摘要:基于城市空间经济联系模型、城市空间流模型与ArcGIS径向流等模块，探讨了成渝经济区城市群的等级、结构和功能异质性特征及其运作机理。结果表明:影响成渝经济区城市群结构异质性的主要因素是城市群内次级城市与核心城市的空间距离，次级城市距离核心城市越近，其经济发展水平越高，但距离并不是唯一的决定因素;等级异质性明显，等级异质虽然有利于促进要素流的集聚和扩散，但也有一定的阻碍作用;功能异质性表现复杂，成渝经济区城市群的空间异质性和空间一体化是同一矛盾的两个方面，只有正视空间异质性现象，了解并掌握其运作机理，才能更好地推动成渝经济区城市群空间一体化发展。
关键词:成渝经济区;城市群;经济联系模型;空间流模型;空间一体化
1引言
空间异质性最早出现在景观领域，是指生态学格局由于空间位置的分布差异而呈现出复杂性和非均质性特征，是空间自身呈现出的差异属性，表现为空间梯度和缀块性的总和，总体上可将其分为等级异质性、结构异质性和功能异质性[1-5]。其中，等级异质性是指按照同一标准根据要素的空间差异对其进行的划分;结构异质性是指生态学系统在演变过程中由于结构多样而呈现出的独特性和变异性特征;功能异质性在生态学中是指系统展现出的独特的功能和作用[6，7]。
据此，城市群空间异质性是指经济社会要素在不同城市间的差异格局[8]。城市群等级异质性可促进城市群内部不同等级城市间要素流的交换，城市群结构异质性有利于促进核心城市的卫星城的发展，城市群功能异质性有助于专业化生产的发展[9]。
成渝经济区城市群是我国西部城市群建设的带头者和西部地区经济发展的领航者。当前理论界对成渝经济区城市群的研究主要集中在城市体系建设[10]、城市群的等级差异以及发展规模[11]、城市群的产业分析[12，13]、城市群内的要素交换关系[14]和促进城市群经济的协调发展[15，16]等空间一体化方面，而对异质性方面的理论探讨还较缺乏。城市群的空间异质性与空间一体化是对立统一的关系，两者紧密联系、相辅相成。本文基于城市空间流模型、城市空间经济联系模型与ArcGIS径向流等模块，探讨了成渝经济区城市群在等级、结构和功能方面的异质性特征，分析了对成渝经济区城市群空间一体化的影响机制，以期为成渝经济区城市群一体化的发展和其他城市群的建设提供不同角度的参考。
2研究方法与数据来源
2.1研究方法
城市空间经济联系模型:城市空间经济联系模型是以引力模型为基础，衡量经济空间联系强度，研究城市空间彼此作用的方法。美国齐普夫于1942年对引力模型进行了研究，并最先将其应用到对都市功能和都市空间彼此作用的研究。国内学者王海江、苗长虹、单连龙[17-19]等对这一方法理论进行了探索与改进。
2.2研究对象及数据来源
主要是:①研究范围。按照2011年我国批准成立的《成渝经济区区域规划》，成渝经济区城市群包括四川省的成都市、内江市、雅安市、遂宁市、眉山市、达州市、乐山市、广安市、绵阳市、南充市、自贡市、泸州市、宜宾市、德阳市和资阳市共15个城市和重庆市的主城区(包括渝中区、渝北区、南岸区、大渡口区、沙坪坝区、江北区、九龙坡区、北碚区和巴南区)、綦江区、大足区、长寿区、璧山区、万州区、涪陵区、潼南区、黔江区、江津区、合川区、永川区、南川区、铜梁区、荣昌县、梁平县、丰都县、垫江县和忠县共19个城市。
②研究时点。为研究成渝经济区城市群的时空周期性变化特征和经济联系紧密程度，选取2000年、2005年、2010年和2015年的数据进行研究分析。③空间经济联系模型数据来源。成渝经济区城市群各城市的GDP数据和非农业人口数据均来自相应年份的《重庆统计年鉴》和《四川统计年鉴》。④空间成本距离数据来源。通过ArcGIS软件的邻域分析模块获取。⑤空间流模型数据来源。成渝经济区城市群各城市各行业从业人员数据和人均GDP数据均来自于相应年份的《重庆统计年鉴》和《四川统计年鉴》。
3结果及分析
3.1城市群经济联系强度时空差异分析
基于ArcGIS10.2平台的径向流功能和式(1)绘制成渝经济区城市群2000年、2005年、2010年和2015年的经济联系强度变化图，在2000—2015年经济联系最频繁的地区位于成都和重庆主城这两个大都市之间，原因是两大都市经济互补性强、经济基础雄厚、交通方式便捷，因此成都和重庆主城共同组成了这一城市群的“极点区”。
此外，城市方便快捷的交通和城市间发展的互补性促进了一些经济联系强度较高区域的形成。主要表现在:重庆主城与其周边的江津、永川、涪陵、綦江、长寿的空间经济联系相对紧密;成都与周边的绵阳、德阳、资阳和眉山的空间经济联系也相对紧密。
雅乐高速、成乐高速、乐宜高速、成渝高速、宜泸渝高速、南渝高速、达万高速、成渝高铁等附近地区组成了外部经济系统，重要的交通要道错综复杂，将四川和重庆地区的主要城市连接起来，加之城市群内各要素的“极化—涓滴”效应[21]和外部要素流的汇入，构成了成渝经济区城市群的外围联系系统(雅安—乐山—宜宾—泸州—黔江—万州—达州—绵阳)。由于核心区具备溢出和扩散效应，各种要素在不同地区间的交换较频繁，结果是核心区和周边地区可实现经济互补、共同发展。此外，由外围地区线段较细可见，外围城市(雅安—绵阳—达州—万州—黔江—泸州)之间经济联系较少，联系强度等级显然较低。
主要原因是:城市群的外围地区经济发展水平低，规模经济发展能力受限，且与核心区之间交通不便。可见，成渝经济区城市群内外部呈现出明显的等级异质性特征。成都—德阳、成都—资阳、成都—眉山、重庆主城—江津、重庆主城—涪陵、重庆主城—璧山、重庆主城—合川、璧山—永川、璧山—大足、江津—綦江、江津—永川、达州—万州、达州—南充、达州—广安、达州—绵阳、涪陵—长寿、涪陵—广安、涪陵—南川、大足—永川、大足—荣昌、大足—内江、乐山—眉山、乐山—自贡、乐山—内江、合川—潼南、合川—遂宁、合川—南充的经济联系强度在每个时段中均呈明显的增长趋势，且在2005—2010年和2010—2015年的增长趋势明显高于2000—2005年，原因是雅乐高速、成乐高速、成渝高铁等高铁和高速公路建设缩减了城市间的交通成本，使城市间联系更加便捷，促进了区域经济发展。
3.2城市群空间流演变特征的时空差异分析
依据城市空间流原理和式(4)，计算成渝经济区城市群各年的城市外向功能总量和城市流倾向度，从成渝经济区城市群整体城市流倾向度看，重庆主城的平均值为27.28%，是该城市群城市流倾向度最高的地区，成都的城市流倾向度次之，均值为9.13%，因此重庆主城和成都是空间异质性表现最突出的两个城市，也是区域第一等级城市;绵阳、达州、资阳、綦江等城市流倾向度为3.16%—3.32%，是区域第二等级城市;其他城市的城市流倾向度大多为0.63%—2.96%，是区域的第三等级城市。因此，根据城市流倾向度的范围划分，成渝经济区城市群可分为三个等级，结构异质性特征显著。
4结论与建议
4.1结论
本文以城市空间流强度和经济联系强度模型为基础，结合ArcGIS径向流功能等模块，分析了成渝经济区城市群的时空变化，主要结论为:
①成渝经济区城市群在等级异质性方面的差异表现较突出。在成渝经济区城市群中，各种社会经济要素在等级异质性的作用下进行集聚和扩散，其中高等级城市的社会经济要素会扩散到低等级城市，低等级城市的社会经济要素会向高等级城市集聚。因此，“多尺度等级缀块结构”虽然从理论上看有合理性，但等级异质性也有一定的消极作用。
②成渝经济区城市群结构异质性受城市群内部的次级城市与核心区城市的空间距离影响。次级城市与核心区空间距离越远，经济发展水平越低。但时空距离并不是决定城市发展的唯一因素，大城市周边的阴影区现象依然存在。③成渝经济区城市群表现出多样的功能异质性特征:一是某些城市产业功能异质性较为显著，产业发展速度较快，有利于促进区域合作;二是城市群内因特色产业不突出和现代服务业的弱外向功能导致产业功能相似化;三是创新能力较强的城市主要是成都市和重庆主城，创新的异质性明显。④成渝经济区城市群空间异质性和空间一体化是对立统一的关系，两者相辅相成。在空间一体化进程中，只有正视城市群的异质性特征，了解掌握其运作机理，确立完善的协调机制，才能解决好一体化过程中的问题，促进成渝经济区城市群一体化健康发展。
4.2建议
基于上述研究结论，本文提出以下政策和建议:①成渝经济区城市群结构异质性造成了城市群内各城市经济发展水平的差异化，应大力发展交通网络，加快修建成都到雅安的高铁和重庆到南川、忠县、黔江的高铁，以缩短这些城市和核心区的空间距离。②成渝经济区城市群等级差异特征显著，应设立多级协调机构，完善协调制度，促进城市群一体化发展。后进地区应培育形成明显的增长极，提高城市的整合程度。③成渝经济区城市群产业功能相似化较严重，要求根据地方特色大力发展特色产业，如自贡市大力发展冷吃系列肉制品产业，重庆黔江大力发展特色旅游业等，各地区根据自身的地方特色形成产业异质，加快区域合作与交流。④通过“人才住房券”制度和实施创业创新优惠政策留住人才，重视高素质人才的培养和科研能力的提高。⑤各级政府通过制定相应的法律法规与政策方针，建立区域协调机制，协调城市群空间一体化和空间异质性之间的矛盾。
参考文献:
[1]BaiketuerhanY，HaiyanLI，ZhuX，etal.AnalysisoftheSpatialHeterogeneityoftheMainDesertShrubsinNorthXinjiang[J].AridLandResources&Environment，2014，28(8)∶71-76.
[2]KashemA，ShahRV，KatoS，etal.NativeLeftVentricularMyocardialT1SpatialHeterogeneityinNon-ischemicDilatedCardiomyopathy[J].CardiovascularMagneticResonance，2016，18(S1)∶1-3.
[3]KaiserH.SmallScaleSpatialHeterogeneityInfluencesPredationSuccessinanUnexpectedWay:ModelExperimentsontheFunctionalResponseofPredatoryMites(Acarina)[J].Oecologia，1983，56(2-3)∶249-256.
[4]KawabataZ.FoodWebDynamicsinSpatialHeterogeneityUnderMultipleDisturbances[J].EcologicalResearch，2010，17(2)∶133.
[5]李哈滨，王政权，王庆成.空间异质性定量研究理论与方法[J].应用生态学报，1998，9(6)∶651-657.
[6]徐建斌，占强，刘春浩，等.基于经济联系与空间流的长株潭城市群空间异质性分析[J].经济地理，2015，35(10)∶36-43.
[7]张俊峰，张安录.土地资源空间异质性与经济发展水平的关系研究———以武汉城市圈为例[J].自然资源学报，2015，30(5)∶725-735.
[8]陈玉福，董鸣.生态学系统的空间异质性[J].生态学报，2003，23(2)∶346-352.
[9]周韬.空间异质性、城市群分工与区域经济一体化———来自长三角城市群的证据[J].城市发展研究，2017，24(9)∶57-63.
[10]姚作林，涂建军，牛慧敏，等.成渝经济区城市群空间结构要素特征分析[J].经济地理，2017，37(1)∶82-89.
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