基于主成分分析的城市综合实力评价晋陕豫黄河金三角示范区的区域经济发展从经济联系与中心职能强度分析

基于主成分分析的城市综合实力评价晋陕豫黄河金三角示范区的区域经济发展从经济联系与中心职能强度分析

晋陕豫黄河金三角示范区是中国第一个跨省、国家级产业转移示范区，由陕西省的魏泾、山西省的运城、临汾和河南省的石门组成。总面积为53682万平方公里，占全国面积的0.6%。截至2018年底，全市人口超过1580万人（数据来自2018年城市统计年鉴）。晋陕豫黄河金三角地区的产业门类齐全，资源丰富，煤炭、镁、电力的储量和产量均居我国前列，也是重要的农业区、文化旅游集聚区。地缘相近、人文相亲，造就区域内各市在资源禀赋、历史文化、经济发展上的同质性特征，但长期以来行政分割的“边界效应”致使彼此间的产业联系割裂，产业重构和经济同质化下的恶性竞争导致资源浪费、整体经济发展缓慢，作为关天经济区和中原经济区的交汇区，该区域成为中原城市群和关天平原城市群发展的“洼地”和“裂谷”。从各个城市所处省内情况来看，除渭南市其他三市因距离其各自的省会城市距离都较远，省会中心城市对其经济发展的辐射带动能力都较为有限。虽然这四个城市也都分别参加了关天经济区、中原经济区、山西综改区等国家级经济区，但位于黄河金三角地区的这四市均处于边缘化的尴尬地位，得到的产业支持政策力度有限。以上种种原因，使得该区域的位置优势、资源优势未能充分显现。2014年国务院批复建立晋陕豫黄河金三角示范区，并将其上升为国家战略。黄河金三角示范区的发展将对跨行政区的经济合作区域发展起到很大的示范引领作用，而且通过创新区域合作机制、整合区域优势资源、增强区域经济竞争实力，为中西部地区产业协作发展提供新途径、新模式。伴随区域经济一体化进程的加快，城际联系强度对于区域内城市间的协同发展有着极大影响，城际联系强度越大，可使区域内的生产要素配置更加优化，依托区域内城市间的产业分工和要素禀赋互补，使各个城市的比较优势得到更加充分发挥，扩大城际间集聚经济的范围，进而增强区域内各城市的内生发展动力。所以，研究黄河金三角地区区域内城际间的联系强度并分析其对区域内城市发展中的引领作用具有相当大的现实和实践意义。一、文献总结（一）该模型在区域经济中的具体应用引力模型最早是由社会经济学家把引力定律引入经济学领域并不断延伸而形成。E-.L.UIIman提出空间相互作用理论，（二）对黄河三角洲发展的产业关联研究较少杨龙等介绍了黄河金三角地区区域合作的成功经验。从既有文献来看，引力模型及其改进模型已广泛用于区域经济研究中，对国内主要经济区的城市群发展都做了卓有成效的研究，也为本文的研究提供了有益的参考。但通过文献梳理发现对黄河金三角地区发展的相关研究中引力模型的应用还很少，基本沿用区域经济学中区位熵等方法研究产业的关联性，研究方法较为滞后。而且仅从产业的角度入手，受限于指标范围的狭窄，而不能全面深入挖掘区域内城市间空间引力强度，也就难以厘清城市间发展重心和在区域内的角色定位，所以，从这个角度来看，既有关于黄河金三角地区的研究深度和宽度也不够。本文立足于既有关于黄河金三角地区研究所存在的缺憾，运用修正引力模型，实证分析城际间的空间联系强度、中心职能强度，探析区域内各城市的角色定位，为未来一段时期该区域内城市间的协同分工及建立新的竞合关系提供相应的参考。二、模型介绍和变量选择（一）修正引力模型现今用于测度城际联系强度较为流行的方法是采用引力模型，原理即是来自于物理学理论中两个物体的引力强度，取决于这两个物体的质量和距离，其中引力强度与质量成正比，与距离成反比。但传统引力模型衡量质量多以人口或GDP来代表，其模型的理论前提是城市间的同质化发展假设，这与实际情况并不相符，所以不能完全体现内部发展结构特征，也难以充分反映城市影响力的大小。同时，城市之间联系的紧密程度也并非随城市间直线距离的缩短而增强。针对传统引力模型所存在的上述缺陷，在实际的分析中都会进行相应的修正。本文在借鉴前人研究成果的基础上，提出如下修正：一方面，为充分反映城市在一个经济区域内的影响力，修正引力模型一般采用城市的“综合质量”概念，囊括一个城市的经济、社会和结构全貌，以期全面、科学、准确地反映城市的竞争力和影响力。结合既有文献综合质量指标选取，本文首先选取人口规模、素质与结构，经济规模与结构，科教文卫服务、生态绿化等指标；然后通过主成分分析，确定各指标权重，最后，根据各指标的取值和权重计算城市的综合质量。另一方面，在衡量城市之间的距离时，修正引力模型采用“时间距离”变量替代城市间的直线距离，以便更客观地体现距离对城市之间联系的影响。考虑到城际间的通达方式多种多样，不同的通达方式代表不同的经济效率和通勤时间。结合蒋奕廷等的研究，在具体的数据获得层面，考虑数据的可得性和口径一致性，最终选择铁路、公路、高铁和民航等四种方式。经修正的引力模型为：(1）对参数的修正：传统引力模型的参数一般为常数。本文考虑到城市化水平更能综合反映一个城市的内在动力和外在实力，体现了一个城市的发展水平和发展阶段，且城市化水平越高，对周边城市的影响力；城际间城市化水平相差越大，城市间的互补潜力越大。K(2）对城市质量的修正：本文从人口与劳动力、经济、社会、生态环境保护四个维度构建反映城市综合实力的指标体系以测算城市质量，以替代传统引力模型中仅以人口和GDP作为引力模型的“质量”指标。修正后的引力模型计算公式为：式中，P（二）城市信息数据库数据本文数据选取各市2017年的截面数据，这些数据主要来自国务院发展研究中心信息数据库，部分指标数据来自《2018中国城市统计年鉴》和各市2017年统计公报。三、示范分析（一）构建主成分分析法，确定综合实力量表城市综合实力是一个城市在一定时期内人口、经济、社会、生态等众多因素综合影响作用的结果和体现，本文借鉴国内关于城市综合实力评价指标体系的建立方法，构建一级子系统、二级子系统和指标层的多维指标体系，其中一级子系统包括人口与劳动力就业、经济发展、社会发展和生态环境四个方面，二级子系统包含人口规模、素质与结构，经济规模与结构，科教文卫服务、生态绿化等11个方面，在二级子系统下面又涵盖25个具体指标。具体如下表1所示：本文所选25个具体指标，因数量较多，各指标相互之间可能存在一定的相关性，因此考虑采用主成分分析法，运用标准化方法对原始数据进行主动降维，在尽可能少损失数据有效信息的基础上把众多指标转化为几个有代表性的主分量。结果如表2所示。从表2的因子特征值及因子解释比例来看，只需要前3个成分就可以解释100%的内容，已经超过85%的限值，所以，此处选取前3个主成分计算各城市的综合实力得分。计算出得分后，为消除负数，对所有计算结果进行加1平移，得到表3的四城市综合实力结果。从表3四城市的综合发展实力来看，三门峡市的综合实力最高，为1.9981；城市综合发展实力最低的为临汾市，仅有0.4522；渭南市和运城市居中，城市综合实力分别为0.8083和0.7413。本文给出的一种可能性解释是：三门峡市较早进行资源型城市的转型升级，经济发展新动能开始发力，新材料为主的第二产业、以旅游业为主的第三产业蓬勃发展。临汾和运城市过于依赖煤炭及化工行业，受近两年环保和煤炭市场低迷影响，发展速度降幅较大。渭南市在长期的平稳发展中，逐渐走出一条以新能源、新技术引领下的新型工业化发展之路，服务业带动下的第三产业和一二三产业融合下的第一产业也逐渐发力。（二）城市经济联系的紧密度修正引力模型中的引力系数以各市的城镇化水平来替代，各城市的综合发展质量也已计算出来，现在还需要计算出各城际间的经济距离，此处借鉴蒋奕廷等的研究，其中，i=1,2,3，分别代表铁路、高铁、公路，各交通出行方式权重依据各地市际交通中各种交通方式出行人数比重和各地交通部门给出的评价综合确定。依据上式，计算出各城际间的经济距离如表4。从表5可知，晋陕豫黄河金三角示范区各城市之间的经济联系值差距较大，既有城市之间经济联系值高达1.608957，也有城市之间的经济联系值低至0.007554。根据经济联系值的大小，本文将城市间的经济联系紧密程度分为三个类别：1）经济联系值>1.6，联系十分紧密。临汾和运城之间的经济联系值大于1.6，说明这两个城市间的经济联系十分紧密。首先，得益于地理区位，临汾地处运城北边，与渭南、三门峡两市的地理距离较远，出行的便捷性也较差，不利于与渭南市、三门峡市间的交流。其次，运城、临汾同属山西省行政区划内，所享受的政策具有统一性，也便于两市在各领域各层次的交流与合作。2)0.1<经济联系值<0.7，经济联系较紧密。渭南与运城的经济联系值在0.676425，渭南与三门峡的经济联系值在0.51997，三门峡与运城间的经济联系值为0.291705。首先，这得益于三市地缘相近，地理位置上相互毗邻。其次，交通上的互联互通也把三个城市紧密联系起来，尤其是西郑高铁、西大高铁的开通，更加便捷了渭南市与运城市、三门峡市间的人员交流与业务合作。3）经济联系值<0.04，经济联系不紧密。渭南与临汾的经济联系值为0.007554，三门峡与临汾的经济联系值为0.033071。渭南与三门峡两市与临汾市的经济联系不紧密，主要在于地理间隔较大，渭南与三门峡两市与临汾之间都存在运城的阻隔。（三）中心职能强度模型在黄河金三角城市中，目前究竟哪个城市具有在本区域内的中心地位，未来发展潜力较大，具备引领与带动能力？为此，建立中心职能强度模型进一步深入研究。依据中心地理论，一个经济区内必然有一个居于中心的城市，也即等级最高的城市，在区域发展中起带动作用。孙久文K计算结果见表6。运用中心职能模型的计算公式，从2017年各城市辖区常住人口数（P四、黄河规划与发展的共同问题（一）同质竞争较重、资源浪费严重各市因资源禀赋相近，产业同质化严重，竞争大于合作，而且在行政割裂下的过度竞争造成重复建设、资源浪费。同作为资源型城市，一度都过度依赖矿产资源，产业的创新性、抵御风险能力较差，产业粗放发展，基础薄弱，产业链不长，深加工不足。黄河金三角地区缺乏整体产业规划及对规划执行的有效监督和制约，致使未能建立有效的产业间分工协同发展模式。（二）跨省合作共享机制尚未建立黄河金三角作为跨省边界区，具有承东启西、连接南北的重要作用，因受行政边界分割影响，经济发展中的分割性和边缘性特征明显，不利于要素在跨省域城市间的自由流动和合理配置，行政边界的“切变”效应使得基础设施的建设难以实现省界间的衔接，这样也不利于基础设施建设利用的合作共享。目前的合作主体单一，以政府合作为主，而企业、市场的、民间的参与不足。行政边界“切变”效应的存在也使得地方保护政策作用下产业链难以跨省向外延伸。隶属不同的行政区划，没有统一的经济政策、产业政策、金融政策等，且没有更高层面的统筹协调制度组织，增加了区域合作的协调难度。从四市在关于黄河金三角示范区的相关文件和报道中，每个城市都把自己定位为区域内的中心城市，而现实是4个城市的实力相差无几，从郭鹏军等对晋陕豫黄河金三角地区人口特征分布的分析中，发现该地区缺少大城市，城市首位度低，不均衡指数和集中指数小。（三）交通运输的便捷首先，从交通基础设施来说，运城与三门峡紧邻，但仅有公路相通，铁路和高铁均未开通，不利于人员交流和货物运输，尤其是三门峡地处欧亚大陆桥和“一带一路”的节点城市，如果运城到三门峡有更便捷的交通运输，可有效降低物流成本。另外，在公共服务的共享上，也尚未有充分的合作，医疗、养老、教育资源的互通共享上也尚未探索出一条有益的路径，不便于资源要素在城市间的合理流动。五、对策和建议（一）明确区域产业分工定位依托各市的地理位置优势、资源禀赋优势和产业优势，制定完善的区域发展规划，坚定发展定力，要有一张蓝图绘到底的决心。构建产业结构互补、产业项目合作的互补机制，实现区域内产业间协同分工的发展格局，明确区域内各城市产业行业发展定位。加快产业承接转移步伐，建立产业项目间的利益联结机制，尤其是在财政、税收的协调上，解决好区域内的关联企业或共建共引企业“税由谁收、如何分配”的问题。明确各市定位，运城第三产业发展较为突出，空港商贸物流和智慧宜居城市建设。临汾煤化工、能源和装备制造业的优势，进行技术改造升级。三门峡黄金、铝等有色金属资源优势，发展高端装备制造、新材料。渭南侧重发展电子信息、通用航空、新材料、新能源等产业。优势互补，实现区域内资源的优化整合。（二）建立低成本协调机制，发挥政府与企业的作用，建立