产业转型升级。增强长江流域干线航运能力，升级分流航运通道，与此同时，统筹铁路、公路和航空枢纽，促进长江经济带城市群之间资源要素流通速度，形成重点明确的有序产业转移链条，鼓励资本密集型及技术导向型产业向中上游经济带转移，提高长江产业梯度转移效果。第三，持续完善多样化发展体系，打造依托于长江的可持续发展城市群。鼓励建立以城市群为核心的一体化教育板块，对人才教育进行多样化分流，培养不同就业导向人才，完善现代化职业教育整体培养方案。各地区因地制宜发展具有地方特色的职业学校对口地方特色企业，发挥技能独特性。培养管理人才和技术人才，尤其是要加大上游地区吸引人才的力度，推进产城融合。第四，遵循区域经济规律，协调城市群间发展的不平衡。在上述研究中，经济差距扩大成为区域发展不平衡的显著趋势，因此发展状态与城市结合必不可缺。下游城市重点发展知识密集型和技术密集型产业，上游城市则利用当地比较优势与引进技术相结合，各区域发挥本土优势缩小差距，推动整体区域协调发展。