经济吸引与空间经济结构——以公主岭市为例.pdf

第2 3卷 第1 5期2 0 2 3年 8月 科 技 和 产 业S c i e n c eT e c h n o l o g ya n dI n d u s t r y V o l.2 3,N o.1 5A u g.,2 0 2 3经济吸引与空间经济结构 以公主岭市为例秦 聪,曹颖琦,孙海军(大理大学 经济与管理学院,云南 大理6 7 1 0 0 3)摘要:将要素流动与集中的现象考虑至一个统一的框架中,基于引力模型,构建集聚力空间分异 优势区位的理论模型,来解释要素流动与集中在微观、宏观上的空间经济规律。得到微观上城市空间结构变化的规律为:第一阶段为粗放式发展阶段的星状、带状结构,第二阶段为内涵式发展阶段的团块状结构。将公主岭市作为典型案例,采用定性与定量相结合的方法进行分析。结果表明,公主岭市某位置的经济吸引力越大,其区位越优,越能吸引要素的集中,会带来更多的城市空间扩展。将模型进一步应用于宏观上经济带的空间经济结构的形成,发现要素将沿着大城市-交通干道-小城市-支线-小城镇的次序依次集聚,要素集聚的速度和城市规模增长的速度依次递减,最终经济带内的发展差距不断缩小,区域一体化程度不断增强。关键词:空间经济结构;集聚力;经济吸引力;经济带中图分类号:F 1 2 9.9 文献标志码:A 文章编号:1 6 7 1-1 8 0 7(2 0 2 3)1 5-0 2 5 6-0 8收稿日期:2 0 2 3-0 4-2 6基金项目:云南省教育厅科学研究基金(2 0 2 3 Y 1 0 1 4);云南省哲学社会科学规划项目(Y B 2 0 2 1 0 2 0)。作者简介:秦聪(1 9 9 8),男,广西兴安人,大理大学经济与管理学院,硕士研究生,研究方向为区域经济和城市经济;曹颖琦(1 9 7 8),女,大理大学经济与管理学院,副教授,博士,硕士研究生导师,研究方向为区域经济和数量经济;孙海军(1 9 7 4),男,河北永清人,大理大学经济与管理学院,教授,博士,研究方向为区域经济。空间经济结构是经济活动在空间上的分布方式,空间经济学是关于资源在空间的配置以及经济活动的区位的学科1。城市作为经济活动的集中地,在要素的集中与流动过程中扮演着重要角色,城市的空间结构在一定程度上反映了经济活动的空间规律。那么被吸引来的要素在空间中的集聚规律如何?最终在微观与宏观上分别形成了怎样的空间经济结构?其中的空间经济规律是什么?本文将基于集聚力空间分异的视角,对以上问题进行论述。1 文献综述新古典经济学的创始人阿尔弗雷德马歇尔2提出了外部性理论,认为空间集聚会带来外部经济,这种由经济活动的集中而带来的额外经济利益称为“集聚经济”。而集聚经济为吸引经济活动向某一地区靠近的“向心力”,是导致城市形成和不断扩大的基本力量3,即为集聚效应,这是在宏观上城市吸引要素流动与集中的现象。事实上,空间经济学与新经济地理学中的集聚力、向心力等概念在本质上没有差别。在使用集聚经济解释城市空间结构、城市增长的过程中,对于“向心力”的来源,藤田昌久等4认为有3种:共享中间投入品(关联效应)、劳动力市场的池子和知识溢出。而D u r a n t o n5认为共享、匹配和知识的学习是城市集聚的微观基础。这种“向心力”是一个区域经济吸引能力的直接体现。本文由于探讨集聚力对要素的吸引作用,因此将此力定义为经济吸引力。城市的经济吸引力为城市对各种可流动的吸引能力,这些流动的要素如资本、劳动力等,被称为“要素流”,它们会受到方向指向为城市中心的经济吸引力的作用而流动、集中。孙平军等6认为,要素流是城市内在空间结构组织的微观主体,而土地是各种要素流的载体,彼此结合在一起构成传统意义上的城市空间扩展模式。随着经济的发展,现实中新建厂家需要利用土地要素进行建设,也需要资本要素进行投资,并且需要技术的转让与流动,厂家在建设期间需要劳动力的参与,建设完成后则可以创造就业机会并吸引劳动力要素,而接下来附近区域也会派生出各种为员工服务的配套设施等。因此开设厂家便是城市中要素集中的表现,厂家以及各种配套设施的建652设需要利用土地,从而带来城市空间扩展。因此,城市的空间扩展是城镇化的表现,是要素的集中在微观上所带来的现象,并遵循某种空间经济规律。作为城镇化过程中城市的外在表现,城市空间扩展在地理学界中的研究由来已久,主要有城市空间扩展形态、城市空间扩展过程与模式、城市空间扩展机制这3个研究主题。在城市空间扩展形态主题,L y n c h7总结出了9种形态,分别为卫星型、放射型、棋盘型、线型、轴线型、格状、内敛式、花边式、巢状,并比较了他们的优点与不足,崔功豪和武进8依据城市用地聚散情况、扩展轴的组合状况以及平面几何,将城市空间形态划分为集中型和群组型下的6种,为带状、块状、星状、双城群组、块状群组、带状群组。在城市空间扩展过程与模式研究主题,B e r r y和G i l l a r d9对大量的案例进行分析,归纳出有同心圆型增长模式、轴向扩展模式、多核心增长模式、扇形扩展模式等,C a m a g n i等1 0则总结出5种模式,分别为外延式、填充式、沿交通线扩展、卫星城式以及蔓延式。国内学者当中,杨荣南和张雪莲1 1在分析了诸多城市扩展因素的组合后,提出4种主要扩展模式,分别为集中型同心圆式扩展模式、沿主要对外交通线带状扩展模式、跳跃式成组团扩展模式、低密度连续蔓延模式。在识别城市空间扩展类型方面,刘纪远等1 2引入凸壳原理,用来定量识别外延式和填充式的城市用地扩展。在城市空间扩展的机制及驱动力研究主题,F o r m1 3提出使得城市扩展主要由市场力与权力行为力这两大力驱动,黄晓军等1 4认为,城市经济的发展、人口增长、基础设施的建设、房地产与开发区的开发导致城市的扩展。以上关于城市空间扩展的3个主题:城市空间扩展形态、城市空间扩展过程与模式、城市空间扩展机制的研究,往往都是在其中某个主题内对于现象的单独研究,对于城市空间扩展机制如何决定了城市空间扩展的过程与模式,并进一步如何决定城市空间扩展形态,以质性研究居多,缺乏理论模型与实证分析的支撑,因而前人的研究难以达成共识,在理论体系上略显混乱。本文从空间经济的角度,论述要素在空间集聚的规律,并探讨在微观上、宏观上形成了怎样的空间经济结构,从而将上述3个研究主题有机结合起来,总结城市空间扩展的一般规律,以此可为城市规划、土地管理提供理论支持。基于集聚力空间分异的视角,将宏观上、微观上要素集聚与流动的现象,考虑至一个统一的框架之中,可为研究要素的集中与流动、城市化、当今的城市收缩问题提供新的框架,从而进一步为提高资源的空间配置效率、优化城市空间结构,进一步推动城市可持续发展提供政策建议。2 集 聚 力 空 间 分 异 优 势 区 位 的 理 论模型引力模型是应用广泛的空间相互作用模型,它是经济学家为了研究经济活动相互作用的强度而引入的,其来源于物理学中的牛顿万有引力定律。根据这条定律,任何两个物体之间的万有引力即吸引力大小F,与它们的质量m1、m2成正比,与它们之间的距离r的平方成反比,即F=Gm1m2r2(1)式中:G为 万 有 引 力 常 量,G=6.7 5 41 0-1 1Nm2/k g2。引力模型的特点是:它的基本形式保持不变,只要对参数和分量的定义做出适当的改变,就可以将引力模型应用于不同的问题。可以从基本模型着手,估计其参数。通常引力模型的形式为Ti j=KPiPjdi j(2)式中:K为规模参数、修正系数;、为待估参数;Ti j为城市i、j之间的相互作用力;di j为城市i、j之间的距离;Pi、Pj分别为城市i、j的人口,也可以将其设定为两座城市的G D P,为便于公式的推导,本文将其综合成为经济质量M,令其等于某个城市的G D P与人口的几何平均,即M=G P(3)式中:G为该城市的G D P;P为该城市的人口数。引力模型被认为有研究区域、城市空间相互作用的潜力,因此被广泛应用。R e i l l y1 5应用引力模型,提出了零售引力法则,用于确定市场的边界,P y h n e n1 6应用引力模型分析国家之间的贸易问题。引力模型被应用于研究不同地区的等级体系或空间经济结构1 7-2 0,也被应用于研究交通可达性2 1-2 3。陆大道2 4提出的“点-轴系统”理论中,其中的“轴”指由交通、通信干线和能源、水源通道连接起来的产业聚集带,“轴”对附近区域有很强的经济吸引力和凝聚力。因而本文使用引力模型作为基础,通过对集聚力进行量化处理,来衡量空间相互作用的大小,具有合理性。接下来进行推导。在物理学中,万有引力在空间中具有异质性,在与物体距离不同的位置上,该点万有引力的大小752 秦 聪等:经济吸引与空间经济结构 不一致,而距离物体越近的位置,万有引力越大。在本文的模型中,与物体起到同等作用的是优势区位,距离优势区位越近的位置,经济吸引力越大,在这些位置从事经济活动会因为更便捷地获取信息、更快捷地获取原料以占得市场先机、获得运费减免等带来的收益越大,从而要素也越倾向于在这些位置集中。即表现为新厂家趋向于建立在距离优势区位尽可能近的位置,这些位置的城市空间扩展速度也越快。在空间中,与优势区位的远近决定了该点经济吸引力的大小,并决定了未来该点城市空间扩展的速度,进一步塑造城市的空间结构。经济带是指依托交通干线,形成人口、产业、城镇集聚、能够实现畅通的人流、物流、信息流,具有自我发展功能的带状区域2 5。由于公路的空间溢出作用,特别是两端连接至其他城市的交通干道,在经济带的形成中起到核心作用,因而本文将其视为优势区位。通过简化模型条件进行推导2 6,目的是从中得出最本质的规律。数理模型变量示意图如图1所示。对模型条件进行如下设定:1)假设城市区域内分布均质,内部拥有均匀的交通网络连接彼此,各厂家的生产效率、建设的时间效率以及所占城市面积相同。在城市中,厂家将根据经济理性,选择对他们效用最大化或成本最小化的地址进行经济活动,即选择经济吸引力尽可能大的位置从事生产活动。2)在快速城市化阶段,周边区域内劳动力供给充足,要素供给不成为制约城市空间扩展的因素。3)区域存在潜在市场,这是能建立新的厂家、城市区域能拓展的内在逻辑。这样,为了满足其他区域对本地区产品的需求,在原来城市区域的基础上,开发新土地,建设新厂家,那么城市空间便得到了扩展。区域的人口数量决定了对商品的最大需求量。如果人们的商品需求已经全部得到了满足,即潜在市场已不存在,那么再设立厂家生产这些产品将变得无利可图,因此新厂家将不再建立,城市空间的扩展便停止。4)新厂家的位置在原先城市区域的附近,区域将从内到外依次横向扩展,那么用外延式扩展和填充式扩展便可以对上述城市空间扩展模式进行很好的概括。而沿公路扩展实际上是一种外延式扩展。如图1所示,城市区域分布在半径为R的圆形区域内,交通干道作为0 的水平线,通过城市中心M并贯穿于整个城市,现在求在处的城市区域边缘位置的经济吸引力的大小。设在该点的经济图1 数理模型变量示意图质量为微元dm,是一个无穷小量,也是一个中间变量,在后面的推导中可将其消掉,dm与点M的距离为D。根据引力模型式(2),在dm处,经济吸引力dF与城市经济质量M的次方成正比,与两者距离R的次方成反比,即dF=K(dm)M1R1(k+D)(4)式中:K、k为一个大于0的常数;前一个中括号内为与经济规模相关的正向因子,如人口、G D P;后一个中括号内描述了与优势区位的距离;为距离衰减相关的负向因子,如某点与城市中心或生产中心的距离为R、与交通主干道的距离为D,当然,还可以引入与河流、航道的距离等。式(4)衡量了在空间中某点的经济吸引力dF的大小,dF越大的位置能吸引更多要素的集中,意味着区位越优,在城市建设的过程中,该位置城市空间扩展的速度越快。因此,城市空间扩展的速度a与该点经济吸引力dF成正比。a的单位为m/t,其中t是由数据所决定的时间单位,由于变化的缓慢,可以选择年作为单位。微元本身的经济质量dm=d(G P),dm越大则密度越大,那么单位面积内的G D P越大、人口越多。在本模型中,dm可以认为是城市空间扩展的微观参与者主体的规模,即厂家的规模。在对城市蔓延密度的描述中,岳文泽等2 7利用主成分分析法,根据建设用地效率、人口集聚度、空间紧凑度的一级指标,将城市蔓延基于3个维度划分出效率维蔓延指数、密度维蔓延指数、形态维蔓延指数,来说明单位密度对城市蔓延的影响。若其中效率蔓延指数与密度蔓延指数越大,说明单位面积内的G D P越大、人口越多。密度越大即单位面积内人口越多,产值越大,在本模型中即单个厂商的规模越大,集约程度越高,其建设的成本越多,因而建设的时间也越长。当厂商同质时,即全由它们参与城市蔓延,那么城市空间扩展的速度会越慢;相反,当dm越小即单个厂商的规模越小,单位密度越低,它们的建设成本更低,建设时间短,而更容易参与城市852 科技和产业 第2 3卷 第1 5期 蔓延,则城市空间扩展的速度a也越大。因此,在其他条件相同的情况下,城市空间扩展的速度a与厂家规模dm成反比。由于dm为无穷小量,可以将式(4)中的指数去掉,综上所述,有a=dFdm=(KM)1R1(k+D)(5)将速度a对时间t积分,即得经过时间t后城市空间扩展的距离L。L=t0adt=t0(KM)1R1(k+D)dt=12t2(KM)1R1(k+D)+C(6)式中:C为一个常数,表示扩展开始时的速度,取为0。如果在某一时间段内城市扩展速度a为一恒定常数,则根据式(6)算得城市空间扩展距离L=a t。L2即为经过时间t后城市空间扩展的面积。在图2这个直观的例子中,区位优势是由于与交通主干道的距离D更小而带来的成本节约,从而距离交通干道越近的位置具有更大的经济吸引力,更多要素倾向于在这些位置集中。城市边缘拥有不同优势的位置在经过时间t后,横向扩展了相应的距离L。将D=Rs i n代入式(6),整理后有L()=12t2(KM)1R1(k+Rs i n)(7)在圆形城市区域外缘,城市半径R不变,式(7)表明,随着的变大,城市外缘的点与交通干道的距离D不断增大,该点的优势不断降低,经过时间t后城市外缘扩展的距离L()不断递减,逐渐为0。可求得城市空间扩展距离L()对的一阶导数L 0,则L()为凹函数。如图2所示,将扩展后的所有微元以光滑曲线连接,便是扩展了时间t后城市区域经过外延式扩展后的新边缘,这是沿着交通干道的尖状凸出结构。如果城市有多条交通干道穿过,这正是星状的城市形态。接下来探讨模型的约束条件。只要城市还存在潜在的市场,城市的经济质量M一直增加,那么城市空间便会根据上述模式,沿着交通干道随着时间t不断发生外延式扩展,变成了星状结构。这是图2 城市经历第一阶段扩展后的空间结构城市空间扩展的第一阶段,这个阶段的城市分形维数增加,而紧凑度减少2 8,空间变得离散化。但是这样的外延式扩展,不可能无限制地扩展下去。随着新扩展的区域离原先的区域越来越远,会不能很好利用原先城市的基础设施、公共服务和技术信息等2 8,即利用它们的成本会随着与城市中心M的距离的增加而递增,即经济吸引力随着与城市中心距离的增加而递减。在图2中,令在点g处设立新厂家的成本为C0,借鉴威尔逊模型的公式形式,城市空间扩展的额外成本函数为C=C0ef(R)(8)式中:f(R)为一个函数,为正值。显然,当距离城市中心足够远时,厂家生产的成本大到一个临界点C1而无法继续营利时,该点经济吸引力过小而不能继续吸引厂商前往,上述城市的外延式扩展停止。设城市沿着交通线扩展的最大距离为Lm a x,下一阶段则在城市边缘以外小于R+Lm a x的半径内,进行填充式扩展,此时城市的分形维数减少,紧凑度增加,城市趋向于变成团块状结构。填充式扩展使得城市整体半径扩大,而在原先外延式扩展停止的位置,使用公共服务、基础设施的成本会降低,当厂家在R+Lm a x处的生产成本CC1时,沿着交通干道的外延式扩展继续开始。因此城市在经历外延式、填充式的扩展后,其平均半径变得越来越大。因此在微观上,城市在不同时间段表现出不同的空间结构。第一阶段可以归纳为粗放式发展阶段,持续时间较短,此时大尺度的城市为星状结构,依托交通干道形成了尖状凸出的形状,并且空隙较多,空间利用效率低,小尺度的城市则为带状结构;第二阶段为内涵式增长阶段,持续的时间更长,城市的空间扩展趋向于填补各凸出结构之间的空隙,城市变得更紧凑,而趋向于形成团块状结构,空间利用效率不断提高。以上结果与现实中的情况相吻合。本文探讨的是较为理想的情况下,参与主体作为“理性经济人”下城市的空间经济结构,由于现实中已形成的城市区域作为一种经济现象,也是一种随机现象,实际的城市扩展情况会十分复杂,其他外生变量如地理因素、政府决策也会影响到城市空间扩展。山、河流,或者农田、绿地的限制,会使城市的形态趋向于分散而破碎化,而开发区的规划与建设也会影响微观上的空间经济结构。3 模型的一个经验检验由于城市规划及土地管理,某区的功能作用及其建设规模受城市规划影响,因此现实中市场力对952 秦 聪等:经济吸引与空间经济结构 于城市空间结构的作用会与理论模型存在一定偏误,进而 影 响 到 本 模 型 的 检 验。例 如 长 沙,在 近3 0年的空间扩展是城市发展战略、城市规划及政策引导的结果2 9,其土地的利用受到严格的调控,外生变量在城市空间结构的形成中起到主要作用。尽管存在一定困难,但本文拟给出一个经验检验。陶卓霖等3 0构建了城市扩展生态阻力面模型,并选取新疆玛纳斯县城及其周边这一较小尺度的区域作为典型案例,进行实证研究,取得了较好的应用效果,反映了城市扩展的推力、阻力和外部吸引力的综合作用。参照他们的做法,本文以吉林省公主岭市作为案例。吉林省公主岭市尺度较小,位于平原地带,受地理条件等外生变量的影响较小;且京抚线G 1 0 2、京哈高速G 1以及哈大线、京哈线等多条交通干道,统一往东北-西南方向贯穿于公主岭市内,具有较强的刚性约束作用,可以尽可能地减少政策外生变量带来的城市空间结构的零散化,并能更好地探讨微观上交通干道对城市空间结构形成的作用,因此具有一定典型性和代表性。运用本模型,使用定性与定量相结合的方法来对公主岭市的优势区位、空间结构进行说明,进一步探讨要素在公主岭市的集聚规律。在图1中,当=0时,此时R=D,根据式(7),交通干道上城市空间扩展的最大距离L0与经济质量M存在如下数量关系:L0=12t2KM1R(9)根据式(4),时间t作为一个描述状态变化的“标度”,城市空间扩展的最大距离L0与指标t本身并无因果关系。而与城市中心的距离R作为判定该点区位优势的前提条件,已内生给定为模型的初始条件,即在已知该点与城市中心的距离R下,从该点开始城市空间扩展,因而将1/R项也并入联合常数项。所以在实证模型中,令A=1/2t2K1R为联合常数项,模型变为检验不同时间下城市空间扩展距离L与经济质量M的数量关系。那么式(9)变为L0=A M(1 0)采用时间序列模型,引入随机误差项,实证模型变为L0t=A Mtet(1 1)式中:L0t为不同时间下的城市空间扩展的最大距离;Mt为不同时间城市的经济质量;为待估参数;t为不同时间t下模型的随机误差项。实证模型各指标示意图如图3所示。图3 实证模型各指标示意图图3中的城市连续 建筑区最长 轴lt=l0+L0 1t+L0 2t,其中l0为第一期的城市最长轴长度,应该注意到,城市空间扩展的最大距离L0t是增加量,因此后面每一期的lt需要减去第一期的l0,便得到经过一段时间t后的城市空间扩展的最大距离L0t,其中L0t=L0 1t+L0 2t,为城市两侧各自的扩展距离L0 1t与L0 2t之和。3.1 检验方法及数据来源各年的公主岭市辖区G D P、人口数据来源于中国城市统计年鉴、吉林社会统计年鉴。而城市空间扩展的最大距离L0t通过A r c g i s1 0.8软件处理获得。由于城市空间扩展的变化缓慢,为了更明显体现出城市空间扩展的变化,本文以4年为一间隔,在地理空间数据云网站下载包含有公主岭市的1 9 8 5年、1 9 8 9年、1 9 9 3年、1 9 9 7年、2 0 0 1年、2 0 0 5年、2 0 0 9年、2 0 1 3年、2 0 1 7年共9期L a n d s a t系列数据的遥感影像,将下载得到的多波段影像中的B 4、B 3、B 2影像,在A r c g i s 1 0.8中进行波段合成,并将各时期影像的X Y坐标系统设置为WG S_1 9 8 4_UTM_Z o n e_5 1 N。通过目视解译的手段来观测公主岭市连续建筑区最长轴长度lt变化。针对每一期的遥感影像,标注出当年公主岭市连续建筑区的距离最长的两点,作为线段的端点,进一步建立线要素,其坐标系为G C S_WG S_1 9 8 4,测量出各年公主岭市连续建筑区最长轴(即图4中的黄色线段)的长度lt,随着年份的增加,线要素lt依次由内到外并逐渐增大。同时,可以看到,各期lt的角度是不一致的,需要对各期的lt统一投影到同一直线再进行比较。将后面各期lt投影后的长度,再减掉第一期l0投影后的长度,即得到后面各期城市空间扩展距离L0t的长度。选取公主岭市东北侧与西南侧交通干道上的各一点,连接后的线段作为投影的基线(即图4中的蓝色线段),投影基线平行于贯穿公主岭 市的交通干 道的方向。通 过A r c-062 科技和产业 第2 3卷 第1 5期 g i s 1 0.8中C O G O报告中的测量两线夹角工具,测量出各期公主岭市连续建筑区最长轴lt与投影基线的夹角t,设第一期即1 9 8 5年的l0与投影基线的夹角为0,那么之后各期的城市空间扩展的最大距离为L0t=ltc o st-ltc o s0(1 2)数据来源于中国城市统计年鉴、吉林社会统计年鉴,并根据式(1 2)与式(3)计算得出要检验的指标数据。图4 1 9 8 52 0 1 7年公主岭市连续建筑区变化3.2 实证结果及分析模型(1 2)的检验结果为l nL0t=3.1 0 2+1.0 6 2 l nMt,R2=0.9 5 5,F=1 2 7.0 4(1 3)模型的拟合优度为0.9 5 5,拟合程度很好,l nMt项前的系数为1.0 6 2,常数项为3.1 0 2,两者的P均为0.0 0 0,通过了显著性检验。接下来对模型进行系数的稳定性检验,使用E v i e w s 1 3中的递归最小二乘法(r e c u r s i v e l e a s t-s q u a r e s)来检验模型中系数的稳定性。图5是递归残差(r e c u r s i v e r e s i d u a l)图,残差都落在了上下2个标准差的曲线之内,图形的分布较为集中;图6是残差累积和(C U S UM)分布曲线,残差累积和分布于两条临界曲线内。图5、图6说明模型的系数具有稳定性。对公主岭市的分析结果表明,其经济质量Mt与空间扩展的最大距离L0t存在数量关系,且Mt正向影响L0t。随着公主岭市的经济质量Mt不断增加,公主岭市连续建筑区最长轴lt的长度与沿着交通干道方向的城市空间扩展的最大距离L0t不断增大,城图5 递归残差图图6 残差累积和分布曲线市发生外延式扩展。而最长轴lt以及L0t的长度一直在增加,而不是在其他方向上的增加,说明了要素不断集中在了相对具有优势的区位,小尺度的公主岭市的空间结构变为条带状,形状变得越来越狭长,与理论模型相符。这正体现了沿着交通干道方向的经济吸引力要比垂直于交通干道方向更大,进而要素不断趋向集中于公主岭市中经济吸引力大的位置即本模型中的优势区位,并带来更多的城市空间扩展。4 结论与展望本文从市场力方面说明了城市集聚力的来源,将宏观与微观上要素流动与集中的规律考虑至一个统一的框架中。在宏观上,城市因集聚经济而产生的经济吸引力是城镇化、城市空间扩展的驱动力即机制之一,并且城市的经济质量越大,对要素的吸引能力越强。而在微观上空间经济结构的形成则是由于空间中不同位置处与城市中心、生产中心、交通干道等的距离不同,造就了不同位置处大小不同的经济吸引力,形成了区位的优劣,使得不同区位对要素的吸引与集中的能力不同,进一步形成微观上的空间经济结构。基于引力模型,对集聚力进行量化处理,构建了集聚力空间分异 优势区位的理论模型,来解释微观上城市空间结构的形成,分析了随着时间变化下城市空间扩展的差异。162 秦 聪等:经济吸引与空间经济结构 随着城 镇 化 的 进 行,城 市 经 济 质 量 变 大,城 市 的G D P和人口不断增加,要素倾向于集中在优势区位,城市空间遵循外延式、填充式交替进行的扩展模式,城市在不同时间段表现出不同的空间结构。第一阶段为粗放式发展阶段,大尺度的城市为星状结构,依托交通干道形成了尖状凸出形状,并且空隙较多,空间利用效率低,小尺度的城市则为带状结构;第二阶段为内涵式增长阶段,持续的时间更长,城市的空间扩展趋向于填补各凸出结构之间的空隙,城市变得更紧凑,而趋向于形成团块状结构,空间利用效率不断提高。通过公主岭市的案例进行分析,使用时间序列数据,验证了城市经济质量Mt与交通干道上城市空间扩展的最大距离L0的数量关系。并发现公主岭市的交通干道表现为线状的“引力源”,作为优势区位不断吸引要素的集中并带来城市空间扩展,小尺度的公主岭市变成了带状结构,与理论模型描述的现象相符。而依据本文的模型,进一步将宏观、微观上要素集聚的现象一起考虑,则会得到经济带空间结构的形成规律。随着城镇化的进程,要素将吸引至城市与连接彼此的交通干道,交通干道的某位置也会逐渐发展起集聚点,吸引要素的集中而形成小城镇,其规模不断扩大;随着交通的改善与单位密度的提高,运输成本下降,原先交通干道的支线也逐渐享受到空间溢出作用,并在纵向形成新的集聚点即形成新城镇,其规模也不断增加;而此时,原先位于交通干道上的小城镇已经发展成为小城市,原位于交通干道端点的城市已经发展成为大城市。这是因为拥有更优初始条件的城市或区位,对要素的吸引能力越强,在快速城市化阶段能吸引更多要素的集中,因而其规模的增长也越快。从而要素将沿着大城市-交通干道-小城市-支线-小城镇的次序依次集聚,要素集聚的速度、城市规模增长的速度依次递减。因此在没有政策、新技术或新机遇的产生等外生变量的影响下,初始优势大的城市,规模始终更大,原区域内便存在的城市层级体系很难改变,这便是“累积因果循环”的内在机理。要素的集聚会带来经济的增长,因此在整个过程中,区域经济发展将从大城市的点扩散至线,再由各支线扩散至面,最终扩散至广阔的农村腹地,区域内的发展差距不断缩小,区域一体化程度不断增强。未来研究可以关注宏观上优势区位的评估,构建区域或城市经济吸引力指标体系,完善城市吸引要素的微观机制,进而为研究要素的集中与流动、城市化、当今的城市收缩问题以及区域经济动力学理论提供新的思路和框架。参考文献1 特韦尔约翰.新帕尔格雷夫经济学大辞典.第四卷M.北京:经济科学出版社,1 9 9 2:4 6 0.2 阿尔弗雷德马歇尔.经济学原理M.北京:中国社会科学出版社,2 0 0 7:4 6-6 5.3 魏后凯.现代区域经济学M.北京:经济管理出版社,2 0 0 6:2 8 7-2 9 4.4 藤田昌久,保罗R克鲁格曼,安东尼J维纳布尔斯.空间经济学M.北京:中国人民大学出版社,2 0 1 3:3 5-4 2.5 DUR AN T ONG.A g g l o m e r a t i o na n dj o b s.i nh a n d b o o ko fr e g i o n a ls c i e n c eM.B e r l i n H e i d e l b e r g:S p r i n g e r,2 0 1 4:1 4 5-1 5 7.6 孙平军,修春亮,王颖.“流”视角的长春市蔓延特征与作用机理分析J.城市发展研究,2 0 1 2,1 9(3):1 5-1 9.7 L YN C H K.G o o dc i t yf o r mM.C a m b r i d g e:MA:M I TP r e s s,1 9 8 1:6 7-7 5.8 崔功豪,武进.中国城市边缘区空间结构特征及其发展:以南京等城市为例J.地理学报,1 9 9 0(4):3 9 9-4 1 1.9 B E R R YBJL,G I L L A R DQ.T h ec h a n g i n gs h a p eo fm e t-r o p o l i t a nAm e r i c a:c o mm u t i n gp a t t e r n s,u r b a nf i e l d s,a n dd e c e n t r a l i z a t i o np r o c e s s e sM.P e n s a c o l a,F L:B a l l i n g e rP u b-l i s h i n gC o m p a n y,1 9 7 7:3 1 4-3 2 2.1 0 C AMA GN IR,G I B E L L IM C,R I GAMON T IP.U r b a nm o b i l i t ya n du r b a nf o r m:t h es o c i a la n de n v i r o n m e n t a lc o s t so f d i f f e r e n t p a t t e r n s o f u r b a ne x p a n s i o nJ.E c o l o g i c a lE c o n o m i c s,2 0 0 2,4 0(2):1 9 9-2 1 6.1 1 杨荣南,张雪莲.城市空间扩展的动力机制与模式研究J.地域研究与开发,1 9 9 7(2):2-5.1 2 刘纪远,王新生,庄大方,等.凸壳原理用于城市用地空间扩展类型识别J.地理学报,2 0 0 3,5 8(6):8 8 5-8 9 2.1 3 F O RM W H.T h ep l a c eo fs o c i a l s t r u c t u r e i nt h ed e t e r-m i n a t i o no fl a n du s e:s o m ei m p l i c a t i o n sf o rat h e o r yo fu r b a ne c o l o g yJ.S o c i a lF o r c e s,1 9 5 4,3 2:3 1 7-3 2 3.1 4 黄晓军,李诚固,黄馨.长春城市蔓延机理与调控路径研究J.地理科学进展,2 0 0 9,2 8(1):7 6-8 4.1 5 R E I L L Y W J.M e t h o df o rt h es t u d yo fr e t a i lr e l a t i o n-s h i p sD.D a l l a s:U n i v e r s i t yo fT e x a s,1 9 2 9.1 6 P YHN E N P.At e n t a t i v em o d e lf o rt h ev o l u m eo ft r a d eb e t w e e nc o u n t r i e sJ.W e l t w i r t s c h a f t l i c h e sA r c h i v,1 9 6 3:9 3-1 0 0.1 7 顾朝林,庞海峰.基于重力模型的中国城市体系空间联系与层域划分J.地理研究,2 0 0 8(1):1-1 2.1 8 梅志雄,徐颂军,欧阳军,等.近2 0年珠三角城市群城市空间相互作用时空演变J.地理科学,2 0 1 2,3 2(6):6 9 4-7 0 1.1 9 齐梦溪,鲁晗,曹诗颂,等.基于引力模型的经济空间结构时空演变分析:以河南省为例J.地理研究,2 0 1 8,3 7(5):8 8 3-8 9 7.2 0 冯艳飞,向万宏.我国省际间飞地经济发展能力研究:基262 科技和产业 第2 3卷 第1 5期 于东中部十省面板数据的引力模型J.管理现代化,2 0 1 8,3 8(5):3 5-3 7.2 1 孟德友,陆玉麒.基于铁路客运网络的省际可达性及经济联系格局J.地理研究,2 0 1 2,3 1(1):1 0 7-1 2 2.2 2 赵宏波,马延吉.老工业基地城市可达性及经济联系格局研究:以 吉 林 省 为 例 J.地 理 科 学,2 0 1 3,3 3(1 1):1 3 1 6-1 3 2 2.2 3 罗金阁,张博,刘嗣明.粤港澳大湾区交通可达性与旅游经济联系 空间关系J.经 济地理,2 0 2 0,4 0(1 0):2 1 3-2 2 0.2 4 陆大道.论区域的最佳结构与最佳发展:提出“点-轴系统”和“T”型结构以来的回顾与再分析J.地理学报,2 0 0 1(2):1 2 7-1 3 5.2 5 孙久文,胡安俊.区域经济学学科前沿研究报告M.北京:经济管理出版社,2 0 1 5:1 3-1 5.2 6 单许昌.空间经济生成动力机制及结构研究M.上海:上海人民出版社,2 0 1 6:2 6-4 4.2 7 岳文泽,吴桐,刘学,等.中国大城市蔓延指数的开发J.地理学报,2 0 2 0,7 5(1 2):2 7 3 0-2 7 4 3.2 8 王新生,刘纪远,庄大方,等.中国特大城市空间形态变化的时空特征J.地理学报,2 0 0 5,6 0(3):3 9 2-4 0 0.2 9 谭雪兰,欧阳巧玲,江喆,等.基于R S/G I S的长沙市城市空间扩展及影响因素J.经济地理,2 0 1 7,3 7(3):8 1-8 5.3 0 陶卓霖,喻忠磊,王砾,等.基于空间区位条件的城市扩展生态阻力面模型及应用J.地理研究,2 0 1 8,3 7(1):1 9 9-2 0 8.E c o n o m i cA t t r a c t i o na n dS p a t i a lE c o n o m i cS t r u c t u r e:T a k i n gG o n g z h u l i n gC i t ya sa ne x a m p l eQ I NC o n g,C AOY i n g q i,S UN H a i j u n(S c h o o l o fE c o n o m i c sa n dM a n a g e m e n t,D a l iU n i v e r s i t y,D a l i 6 7 1 0 0 3,Y u n n a n,C h i n a)A b s t r a c t:T h ep h e n o m e n o no f f a c t o r f l o wa n dc o n c e n t r a t i o n i s c o n s i d e r e d i n t oau n i f i e d f r a m e w o r k.I no r d e r t o t oe x p l a i n t h e s p a t i a l e c o n o m i cl a w so f f a c t o r f l o wa n dc o n c e n t r a t i o na tm i c r oa n dm a c r o l e v e l s,b a s e do nt h eg r a v i t ym o d e l,a t h e o r e t i c a lm o d e l o f t h es p a t i a l d i f f e r e n t i a t i o no fa g g l o m e r a t i o nf o r c e-a d v a n t a g e o u s l o c a t i o n i s c o n s t r u c t e d.A f t e r i n t r o d u c i n g t h e c o n s t r a i n t so f t h em o d