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2016 , Vol. 35 >Issue 1: 173 - 183

DOI: https://doi.org/10.11821/dlyj201601015

行政边界对城市群城市用地空间扩张的影响——基于京津冀城市群的实证研究

  • 王成龙 , 1, 2, 3 ,
  • 刘慧 , 1, 2 ,
  • 张梦天 1, 2, 3
展开
  • 1. 中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室,北京 100101
  • 2. 中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101
  • 3. 中国科学院大学,北京 100049
刘慧（1964- ）,女,陕西兴平人,研究员,主要从事区域发展研究。E-mail:

作者简介：王成龙（1988- ）,男,山东淄博人,硕士,主要从事区域发展研究。E-mail:

收稿日期: 2015-07-21

  要求修回日期: 2015-10-15

  网络出版日期: 2016-01-23

基金资助

国家自然科学基金项目（71441036）

收起

The influence of administrative boundary on the spatial expansion of urban land:A case study of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

  • WANG Chenglong , 1, 2, 3 ,
  • LIU Hui , 1, 2 ,
  • ZHANG Mengtian 1, 2, 3
Expand
  • 1. Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling, CAS, Beijing 100101, China
  • 2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China
  • 3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received date: 2015-07-21

  Request revised date: 2015-10-15

  Online published: 2016-01-23

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《地理研究》编辑部
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摘要

作为静态的抽象地理要素,行政边界如何影响城市用地的空间扩张过程?以城市群为研究对象,从理论的角度出发,构造符合中国城市群发展历程的行政边界效应阶段模型,并根据城市群发育过程中行政边界对城市用地空间扩张的影响,将其分为四个阶段：隐形阶段、异化阶段、疏导阶段和消融阶段,分析不同阶段城市群城市用地扩张的空间特征和动力机制。研究以京津冀城市群为实证案例,采用趋同分析和β回归方程测度不同类型行政边界对城市用地扩张的边界效应。研究表明：行政级别跨度越大,边界效应越大,城市间城市用地扩张规模的差距也越大;行政边界对城市用地空间扩张的影响具有长期性和累积性的特点,时间越长,边界对城市用地扩张的影响效应越显著。为突破行政边界制约、合理划定城市开发边界、实现城市群城市用地理性扩张提供理论支撑和政策建议。

关键词： 行政边界; 城市用地; 空间扩张; 京津冀城市群

本文引用格式

王成龙 , 刘慧 , 张梦天 . 行政边界对城市群城市用地空间扩张的影响——基于京津冀城市群的实证研究[J]. 地理研究, 2016 , 35(1) : 173 -183 . DOI: 10.11821/dlyj201601015

Abstract

As the static and abstract geographic elements, its is a puzzle that how administrative boundaries affect the process of the urban land expansion. Based on the empirical research of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration and evolution theory of the regional spatial structure, we build the model of administrative border effects on the urban land expansion of different development periods of China's urban agglomerations. According to the developed model, we divide the process of urban land expansion into four phases, namely, the invisible stage, the dissimilation stage, the persuation stage and the disappearing stage. Different phases have different characteristics. In the first stage, the spatial distribution of urban land is in the low level state of equilibrium; After that, the urban land in growth pole areas expands rapidly in the dissimilation stage. Then, urban land in cities around growth pole become the rapid expansion areas in the third stage. In the disappearing stage, the border only plays a crucial role in the symbol of different administrative divisions, and cities in the urban agglomerations become a comprehensive organism. Then the research of the spatial characteristics and dynamic mechanism of urban land expansion of the urban agglomeration is carried out in our study. We introduce the conditional convergence analysis and the β regression equation into measuring the border effect of the urban land expansion measurements in the case of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration. According to the administrative level of different cities, the boundaries are divided into class A, class B, class C and class D. Border effect is measured in different time scales, including 20 years, 10 years and 5 years. It shows that: the greater the administrative level gap between two cities, the larger the border effect, and so there is the scale gap of the urban land expansion between two cities; the influence of border effect on urban land expansion is a long process, the longer it takes, the more significant the border effect is. The research will contribute to the theoretical support and policy recommendations in breaking the restriction of boundaries, delimiting the city development boundary and realizing the rational expansion of urban land.

Key words： administrative boundary; urban land; spacial expansion; Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

1 引言

行政边界是指一切独立行政地域之间的界线,也是其所辖区域的周边界线[1],是一条没有宽度的线[2]。不同空间尺度下,边界的意义和效用存在较大的差别。国家的边界是国家领土、主权的重要标志,神圣而不可侵犯;国家内部的行政边界是有利于高效行政管理而存在的地理分界线,是微观地域的权限界线。行政边界的存在,像一堵无形的高墙,阻碍了要素在不同城市间的高效流动,从而影响城市用地空间扩张。这里将城市用地扩张的行政边界效应定义为行政边界存在引起的城市用地扩张规模的差异化现象。京津冀城市群作为中国的政治核心区,区位优势明显。2014年,京津冀协同发展被提升至重大国家战略。2015年3月,李克强总理在《政府工作报告》中将京津冀协同发展、“一带一路”和长江经济带定义为中国区域发展的“三大支撑带”。同年4月,中共中央政治局审议通过《京津冀协同发展规划纲要》,京津冀协同发展步入实施的正轨。京津冀协同发展需要充分调配城市群范围内各个行政单元的资源禀赋与要素优势,合理布局区内产业,避免城市间产业的同构化现象。而作为社会、经济活动的基本载体,城市用地的扩张过程是人文要素地理过程的结果[3],同样受到行政边界的制约。明晰行政边界驱动下城市群城市用地扩张规律和动力机制意义重大。
目前,关于城市用地扩张的实证研究主要集中在扩张特征、驱动机制和模拟预测三个方面[4-9]。人口、经济、产业结构等要素驱动下城市用地空间扩张特征和机理的研究较为深入[10-12],而行政边界作为抽象的空间地理要素,定量化分析是困扰驱动机制研究的难题。20世纪90年代,McCallum基于国家边界的视角研究美国、加拿大边境地区的贸易[13],随后,Helliwell等分别利用“边界效应系数”和“边界宽度”的测度方法研究一体化、市场分割等问题[14-18]。国内学者主要通过贸易流数据或者研究单元的经济属性探讨边界效应影响下市场分割与区域一体化现象[19-22]。虽然对边界效应的概念没有统一的定义,但国内外学者关于边界效应的研究达成了基本的共识,即行政边界引起的跨区域经济行为的差异化现象。李铁立等更是将边界效应细分为“屏蔽效应”和“中介效应”[23]。随着研究的深入,城市行政边界效应逐渐成为研究的热点。已有研究主要从城市边界效应及其演化趋势的视角出发,探讨城市边界类型和区域一体化特征。王振波等在研究淮海经济区的省际边界效应时,将苏鲁豫皖4省边界划分为一体化边界和疏远型边界[24]。李郇等关于20世纪90年代江苏、浙江、上海边界效应的实证研究发现,上海与江苏省的边界效应越来越小,而上海与浙江省的边界效应不断增加[21]。余斌等则从产业的视角入手,基于主导产业结构构建城市群边界效应模型,并以信阳市为研究案列,探讨其在城市群一体化进程中的介入机会[25]。
随着中国城市群的快速发展,边界效应将成为测度城市群一体化和城市间要素差异化分布的重要手段。目前,尚缺乏在城市群尺度下,行政边界对城市用地扩张的研究。本文以城市群为研究单元,基于区域空间结构演变理论和区域空间结构演变理论构建城市用地扩张的行政边界效应阶段模型,并以京津冀城市群为实证案例,将边界效应分析方法引入土地空间扩张的研究,探讨城市群尺度下,不同类型行政边界对城市用地扩张的影响机理。

2 城市群城市用地扩张的边界效应阶段模型

国内外关于城市用地扩张基础理论的研究成果较为丰富,主要包括扩张形态理论、门槛理论、行为理论和组织理论等[26-28]。城镇用地扩张形态理论主要采用描述性的历史形态方法概括城市用地的形态变化和空间演变过程,这其中就包括伯吉斯的同心环模式、霍伊特的扇形模式、哈里斯和厄尔曼的多核心模式等;“门槛”理论是由波兰学者B·马力什在研究空间增长时提出的,他认为城镇用地规模呈现阶段性扩张是由规模效应产生的“门槛”造成的;行为理论和组织理论则分别从决策者和人类活动的视角出发,研究城镇用地扩张的规律与特征。该部分结合区域空间结构的演变过程,探索行政边界对城市用地扩张影响的规律特征。
根据各种经济组织在不同区域内空间分布和组合的结果,美国学者弗里德曼将区域空间结构的演变划分为四个阶段,即前工业阶段、过渡阶段、工业化阶段和后工业化阶段[29]。陆大道认为区域空间结构的演变经历了以农业占绝对优势的阶段、过渡阶段、工业化和经济起飞阶段以及技术工业和高消费阶段[30]。而作为经济活动主要载体的城市用地,其空间扩张也经历了类似的阶段过程。在总结区域空间结构演变理论的基础之上,以中国城市群为研究对象,推理、演绎不同阶段行政边界对城市群城市用地扩张的影响效应,剖析不同阶段下城市群城市用地的空间格局与演化进程,从而提出中国城市群城市用地扩张的“行政边界效应的阶段规律”,并构造理论模型如图1。处于中心的正六边形为增长极所在行政区;城市建设用地用灰色实心圆表示,实心圆面积的大小表示城市建设用地的规模大小。
Fig. 1 The phase model of border effect

图1 行政边界效应阶段模型

城市群是一个有机整体,是城市发展过程中形成的高级形态。城市群范围内城市之间要素（人流、物流、信息流等）流动密切。作为社会经济活动的基本载体,城市用地的扩张过程受到人流、物流、信息流等要素流的强度和流动性的影响。而具有等级属性的行政边界,一方面制约了城市群内部各城市间资源占有能力和发展潜力;另一方面通过屏障作用阻碍了要素的高效流动,导致城市间要素流量和流向存在差异。行政边界通过调节要素配置和流动过程影响城市用地扩张。根据行政边界对城市群范围内城市之间要素流动的影响效应,将城市群城市用地的扩张过程分为四个阶段,即隐形阶段,异化阶段,疏导阶段和消融阶段。
（1）行政边界的隐形阶段。这一阶段,生产力水平低下,不同区域间的人流、物流、信息流联系不够密切,区域的封闭性特征明显。空间上,区域内不同城市的城市用地呈现小规模的无序分布,城市用地增长缓慢。产生这一现象的主要原因：受生产力水平低下的影响,交通、基础设施条件落后,要素跨边界流动的主观需求和客观机会较少。由于城市用地规模小、扩张缓慢,且多集中在人口、经济密集的城市核心区,城市用地扩张的过程基本不受行政边界的制约。该阶段,城市群尚未成型,行政边界影响城市用地扩张的机理也未形成,行政边界如同隐形,定义该阶段为行政边界的隐形阶段。
（2）行政边界的异化阶段。部分城市凭借资源禀赋的优势率先发展起来,成为地区的增长极,区域空间结构的核心—边缘模式初现。该阶段最大的特点是城市群的“极化”现象。周边地区的优势要素向增长极流动,推动核心城市的城市用地规模快速增长;由于要素向增长极汇集,而核心城市的行政边界又阻滞了其内部要素流向周边城市,周围地区城市用地规模增长受到限制。要素流动的单向性使得核心城市与周边城市的城市用地呈现扩张规模的差异化现象,即行政边界的存在影响了边界两侧城市用地的扩张过程。这一阶段,城市群雏形显现,核心城市的行政边界对要素流动具有单向的阻滞作用,而周边城市行政边界并未出现阻滞效应,不同城市行政边界的功能出现分化,将该阶段定义为行政边界的异化阶段。
（3）行政边界的疏导阶段。随着社会生产力的快速发展,城市间联系日益密切,城市群增长极与边缘地区要素流动的“极化—涓滴”现象明显。要素从核心城市流向周边城市的过程推动了周边地区城市用地规模的快速增长。该阶段,核心城市行政边界对跨界要素流动的阻滞效应减弱、疏导作用加强,从而改变了“异化阶段”城市用地的扩张格局,核心城市与周边城市的城市用地扩张规模的差异化进入新的阶段—核心城市的城市用地扩张速度趋缓,周边城市的城市用地规模增长迅速,两类城市的城市用地规模差距缩小趋势明显。随着城市群逐渐发育,城市间和城市内部形成不同等级的中心—外围结构,这也重新塑造了周边城市行政边界对城市用地扩张的影响机理,部分成为核心的城市,行政边界的阻滞效应显现。但由于城市群整体的关联性加强,该阶段行政边界对要素的疏导作用占主导地位。这一时期,由于城市间要素的频繁流动,以工业用地、住宅用地、交通用地为代表的城市建设用地在城市群内部快速增长,行政边界通过疏导要素的流动促进城市用地扩张过程得到强化,将该阶段定义为行政边界的疏导阶段。
（4）行政边界的消融阶段。社会经济发展达到了一个较高水平的平衡状态,城市群内部的城市间呈现理性的协同发展和高度的一体化状态。该阶段,要素高效流动于不同城市之间,无论是核心城市还是周边城市,其城市用地规模趋于饱和,且达到最优空间布局。这一阶段,行政边界是为高效的分区管理而存在,要素跨边界流动的过程不再受其制约。由于城市群城市用地达到较高水平的饱和状态,未来增长空间微乎其微,行政边界对城市用地空间扩张的影响效应消失,该阶段定义为行政边界的消融阶段。

3 行政边界对京津冀城市群城市用地扩张的实证分析

3.1 研究方法与数据来源

3.1.1 研究方法 趋同分析主要是在条件β趋同分析框架或Barro回归方程内进行的。条件β趋同是指经济体的增长速度与其自身初始状态到稳定状态的距离大致成正比,即经济体向自身的稳定状态收敛[21,31]。Sala-i-Martin把该框架称为趋同分析的经典方法[32]。国内外文献关于趋同分析的研究主要集中在实证宏观经济学领域[33]。城市群作为一个有机整体,从发育到成熟不是一蹴而就的过程。根据城市用地行政边界效应阶段模型,在行政边界的“隐形阶段—异化阶段—疏导阶段—消融阶段”的演化过程中,城市群城市用地的变化经历了低水平的平衡状态—核心城市的快速增长—周围城市快速增长—高水平的平衡状态这四个阶段。其中,“低水平的平衡状态”即城市群内部各城市城市用地规模的初始状态;“高水平的平衡状态”表示城市用地规模趋于饱和并达到的最终平衡状态,即趋同分析中的稳态。作为有机整体,城市群内部不同城市间的城市用地扩张是一个“趋同”的过程,这一过程可以描述为城市群内部各城市的城市用地规模趋向共同的高水平的平衡状态,即理论模型中行政边界的“消融阶段”。而从行政边界的“隐形阶段”到“消融阶段”,城市用地扩张经历了向自身稳态收敛的过程。当城市群城市用地达到最终状态（稳态）时,某城市的城市用地扩张速度与城市用地规模的初始状态到达稳态的距离成正比,即在城市群内部,某城市初始状态距离稳态的城市用地规模差距越大,城市用地扩张速度越快。这一过程符合条件β趋同的原理,于是,将趋同分析方法引入城市用地空间扩张的研究。在忽略行政区划调整所带来城市空间规模变化影响的条件下,城市用地的扩张速度与初始年份该城市用地规模到稳定状态的距离大致成正比。Barro回归方程为：
g i , t , t + T = α i + β i ln ( y i , t ) + ψ i X i , t + ε i , t （1）
式中：βi<0、gi,t,t+T和Xi,t 分别是城市i内各子区域（低一级的行政区划）在t到t+T期城市建设用地的平均增长速度和刻画其稳定状态的一组变量（对数状态）;yi,t为t时刻城市i的城市用地规模;αi为常数项;ψi为Xi ,t 的一组系数;εi,t为残差项。
假设同一城市群内的两个城市City A和City B的城市用地具有相同的增长速度,并在城市群一体化和协同发展达到较高水平时具有相同的稳定状态,可以得式（2）：
g A , t , t + T － g B , t , t + T = ( α A － α B ) + β [ ln ( y A , t ) － ln ( y B , t ) ] + ψ X A , t － X B , t ) + ( ε A , t － ε B , t （2）
将y=yA/yB代入式（2）可得：
[ ln ( y t + T ) － ln ( y t ) ] = α + βln ( y t ) + ψ X t + ε t （3）
式（3）实现了在一个框架内对两个城市的城市用地扩张进行横向和纵向的比较。在此基础上,添加行政边界这一虚拟变量（用Border表示）,得到最终的模型为：
[ ln ( y t + T ) － ln ( y t ) ] = α + β ln ( y t ) + γ Border + ε t （4）
式中：yt+T和yt表示京津冀城市群范围内的两城市在t+T和t时期城市用建设用地面积的比值;Border代表行政边界的类型（表1）;α、β、γ为所要测度的系数;εt为残差项。
Tab. 1 The boundary types and dummy values of Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

表1 京津冀城市群行政边界类型及虚拟变量取值

边界类型 行政边界两侧城市行政级别 Border
A类边界 准副省级—正厅级 1
B类边界 正部级—准副省级 2
C类边界 正部级—正厅级 3
D类边界 正厅级—正厅级,准副省级—准副省级,正部级—正部级 0
为了将行政边界进行定量化描述,首先引入中国城市的行政级别这一概念。中国城市的行政级别分为7级：准国级、正部级、副部级、准副省级、正厅级、副厅级和正处级。京津冀城市群（北京、天津和河北省的全部城市）13个城市的行政级别划分为三类（图2）,其中北京、天津为正部级,赋值为4;石家庄、唐山为准副省级,赋值为2;其他城市为正厅级,赋值为1。假设城市行政级别相同时,行政要素驱动下不同城市对相同要素的吸引力相同,同等级的城市间（正厅级—正厅级城市,准副省级—准副省级城市,正部级—正部级城市）边界对要素的影响效应相同。由于Barro回归方程中添加的虚拟变量为对数状态,所以式（4）中定义的Border为“行政边界”虚拟变量的对数,即Border=ln(Num行政边界)。本研究中的Border代表不同城市间行政边界的类型,这里用两个城市行政级别的差值间接测算得到。根据城市行政级别的分类和赋值,将准副省级和正厅级城市间的行政边界定义为A类边界,此时,式（4）中Border的取值为：BorderA=“准副省级城市行政级别”–“正厅级城市行政级别”,即BorderA=2–1=1。同理,B、C、D类边界的Border值如表1所示。边界是一个定性而非定量的解释变量,这样引入三个虚拟变量D1、D2和D3;对于D1而言,若属于A类边界,则取值为1,否则取值为0。D2和D3的取值依此类推,基础类别为D类边界。分别测算每种状态下相应的系数值。
Fig. 2 The administrative level of cities in Beijing-Tianjin-Hebei agglomeration

图2 京津冀城市行政级别

3.1.2 数据来源 选取北京、天津以及河北省的石家庄、唐山、秦皇岛、邯郸、邢台、保定、张家口、承德、沧州、廊坊、衡水作为京津冀城市群的研究范围。城市用地面积选取城市建成区面积的数据,数据来源于《中国城市统计年鉴》（1990年、1995年、2000年、2005年、2010年）。1990-2010年20年间,京津冀城市群内部行政区划调整幅度较小,调整区域基本以非城市用地的郊区为主,在模型测算中忽略不计。

3.2 结果分析

分别以20年和10年为测度尺度,对京津冀城市群城市用地扩张的行政边界效应进行测算,具体测算结果如表2所示。数据的显著性检验和D-W检验的结果证明数据拟合效果较优,模型具有较强的解释力度。
Tab. 2 The border effect of urban land expansion in Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration

表2 京津冀城市群城市用地扩张的行政边界效应

A类边界 B类边界 C类边界
（1990-2000） （2000-2010） （1990-2010） （1990-2000） （2000-
2010）		 （1990-2010） （1990-2000） （2000-2010） （1990-2010）
ln(yt) -0.506 -0.096 -0.605 -0.506 -0.096 -0.605 -0.506 -0.096 -0.605
Border 0.263*** 0.217*** 0.487*** 0.429*** 0.352*** 0.781*** 0.924*** 0.452*** 1.386***
边界效应 1.301 1.242 1.627 1.536 1.422 2.184 2.519 1.571 3.999
R2 0.509 0.274 0.517 0.509 0.274 0.517 0.509 0.274 0.517
D-W检验 2.1 1.8 2.1 2.1 2.1 1.8 2.1 1.8 2.1
N 78 78 78 78 78 78 78 78 78

注：*、**、***分别表示通过显著性水平为0.1、0.05和0.01的检验;Border effect为对应类型边界的边界效应与D类边界效应的倍数关系,数值上等于eγ;N为样本容量。

在两类时间跨度的边界效应测度中,A类、B类和C类行政边界的Border系数均大于0,且都通过显著水平为0.01的检验,即行政边界的等级属性与城市间城市用地扩张规模的的差距正相关。这表明测度尺度无论是10年还是20年,京津冀城市行政边界的存在都扩大了城市间城市用地扩张规模的差距。以D类行政边界为基准,1990-2010年间,C类行政边界的边界效应系数为D类边界的4倍,而A类和B类的边界效应系数仅为D类行政边界的1.6倍和2.2倍。而在1990-2000和2000-2010的模型测算中,四类行政边界的边界效应也存在类似的倍数关系（表2）。由于A、B、C三类边界的效应系数均大于1,所以D类行政边界的边界效应最小,边界效应的关系可以表述为：C类边界>B类边界>A类边界>D类边界。由表1,四类行政边界等级属性的跨度关系为：BorderC>BorderB>BorderA>BorderD,边界效应的测度结果表明,京津冀城市群范围内的城市之间,行政级别跨度越大,边界效应越大,城市间城市用地扩张规模的差距也越大。
进一步对比测度尺度为20年和10年的研究结果发现,缩小时间尺度可以更加细致地刻画行政边界效应（包括A类边界、B类边界、C类边界的所有类型边界）的演化过程,三类边界的边界效应不断减小。由于行政边界与城市用地扩张的正相关关系不变,边界效应的减小意味着城市行政边界对城市用地扩张的作用被弱化,要素跨边界流动的效率提高,城市群一体化水平达到新的高度。
为深入分析京津冀城市群城市用地边界效应的演化过程,将测度尺度缩小到5年。数据的显著性检验和D-W检验证明数据拟合效果较优、模型具有较强的解释力度。如表3,A、B、C三类行政边界的边界效应差距不断缩小,不同类型边界的同化趋势明显。边界效应的趋小和同化现象反映了城市间行政边界的屏障作用逐渐减弱,京津冀城市群一体化不断加强。而四类行政边界的边界效应关系与20年和10年测度尺度的结果相同,即C类边界>B类边界>A类边界>D类边界,当城市之间的行政级别配对为“正部级—正厅级”时行政边界效应最大,其次为“正部级—准副省级”,“准副省级—正厅级”的行政边界效应最小。另一方面,行政边界对扩大城市用地扩张规模差距的正向促进作用依旧明显,但测度的显著性水平略有下降,即行政边界与城市用地扩张的显著性关系随时间尺度的缩小而降低。这一现象表明行政边界对城市用地空间扩张的影响具有长期性和累积性的特点——时间越长,边界效应越明显,对城市用地扩张的影响越显著。
Tab. 3 The border effect of urban land expansion in every 5 years from 1990 to 2010

表3 城市用地扩张的行政边界效应（时间尺度：5年）

A类边界 B类边界 C类边界
（1990-1995） （1995-2000） （1990-1995） （1995-2000） （1990-1995） （1995-2000）
ln(yt) -0.189 -0.402 -0.189 -0.402 -0.189 -0.402
Border 0.076 0.223 0.28 0.268 0.36 0.726
边界效应 1.079* 1.250** 1.323*** 1.307* 1.433*** 2.067***
R2 0.289 0.358 0.289 0.358 0.289 0.358
D-W检验 1.6 2.2 1.6 2.2 1.6 2.2
N 78 78 78 78 78 78
A类边界 B类边界 C类边界
（2000-2005） （2005-2010） （2000-2005） （2005-2010） （2000-2005） （2005-2010）
ln(yt) -0.098 -0.139 -0.098 -0.139 -0.098 -0.139
Border 0.196 0.12 0.363 0.146 0.491 0.268
边界效应 1.217** 1.127* 1.438*** 1.157* 1.634*** 1.307**
R2 0.25 0.102 0.25 0.102 0.25 0.102
D-W检验 1.7 1.9 1.7 1.9 1.7 1.9
N 78 78 78 78 78 78

注：*、**、***分别表示通过显著性水平为0.1、0.05和0.01的检验;Border effect为对应类型边界的边界效应与D类边界效应的倍数关系,数值上等于eγ;N为样本容量。

基于测度结果绘制行政边界效应演化进程图（图3）。对比时间尺度为20年和10年的测度结果,时间尺度缩小后,行政边界对京津冀城市群城市用地扩张影响的阶段特征更加明显,边界效应经历了先增大后减小的过程。以1990-1995年为基准,1995-2000年和2000-2005年的两个阶段边界效应均呈现增加趋势,2005-2010年,城市边界效应骤减;20年间,京津冀城市用地的扩张正从“行政边界效应阶段模型”的“隐形阶段”后期过渡到“疏导阶段”。当三类边界效应组合为边长等于1的等边三角形时,不同城市间行政边界效应趋同,要素跨区域的高效、无差别流动弱化了行政边界对城市用地扩张的影响,边界效应逐渐消失。如图2,京津冀城市群城市用地空间扩张的过程（1990-2010年）大致可以分为三个阶段：① 1990-1995年,三类行政边界对城市用地扩张的影响均处于较低水平,C类行政边界的作用大于A类和B类边界,并且边界效应差距呈现快速扩大的趋势。这一时期,京津冀城市群的行政边界效应从“隐形阶段”向“异化阶段”过渡。由于政策导向和等级属性的作用使得行政边界存在单向过滤性,周边地区的优势要素流向北京、天津,而京、津行政边界的存在阻滞了城市内部要素流向城市群范围内的其他城市,增长极的“极化”现象显现,“涓滴”现象不明显。一般地级市的扩张驱动力不足,城市用地规模较小;而要素的聚集则推动了核心城市城市用地的快速扩张。② 1995-2000年和2000-2005年,相对于1990-1995年,三类行政边界对城市用地的影响效应经历了先增大后减小的过程,但边界对要素跨区域流动的屏障作用依然显著,城市群城市用地扩张受到影响。该阶段,京津冀城市群城市用地扩张处于行政边界效应的“异化阶段”。政策优势和行政边界的高等级属性推动北京、天津快速发展,而作为增长极的北京、天津,吸引力不断增强,容纳人口与产业的住宅用地和建设用地规模不断增加。区内其他城市发展现状和潜力远远滞后于北京和天津,城市间城市用地扩张规模的差距不断扩大。要素的差异性分布和低效流动严重制约了京津冀地区城市用地规模的增长。③ 2005-2010年,京津冀城市用地扩张从“异化阶段”过渡到“疏导阶段”。由于发展现状和需求的差异,城市间发展理念存在很大的差别。北京市更加关注生态环境保护、人才与科技创新等问题;天津市则强调市场体系建设、交通基础设施布局;而河北省把发展重点放在产业分工、能源与资源的开发利用,交通基础设施发展与布局[34]。为满足不同城市间的发展需求、推进城市群协同发展,行政边界的功能发生着变化。行政边界阻滞要素从核心城市流向周边城市的作用被弱化,跨越不同类型边界的要素双向流动日益频繁。这一阶段,边界的单向过滤性逐渐转变为双向疏导,而边界效应的趋小和同化现象则加速了城市群范围内要素的高效流动,行政边界对城市用地空间扩张的影响不断被弱化。
Fig. 3 The evolution diagram of administrative border effect every 5 years from 1990 to 2010

图3 1990-2010年行政边界效应演化图

4 结论与讨论

（1）行政边界对城市群城市用地空间扩张的影响具有阶段性特征。基于中国城市群城市用地空间扩张的特征和动力机制,以区域空间结构演变理论为基础,构建中国城市群城市用地扩张的行政边界效应阶段模型。该模型将行政边界效应分为四个阶段,即隐形阶段、异化阶段、疏导阶段和消融阶段。城市用地扩张的空间特征经历了低水平的平衡状态—核心城市的快速增长—边缘城市的快速增长—高水平的平衡状态这四个阶段。
（2）1990-2010年,京津冀城市群城市用地扩张过程从异化阶段初期过渡到疏导阶段后期。1990-1995年,行政边界效应从隐形阶段过渡到异化阶段,作为增长极的北京、天津,城市用地规模增长迅速;1995-2005年,城市用地扩张处于行政边界的异化阶段,要素的“极化”现象促进以工业用地、住宅用地为代表的城市建设用地的迅速增长,核心城市与周围城市的城市用地扩张规模的差距逐渐拉大;2005-2010年为疏导阶段,要素流的“极化”与“涓滴”现象并存,城市间交流更加密切。快速城市化与产业一体化、交通一体化等推动了城市群内部各个城市间城市用地的快速扩张,不同行政级别城市间的扩张规模差距逐渐缩小。
（3）行政边界在城市群城市用地扩张过程中扮演了重要的角色。作为人为的空间地理要素,行政边界像一堵无形的高墙,阻碍了人流、物流、信息流等要素流的高效流动,而作为社会、经济活动的载体,城市用地空间扩张过程受到影响。基于行政边界的等级属性,将城市间的行政边界分为A类边界（准副省级—正厅级）、B类边界（正部级—准副省级）、C类边界（正部级—正厅级）和D类边界（正厅级—正厅级,准副省级—准副省级,正部级—正部级）。研究发现,四类边界效应的关系可以表述为：C类边界>B类边界>A类边界>D类边界,即城市群内部两个城市间的行政级别跨度越大,边界效应越强。如图3,当A、B、C三类边界的效应值构成边长为1的等边三角形时,边界效逐渐消失,城市间行政边界对城市用地空间扩张的差异性影响不再存在。两种平衡状态都会产生这一现象：一是低水平的平衡状态,即行政边界的隐形阶段;二是高水平的平衡状态,即行政边界的消融阶段。
目前,京津冀城市群城市用地的扩张过程处于疏导阶段,城市间的联系愈加密切,要素流动的“涓滴”现象不断强化,城市间社会财富分布差距的缩小趋向明显。作为增长极的北京、天津,其城市用地趋于饱和,而河北省城市用地规模的拓展潜力较大。如何缓解京、津城市用地紧张现状的同时推动周边城市建设用地的高效开发成为疏导阶段需要解决的关键问题。京津冀协同发展为解决这一难题提供了政策导向。通过产业转移改变京、津的城市用地格局,疏导城市群核心区过度密集的劳动力人口,缓解北京住宅用地的压力,同时推动周边城市的快速发展。而交通一体化的推进使城市间基础设施用地的联系更加密切,为职住分离提供了必备的硬件条件,城市群内部城市用地理性扩张步入正轨。
而作为有机整体的城市群,核心城市快速发展的同时伴随着城市用地的盲目扩张,城市开发边界的划定迫在眉睫。那么,如何合理的划定这条界限呢?行政边界对城市群城市用地扩张影响的导向作用不可忽视。根据行政边界对城市用地扩张影响的阶段特征,定期、动态的划定与调整城市开发边界。以京津冀城市群为例,北京、天津城市用地趋于饱和,城市开发边界的划定应以限制城市“摊大饼”式外扩、提高已有城市用地的使用效率为基准;河北省其他地市的城市用地开发潜力巨大,这一阶段城市开发边界的划定应该重点圈定建设用地的开发范围,防止低效率的盲目扩张现象出现。而保护农业用地,实现人、地、景观的合理配置也是城市边界划定的重要原则。由于城市用地扩张是一个动态过程,不同阶段的特征差异明显,这就需要对城市开发边界进行定期、动态的划定与调整。

The authors have declared that no competing interests exist.

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徐现祥, 李郇. 中国城市经济增长的趋同分析. 经济研究, 2004, (5):40-48.Lucas(1988，2002)一直强调城市具有不同于国家、省区层面上的经济增长特性，但为现有的有关文献所忽视。本文采用趋同分析的标准方法，就我国216个地级及其以上城市展开讨论，结果发现，与我国省区趋同模式不同，我国城市经济增长存在δ趋同和绝对β趋同；从趋同机制上看，我国城市层面上同时存在新古典增长理论和新增长理论所强调的趋同机制。本文的发现是稳健的，且有助于对我国地区差距的进一步理解。

[Xu Xianxiang, Li Xun.Convergence in Chinese cities. Economic Research Journal, 2004, (5): 40-48.]

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刘志鸿, 徐现祥. 趋同研究的最新进展. 经济学动态, 2005, (12): 70-74.正近10多年来,趋同分析是实证宏观经济学中最活跃的研究领域之一。这是因为,从理论的角度看, 趋同是新古典增长理论的一个重要推论;而新增长理论,特别是早期的AK类型经济增长理论,预言的是趋异。因此,从一定意义上说,是否存在趋同就成了实证检验新古典增长理论和新增长理论的一个重要方面。从实证分析的角度看,到了20世纪80年代,人们已具有两个大型的跨国数据库,即Maddison 跨国数据(Maddison,1982)和Heston-Summers跨国数据(Heston Summers,1991),这为趋同分析奠定了坚实的基础。

[Liu Zhihong, Xu Xianxiang.The research progress of convergence. Economic Perspectives, 2005, (12): 70-74. ]

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[Fan Jie, Chen Tian, Feng Zhiming, et al.Study on the Comprehensive Planning of Beijing-Tianjin-Hebei Metropolitan. Beijing: Science Press, 2008.]

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