高鐵開通對長三角和京津冀空間結構變動的影響

胡艷君 張歆悅

（北京聯合大學，北京 100101）

一、研究背景

目前，以中心城市和城市群為主體形態的城市空間戰略格局逐步形成。其中城市群網絡交通建設是合理引導和支撐城市群發展的重要手段。高鐵開通對我國城市群的空間結構產生了顛覆性的改變，場所空間逐漸被動態的流空間融合。截至2022 年底，中國高鐵運營里程約達到了4.2萬公里，“四縱四橫”高鐵網提前建成，“八縱八橫”高鐵網加密成型。逐漸成網的高鐵將對我國城市群空間結構變動產生重要影響。作為“十三五”規劃中國務院提出建設的世界級城市群，也是我國南北區域最有代表性的城市群，本文選取長三角和京津冀城市群作為研究對象，對比分析高鐵開通前后對兩大城市群網絡空間結構變動的影響。

長三角城市群作為我國經濟最發達、高鐵密度最高的地區之一，長三角城市群網絡空間結構的變動以及高鐵對其空間結構的影響成為眾多學者的研究對象。已有文獻主要從長三角城市群空間格局的演變，運用高鐵客運班次數據分析城市群空間格局的演化、聯系格局及網絡結構的變化，運用社會網絡分析方法、客流數據分析高鐵開通前后長三角城市群空間結構特征演變、高鐵網絡的演進特征等[1-8]。與長三角城市群較為豐富的研究相比，關于京津冀城市群的空間網絡結構及高鐵開通對其變動影響的相關研究則比較少。已有文獻將GIS 網絡分析和社會網絡分析相結合，分析京津冀城市群在公路、鐵路、高速公路和高速鐵路四種不同交通模式下可達性和城市經濟相互作用的差異性；運用社會網絡分析方法對比分析雄安新區建成前后對京津冀城市群空間結構的影響[9-10]?，F有文獻更多地聚焦于高鐵對于全國層面或某一城市群城市網絡空間結構的影響，而且由于高鐵出現的時間相對較短，基于高鐵流視角下的城市群空間結構研究所用數據時間較短，整體樣本量較小，傾向于靜態研究。本文將在不同城市群的比較研究和高鐵開通前后對城市群空間結構變動的影響方面進行探索。因此，筆者選取長三角和京津冀城市群作為研究對象，選取2007、2020 年的高鐵客運數據，運用較為經典的社會網絡分析法對其網絡空間結構的變動進行比較分析，以期為高鐵合理支撐兩大城市群發展提供有益參考。

二、研究方法與數據來源

（一）研究方法

1.引力模型

引力模型是測量區域間經濟聯系強度的一種常用方法，用以反映中心城市對周圍城市經濟福射的能力、周圍城市對中心城市溢出接受的程度以及城市間相互作用的程度。但由于城市間經濟引力存在單向性和差異性，即使是經濟規模、距離、人口指標均一致的情況下，城市間彼此的引力大小也不盡相同，大質量城市對小質量城市的吸引力通常較大。因此，本文參考方大春（2015）[7]的研究采用各城市城鎮人口規模占兩城市城鎮人口之和的比重對引力模型進行修正：

2.社會網絡分析

社會網絡分析方法（Social Network Analysis，SNA）是一類刻畫網絡整體的形態、特性和結構的分析方法。本文主要使用網絡密度、中心性以及凝聚子群，在經濟聯系強度已知的基礎上對高鐵開通前后長三角和京津冀城市群空間結構演變進行分析。

（二）數據來源

根據2016 年《“十三五”時期京津冀國民經濟和社會發展規劃》，將北京、天津兩大直轄市，河北省的張家口、承德等11個地級市和定州、辛集2個省直管市以及河南省的安陽市，共16 個城市作為樣本城市，將修正的引力模型計算出的結果以16×16 的矩陣表示，構建京津冀城市群經濟聯系強度矩陣和社會網絡分析的有向關系數據。根據2019年12月國務院印發的《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》，將上海市、江蘇省、浙江省以及安徽省的中心區域城市確定為長三角城市群網絡結構研究的27個樣本城市。由于舟山市尚未開通鐵路站點，因此選取長三角城市群除去舟山的26 個城市作為樣本城市，由修正的引力模型計算出的結果構成26×26的矩陣，形成社會網絡分析的有向關系數據。

數據來源主要包括《中國統計年鑒》《全國鐵路旅客列車時刻表》《石開鐵路時刻表》等?？紤]到兩個城市群最早開通高鐵的時間均為2008 年以及數據的可得性，故選取2007年、2020 年的數據進行對比分析高鐵開通前后京津冀城市群和長三角城市群的空間聯系演化。

三、實證分析

（一）網絡密度分析

如圖1所示，將由修改后的引力模型計算得出的兩個城市群不同時期的4個經濟強度矩陣數據代入到Ucinet6.212中，運用Netdraw軟件繪制出京津冀城市群和長三角城市群高鐵開通前后的網絡結構圖。

圖1 2007、2020年京津冀、長三角城市群網絡密度圖

圖1 中的每個節點表示城市群中的1個城市，節點之間的連線與箭頭分別表示經濟聯系與作用方向，節點越大說明該城市在城市群中的中心性越強?？梢园l現高鐵開通都顯著提高了長三角和京津冀城市群的網絡密度。2007年北京是京津冀城市群中唯一可以作為中心城市帶動區域經濟發展的增長極，且部分城市如承德、定州、辛集表現為游離在城市群外的狀態，與其它城市的聯系并不密切；2020 年京津冀城市群的經濟聯通密切程度明顯增強，天津、保定、石家莊、唐山逐漸成為新的增長極，整個城市群的空間結構趨于均衡。從長三角的情況看，2007年長三角城市群的網絡空間呈現出以上海市為核心，向四周發散的形態，銅陵與池州處在長三角城市群的最邊緣；2020 年長三角城市群形成了以上海、南京、蘇州、合肥、杭州、無錫等多城市為核心的經濟網絡結構。表明長三角和京津冀城市群高鐵開通后其經濟網絡空間結構都逐漸趨于均衡。此外，高鐵開通較早的城市，如上海、南京、蘇州、杭州、北京、天津、石家莊等在城市群中表現出更高的中心地位，與城市群內其他城市的經濟聯系更加緊密；而尚未開通高鐵或開通高鐵較晚的城市，如銅陵、池州、承德、辛集、定州等城市的經濟聯系強度則較弱，呈現出邊緣化的態勢。

從表1可以發現，高鐵開通后兩大城市群的網絡密度均顯著高于高鐵開通前。由于安徽省大部分城市在2007年并未納入長三角城市群，導致網絡密度低于京津冀城市群，但這種情況在高鐵開通后發生了很大的變化；2020 年，長三角城市群的網絡密度超過京津冀城市群達到了0.533 8。由此可見，高鐵開通極大加強了城市群內城市之間的經濟聯系，使得城市群的發展更加協同和均衡。比較兩個城市群的情況，長三角城市群的空間網絡結構更為緊密。

表1 高鐵作用下京津冀城市群和長三角城市群的網絡密度

（二）中心性分析

1.度數中心度

城市間經濟聯系網絡具有有向性，每個點的中心度又可以分為點入度和點出度。其中點入度表示該城市受到城市群中其他城市認可的程度，通常是較為中心或地位較高的城市；點出度表示積極獲取聯系的能力。利用Ucinet6.212分別計算出京津冀城市群和長三角城市群2007年以及2020 年的中心度，可以從不同角度分析城市群中心度的變化情況。

長三角的度數中心度一直高于京津冀城市群，高鐵網絡中各城市的空間聯系強度差異較大，但點出度與點入度的空間格局較為相似，中心城市均呈現出點入度高于點出度的情況。2007年長三角和京津冀城市群城市的度數中心度均值分別為5.115和1.875，2020年其均值分別為13.346和6.375。由此可知，長三角城市群中高鐵開通城市的經濟聯系較強，相互作用和影響輻射的能力較京津冀城市群中的城市更強。

2020 年與2007年相比，京津冀城市群中各城市的點出度和點入度均在不斷上升。京津冀高鐵網絡的建立大大縮小了城市群內城市間的時空距離，城市間相互聯系和影響的程度逐漸增強。北京、天津、石家莊、保定的點入度要遠遠高于其他城市，且點入度明顯高于點出度，說明這4 個城市具有較強的資源集聚能力。高鐵開通后，京津冀地區的空間結構發展變得更加均衡，一定程度上緩解了京津冀城市群的極化現象。從長三角城市群的情況看，2020 年與2007年相比，各城市的點入度和點出度也都有所提升，特別是安徽的合肥、蕪湖等幾個城市高鐵開通后與其他城市間的聯系明顯增加；鎮江、湖州、銅陵、馬鞍山、宣城等城市的點出度遠高于點入度，說明這些城市更易于受其他城市的影響。從城市層面看，上海、南京、無錫、常州、蘇州、杭州、合肥等城市的點入度明顯高于其他城市，說明這些城市已經逐步發展成為長三角城市群的經濟核心城市，特別是高鐵開通運營對于這些城市進一步集聚資源從而促進經濟增長具有重要作用。

網絡中心勢用以分析城市經濟聯系的不均衡程度，中心勢的值越接近100%，說明網絡的集中性越高，區域間城市發展越不均衡。由表2可知，兩個城市群的點出度中心勢均有一定的上升，而點入度中心勢則均呈現下降的趨勢，且點入度中心勢大于點出度中心勢。說明兩個城市群的經濟聯系依舊存在一定的不均衡性，但由于高鐵的開通已經有所緩解，而這一空間結構的改變在長三角城市群中的體現更加明顯。

表2 高鐵作用下京津冀城市群和長三角城市群網絡中心勢

2.接近中心度

接近中心度可以用來衡量城市之間的流動性。數值越大表明該城市與區域內其他城市間的聯系越緊密。點入度越高說明其他城市與該城市發生聯系越容易，而點出度越高說明該城市到其他城市更容易。

長三角和京津冀城市群在2007～2020 年間接近中心度均呈現上升態勢，表明高鐵開通使得兩個城市群間的聯系更加緊密，流動性增強。長三角城市群的接近中心度在2020 年反超了京津冀城市群，入接近中心度平均值從18.665上升至68.294，出接近中心度平均值從9.300上升至30.078，說明長三角城市群內部城市間的聯系更加密切，經濟發展較京津冀城市群更快，對區域的輻射力更強。

隨著京津冀城市群高鐵網絡的逐漸完善，2020 年各城市的點入度與點出度均顯著上升且差距加大，北京點入度已高達100，天津、石家莊、保定均已經達到88以上，高鐵的開通加強了城市間的可達性，但同時也加劇了資源和人口向中心城市集聚，使北京一直保持著區域最高增長點的地位，但同時天津、石家莊、保定等城市在近10 年已經逐漸成為京津冀新的增長點，為京津冀城市群空間結構向均衡轉變貢獻了力量。長三角城市群的接近中心度在高鐵開通后得到了極大的提升。上海、南京、蘇州的點入度為100，說明資源可以在這些城市間較為自由地流動，這些城市與其他城市間的聯系非常緊密。而銅陵、池州等城市則具有相對較高的點出度和較低的點入度，這主要是由于其納入長三角城市群的時間較短，開通高鐵的時間較晚。蘇州、合肥、杭州等城市是繼上海、南京等核心城市后新出現的具有較強區域輻射能力的城市，有望成為長三角城市群新的增長點。

3.中介中心度

中介中心度是指一個結點擔任其他兩個結點之間最短路的橋梁的次數。筆者用該指標進一步考察高鐵開通前后節點城市控制流動資源能力大小的變化。

高鐵開通后長三角和京津冀城市群的中介中心度都發生了結構性的變化，新的節點城市分擔了過去中心城市的壓力，同時城市間的直接聯系也更加緊密，在一定程度上優化了城市群空間結構。從2020 年的數據來看，長三角城市群的南京、合肥、杭州、蕪湖、上海、蘇州、常州，京津冀城市群的石家莊、唐山、保定、北京、天津的中介中心度均高于各自城市群高鐵網絡的中介中心度的均值，起到了為其它城市引流的作用，具有較強的空間傳遞能力，其他城市則處于相對邊緣的位置，對其它城市的中介能力較弱。此外，長三角的中介中心度高于京津冀城市群，主要是由于長三角城市群所涵蓋的區域范圍更廣、跨省情況更多。

北京、天津在高鐵開通前后都具有較高的中介中心度，京津冀城市群中各城市的經濟交流主要是通過這兩個城市進行的。隨著高鐵的開通，石家莊、保定、唐山異軍突起，截至2020年，3座城市充當經濟聯系載體的次數從0 分別上升至27.467、13.467和17.367次，逐漸成為京津冀城市群中重要的“中間橋梁”，為城市群網絡結構向均衡轉變貢獻了力量。不斷完善的高鐵網絡使得長三角城市群城市間經濟聯系更加密切，絕大多數城市的中介中心度有所下降，說明長三角城市群城市間的直接聯系增強，合肥、杭州等城市分擔了南京、上海的聯通作用，上海、南京的中介中心度由70.3、106.1下降至64.8、20.4。隨著高鐵的開通與發展，長三角城市群的經濟網絡正在向著去中介化發展，逐漸形成均衡緊密的格局。

（三）凝集子群分析

分析城市群形成的凝集子群，可以更好地了解哪些城市間存在相對較強的、直接的、緊密的、積極的經濟聯系，通常子群的形成會受到其地理位置的影響。由迭代相關收斂法進行聚類分析得到以下結果，如圖2所示。

圖2 2007、2020年京津冀、長三角城市群凝集子群

高鐵開通之前，京津冀城市群三級層面可以劃分為4 個子群和1個關系對，北京—天津關系對與唐山—保定—廊坊—滄州子群聯系密切，秦皇島—安陽—衡水—張家口子群與邢臺—石家莊—邯鄲子群互動緊密，承德—定州—辛集子群則與城市群無密切聯系；2020 年，京津冀城市群中的凝集子群發生了顯著變化，從三級層面劃分北京—天津—石家莊—保定子群和滄州—唐山—廊坊在高鐵輻射下具有極強的空間聯系，邯鄲與秦皇島—辛集關系對、邯鄲—安陽關系對形成了較為緊密的協同發展關系，衡水與張家口—承德—定州子群因為地理位置和開通高鐵時間限制呈現出與京津冀城市群較弱的聯系。從長三角城市群發展情況看，2007年長三角城市群三級層面可以劃分為5 個子群和2個關系對，其中湖州—宣城關系對和寧波—臺州—金華—溫州子群關系密切，上?！贾荨闻d—紹興子群和蘇州—無錫—常州、合肥—南京—鎮江—揚州—滁州子群的聯系頻繁且聚合性大，而銅陵—池州關系對則與長三角城市群其他城市呈現脫離的狀態。隨著高鐵開通帶來城市通達性上升，空間結構開始出現動態變化，子群形態也隨之發生改變。2020 年，長三角城市群三級層面可以劃分為4 個子群和4 個關系對，上?！暇獰o錫—常州—蘇州—杭州—南通—合肥子群的聚集性最高，盡管分跨不同省市，但由于高鐵開通時間較早且均為高鐵節點城市，因此該子群具有最強的經濟聯系，其他子群則表現出較強的地區性，距離越短城市間的聯系越密切。

四、結論與建議

通過運用社會網絡分析方法，對比分析高鐵開通對長三角和京津冀城市群網絡空間結構變動的影響，主要得出以下結論：

（1）從網絡密度來看，高鐵開通對京津冀和長三角城市群城市間經濟聯系強度的提升都具有較強的促進作用。高鐵開通之前，京津冀城市群的網絡緊密程度高于長三角城市群。高鐵開通對長三角城市群內部城市間經濟聯系的促進作用遠大于京津冀城市群，2020 年長三角城市群網絡密度已遠超京津冀城市群。

（2）長三角城市群的度數中心度始終高于京津冀城市群，但中心城市均呈現出點入度高于點出度的情況，高鐵網絡中各城市的空間聯系強度差異較大，長三角城市群內部城市間經濟聯系，相互影響的能力較京津冀城市群更強，在空間結構向均衡性轉變方面效果也更加顯著。

（3）高鐵開通后長三角和京津冀城市群的中介中心度都顯著降低，表明高鐵網絡的完善增加了城市間的直接聯系，上海、南京、北京、天津等中介中心度高于各自城市群均值的城市具有較強的空間支配權。

（4）高鐵開通前后兩個城市群的凝集子群變化顯著，最明顯的變化是出現了較多跨越地理位置因素的子群。2020 年，長三角城市群形成了4個子群和4個關系對，中心城市主要包括上海、南京、蘇州、杭州、合肥等，銅陵、池州、宣城等城市與城市群的融入較淺；京津冀城市群形成了3 個子群和2個關系對，高鐵輻射能力強的中心城市包括北京、天津、石家莊、保定。

基于以上研究結論，提出以下幾點建議：

（1）加速京津冀和長三角城市群的“多中心化”“均衡化”發展。特別是著力減緩京津冀城市群的經濟極化現象，緩解北京對產業和人口的集聚效應和虹吸效應，使區域經濟發展更加均衡；通過進一步明確城市分工、不斷優化產業布局、完善非中心城市基礎設施建設、城市綜合承載能力、服務能力以及福利保證制度等，促進京津冀城市群的產業結構優化和區域空間結構更加合理。

（2）打造新的城市群經濟增長極，減緩中心城市壓力，加速新規劃城市積極融入城市群。對于京津冀城市群，要重點打造石家莊等城市成為新的增長極，有效承接北京非首都功能疏解，建設河北省內經濟增長點，促進資源由中心城市向非中心城市流動，擴大北京—天津關系對的經濟輻射效應，促進區域均衡發展；對于長三角城市群來說，著力擴大上海子群的經濟輻射效應，帶動周邊子群以及銅陵、池州等地的聯系與發展。

（3）京津冀和長三角城市群都需要進一步完善高鐵網絡建設與發展，將高鐵時代的福利共享，推進交通一體化建設，京張高鐵、京承高鐵、鹽通高鐵等線路的開通將進一步提升城市群經濟聯系強度，促進城市群網絡空間結構向著協調、均衡、一體化方向發展。