基于京津冀与长三角城市群的集聚效应研究

马思远

(北京信息科技大学 北京 100044)

城市群是以一个特大型城市为核心，辐射周边三个及以上的大城市所组成的经济基本单元。目前，京津冀与长三角城市群作为我国三大核心城市群，由于不涉及基本经济制度与政策上的巨大差异，具有很强的比较意义与广阔的研究前景。

集聚效应，即产业集聚效应，是城市群日常起到经济运作的基础与内核。集聚效应主要分为以Marshall为首提出的“专业化集聚”与Jacobs提出的“多样化集聚”两大派别。其中，“专业化集聚”是指产业趋同化给一区域带来的专业化劳动力与技术，中间产成品高效利用等外部性；“多样化集聚”则指产业类型多样化给一区域带来的知识外溢，多样化分工等外部性。

由于集聚效应的作用，产业间直接相互渗透影响，两大集聚效应使得城市群发挥“1+1＞2”的效果，作为区域经济发展的核心动力，带动周边城市发展，对国家经济绩效的提升起到至关重要的作用。因此，若想研究城市群的经济绩效，可以从城市群集聚效应入手分析，了解其内部运行规律。

另外，赵娜、王博等(2017)通过分析中国20个城市群的数据认为，城市群结构会对城市群的集聚效应产生重要影响，可以使城市群集聚效应分析更为深入透彻。

1 京津冀与长三角城市群的基本定义与组成

1.1 城市群基本概念与作用

当城市发展到成熟阶段，城市群这类高级的空间组织结构随之形成。在特定地域范围内，城市群一般以一个特大城市为核心，由三个及以上的大城市构成单元，依托交通网络，即时通信等基础设施形成空间组织紧凑、经济联系紧密并最终实现高度同城化与一体化的城市群体。目前，公认的六大世界级城市群分别为美国东北部大西洋沿岸城市群、北美五大湖城市群、日本太平洋沿岸城市群、英伦城市群、欧洲西北部城市群、长江三角洲城市群。

在我国内陆地区，京津冀城市群与长三角城市群是颇具代表性的大型城市群，作为中国的两大核心区域，不仅承担着经济带头作用，还具有深刻的政治意义，对我国城市发展起到至关重要的作用。目前来看，两者之间仍存在不小的经济绩效差距，值得研究与探讨。

1.2 京津冀与长三角城市群的组成

京津冀城市群作为我国的“首都经济圈”，包括首都北京与天津两大直辖市，更囊括了河北省的保定、唐山、廊坊、石家庄、秦皇岛、张家口、承德、沧州、衡水、邢台、邯郸和河南省的安阳。京津冀地区地理位置虽不及长三角地区毗邻长江具有贯穿中国内陆优越水运条件，但地处环渤海心脏地带，拥有良好的海港条件，公路、轨道交通网发达，是中国北方经济规模最大、最具活力的地区。

长三角城市群位于中国长江的下游地区，囊括上海市、江苏省、浙江省、安徽省的二十八个城市，临近黄海，东海，是长江入海之前形成的冲积平原。其北起江苏徐州，南抵浙江温州，西至安徽合肥，东到海边，区位条件优越，自然禀赋优良，是“一带一路”与长江经济带的交汇地带，在中国社会主义现代化建设全局中具有十分重要的战略地位。

1.2.1 两大城市群GDP分析

图1、图2是两大城市群内城市的年度GDP排序，年度GDP代表的是地区对国家年度经济的贡献量。

图1 2020年京津冀地区各城市GDP

图2 2020年长三角地区各城市GDP

本文按照数据将GDP超过30000亿元的列为第一梯队，由此不难看出，两大城市群中都仅有一个特大城市位于这一梯队，分别是北京与上海，这两大城市作为城市群的核心，2020年度GDP差距不大。超过20000亿元的第二梯队中，只有长三角城市群中的苏州市，其GDP为20170.45亿元，说明无论是京津冀地区还是长三角地区，其余城市都与核心城市存在巨大的经济鸿沟。本文通过分析大于10000亿元的第三梯队很容易发现京津冀与长三角城市群存在经济差距的一些原因。京津冀地区位列第三梯队的城市仅有天津市，长三角地区却有杭州等六大城市。这一现象不仅说明京津冀城市群的中等水平城市对整体GDP的贡献远逊于长三角城市群，还说明天津作为直辖市之一，对京津冀城市群的经济贡献并不理想。

2 两大城市群的产业集聚效应

城市群的集聚效应实质上内核为产业在城市群范围内的集聚对经济绩效产生的影响。通过第一部分的分析，我们大概了解了京津冀与长三角城市群之间的经济差距，但深究其诱导因素，产业集聚效应发挥的效果是其中的重要因素。

已有研究发现，产业集聚效应与经济绩效之间有明显的正相关性，因此研究城市群产业集聚效应是本文的重点。

2.1 两大城市群的产业结构变化趋势

若想研究产业集聚效应，本文先要研究与分析两大城市群的产业分类，通过对比分析城市群三次产业结构的变化趋势能看出目前两大城市群的产业发展方向。

由图3可知，从2010—2020年两大城市群的第一二产业都存在不同程度的减少，反之第三产业都在进一步扩大。这说明两地的发展整体趋势都在以第三产业为中心转移，然而不同点在于京津冀地区的第二产业锐减程度远胜于长三角地区。

图3 2010—2020年京津冀与长三角城市群三大产业分布

第二产业以工业与制造业为主，虽然发达国家城市化进程都在以第三产业为中心靠拢，但在中国，人口因素导致的第三产业无论多么发达，都无法像第二产业那样提供充足的就业岗位。因此，除了北上广深这些高度城市化的特大城市之外，其余城市一味发展第三产业，面向第三产业集聚，只会导致经济绩效的降低。

2.2 两大城市群的专业化集聚与多样化集聚水平

2.2.1 专业化集聚

专业化集聚是Marshall于1920年提出的聚集效应概念，指在一区域内产业趋同化带来的外部性与经济收益，一般认为专业化集聚是产业集聚效应的初级阶段。

想要测量专业化集聚，较为简单的衡量指标来自克鲁格曼模型(1991)的专业化指数，先计算地区从业人数最高行业占全部行业从业人员的比值，再用该比值除以全国范围内这一行业从业人员占全国从业人员的比值，就得到相对专业化指数，再通过对比不同地区的相对专业化指数就能得出两地之间的专业化差异性，公式如下：

其中，RZI表示相对专业化指数；Sij表示在i地区j行业的从业份额；Sj表示全国范围内j行业的从业份额。通过公式计算，得到表1。

表1 2010—2020年两大城市群相对专业化指数

由表1可知，2010—2020年长三角城市群内部的专业化集聚水平较高。在长三角城市群内，就业份额最大的行业并未发生变化，均为制造业，与全国范围内最高就业份额的行业相同。另外，2010年相对专业化指数最低的安徽，2020年也有所提升；反之，上海有所下降。但总体来说，长三角地区的相对专业化指数变化不大，省市之间指数差异也不大。这说明在长三角城市群，集聚效应中专业化集聚发挥着重要作用，在该城市群内产业差距并不突出。

反观京津冀城市群，2010—2020年城市群内相对专业化指数变化极大。2010年，各省市的最大份额产业基本与全国保持一致性，为制造业或建筑业。但数据显示，北京与河北的相对专业化指数较低，最高为河南省的安阳市。2020年，京津冀地区各省市不仅就业份额最大行业发生了巨大变化，相对专业化指数还出现显著变化，河北与北京均出现提升，且河北的数值急剧飙升至第一。虽然各省市相对多样化指数整体呈现上升趋势，说明省市自身专业化集聚水平有所提升，但省市之间的指数差距变大，说明从京津冀城市群整体来看，2010年其专业化集聚效应的效果就与长三角城市群相比略逊一筹，到2020年，京津冀城市群专业化集聚水平进一步减弱。

2.2.2 多样化集聚

多样化集聚是Jacobs于1969年提出的理论，认为在一个地区内，多种类型产业集聚会带来知识外溢、技术与劳动力多样化及多样化分工等优势，以提高该地区的经济绩效。一般认为，一个地区专业化集聚水平达到峰值时，由于竞争、资源稀缺等因素，会向多样化集聚转移。测量一个地区的多样化集聚水平，需要用到赫芬达尔-赫希曼指数(HHL)，公式如下：

其中，RDI表示相对多样化指数；Sij与Sj同式(1)表达含义相同，通过公式计算，最终得到表2。

表2 2010—2020年两大城市群相对多样化指数

由表2可知，2010年京津冀城市群的相对多样化指数略高于长三角城市群，主要归结于河北省的相对多样化指数偏高。然而到2020年，京津冀城市群的相对多样化指数逐渐与长三角城市群拉开差距。

逐个分析省市数据发现，河北的多样化指数发生骤降，从第一降至最低，到2020年，北京、天津、上海、安徽的多样化指数明显高于其他地区。

2.2.3 数据成因与政策导向

结合GDP数据与专业化、多样化指数可以得出一个显而易见的结论：京津冀城市群的集聚效应水平确实不及长三角城市群。通过对比2010—2020年的数据，我们有理由认为京津冀地区的产业转型成绩并不理想，甚至导致集聚效应和经济绩效水平与长三角地区的差距逐步拉大。

其中，北京与上海两大核心城市群都逐步完成从专业化集聚到多样化集聚的转型，通过GDP与人均GDP水平来看，两大城市群核心城市的转型成果比较理想。相较特大型城市，其他城市过早完成转型似乎只会造成经济绩效的降低。

典型的例子是天津与安徽，事实上这两大省市的GDP与人均GDP水平都不及江苏与浙江省内大部分城市，然而这两个省市的产业现状是专业化水平较低，多样化水平较高，看似是在积极进行产业多样化转型与升级，但若与城市本身特性不符，反而会造成负面影响。

受政策影响被迫转型的城市还有河北，河北省在2010年的主导产业为制造业，并且其产业多样化水平较高，但2015年出台京津冀发展规划之后，河北省被迫放弃制造业，转向以零售与批发业为主导的专业化产业集聚，反而造成河北省GDP逐年下降的现状。虽然河北省的经济实力并不适合多样化产业集聚，但若专业化集聚的产业与其本身适合产业(制造业)不符，反而会造成更严重的经济水平下滑。

3 单中心与多中心城市群结构对集聚效应的影响

为了研究两大城市群集聚效应水平变化的原因，本文需要引入城市群结构概念——单中心与多中心城市群结构。

3.1 单中心与多中心城市群结构的基本定义

单中心城市群结构是指城市群以一个特大城市为核心，紧密联系与辐射周边几个大型城市组成的空间结构。单中心城市群的核心城市主导地位很强，周边城市深受核心城市的产业结构与交通网络的影响。

多中心城市群结构则是城市群以两个及以上的大型城市承担核心城市职能，所组成的城市空间网络不像单中心结构那种纵向垂直且清晰，交通网络与产业结构更为复杂。

当城市群规模较小时，单中心城市群的集聚效应更为明显，然而随着城市群规模的不断扩大，随之带来的单中心核心城市拥挤效应、环境污染等问题，反而会减弱城市群整体的竞争力。同时，新的集聚中心城市随之生成，并承担部分核心城市的职能。

3.2 长三角与京津冀地区城市群结构特征

从城市GDP总量、基础设施建设、城市化水平等衡量城市发展水平指标来看，目前京津冀与长三角城市群都是非常典型的单中心结构城市群。虽然天津作为四大直辖市之一，其发展水平远胜于京津冀地区剩余城市，但从核心城市功能来看，天津目前还未承担起任何北京的部分城市职能。

城市群结构的重要判断依据是城市群核心城市的人口与人口密度，图4是2015—2020年北京与上海两地的常住人口变化趋势。由图4可知，北京自2016年起，常住人口就呈现下降趋势，反观上海的常住人口数据，仍保持匀速上升趋势，并且上海的常住人口总数一直高于北京。

图4 2015—2020年北京、上海常住人口变化趋势

同时，数据显示截至2020年，北京城镇化比率为87.5%，上海为89.3%，上海的人口密度明显高于北京。

然而，北京的人口数量自2016年起逐年下降的事实及2015年出台的《京津冀协同发展规划》这一政策说明：作为京津冀城市群的核心特大城市，北京已经开始放弃单中心城市群带来的集聚效应收益，主动向外疏解人口与核心城市职能，主动打造京津冀地区多中心城市群结构。

3.3 城市群结构的成因分析——拥挤效应与环境污染

关于解释京津冀地区为何主动打造多中心型城市群结构，而长三角地区依旧维持单中心城市群结构这一现状，我们需要从单中心城市群带来的集聚效应正外部性与核心城市人口密度过大及资源紧缺带来的负外部性来说明。

通过数据分析我们发现，北京的人口密度事实上小于上海，但北京的拥挤效应比上海更为严重，主要由以下几点构成。

3.3.1 水资源稀缺

北京作为北方城市，水资源一直处于稀缺水平，远不及上海作为南方城市的水资源储量，然而水资源是关乎居民生活与城市容纳量的重要指标。2020年数据显示，北京水资源总量为25.76亿立方米，上海则是北京的两倍之多，为58.57亿立方米。水资源稀缺会造成城市拥挤效应与环境污染，其影响远大于产业集聚效应带来的收益。

3.3.2 空气质量与大气污染

由于气候与地理位置原因，北京的空气质量问题一直深受关注，图5是北京、上海两地的PM2.5年平均浓度数据。

图5 2013—2020年北京、上海PM2.5年均浓度变化趋势

由图5可知，北京的空气质量问题一直比上海严重，经过持续不断地治理，近几年的数据才有所好转，但还未达到与上海持平的水平。

虽然北京空气质量的治理效果十分直观，但代价是北京不得不放弃对大气污染最为严重的工业与制造业，甚至连周边的河北也被迫放弃对GDP影响最大的制造业，转而投向零售与批发行业。这些事实足以证明，大气污染这一拥挤效应不仅对北京这一核心城市造成影响，还波及了周边城市，对整个京津冀城市群都影响巨大。

3.3.3 交通拥堵

北京、上海作为人口密度极高的城市，交通拥堵问题都十分严重，但人口密度更高的上海，其交通状况略优于北京。

由百度地图发布的2021年中国城市拥堵数据排名显示，北京的通勤高峰时间拥堵指数位列全国第一，其拥堵高峰时的路上行程时间是交通顺畅时的2.048倍，而上海则在全国排名第五，指数为1.877。这项数据显示，虽然都是交通拥堵较为严重的城市，但上海的通勤时间成本少于北京。

这一现象的成因主要在于北京的城市交通规划及公共交通利用率比上海更差一些，并且北京的私家车保有量也高于上海，这些共同造成了虽然北京人口密度小于上海，并伴有车号限行等政策措施，但交通拥堵问题仍然十分严重。

3.4 城市群结构对集聚效应的影响

经过上述分析我们发现，京津冀与长三角地区均为单中心城市群结构，但由于北京的地理位置、水资源、空气质量、交通等因素，北京的人口密度承受能力弱于上海。正因如此，京津冀城市群才会出台相关政策，主动向外疏解北京的人口及相关产业，想要打造多中心城市群结构，从而解决北京的拥挤效应。

反观长三角城市群，由于上海的人口承载能力较强，单中心结构能更好地发挥集聚效应能力，因此长三角地区坚持与城市群发展进程一致，以专业化集聚为主，辅以发展多样化集聚，最终使集聚效应水平提升，从而大力提高城市群经济绩效。

4 结语

4.1 研究结论

经过前三个部分的分析，我们最终得出结论：

(1)无论是从专业化集聚还是多样化集聚的角度来看，长三角城市群的集聚效应均优于京津冀城市群。

(2)由于北京与上海的地理位置、气候条件及城区规划的不同，北京的城市承载力受到更多的限制，作为城市群的核心城市，不得不通过相关政策向外疏解城市职能，造成京津冀城市群的产业结构发生变化，由于政策与城市的要素禀赋相悖，最终导致产业集聚效应影响远远落后于长三角的单中心结构城市群。

(3)以上这些有关集聚效应的差距最终体现在GDP等经济绩效上。

4.2 对策建议

4.2.1 京津冀城市群

从城市群结构入手，京津冀城市群被迫转型的产业结构需要进一步优化，尤其是天津与河北，这两地的产业结构优化后能大幅提升京津冀城市群的产业集聚效应水平。河北省应提高第二产业比例及以制造业为主导的专业化产业集聚，同时尽量使用清洁能源，降低污染。天津同样需要发展制造业，以知识密集型为主，发展高附加值制造产业，利用好北京的龙头企业外溢效应，以提升集聚水平。

除了北京应大力发展多样化产业集聚外，其他省市都应坚持专业化集聚。本文数据与分析证明，在城市化与产业集聚尚未完全成熟就揠苗助长，只会导致集聚效应水平的大幅降低，最终体现在经济绩效的逐年下降上。

4.2.2 长三角城市群

长三角城市群凭借优越的地理位置，交通网在各省市之间渗透等原因，发展趋势良好，集聚效应水平维持在全国前列。

不过从长远发展角度来看，由于激烈的竞争，长三角城市群可以进行适度由专业化集聚到多样化集聚的转型，这对城市群整体集聚效应的提升颇有助益。另外，从各省市来看，安徽作为城市群内发展较为落后的省份，应重点发展专业化集聚，减少与其他省份的差距。

另外，城市群结构问题，由于北京已经出现了作为核心城市承载力到达极限的例子，上海也应注意城市群人口密度，防止拥挤效应的严重影响导致城市群整体集聚效果陷入停滞，甚至倒退。