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摘要：对引力模型加以分向改进，分析点轴城市系统的双重虹吸效应，结合2007—2016年嘉兴市、上海市、杭州市的相关数据，以沪杭一线为例说明地域间相互作用的演化规律。结果表明：处在点轴城市系统中的某一地域会因其非农产业增长对非农人口增加的高度依赖而深陷来自两大增长极的双重虹吸效应中，一旦非农人口流失，非农产业必将萎缩，导致原本相对其邻域的中心地位弱化和集聚效应丧失。并且，它对双重虹吸效应所产生的抵御作用在一定程度上使其邻域得到了增长。

关键词：引力模型；城市系统；虹吸效应；嘉兴市；杭州市；上海市

0 引言 织梦内容管理系统

受牛顿万有引力定律的启发，社会物理学的引力模型逐渐得到了广泛应用。在经历W.J.Reilly的零售市场引力法则、P.D.Converse的断裂点公式后，引力模型的雏形得以确立。这一模型对地域间人口迁移数量的预测具有开创性的意义，但却存在着两个重大缺陷：一是忽视了经济社会因素对地域间人口迁移的影响；二是不能体现地域间人口迁移的方向。对此，S.A.Stouffer构建了中介机会模型，弥补了无法体现地域间人口迁移方向的不足，有较好的适用性，但仍忽视了经济社会因素对地域间人口迁移的影响。I.S.Lowry对引力模型进行了进一步发展，才使这两大缺陷得以基本解决。但I.S.Lowry的引力模型中经济社会因素与人口因素是相互独立的，事实上，几乎所有的经济社会因素都可以用人口因素来表达，只是表达形式存在差异。因此，地域间的引力关系集中体现为人口迁移，经济社会因素通过人口因素对人口迁移产生影响，对迁出地与迁入地分别施加“推力”和“拉力”。这意味着，引力关系会引起迁入地对迁出地产生具有负外部性的虹吸效应，而非具有正外部性的辐射效应。在地域发展过程中，伴随着集聚效应的不断增强，必然加快引进人力、资金和技术等资源，给邻域带来虹吸效应。而当集聚过度发生扩散效应，各类要素梯度转移，才会给邻域带来辐射效应[1]。

基于以上观点，改进引力模型以区分方向，才有助于推进城市系统虹吸效应的研究。目前，“虹吸”作为一种地域现象，仅从理论上进行了定性说明。虽然近年来城市规划领域出现了一些以铁路经济为视角的城市系统虹吸效应研究[2-4]，但终因缺乏有效的计量方法而未能加以深刻分析。从现实中来看，“虹吸”的确是城市化进程中不可忽视的地域现象。以沪杭一线（包括上海、嘉兴、杭州）点轴城市系统中处于上海市和杭州市两大增长极之间的嘉兴市市区为例，虽然改革开放以来其经济社会有了长足发展，但人均生产总值在浙江省11个地级市中的相对地位却不断下降，直至2016年仍排名第5。并且，嘉兴市市区在整个嘉兴市的集聚效应是非常薄弱的。一般而言，市区占全市土地的20％、人口的30％、工业产值的40％、生产总值的50％、财政收入的50％、社会消费品零售总额的60％时其自身就会产生集聚效应[5]。但《嘉兴统计年鉴》显示，直至2016年，嘉兴市市区只占全市土地的24.7％、人口的24.9％、工业产值的20.7％、生产总值的24.8％、财政收入的30.2％、社会消费品零售总额的27.5％，远未能在整个嘉兴市突出其中心地位。理论上，这是因为由上海市和杭州市两大增长极所产生的强大吸附力使嘉兴市市区的各类要素向周边逐渐扩散，形成了“增长空洞”。为此，本研究对引力模型加以改进，使其在计量中能区分引力方向，并用来分析以沪杭一线为例的点轴城市系统双重虹吸效应，力图在案例方面说明地域间相互作用的演化规律。

1 研究方法 内容来自dedecms

1.1 引力模型 织梦内容管理系统

1.1.1 引力模型改进。地域的某种产出与要素投入存在一定关系，用广义Cobb-Douglas函数表示为：

式中：Y为某种产出数量；Ik为各类要素投入数量；A（A＞0）为技术水平；αk为要素Ik的产出系数。αk表示为：

αk=?ln Y/?ln Ik 。（2） copyright dedecms

可以证明αk具有广义的分维性质，分维值表示为|αk|。在其他要素既定的条件下单独考察要素Is（s≠k）的投入对产出Y的影响，则有：

[1] 织梦内容管理系统

式中：Sij为i地对j地的纯粹引力值，即j地在某种产出与人口规模的关系中抽象掉其他要素后，多大程度上受到i地某种产出与人口规模综合结构的影响。显然，若Cj＞Ci，则Sij＞Sji地对j地的虹吸效应就大于j地对i地的虹吸效应。从式（4）来看，C越大则某种产出与人口规模的关联性越高，C≥1表明人口规模对某种产出具有主导作用，0＜C＜1表明人口规模对某种产出不具有主导作用，C=0表明人口规模与某种产出不相关。因此，在实际应用中可以基于某种产出与人口规模的关系来比较两地虹吸效应的大小。 本文来自织梦

1.1.2 指标说明。在式（7）的分向引力模型中，kCj为引力指标。其中，k为量纲转换系数，一般取k=1，以使引力值具有可比性。PiPj为质量指标。许多研究都通过选取多个独立变量构成指标体系来表示质量[6-10]，这不可避免地会导致主导变量信息被淹没。实际上，几乎所有的变量都可以相互表达，问题在于表达形式如何确立。根据本研究的观点，选取变量以人口规模表示才有可能传达地域间的虹吸效应。为距离指标。从现有的研究来看，Dij的取值倾向于把时间成本和货币成本的几何平均值作为“经济距离”[6-7，9-14]。对此，本研究认为，时间成本和货币成本在一般情况下较为稳定，并且与实际里程存在固定的比例关系，因此，使用“经济距离”来计算Dij并无显着的经济意义。事实上，Dij取i，j两地间采用某种交通方式的地理距离（km）即可，若不同交通方式的实际里程差异较大，也可取公路、铁路、航空等所有交通方式的地理距离几何平均值。此外，根据刘继生等的研究，b为P的维数[15]，而人口规模一般视为二维变量。因此，b=2。

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1.2 区位熵

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在区位分析中可用区位熵来评估地区某一要素的相对密度，以衡量该要素空间分布的相对集中程度。通常，在农业人口比重下降的趋势下，非农人口对非农产业产值的贡献占比很大。因此，以单位非农人口的非农产业产值为指标考察区域的集聚程度变化。公式为： dedecms.com

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式中：Yi为i地区的非农产业产值（万元）；Pi为i地区的非农人口数量（万人）；U（U≥0）为区位熵，U=1为判断集聚效应存在与否的临界值，若U＞1且越大，集聚程度越高。

1.3 断裂点 本文来自织梦

理论上，两地相对产生的引力虽然大小不同，必然在其空间的某一点达到均衡，这一点即为断裂点。采用断裂点公式考察地区间相对的均衡引力距离（km）变化。公式为：

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式中：dij为i地与j地相对的均衡引力距离，即i地与断裂点的距离。

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2 研究区域与数据 本文来自织梦

采用分向引力模型分析以沪杭一线为例的点轴城市系统双重虹吸效应。鉴于嘉兴市市区在整个嘉兴市缺乏突出的中心地位，在样本上规定以上海市市区为中心的整个上海市和以杭州市市区为中心的整个杭州市这两大增长极对嘉兴市市区的吸附作用。 织梦内容管理系统

一般而言，非农人口的增长会使包括第二、三产业在内的非农产业得到发展，进而引起地域集聚效应。因此，设Y0，Y1，Y2分别为嘉兴市市区、上海市、杭州市的包括第二、第三产业在内的非农产业产值，P0，P1，P2分别为嘉兴市市区、上海市、杭州市的非农人口数量，采用《嘉兴统计年鉴》《上海统计年鉴》《杭州统计年鉴》《浙江统计年鉴》中2007—2016年的相关时序数据，分别考察三地的非农产业产值与非农人口数量之间是否存在幂函数关系。再设D01，D02分别为嘉兴市市区到上海市市区和杭州市市区的距离，因两个距离的公路里程和铁路里程差异很小（沪杭一线无航空交通），故依公路里程取D01=99.89 km，D02=85.23 km。若三地的非农产业产值与非农人口数量之间均存在幂函数关系，则根据式（8）易求得2007—2016年各年度的两组数值，即嘉兴市市区对上海市的纯粹引力值S01与上海市对嘉兴市市区的纯粹引力值S10、嘉兴市市区对杭州市的纯粹引力值S02与杭州市对嘉兴市市区的纯粹引力值S20。

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3 结果与分析

使用STATA 11软件分别对嘉兴市市区、上海市、杭州市的非农产业产值与非农人口数量进行拟合回归，发现三地的两个变量间均存在幂函数关系和线性关系，但前者的拟合精度要高于后者。因此，选取幂函数关系进行拟合得到方程（表1）。3个方程均通过了Breusch-Godfrey自相关检验（p值均大于5％的显着性水平，接受原假设），且所有入选变量的回归系数都通过了1％的显着性水平。由此可得C0=1，C1=1.095×10-9，C2=0.060。

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根据式（7）计算出2007—2016年各年度嘉兴市市区对上海市的纯粹引力值S01与上海市对嘉兴市市区的纯粹引力值S10、嘉兴市市区对杭州市的纯粹引力值S02与杭州市对嘉兴市市区的纯粹引力值S20（表2）。结果表明，对于嘉兴市市区，沪杭一线点轴城市系统是存在双重虹吸效应的。2007—2016年间，嘉兴市市区对上海市的纯粹引力值远小于上海市对嘉兴市市区的纯粹引力值，嘉兴市市区对杭州市的纯粹引力值远小于杭州市对嘉兴市市区的纯粹引力值，且两个引力差均逐年扩大。原因在于，从非农产业产值与非农人口数量的关联性来看，嘉兴市市区较高，杭州市很低，上海市则极低，且嘉兴市市区分别是杭州市与上海市的16.536倍和9.130×108倍。这说明，嘉兴市市区远不同于上海市和杭州市，其非农产业增长对非农人口增加的依赖程度很高，一旦非农人口流失，非农产业必将萎缩，从而导致在整个嘉兴市的中心地位不断弱化并逐渐丧失集聚效应。 copyright dedecms

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区位熵计算结果（表3）也显示，嘉兴市市区各年度区位熵均小于1，且除2015，2016年高于海盐县外，各年度均低于其所辖各县域；而嘉善县、平湖市、海宁市、海盐县、桐乡市5个县域的区位熵在多数年份都大于1。这说明，嘉兴市市区在整个嘉兴市处于“陷落”的境地，不具有集聚效应。

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然而，鉴于嘉兴市市区对上海市和杭州市的纯粹引力值均逐年递增，其所辖县域的崛起又如何解释呢?断裂点公式计算结果显示，2007—2016年嘉兴市市区与上海市相对的均衡引力距离d01（km）在区间[15.015，16.663]内变动，与杭州市相对的均衡引力距离d02（km）在区间[21.605，22.236]内变动，而从嘉兴市市区中心区域分别到其所辖的嘉善县、平湖市、海宁市、海盐县、桐乡市5个县域中心区域的公路里程依次为22.01，28.04，42.08，48.46，28.80 km，可知d01已延伸至嘉善县和平湖市境内，d02已延伸至海宁市、海盐县和桐乡市境内。显然，处在沪杭一线点轴城市系统中的嘉兴市市区对来自上海市和杭州市的双重虹吸效应所产生的抵御作用表现为纯粹引力值均逐年递增，一定程度上使其所辖县域得到了增长。 本文来自织梦

总的来说，嘉兴市市区身处夹缝，地域局促，受沪杭两地的吸引力较强，且所辖各县域的向心力不足，导致资本、劳动力、技术等生产要素难以集聚。根本原因有二：一是产业形态层次较低。嘉兴市市区以劳动密集型产业为主导，使得在市场经济条件下对沪杭两地的竞争力较弱，且与其所辖各县域更多地表现为博弈关系：难以形成强大的吸附力，不利于整合资源。另外，嘉兴市市区所辖各县域因紧邻上海或杭州，更能利用邻近上海或杭州的辐射效应而得到迅速发展，反过来又增强了对嘉兴市市区的竞争力。二是市区城市规模较小。从衡量地域中心地位的经济规模和人口规模两个主要指标[16]来看，嘉兴市市区自2005年以来，人均生产总值约是嘉兴市人均生产总值的1/4，2005—2006年间仅低于海盐县，2008年开始又低于嘉善县和平湖市，2010年开始又低于海宁市，经济规模劣势明显；人口密度则一直低于整个嘉兴市，并远低于平湖市、海宁市和桐乡市，人口规模劣势明显。 内容来自dedecms

4 结论与建议

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4.1 结论 织梦好，好织梦

地域间的引力关系集中体现为人口迁移，会引起迁入地对迁出地产生具有负外部性的虹吸效应，而非具有正外部性的辐射效应。经济社会因素通过人口因素对人口迁移产生影响。基于这些观点，对传统的引力模型加以分向改进，并用来分析以沪杭一线为例的点轴城市系统双重虹吸效应。2007—2016年间，嘉兴市市区对上海市的纯粹引力值远小于上海市对嘉兴市市区的纯粹引力值，嘉兴市市区对杭州市的纯粹引力值远小于杭州市对嘉兴市市区的纯粹引力值，且两个引力差均逐年扩大。嘉兴市市区各年度区位熵均小于1，且各年度几乎均低于其所辖各县域。对于处在沪杭一线点轴城市系统中的嘉兴市市区，因其非农产业增长对非农人口增加的高度依赖而深陷来自两大增长极的双重虹吸效应中，因非农人口流失而引起非农产业萎缩，导致原本相对其所辖各县域的中心地位弱化和集聚效应丧失。并且，它对来自上海市和杭州市的双重虹吸效应所产生的抵御作用表现为纯粹引力值均逐年递增，一定程度上使其所辖县域得到了增长。 内容来自dedecms

4.2 建议 织梦好，好织梦

一直以来，嘉兴市市区非农产业对劳动力的需求持续扩大，经济增长严重依赖劳动力数量的投入。在受到来自上海市和杭州市的双重虹吸效应时，嘉兴市市区劳动力供给长期大于需求的格局早已逆转，劳动力价格也不断攀升。因此，传统的发展模式已日显瓶颈，转型迫在眉睫。首先，要加大招商引资以替代劳动力要素投入；其次，要在调整产业结构、大力发展生产性服务业的同时，积极参与沪杭一线的地域合作，利用自身优势，主动承接上海市、杭州市的劣势产业，促进地域间产业互动与要素流动，化“虹吸”为“辐射”；最后，要根据区位、资源等因素进行城市功能定位与产业定位，以中心城区为主体，加快城市化建设，做到就业规模与产业支撑相互动、非农人口与基础设施相适应。

参考文献： 本文来自织梦

[1]姚文捷，陈曦.针对内城问题的对策探讨——基于“城市病”问题的比较研究[J].嘉兴学院学报，2011，23（1）：87-90.

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[2]王洁.虹吸效应下的中小城市火车站圈层发展研究[C]//中国城市规划学会.城乡治理与规划改革——2014中国城市规划年会论文集（13区域规划与城市经济）.北京：中国建筑工业出版社，2014:971-978.

[3]王洁，薛华琳，张小远，等.高铁经济下的大中城市虹吸作用机制研究[C]//中国城市规划学会.新常态：传承与变革——2015中国城市规划年会论文集（12区域规划与城市经济）.北京：中国建筑工业出版社，2015:557-563. 本文来自织梦

[4]王洁，王冬，闫静虎.基于AHP的中等城市高铁片区虹吸影响要素评价[C]//中国城市规划学会.新常态：传承与变革——2015中国城市规划年会论文集（04城市规划新技术应用）.北京：中国建筑工业出版社，2015:446-456.

[5]陈伟军，顾骅珊.嘉兴市本级经济发展探析[J].嘉兴学院学报，2014，26（2）：90-93.

织梦好，好织梦

[6]孙晶，许崇正.空间经济学视角下“经济引力”模型的构建与运用——以2010年长三角地区经济数据为例[J].经济学家，2011（7）：37-44.

[7]段七零，毛建明.基于引力模型与0-1规划模型的省域经济区划——以江苏省为例[J].经济地理，2011，31（8）：1239-1245. 织梦内容管理系统

[8]朱道才，陆林，晋秀龙，等.基于引力模型的安徽城市空间格局研究[J].地理科学，2011，31（5）：551-556. dedecms.com

[9]郭源园，胡守庚，金贵.基于改进城市引力模型的湖南省经济区空间格局演变研究[J].经济地理，2012，32（12）：67-72，90.

[10]石峰，王国梁.基于城市引力模型下山西省城市圈的划分[J].山西师范大学学报（自然科学版），2013，27（4）：97-101. 织梦内容管理系统

[11]尚正永，白永平.赣州市1小时城市经济圈划分研究[J].地域研究与开发，2007，26（1）：16-19，24. 本文来自织梦

[12]张怀志，武友德，王源昌，等.滇中城市群空间经济联系与地缘经济关系匹配研究[J].地域研究与开发，2014，33（2）：16-19，176. 织梦好，好织梦

[13]朱慧，周根贵.基于引力模型的内陆型区域物流空间联系研究——以浙江金衢丽地区为例[J].地域研究与开发，2015，34（1）：43-49. 本文来自织梦

[14]朱士鹏，张志英.黔中城市群空间范围界定和空间结构研究[J].地域研究与开发，2015，34（5）：64-67，94.

织梦内容管理系统

[15]刘继生，陈彦光.分形城市引力模型的一般形式和应用方法——关于城市体系空间作用的引力理论探讨[J].地理科学，2000，20（6）：528-533.

[16]王勇，李广斌，杨新海.苏州中心城区功能弱化原因及其对策探析[J].现代城市研究，2004（6）：47-50. 本文来自织梦

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[1]若吸附作用消失，就会退化为指数关系或对数关系，乃至线性关系。 dedecms.com