基于企业数据的空港经济区范围界定及空间结构演变研究

基于企业数据的空港经济区范围界定及空间结构演变研究

1结构与动力机制研究随着全球化进程的逐步深入，公司的国际分工合作空间越来越大，对长距离交通的需求也在不断增加。航空运输作为最快速、高效的长距离运输方式,在全球经济生活中发挥着越来越重要的作用,机场及其周边区域正日益演化成一个现代经济活动高度集中的区域,并推动区域经济与航空运输相互融合,形成了空港经济这一新型经济形态,并逐渐成为全球经济的主流形态之一。当前国内民航发展越来越受到来自国家层面的重视。根据中国民航十二五规划,“十二五”仍是航空运输需求快速增长期,预计固定资产投资规模较“十一五”增加60%以上。在此背景下,国内各机场所在城市积极在机场周边筹建或建设空港经济区,国内新一轮空港经济建设热潮已然掀起。尽管如此,当前国内大多数机场的空港经济仍处于起步阶段,产业结构与布局不尽合理,国内空港经济区建设普遍面临着空港经济区空间结构优化这一实际问题。迄今为止,相关研究可分为静态的空港空间结构研究与动态的空间扩张与动力机制研究。在空间结构方面,1993年Glen等基于对欧洲、日本和北美空港的深入调研,首次提出空港地区在整体规划上呈现立体、多层、辐射的同心圆结构,这种以机场为中心、距离为半径的四圈层划分法,充分考虑了航空运输产品的强时效性,成为指导空港地区产业布局的经典理论。此后,JohnKasarda、孟菲斯航空都市区指导委员会相继提出的分区设想则更强调时间可达性的重要性。受西方方法论影响,在国内,同心圆基础空间结构得到普遍认同,近年随着机场业及空港经济的快速发展,学者们纷纷从不同视角,细化探讨空港地区空间结构理论模式,并对广州、乌鲁木齐等城市的空港地区空间布局进行了规划研究[9,10,11,12,13,14]。值得一提的是,在信息化发展的影响下,部分学者开始利用GIS技术构建空间分析模型,开展如空港经济区范围划定、产业布局区位分析等探索性研究。在动态空间扩张方面,首先,机场规模和航空服务特征是空间扩张的关键影响要素;其次,交通可达性深刻影响了空港开发速度与发展方向,产业基于可达性考虑会率先向空港交通走廊沿线发展;此外,中心城市的经济结构、周边区域环境、土地开发模式、税收政策、机场与主城距离、与主城发展方向的一致性也影响了空港地区空间扩张。对美国华盛顿杜勒斯空港、加拿大蒙特利尔空港的研究均发现,如果机场距离城市过远或与主城发展空间不一致,会严重削弱空港对航空运输及商业活动的吸引,进而影响空港经济发展。已有文献表明,国内外主要聚焦于大空港地区的空间结构研究,对空港经济的核心发展区——空港经济区的内部空间结构演变及其驱动机制分析尚显薄弱。因此,本文在空港经济区范围界定基础上,采用圈层分析、热点分析等方法,对上海虹桥机场的空港经济区空间结构演变及其驱动机制展开实证分析。2010年上海虹桥国际机场客货运吞吐量达3129.8万人次、48万t,分别居国内第4、5位。机场较长的发展历史使本研究更具时序性和典型性。这一研究可能对当前国内空港经济区的空间结构规划有所启示,有利于推动空港经济区空间结构的进一步调控优化。2核心的城市地区空港经济区有广义和狭义之分。广义的空港经济区是指以机场为核心的城市地区,狭义的空港经济区是指利用机场优势交通资源以及周边用地,受机场扩散效应影响而形成的以机场为中心的连片建成区域。从研究需求出发,本文所指“空港经济区”为狭义定义。2.1范围及热点分析本文拟围绕空港经济区范围变化、圈层分化、热点变化等三方面,逐步深入分析空港经济区的空间结构演变历程。其中,范围变化研究主要基于空港经济区范围界定展开;圈层分化分析则分别从临空指向度分类、两位数行业分类分别展开,考察产业的圈层结构特征;热点变化主要基于GIS热点分析进行。最后,结合空港经济区特征,分别从内生动力和外在动力两方面,实证量化解析虹桥空港经济区空间结构演变的驱动机制。2.2结构范围及方法方法2.2.1研究区域作者曾基于企业单体数据,依据产业临空指向特征,界定了2010年上海虹桥机场的空港经济区范围。具体方法为,参照国内外成熟空港建设经验,对以虹桥机场为中心的5km半径范围和15分钟时间覆盖区域分别进行圈层划分,进而计算各圈层内部各类临空指向产业比重,由此确定空港经济区所在圈层;最后根据企业空间布局,对基础圈层进行一定变形,并结合实证地区实际情况,对比分析同心圆圈层分析与时间半径分析结果,以确定空港经济区最终范围。鉴于虹桥地区当前已形成以机场为中心、外延km的空港经济区,为了更好体现该空港经济区的空间结构演变历程,预设研究区域为以虹桥机场为中心的2km范围,拟对该范围内1998、2001、2004、2007和2010年5个年份所对应企业及其布局展开研究。2.2.2研究方法圈层分析法。考虑到同心圆结构已经得到国内外学者普遍认可,本文拟对研究区域采用以1号航站楼为中心,以400m半径圈层为最内圈层、200m为递增半径的同心圆圈层分析方法,分析这一区域在1998-2010期间的产业圈层分化。圈层分析拟基于临空指向产业分类与国民经济两位数行业分类分别展开。具体方法如下:首先,按照企业临空指向强弱,进行点对象提取和分类,得到基于临空指向的分圈层数据库,在研究区域九个圈层中,如果某一圈层某类临空指向企业比重超过1/9(0.111),则认为这一圈层为该类临空指向产业集聚空间;其次,按照两位数行业分类,进行点对象提取和分类,得到基于行业分类的分圈层基础数据库,如果某一圈层某行业比重超过1/9(0.111),则认为这一圈层为该行业集聚空间。热点分析法。通过热点分析,能够较直观观察到研究区域在1998-2010年期间的产业热点集聚与扩散态势。热点分析过程如下,首先将2km研究区域网格化,共分100m×100m格网2772个,运用ARCGIS方法统计各网格中企业数量,得出各网格内企业密度(企业数量与当年单个格网最多企业数之比),并以网格颜色深浅表示该网格的企业密度,单位网格内部集聚企业越多,网格颜色越深,无色则表示该区域无企业分布。2.3行业领域全面规划研究基于企业单体展开,数据来源为2010年企业工商注册信息,包含2010年空港经济区内1789个企业的注册年份、企业状态、经营范围等,进一步通过在GIS数据库中对企业注册年份和企业状态的属性选择进行点对象提取,得到1998-2010各年份相应企业数据库。单体企业的临空指向性强弱判定,主要对照《国民经济行业分类》(GB/T4754-2002),对剑桥系统研究所提出的各类临空指向产业、以及研究区域内的所有企业分别进行四位数行业归类。如货运代理的行业代码确定为“5720”等,在确定强临空指向、较强临空指向行业的行业代码基础上,将研究区域内企业的行业代码与之对照,确定区内所有企业的临空指向强弱。为了便于描述统计,将“强临空指向产业和较强临空指向产业”统称为强临空指向产业。单体企业的行业门类判定,主要依据《国民经济行业分类》(GB/T4754-2002)进行两位数行业分类。经判定,研究区域内企业可分别归入道路运输业、水上运输业、航空运输业、装卸搬运与运输代理服务业、仓储业、电信和其他信息传递服务业、计算机服务业、软件业、批发零售业、住宿业、租赁业、其他服务业等。3机场经济区的空间结构正在形成中3.1机场经济区基础圈层在2010年上海虹桥机场的空港经济区范围界定基础上,依据范围界定方法,分别界定1998、2001、2004、2007年的空港经济区范围。指标计算表明,1998年和2001年虹桥机场尚未形成空港经济区,2004年空港经济区初步形成,所在圈层为1.5km半径圈层,而2007年和2010年空港经济区范围有所拓展,所在基础圈层均为2km半径圈层(表1)。确定了空港经济区所在基础圈层后,再依据圈层内部强指向性企业的空间分布,对基础圈层进行变形(机场西部由于无临空指向产业,空港经济区直接收缩至机场区),最终确定历年虹桥空港经济区范围(2004-2010)如下:历年虹桥空港经济区范围变化表明,经过数十年的发展和多次扩建,空港经济区范围逐渐扩大,扩张方向由初期的单向扩张转变为多方位扩张。在2004年形成之初,空港经济区向南部闵行区龙柏街道明显扩张,目前该街道毗邻机场的沪青平公路一线,集聚了大量货运代理和道路运输企业,主要从事航空货物的集疏运与代理,这说明虹桥机场航空货运业务的扩散效应已率先发挥,推动了空港经济区的形成和发展(图1);从2004年至今,空港经济区除在南部方位持续扩张外,也向东部城市空间延伸,表现为向机场东部程家桥街道和东北部新泾镇、北新泾街道扩张(图1),意味着虹桥机场业务增长推动了空港经济区扩张,产业趋于丰富。未来,随着机场西侧的虹桥综合交通枢纽日渐成熟,以及虹桥机场货运站场从机场区东南部向西北部迁移,空港经济区也将向西部闵行区华漕镇方向有所拓展。3.2圈层划分的依据在范围识别基础上,进一步分析区内圈层分化。为了更好识别产业圈层分化,拟将2km研究区域内的各圈层分别归为内、中、外三圈层。考虑到虹桥机场管制区与0~1.2km圈层覆盖范围基本吻合,因此将这一区域设为内圈层,而1.2~2km圈层则以1.6km圈层为界,分别划归中圈层与外圈层。3.2.1般临空指向产业高度集聚于内圈层,转向向中圈层集聚(1)强临空指向产业主要集聚于内圈层外侧及中圈层内侧,形成内圈层比重高、外圈层比重低的格局。从表2可以看出,尽管该类产业越来越集中于1~1.2km、1.2~1.4km、1.6~1.8km三个圈层,但以1.2~1.4km圈层比重增长最快,1~1.2km圈层次之,而外圈层比重则逐渐下降。内、中圈层的高比重与强临空指向产业接近机场布局的指向密切相关,目前高度集聚在内圈层外侧与中圈层内侧,一方面是由于内圈层中心地区主要布局航站楼及配套性服务业;另一方面,1.2km圈层大致是虹桥机场管制区与非机场管制区的分界线,部分强临空指向企业虽进入管制区受限,但管制区外却能自由集聚,因此1.2~1.4km圈层的强临空指向性凸显。(2)一般临空指向产业从原先高度集聚于内圈层,转为向中圈层集聚。1998-2010年,0~0.4km圈层比重从66.7%持续降至32.4%,而1.2~1.4km圈层所占比重从11.1%快速提高到32.4%,1.4~1.6km圈层也从11.1%提高到13.5%,外圈层尽管比重极低,但近年也有略微增长(表3)。究其原因,这与产业的一般临空指向特征关系密切。随着虹桥机场区空间趋于紧张,内圈层对一般指向产业的包容性有所降低,因而产生了向外扩张的需求,但一般临空指向产业又有一定接近机场的区位指向,而中圈层恰好具备紧邻机场的区位优势,因此该类产业向中圈层集聚。(3)无临空指向产业主要集聚于中圈层和外圈层,尤以中圈层最为明显。从表4可以看出,中圈层该类产业比重从1998年47.4%提升至2010年62.5%,其中1.2~1.4km圈层比重更是从1998年的31.6%迅速提升至2010年的51%。究其原因,在当前强、一般临空指向企业高度集聚在中圈层的背景下,作为配套服务行业的无临空指向产业也纷纷向中圈层集聚,以提供配套服务。但是,无临空指向企业并无接近机场的区位指向,因此该类产业在外圈层同样呈明显集聚,2010年外圈层比重达27%,仅次于中圈层。综上所述,经历数十年的空间演变,虹桥空港经济区内各类临空指向产业已经形成各自集聚空间,强临空指向产业高度集聚于内圈层外侧和中圈层内侧;一般临空指向产业从原先集聚于内圈层,逐渐向中圈层全覆盖扩散;而无临空指向产业主要集聚于中圈层和外圈层。从强临空指向企业到无临空指向企业,其集聚空间不断向外推移。3.2.2物流代理业及服务业集聚区1998-2010年区内行业分析表明,行业门类逐渐丰富,从12类增至27类。从列表纵向统计看,当前行业的圈层分布较不均衡,2010年空港经济区内接近半数企业高度集聚在中圈层,占47.3%;从列表横向统计看,航空运输业、道路运输业、装卸搬运和运输代理服务业、零售业4类行业目前为虹桥空港经济区的主要行业,2010年占空港经济区全部企业数的84%。考虑到其他行业当前数量规模很小,较难围绕数量变化展开时序分析,因此拟重点分析上述4类代表性行业历年的圈层格局演变,分析表明:(1)航空运输业从内圈层向外扩张,并在中圈层形成了新的集聚空间,但外圈层目前尚不构成集聚优势。1998年该行业主要集聚于内圈层,2001年开始向外扩张,尤其在2004~2010年期间明显向内圈层外侧和中圈层内侧集聚(表6)。航空运输除航空客货运输外,还包括机场空中交通管理等航空运输辅助活动,这类行业具有接近机场枢纽布局的强指向,该行业特征深刻影响了其空间扩张与再集聚区位。(2)装卸搬运和其他运输服务业集聚于中圈层和外圈层,近年有从外圈层向中圈层转移趋势。从表7可以看出,该行业在中、外圈层形成了明显集聚,其中中圈层的集聚比重从1998年0%逐年提升至2010年56.6%,外圈层比重也较高(32.1%),但呈下降趋势。究其原因,一方面,该行业主要为航空运输业提供运输代理服务,属于核心产业的关联产业,因此与航空运输业相比,集聚空间相对外移;另一方面,较之外圈层,该行业在中圈层的快速集聚,可能与核心产业航空运输业近年在内、中圈层的快速增长有关,尽管虹桥空港空间资源日益紧张,但该行业对用地空间要求较低,因此仍具备向中圈层集聚的条件。(3)道路运输业与运输代理业相比,虽均在中、外圈层构成集聚,但近年趋于从中圈层内侧向外侧乃至外圈层转移。在中圈层的1.2~1.4km圈层,该行业比重从2004年26.1%持续下降至2010年21.1%,而1.4~1.6km圈层则从8.7%上升至13.2%,外圈层则从2004年39.1%微调至2010年36.8%,基本保持不变(表8)。道路运输业除公路旅客运输外,还包括了道路货物运输和道路运输辅助活动,其行业特征显著影响了集聚空间:一方面,道路运输业与运输代理业的行业特征相对一致,均为航空运输业的关联产业,因此都有在航空运输业外围集聚的需求;另一方面,与运输代理业相比,道路运输业对仓储、停车等用地需求较大,当虹桥机场及其周边空间渐趋紧张时,基于土地产出最大化的考虑,运输代理业与道路运输业也逐渐产生空间分层,表现为道路运输业趋向在运输代理业相对外围地区布局。(4)零售业快速向中圈层尤其是中圈层内侧集聚。在内、中、外三圈层中,中圈层是企业最密集圈层,而零售业在中圈层同样呈最明显集聚,2010年中圈层零售业占全区零售业比重为62%。究其原因,零售业作为基础配套服务行业,其空间集聚规模与各圈层企业规模具有一定耦合性。将零售业企业规模与各圈层企业规模进行相关分析后发现,相关系数高达0.83,也辅证了以上观点。然而,受其无临空指向的产业特征影响,零售业在外圈层也构成一定集聚优势(表9)。以上对4类代表性行业的集聚圈层及其变化的分析表明,当前虹桥空港经济区的圈层分化特征逐渐清晰,主要行业布局空间有所侧重。航空运输业主要布局在内圈层、中圈层;服务于航空运输业的运输代理业、道路运输业两大行业的布局空间有所外移,主要布局在中圈层和外圈层,其中道路运输业布局趋于向运输代理业外围地区布局;零售业作为基础服务行业,其规模与各圈层企业规模相耦合,尤其向企业高度密集的中圈层内侧集聚,但受无临空指向性影响,在外圈层也形成一定集聚优势。3.3热点区向东部沿海地区集聚,企业集聚规模持续增加为便于描述产业热点的集聚与扩散变化,本文对研究区域进行了分割,即以机场航站楼为中心,45度为变化角度,将2km半径的研究区域划分为8个方位区,并分别命名为A、B、C、D、E、F、G、H8区。历年产业热点分析表明:1998年,产业布局较为散乱,在机场1号航站楼及其周边G、H两区由内城向西延伸的延安路高架与机场迎宾路交界路口,部分企业形成点状集聚(图2)。2001年,产业热点明显增多,“南重北轻”格局初步形成。南部G区、北部B区的热点大量增加,究其原因,G区是机场货运站和东航货运站两大货运站场所在区,而B区为上航货运站所在区(图3),受几大货运站场的业务吸引,热点区企业绝大部分为航空运输企业和运输代理企业,但B区上航货运站场较南部货站的业务量少,区内部分企业无临空指向。这一阶段空港经济区虽尚未形成,但处于酝酿期,而货运业务外溢正为空港经济区形成打下基础。2004年,热点区从散点状演进为轴线,“南重北轻”格局趋于明显。一方面,产业热点在南部G、F两区尤其是G区形成高度集聚:在G区机场区内,企业热点从2001年散点布局转变为2004年线状,即沿迎宾路和空港路两侧扩散,在G区非机场区,紧邻机场区的圈层吸引了物流企业规模入驻,这与机场货运站场布局在南部有关;F区热点已与G区热点连成轴线,表现为沿南北向的沪青平公路延伸,这与国外学者认为机场周边产业沿快速通道延伸的结论一致(图4)。2007年,南部企业集聚规模继续增大,且热点明显向东部城区扩张。首先,企业持续沿南部沪清平公路集聚,且道路两侧企业集聚规模越来越大;其次,在东部A、B、H区圈层外侧,产业热点有了明显增加(图5),对比西部D、E两区无产业热点的现状,东部3区的热点增加,正与机场东部长宁区的优势区位密切相关。2010年,产业热点延续上一阶段特征,持续沿道路、向城区扩张,“南重北轻、东强西弱”格局已经形成。具体表现为热点持续在南部G区和东部H区扩张(图6),在G区沿空港六路、沪清平公路的道路运输和货运代理企业规模扩大,在H区的虹桥路沿线,企业也在不断集聚。究其原因,交通基础设施、城区经济均影响了空港经济区的产业空间结构。4空间结构发展机制4.1机场区功能分区影响显著,空间集聚显著机场规模。机场运营业务增长不断推动着空港经济区的空间扩张,且增长阶段性差异直接影响扩张速度与强度。为了检验机场规模是否明显推动空港经济区空间扩张,选取虹桥机场历年客流量和研究区域对应企业规模分别代表机场规模、空港经济区扩张,两列数据拟合结果表明:机场客流量与企业规模存在一定线性关系(图7),但拟合精度不高(R2=0.69)。考虑到受1999年浦东机场开航、2002年虹桥机场航班部分东移至浦东机场以及2003年非典影响,虹桥机场在2000-2003年期间客流量波动较大,而2004年以来客流相对稳定,因此重新拟合2004-2009年两列数据发现,精度迅速提高至0.87,说明空间扩张与机场流量密切相关,机场规模是全区扩张的显著驱动力。机场区功能分区。空港经济区的空间结构尤其是物流产业空间,受机场区功能分区影响较大。基于GIS的热点分析表明,大量物流企业在虹桥机场区南侧外围高度集聚,这与虹桥机场货运站场布局方位密切相关。虹桥机场现有三大货运站场均布局在场区东侧,分别是机场货运站、东航货运站和上航货运站,其中东航货运站的总货邮吞吐量远高于其他两个货运站,而该货运站正位于机场东跑道南端基地园区,由此吸引了南侧机场区外的物流业以及配套货运仓储设施集聚。机场区管制。机场区内土地利用、建筑物性质变更受机场集团公司、城市规划、房屋管理等诸多部门管制,而紧邻机场区地带的使用则较为宽松与自由,且能依托紧邻机场的区位优势,享受机场业务的外溢经济。对虹桥空港经济区的实证研究表明,产业呈显著的地带性集聚。目前全区接近半数企业高度集聚于1.2~1.4km这一局部圈层,区别于一般理论所认为的“以机场为中心的向心集聚”,这充分说明机场区管制对企业入驻具有限制作用,从而导致企业在机场管制区之外的紧邻空间获得较快发展。企业临空指向性。临空指向性支配着空港经济区内企业的基础区位指向及其空间集聚扩张。对虹桥空港经济区的空间圈层分析表明,经历数十年的空间演变,目前全区已经形成了从强临空指向企业到无临空指向企业,其集聚空间不断向外推移的有序格局。表现为强临空指向企业高度集聚于内圈层和中圈层;一般临空指向企业从原先集聚于内圈层,逐渐向中圈层全覆盖扩散;而无临空指向企业主要集聚于中圈层和外圈层。4.2企业集聚的影响集聚经济。尽管临空指向性对产业空间布局有较大影响,但同一圈层内部产业的临空指向性并不总是一致,因此区内产业空间除受临空指向支配外,集聚经济可能也是重要影响要素。为了验证集聚经济对企业区位选择的影响,本文计算了虹桥空港经济区范围内100m×100m共2772个格网历年企业密度,进而对2772个格网在1999-2001、2001-2004、2004-2007、2007-2010年共4组企业密度数据进行相关检验,发现相关性分别为0.68、0.75、0.90、0.81。首先,4组数据均呈较高正相关,这说明已有产业基础对新企业集聚构成较强影响;其次,自1998-2007年,相关性趋于明显,这可能由于2000年以前企业主要集中在机场区,而新企业入驻区位不局限于机场区内,呈局部分散,因此相关性较低,随着21世纪以来企业入驻规模增强(图7),新企业更愿意接近已有企业集聚区,因此后期相关性明显高于前期;最后,与2004-2007年相比,2007-2010年相关性又从0.90降至0.81,这可能与2007年后本区企业入驻趋缓且部分企业退出,因此形成了与2007年较为不同的企业密度有关。交通可达性。实证研究表明,高可达性区域往往会成为企业入驻的优选地区,快速路和干道沿线更加容易形成企业的集聚和扩散。在对以机场为中心的5km范围进行可达性计算的基础上,将2010年企业点图层与可达性底图叠加后发现,企业高度集中在0~6分钟的高可达性区域(图8),而可达性较差区域如机场区西部和东部局部,均无企业布局,企业密集区与高可达性区域的空间高度耦合,说明交通基础设施对产业空间结构的引导作用较为突出。城区方位。城区方位对空港经济区产业空间扩张影响深远。虹桥机场行政上隶属城区长宁区,但在空间上位于长宁区与郊区闵行区交界处,因而具备机场以西为郊区、以东为城区的空间特征。历年产业热点变化表明,空港经济区产业在东部城区集聚趋于明显,并有持续东扩的态势,而西部郊区则基本无产业布局,更无扩张迹象。产业向东部扩张,其实质就是向经济发展水平较好的城区扩