中原城市群经济协同发展研究

胡瑞红，商育恺，刘绍涛

(1.河南城建学院 数理学院，河南 平顶山 467036；2.平顶山学院 经济管理学院，河南 平顶山 467000；3.河南城建学院 管理学院，河南 平顶山 467036)

城市群是以一个或两个超大或特大城市为核心，由多个城市共同构成的集合体，各城市之间依托交通和通讯等基础设施相互联系、相互影响和相互作用，在空间上区位相近，在经济上联系紧密，并逐步实现高度同城化和高度一体化的城市群体(顾朝林，2002；姚士谋等，2006)[1-2]。城市群作为城市发展到成熟阶段的高级空间组织形式，已成为国家或地区之间竞争合作与协调发展的重要载体(张学良，2016)[3]。城市之间的联系日益紧密，单个城市孤立发展已不适应社会发展需要，城市间协同发展的重要性日趋明显。城市群协同发展是一个包含要素优化配置、产业分工合作、公共设施共建共享、生态环境协同治理等多因素的系统性动态综合过程(覃成林，2008)[4]。城市群协同发展也是一个突破行政区划限制，促使发展要素和资源在彼此之间自由流动和优化配置，进而形成优势互补和共同繁荣的整体发展过程。中原城市群近年来整体经济实力显著增强，经济发展与区域协同已进入快速发展阶段。深入研究中原城市群城市经济协同发展现状与发展趋势，对提高区域竞争力及促进中原区域经济整体实力具有十分重要的意义。

1 相关文献综述

近年来，关于城市群的研究，大多是基于协同发展的视角进行理论探讨和实证分析。从理论探讨来看，一般认为，城市群是由多个城市组成的城市群系统，各城市之间相互作用和协作，呈现出显著协同规律性。王士君(2009)认为，城市间的协同发展是指区域内的两个或多个城市突破行政区划限制，使发展要素和生产资源在彼此之间自由流动和优化配置，促进经济、社会和资源更紧密融合，进而形成优势互补和共同繁荣的整体效应[5]。李在军等(2013)认为，城市群是一个高度复杂的开放系统，系统内不同城市之间链接、整合和协同交互，使城市群系统形成具有一定功能的自组织结构，进而实现城市协同发展的增值效应[6]。方创琳(2017)认为，城市群的协同发展过程是一个博弈、协同、突变、再博弈、再协同、再突变的非线性螺旋式上升过程[7]。高丽娜等(2016)认为，创新能力、要素集聚与扩散形成的区际空间外部性使得城市群增长核心不断演化，并形成系统协同发展的内在动力[8]。邹军等(2015)认为，当城市群进入成熟阶段，共同的发展诉求、目标和价值导向逐步形成，行政区划限制下的城市个体利益价值导向被城市群区域价值所取代，城市之间协同发展将是城市群发展的必然趋势[9]。

从实证研究来看，现有文献大多是基于区域经济相关理论，采用空间计量等分析方法，通过对具体城市群进行实证评估，进而提出针对性的改进建议。樊新生和李小建(2007)基于区域经济空间结构调控原理，对河南省经济空间结构演变过程进行了分析，并进一步从全球化、国家和地方多个维度探讨了经济空间结构演变的动力机制[10]。刘晓丽等(2008)基于分形理论和城市相互作用理论，对河南中部城市群的空间组合状况进行了研究，认为城市群发展特征和空间模式选择是促进城市群协调发展和空间整合的基础[11]。刘耀彬(2009)基于协同发展理论，通过建构城市群协同演进非线性微分成因模型并采用数值模拟方法对江西省城市群协同发展进行了灰色关联分析，发现江西省城市群各城市之间的发展具有相关性、非均匀性和不可逆性等特征[12]。丁志伟等(2010)通过对河南中部城市的规模序列和空间结构特征的分析，发现河南中部城市之间具有关联度较小、布局较分散、首位度高和中等序列城市多等特征[13]。刘子利(2013)利用经济重心模型，研究了京津冀城市群经济重心转移趋势与主要影响因素，发现制造业和投资仍然是主导京津冀城市群经济重心移动的核心因素[14]。柴攀峰和黄中伟(2014)基于协同发展理论，从经济能级、经济联系以及产业协同3个方面对长三角城市群的空间格局进行了研究，发现城市间协同交互促进了城市群系统由无序到有序和由低级有序向高级有序的演化[15]。孙久文和原倩(2014)基于时空演化视角，通过城市群之间的纵向和横向对比，进一步界定了三大城市群尤其是京津冀地区的协同发展阶段及实践原则[16]。陆大道(2015)对改革开放以来京津两市和河北省的经济发展特点及其优势进行了分析，并对京津冀大城市群中北京、天津、河北省的功能定位进行了新的探索[17]。陆相林等(2016)从城市能级、对外关联和外向功能3个维度测算了京津冀各城市的旅游能级、对外关联强度和外向功能强度，认为以城市为合作主体的跨区域和大区域旅游合作应成为旅游合作和协同发展方向[18]。李小建和杨慧敏(2017)通过构建综合指标体系评价了中原城市群城市人口、产业、空间三者之间协调发展的空间格局及变化态势，发现中原城市群人口、产业、城市空间综合发展水平呈现出波动变化[19]。曾刚等(2018)基于增长极和复合生态系统等理论，采用自然断裂点分析、空间自相关分析和规模-位序分析等方法，系统评估了长江经济带110个地级及以上城市的协同发展能力[20]。魏丽华(2018)从经济联系的视角，分析了京津冀和长三角两大城市群各城市间的经济联系状况，并认为城市群协同发展本质上是经济领域相互作用和经济联系不断增强的动态过程[21]。冯云廷和张永芳(2018)运用经济重心模型研究了中原城市群经济重心变化规律和经济重心偏移度大小，发现中原城市群经济重心偏移度总体呈现出中部核心区、紧密联系区和外部辐射区的规律性分布特征[22]。马国强和汪慧玲(2018)运用共生理论，从同质度、关联度和外向功能强度3个方面对兰西城市群的旅游共生性进行了研究，发现兰西城市群共生单元同质化严重、关联度较弱和外向强度趋于均衡等特征[23]。

综上可知，现有针对城市群协同发展的理论研究已经较为成熟，针对具体城市群协同发展的实证研究也已有较为丰富的研究成果。但总体而言，针对京津冀、长三角和珠三角三大城市群的研究较多，而针对中原城市群的研究相对较少，特别是从30个城市整体视角研究中原城市群协同发展的更少。基于此，本文以中原城市群30个城市为研究对象，基于经济空间协同视角，通过计算各城市间的经济能级、经济联系度、产业协同度和空间集聚性指标来分析中原城市群经济协同发展状况，以此探讨中原城市群协同发展趋向。

2 中原城市群城市经济发展基本状况

中原城市群位于中国中东部，由5省(河南、山西、山东、安徽和河北)的30个城市组成，是我国城市群中规模最大、人口最密集的城市群，也是中原经济区发展的重要载体。2012年11月和2016年12月国务院正式批复的《中原经济区规划》和《中原城市群发展规划》，标志着中原经济区和中原城市群的发展已上升为国家发展战略。从2012及2019年中原城市群各城市GDP总量及增长率来看(见表1)，中原城市群各城市虽然发展不均衡，但发展趋势和发展势头整体表现强劲，如:郑州、周口、商丘、阜阳、蚌埠、宿州和亳州7市的GDP在7 a翻了一番，除邯郸、聊城、长治、三门峡和晋城等城市外，其他城市的GDP也都有显著增长。

表1 2019年中原城市群30个城市GDP及相对2012年GDP增长率比较统计表

3 中原城市群经济协同发展分析

3.1 中原城市群城市经济能级分析

城市能级主要反映一个城市对其他区域的影响和辐射能力，具体体现在经济、创新和服务等方面，其中经济能级是反映城市能级的最主要方面，经济能级越高，该城市能量越强，对周边经济乃至整个区域经济的辐射及带动力越强。选取地区生产总值(GDP)和三次产业增加值等相关数据，分别计算GDP和三次产业单指标能级和加权综合后的总指标能级，以此来分析中原城市群30个城市的能级差异。单指标能级指数计算公式为:

(1)

其中:Eei为单指标能级指数，可用来计算GDP能级、第一、二、三产业能级；Fi为评价地区相应指标i的属性值；n为评价地区内城市数量。

总能级指数是由单指标能级指数加权所得，其计算公式为:

(2)

其中:E为总能级指数；λi为单指标权重，考虑到三次产业自身发展中的特殊情况，其在城市经济发展中对周边区域的影响与辐射作用具有明显差异，本文选取三次产业能级和GDP能级的加权平均值作为计算总能级指标权重λi的取值。根据上述能级公式及2019年相关数据，中原城市群30个城市能级计算结果见表2。

表2 2019年中原城市群30个城市经济能级指数统计表

续表2

由表2可知：在GDP能级方面，郑州GDP能级指数显著高于其他城市，说明郑州在GDP总量上具有显著优势，其次为洛阳、南阳、邯郸、菏泽和许昌等市，其中GDP能级大于1的城市有13个，小于1的城市有17个。在第一产业能级方面，南阳、信阳、周口、驻马店和商丘等市能级指数较高，说明这些城市的第一产业具有显著优势。在第二产业能级方面，郑州的能级指数显著高于其他城市，表明郑州在第二产业方面具有较强的辐射影响能力，然后依次为洛阳、许昌、邯郸和焦作等市，表明这些城市的第二产业也相对具有较强的比较优势。第三产业能级方面，郑州的优势更为突出，其遥遥领先于排名第二的洛阳，表明郑州在第三产业方面具有更强的辐射影响能力，其他城市依次为洛阳、南阳、邯郸、许昌和新乡等市。在总能级方面，郑州具有显著优势，其辐射影响能力远高于其他城市，是名副其实的中原城市群核心城市。

3.2 中原城市群城市经济联系度分析

由上述城市经济能级分析可知，郑州作为中原城市群核心城市，具有显著的优势和辐射影响能力，中原城市群已成为围绕郑州这一中心的圈层结构。而洛阳和南阳的总能级相对较高，表明洛阳和南阳也具有较为显著的辐射影响能力，但这两个城市是否已成为区域性中心城市，还需要做进一步分析。

本文借鉴陈彦光和刘继生(2002)[24]等学者的做法，采用物理学中的引力模型来进一步分析中原城市群各城市与郑州、洛阳和南阳之间的经济联系状况，并用经济联系强度来表征不同城市间经济联系程度。经济联系强度不仅能反映经济中心城市对周边地区的辐射能力，而且能反映周边地区对经济中心辐射能力的接受程度。

经济联系强度计算公式为:

(3)

其中:Rij为经济联系强度，表示城市i与城市j之间的经济联系强度；Pi和Pj分别为城市i和城市j的人口数量；Gi和Gj分别为城市i和城市j的GDP；Dij为城市i与城市j间的最短交通距离。

另外，还可以用经济联系隶属度来衡量城市群的经济联系强度，经济联系隶属度是指区域内较低级别城市对其周围高级别城市经济辐射的接受程度，一般把低级别城市对高级别城市的隶属度作为衡量高级别城市对外经济联系强度的重要指标。

经济联系隶属度的计算公式为:

(4)

其中:Fij为经济联系隶属度，表示城市j与城市i的绝对经济联系量在城市i与所有城市的绝对经济联系总量中所占的比重；Rij表示城市i与城市j之间的经济联系强度。

由公式(3)和公式(4)可计算出郑州、洛阳和南阳与其他城市之间的经济联系强度与经济联系隶属度,见表3。

表3 2019年中原城市群各城市与中心级城市经济联系强度统计表

由表3可知：郑州与开封、新乡、许昌、焦作、洛阳、菏泽、周口、平顶山的经济联系紧密度较高；洛阳与郑州、济源、焦作、晋城、南阳、三门峡的经济联系紧密度较高；南阳与平顶山、郑州、洛阳、许昌、驻马店、信阳、周口的经济联系程度相对密切。总体上来看，郑州与各城市的经济联系紧密度较高，而洛阳和南阳与各城市的经济联系紧密度并不高，表明郑州已是中原城市群的中心，而洛阳和南阳还未成为中原城市群的副中心。

3.3 中原城市群经济空间集聚性分析

城市群空间集聚性一般是根据城市群内各城市空间自相关状况来分析，一般可分为4种情况:一是城市自身规模大，与周边城市联系紧密的高-高类型；二是城市自身规模大，但与周边城市联系较弱的高-低类型；三是城市自身规模小，但与周边大城市联系紧密的低-高类型；四是城市自身规模小，与周边城市联系也不紧密的低-低类型。一般情况下，高-高类型和低-高类型城市密集的城市群空间集聚程度较高，而高-低类型和低-低类型密集的城市群空间集聚程度较低。借鉴刘华军等(2018)[25]的做法，采用莫兰指数I(Moran′sI)测算城市群空间集聚发展程度，其计算公式为:

(5)

以上莫兰指数I被称为全局莫兰指数I，因为它考察的是整个空间全局性的空间集聚情况，其值的大小只能用来衡量全局邻近区域的空间相关性，而不能直接用来考察局部区域之间的空间相关性。可采用局部莫兰指数Ii来测度局部区域之间的空间相关性，局部莫兰指数的计算公式为:

(6)

局部莫兰指数Ii的含义与全局莫兰指数I相似，正的Ii表示区域i的高(低)值被周围的高(低)值所包围，负的Ii表示区域i的高(低)值被周围的低(高)值所包围。

根据公式(5)可计算出中原城市群全局莫兰指数，如表4所示。

表4 中原城市群协同发展的空间集聚性测度(全局莫兰指数)

由表4可知：中原城市群2012年至2019年全局莫兰指数均为负值，并且没有通过显著性水平检验。这表明中原城市群城市间经济发展水平错综复杂，即高值与低值相邻，中原城市群发展未呈现出显著的空间集聚状态。

根据公式(6)可计算出中原城市群局部莫兰指数如表5所示。

表5 中原城市群协同发展的空间集聚性测度(局部莫兰指数)

由表5可知：经济实力较强的城市局部莫兰指数大多为负值，即高值与低值相邻；经济实力较弱城市局部莫兰指数少部分为正值，即低值与低值相邻；这与全局空间自相关的检验结果相一致，表明中原城市群总体上还未呈现出显著的空间集聚状态。

4 结论及启示

基于2019年中原城市群相关数据，通过对各城市经济发展状况、经济能级、经济联系度和空间聚集性的分析，得出以下结论及启示:

(1)从经济能级和经济联系度来看，郑州与其他城市经济联系较为紧密并且具有显著的辐射和带动能力，已成为中原城市群的核心城市。洛阳和南阳虽然也具有一定的辐射和带动能力，但与其他城市经济联系并不紧密，尚未达到次中心城市的地位。针对该情况，应继续扩大郑州、洛阳和南阳的城市规模辐射效应:一方面要提高这三个城市与其他城市以及各城市之间的可达性，打造“一小时城市圈”，充分调动城市规模辐射活力；另一方面要进一步提升城市综合实力，挖掘城市发展潜力，发挥规模辐射能动性。

(2)从全局莫兰指数来看，中原城市群空间集聚性整体上并不显著，表明中原城市群总体还未呈现出显著的一体化空间集聚状态。但从局部莫兰指数来看，中原城市群内部各城市与其周边城市的空间集聚已逐步形成，即中原城市群已呈现出从以郑州为单一中心的空间发展模式向多中心空间发展模式演变趋势。针对该情况，应继续扩大城市功能互补效应:一方面要综合城市特点，定位城市功能发展方向及目标，做好城市功能的总体设计，推动中原城市群一体化发展；另一方面也要立足城市的异质性，突破城市产业同质化局面，充分发挥各城市比较优势，促进城市间产业分工合作。