基于引力模型的双核城市空间关系研究_以成渝双核城市为例
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1
Spatial Relationship between Dual- core Cities Based on Gravity Model
双核结构模式是指在某一区域中, 由区域中心城 市和港口城市及其连线所组成的一种空间结构现象, 广泛存在于 中国沿海、 沿江 地区和其 他国家与 地区 中[ 1] 。我国学者陆玉麒 [ 2] 1998 年首次提 出以双核结 构模式就吸引了众多学者的研究兴趣。陆玉麒作为区 域双核结构的发现者, 对双核模式的形成机理和应用 前景进行了深入研究 [ 1- 3] ; 董平[ 4, 5] 研究 了法国的双 核城市结构, 分析了双核结构模式在世界地理研究中 的应用 ; 王莉 等研究了美国的 双核结构模式 ; 孟祥 林[ 7] 分析了京津双核城市群背景下临港城市的发展模 式; 陆树启
# 研究方法#
资源开发与市场 Resource Development & Market 2010 26( 11)
基于引力模型的双核城市空间关系研究
以成渝双核城市为例
周 维 ,张
1
斌 1, 余
波2, 邓茂林3 , 殷
宇1 , 王海鹏1
( 1. 西华师范大学 国土资源学院 , 四川 南充 637002; 2. 四川大学 建筑与环境学院 , 四川 成都 610065; 3. 成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 , 四川 成都 610059)
等对双核结构的 中点城市进行 了研究。
这些研究丰富了点轴开发理论的内容, 使区域机理研 究和空间结构模式研究成为近年来中国人文地理学研 究的热点领域[ 1] 。但是在双子城市产业结构空间布局
收稿日期 : 2010- 09- 11; 修订日期 : 2010- 10- 19 第一作者简介 : 周维 ( 1986- ) , 男 , 陕西省丹凤人 , 硕士研究生 , 主 要研究方向为环境科学。 通讯作者 : 张斌 ( 1975- ) , 男 , 四川省南部人 , 博士 , 副教授 , 主要从 事环境科学方面研究。
# 982 #
资源开发与市场 Resource Development & M arket 2010 26( 11)
# 研究方法#
水平和整个西部经济的快速协调发展。 2 研究方法 引力模型源于 19 世纪, 是基于距离衰减原理和牛 顿万有引力公式构造出来的用于衡量两个区域空间作 用力大小的模型 I ij = M iMj /
d ij =
i= 1
ij C Байду номын сангаасj Tij
∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃ ( 3)
ij
式中 , i 表示 i 地和 j 地之间的第 i 种运输方式;
表示 i 地与 j 地之间第 i 种运输方式的权重; C ij 表示 i 地与 j 地之间第 i 种运输方式的货币成本; T ij表示 i 地 和 j 地之间第 i 种运输方式的时间成本。 同质! 双核城市也叫双子城市, 是指一个区域系 统内存在两个 质量! 大体相当的大城市 , 他们共同影 响着整个区域系统的发展[ 13] 。在研究中 , 我们认为它 们是两个 质量! 近似的城市。假设在一个区域中有双 核城市 A 和 B, 其 质量 ! 均为 k 、 距离为 d。根据断点 理论可知 , A、 B 两城市理想的吸引区分界点必定是两 者吸引力强度相同的点。如果以 A 为坐标原点 , 直线 AB 为 X 轴 ( 从 A 到 B 的方向为正半轴 ) , 过 A 点且垂 直于直线 AB 的直线为 Y 轴建立平面坐标系, 可求得 AB 两城市理想吸引区分界点的轨迹方程为: X= d/ 2 3 3. 1 理论分析 川渝经济相互依存的理论分析 ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃ ( 4)
[ 8] [ 6]
方面的研究仍较欠缺, 而我国和世界上其他地区存在 很多这种比双核城市更高一级的双子城市结构 , 其空 间产业结构的合理布局急需理论支撑。本文以成渝双 核城市为例 , 运用牛顿万有引力模型分析 同质! 双核 城市 ( 即双子城市) 的空间关系, 探讨其产业结构的合 理布局, 以期为成渝双核城市未来的产业发展布局提 供理论支撑, 为政府的决策提供有益思路。 1 研究区概况 成渝两市是我国西部地区的两个特大城市。成都 地处四川盆地内富庶的成都平原, 而重庆则依山傍水, 是典型的临港城市。 2007 年成都市总人口 1112. 3 万 人, GDP 3324. 17 亿元 ; 重庆市总人口 2816 万人, GDP 4122. 51 亿元, 是我国西部经济实力最强的两个城市。 与济南 青岛、 沈阳 大连一样, 成都和重庆也是我国 典型的双子城市 , 即 同质 ! 双核城 市。 2007 年 4 月, 成渝经济区成立 ; 2007 年 6 月国家批准重庆市和成都 市设立全国统筹城乡综合配套改革试验区。这两个城 市产业结构的布局将直接影响到川渝两地的经济互动
。其基本表达式为: ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃ ( 1)
db ij
式中, I ij表示 i 地与 j 地之间的空间相互作用力; M i、 M j 分别表示 i 地和 j 地的质量 ; d ij表示 i 地和 j 地 之间的距离; b 为常数[ 10] , 本文 b 的取值为 2。引力模 型表示: 两地的相互作用力与两地质量的乘积成正比, 与两地的距离成反比。在引力模型中, 质量参数和距 离参数的设定是影响模型准确性的关键因素。综合借 鉴李江苏[ 9] 、 余振宇[ 11] 和刘小林 [ 12] 等人的研究成果, 得到以下修正模型: I ij = K iK j / i = 1 ij CijT ij ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃ ( 2) 式中, Ki 和 Kj 表示 i 市和 j 市的综合质量 , K 值的 大小由该市综合经济实力、 城市基础设施、 科技实力、 人口规模、 建成区面积等 , 通过建立 城市质量! 评价指 标体系和 Spss 软件对评价 指标体系进行主成分分析 得到 ( K 值确定从略 ) 。此外, 对距离 d 的界定也是引 力模型分析中的一个关键因素。在市场经济条件下, d 已异化为一个货币成本和 时间成本的组合 概念。因 此, 在式( 2) 中:
[ 9]
成都和重庆在空间上临近、 经济上互相影响, 构成 影响我国整个西部经济发展的最大的双核城市群。它 们是中国的特大型城市, 经济实力居西部城市前两位, 其互动水平对成渝经济区乃至整个西部经济的发展有 着极大的影响。由于成都和重庆的人口、 经济规模、 建 成区面积、 城市基础设施建设等综合评定指标相当 , 可 视为双子城市。根据引力模型, 两个城市均以各自为 核心呈环状辐射对腹地施加影响, 成渝两地的中间地 带即为两城市的共同影响区域。从地域空间上讲, 成 都和重庆双核模式是高效的双核城市空间模式 : 成都 作为区域中心城市, 是联系区域内其他地域的纽带 ; 重 庆作为西部的门户和成渝经济区的窗口城市 , 在对外 经济联系中比成都更有优势。 3. 2 成渝经济合作的必要性和障碍因素 重庆原本属于四川行政区划, 与四川的省会成都
摘要 : 双核模式是一种高效的区域空 间结构 模式。双核 城市产 业结构的 协调发 展 , 直接影 响到 整个区 域产 业的整 体竞 争力。 双核结构模式吸引了众多学者的研究兴趣 , 也取得了一 定的成果 , 但 是在双子 城市产业 结构空 间布局 方面的 研究仍 较欠缺。以 成 渝双核城市为例 , 运用牛顿万有引力模型分析 了 同质! 双核城市的空间关 系及区域 内产业发 展的障 碍因素 , 探讨 其产业 结构的 合 理布局 , 提出了相应的建议 , 以期为成渝双核城市未来的产业发展提供理论支撑。 关键词 : 双核模式 ; 空间关系 ; 产业结构 ; 引力模型 ; 成渝 中图分类号 : F430. 5 文献标志码 : A 文章编号 : 1005- 8141( 2010) 11- 0982- 03 A Case of Chengdu and Chongqing City ZHOU Wei , ZHANG Bin1, YU Bo2, DENG Mao- lin3 , YIN Yu1 , WANG Hai- peng1 ( 1. Land and Resources College, China West Normal University, Nanchong 637002, China; 2. College of Architecture and Environment, Sichuan University, Chengdu 610065, China; 3. Laboratory of Geo- hazard Prevention and Geo- environment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China) Abstract: The dual- core structure was an effective regional spatial structure. The coordinate development of the industrial structure in dualcore cities directly influenced on the whole competition ability of the region. The research on the dual - core structure was already made great progress. But further study on the special type of two cities with weight homology was needed.T aking the dual- core cities of Chengdu and Chongqing as an example, this paper analyzed the spatial relationship and the impeding factors of industrial development of twin cities by using the Newton∀s gravity model, then explored the reasonable layout of industrial structure, put forward corresponding countermeasures to provide theoretical support for the further industrial development of the dual- core cities of Chengdu City and Chongqing City . Key words: dual- core cities; spatial relationship; industrial structure; gravity model; Chengdu and Chongqing
n n
市有着千丝万缕的关系 , 两地的自然资源等都具有很 大的相似性和互补性。后来由于国家建设的需要, 重 庆作为直辖市从四川行政区划中划分了出来。但是, 重庆经济的发展离不开四川的腹地而独自运行 , 川渝 经济的一体化合作是历史的趋势, 也是时代的需要。 从目前的情况看, 地方保护主义以及产业结构趋 同是川渝两地经济合作的障碍因素。表现有以下几个 方面 : % 产业结构趋同 , 导致两地产业关联程度低, 企 业规模小型化和技术低级化 , 不能有效推动上游工业 的发展。根据式 ( 4) , 双子城市产业吸引范围的理想分 区为: X= d/ 2, 即两个城市的中间地带。如果双子城 市的核心产业结构趋同 , 那么它们实际上均压缩了对 方的一部分吸引区域。这样会造成两市 产业腹地狭 小, 不利于产业规模扩大和国内外顶尖技术的应用 ; 同 时, 又容易造恶性竞争 , 导致两地产业的关联程度低, 上游工业发展滞后。 & 对内开放与对外排斥的地方保 护主义政策使地方经济成为一个独立的经济单元。依 靠行政权力 , 相互之间既有贸易封锁 , 又有资源争夺, 严重阻碍了市场发育, 不利于形成统一市场。 ∋ 不同 级政府行为的随意多变和相互之间的不协调 , 缺乏政 策的一致性和连贯性 , 阻碍了区域经济发展与合作。 4 4. 1 对策与建议 对策 根据中心效应原理, 资本应集中投资到沿海港口、
Spatial Relationship between Dual- core Cities Based on Gravity Model
双核结构模式是指在某一区域中, 由区域中心城 市和港口城市及其连线所组成的一种空间结构现象, 广泛存在于 中国沿海、 沿江 地区和其 他国家与 地区 中[ 1] 。我国学者陆玉麒 [ 2] 1998 年首次提 出以双核结 构模式就吸引了众多学者的研究兴趣。陆玉麒作为区 域双核结构的发现者, 对双核模式的形成机理和应用 前景进行了深入研究 [ 1- 3] ; 董平[ 4, 5] 研究 了法国的双 核城市结构, 分析了双核结构模式在世界地理研究中 的应用 ; 王莉 等研究了美国的 双核结构模式 ; 孟祥 林[ 7] 分析了京津双核城市群背景下临港城市的发展模 式; 陆树启
# 研究方法#
资源开发与市场 Resource Development & Market 2010 26( 11)
基于引力模型的双核城市空间关系研究
以成渝双核城市为例
周 维 ,张
1
斌 1, 余
波2, 邓茂林3 , 殷
宇1 , 王海鹏1
( 1. 西华师范大学 国土资源学院 , 四川 南充 637002; 2. 四川大学 建筑与环境学院 , 四川 成都 610065; 3. 成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 , 四川 成都 610059)
等对双核结构的 中点城市进行 了研究。
这些研究丰富了点轴开发理论的内容, 使区域机理研 究和空间结构模式研究成为近年来中国人文地理学研 究的热点领域[ 1] 。但是在双子城市产业结构空间布局
收稿日期 : 2010- 09- 11; 修订日期 : 2010- 10- 19 第一作者简介 : 周维 ( 1986- ) , 男 , 陕西省丹凤人 , 硕士研究生 , 主 要研究方向为环境科学。 通讯作者 : 张斌 ( 1975- ) , 男 , 四川省南部人 , 博士 , 副教授 , 主要从 事环境科学方面研究。
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资源开发与市场 Resource Development & M arket 2010 26( 11)
# 研究方法#
水平和整个西部经济的快速协调发展。 2 研究方法 引力模型源于 19 世纪, 是基于距离衰减原理和牛 顿万有引力公式构造出来的用于衡量两个区域空间作 用力大小的模型 I ij = M iMj /
d ij =
i= 1
ij C Байду номын сангаасj Tij
∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃ ( 3)
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式中 , i 表示 i 地和 j 地之间的第 i 种运输方式;
表示 i 地与 j 地之间第 i 种运输方式的权重; C ij 表示 i 地与 j 地之间第 i 种运输方式的货币成本; T ij表示 i 地 和 j 地之间第 i 种运输方式的时间成本。 同质! 双核城市也叫双子城市, 是指一个区域系 统内存在两个 质量! 大体相当的大城市 , 他们共同影 响着整个区域系统的发展[ 13] 。在研究中 , 我们认为它 们是两个 质量! 近似的城市。假设在一个区域中有双 核城市 A 和 B, 其 质量 ! 均为 k 、 距离为 d。根据断点 理论可知 , A、 B 两城市理想的吸引区分界点必定是两 者吸引力强度相同的点。如果以 A 为坐标原点 , 直线 AB 为 X 轴 ( 从 A 到 B 的方向为正半轴 ) , 过 A 点且垂 直于直线 AB 的直线为 Y 轴建立平面坐标系, 可求得 AB 两城市理想吸引区分界点的轨迹方程为: X= d/ 2 3 3. 1 理论分析 川渝经济相互依存的理论分析 ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃ ( 4)
[ 8] [ 6]
方面的研究仍较欠缺, 而我国和世界上其他地区存在 很多这种比双核城市更高一级的双子城市结构 , 其空 间产业结构的合理布局急需理论支撑。本文以成渝双 核城市为例 , 运用牛顿万有引力模型分析 同质! 双核 城市 ( 即双子城市) 的空间关系, 探讨其产业结构的合 理布局, 以期为成渝双核城市未来的产业发展布局提 供理论支撑, 为政府的决策提供有益思路。 1 研究区概况 成渝两市是我国西部地区的两个特大城市。成都 地处四川盆地内富庶的成都平原, 而重庆则依山傍水, 是典型的临港城市。 2007 年成都市总人口 1112. 3 万 人, GDP 3324. 17 亿元 ; 重庆市总人口 2816 万人, GDP 4122. 51 亿元, 是我国西部经济实力最强的两个城市。 与济南 青岛、 沈阳 大连一样, 成都和重庆也是我国 典型的双子城市 , 即 同质 ! 双核城 市。 2007 年 4 月, 成渝经济区成立 ; 2007 年 6 月国家批准重庆市和成都 市设立全国统筹城乡综合配套改革试验区。这两个城 市产业结构的布局将直接影响到川渝两地的经济互动
。其基本表达式为: ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃ ( 1)
db ij
式中, I ij表示 i 地与 j 地之间的空间相互作用力; M i、 M j 分别表示 i 地和 j 地的质量 ; d ij表示 i 地和 j 地 之间的距离; b 为常数[ 10] , 本文 b 的取值为 2。引力模 型表示: 两地的相互作用力与两地质量的乘积成正比, 与两地的距离成反比。在引力模型中, 质量参数和距 离参数的设定是影响模型准确性的关键因素。综合借 鉴李江苏[ 9] 、 余振宇[ 11] 和刘小林 [ 12] 等人的研究成果, 得到以下修正模型: I ij = K iK j / i = 1 ij CijT ij ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃∃ ∃ ( 2) 式中, Ki 和 Kj 表示 i 市和 j 市的综合质量 , K 值的 大小由该市综合经济实力、 城市基础设施、 科技实力、 人口规模、 建成区面积等 , 通过建立 城市质量! 评价指 标体系和 Spss 软件对评价 指标体系进行主成分分析 得到 ( K 值确定从略 ) 。此外, 对距离 d 的界定也是引 力模型分析中的一个关键因素。在市场经济条件下, d 已异化为一个货币成本和 时间成本的组合 概念。因 此, 在式( 2) 中:
[ 9]
成都和重庆在空间上临近、 经济上互相影响, 构成 影响我国整个西部经济发展的最大的双核城市群。它 们是中国的特大型城市, 经济实力居西部城市前两位, 其互动水平对成渝经济区乃至整个西部经济的发展有 着极大的影响。由于成都和重庆的人口、 经济规模、 建 成区面积、 城市基础设施建设等综合评定指标相当 , 可 视为双子城市。根据引力模型, 两个城市均以各自为 核心呈环状辐射对腹地施加影响, 成渝两地的中间地 带即为两城市的共同影响区域。从地域空间上讲, 成 都和重庆双核模式是高效的双核城市空间模式 : 成都 作为区域中心城市, 是联系区域内其他地域的纽带 ; 重 庆作为西部的门户和成渝经济区的窗口城市 , 在对外 经济联系中比成都更有优势。 3. 2 成渝经济合作的必要性和障碍因素 重庆原本属于四川行政区划, 与四川的省会成都
摘要 : 双核模式是一种高效的区域空 间结构 模式。双核 城市产 业结构的 协调发 展 , 直接影 响到 整个区 域产 业的整 体竞 争力。 双核结构模式吸引了众多学者的研究兴趣 , 也取得了一 定的成果 , 但 是在双子 城市产业 结构空 间布局 方面的 研究仍 较欠缺。以 成 渝双核城市为例 , 运用牛顿万有引力模型分析 了 同质! 双核城市的空间关 系及区域 内产业发 展的障 碍因素 , 探讨 其产业 结构的 合 理布局 , 提出了相应的建议 , 以期为成渝双核城市未来的产业发展提供理论支撑。 关键词 : 双核模式 ; 空间关系 ; 产业结构 ; 引力模型 ; 成渝 中图分类号 : F430. 5 文献标志码 : A 文章编号 : 1005- 8141( 2010) 11- 0982- 03 A Case of Chengdu and Chongqing City ZHOU Wei , ZHANG Bin1, YU Bo2, DENG Mao- lin3 , YIN Yu1 , WANG Hai- peng1 ( 1. Land and Resources College, China West Normal University, Nanchong 637002, China; 2. College of Architecture and Environment, Sichuan University, Chengdu 610065, China; 3. Laboratory of Geo- hazard Prevention and Geo- environment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China) Abstract: The dual- core structure was an effective regional spatial structure. The coordinate development of the industrial structure in dualcore cities directly influenced on the whole competition ability of the region. The research on the dual - core structure was already made great progress. But further study on the special type of two cities with weight homology was needed.T aking the dual- core cities of Chengdu and Chongqing as an example, this paper analyzed the spatial relationship and the impeding factors of industrial development of twin cities by using the Newton∀s gravity model, then explored the reasonable layout of industrial structure, put forward corresponding countermeasures to provide theoretical support for the further industrial development of the dual- core cities of Chengdu City and Chongqing City . Key words: dual- core cities; spatial relationship; industrial structure; gravity model; Chengdu and Chongqing
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市有着千丝万缕的关系 , 两地的自然资源等都具有很 大的相似性和互补性。后来由于国家建设的需要, 重 庆作为直辖市从四川行政区划中划分了出来。但是, 重庆经济的发展离不开四川的腹地而独自运行 , 川渝 经济的一体化合作是历史的趋势, 也是时代的需要。 从目前的情况看, 地方保护主义以及产业结构趋 同是川渝两地经济合作的障碍因素。表现有以下几个 方面 : % 产业结构趋同 , 导致两地产业关联程度低, 企 业规模小型化和技术低级化 , 不能有效推动上游工业 的发展。根据式 ( 4) , 双子城市产业吸引范围的理想分 区为: X= d/ 2, 即两个城市的中间地带。如果双子城 市的核心产业结构趋同 , 那么它们实际上均压缩了对 方的一部分吸引区域。这样会造成两市 产业腹地狭 小, 不利于产业规模扩大和国内外顶尖技术的应用 ; 同 时, 又容易造恶性竞争 , 导致两地产业的关联程度低, 上游工业发展滞后。 & 对内开放与对外排斥的地方保 护主义政策使地方经济成为一个独立的经济单元。依 靠行政权力 , 相互之间既有贸易封锁 , 又有资源争夺, 严重阻碍了市场发育, 不利于形成统一市场。 ∋ 不同 级政府行为的随意多变和相互之间的不协调 , 缺乏政 策的一致性和连贯性 , 阻碍了区域经济发展与合作。 4 4. 1 对策与建议 对策 根据中心效应原理, 资本应集中投资到沿海港口、