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摘要：本文通过重力模型对近三年武汉8+1城市圈主要城市之间的相互作用力进行研究，定量分析了城市之间相互影响大小和作用力变动的趋势及原因，提出规划建议，为城市圈日后的发展提供了有力参考建议。
关键词：重力模型 武汉8+1城市圈
中图分类号：S68 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-606-01
1原理和理论综述
重力模型源于物理学中的万有引力定律，牛顿力学模型在地理学中的引用，最早起源于赖利（1929）发表的对零售关系研究方法的探索。随着地理学计量和理论革命开展以及区域科学兴起，该模型被广泛应用与“距离衰减效应”和“空间相互作用”的经验研究中，特别是将其公式应用到区域经济和城市经济的研究当中，拓展了该领域的研究视野和方法。国内外很多专家学者都曾将该模型应用到区域经济以及城市空间经济的研究当中，并得出了非常有意义的研究成果。该模型认为，两个城市间的相互作用与这两个城市的人口规模成正比，与它们之间的距离成反比。
简单表达式为： ；复杂表达式为：
Tij为两城市间作用力大小，Pi和Pj为i和j两个城市的人口模；Dij为i和j两个城市间的距离；k为测量距离摩擦作用的指数，本文中的摩擦指数k取值为1。引力模式中的距离，一般用km表示。引力模式中的摩擦指数问题更为复杂，选用适当的数值将能更好地改善模式的性能。β、α和λ的确定都是根据具体情况设立，使得结果更能反应实际情况。
2 区域概况
武汉“8+1”城市圈是指以武汉市为核心，以100公里为半径的城市群落，包括武汉及鄂州、黃冈、黄石、孝感、咸宁、仙桃、天门、潜江等8个地级市及省直管市，俗称为“8+1”城市圈。分为1个副省级城市——武汉市、8个地级市、7个县级市、8个区、15个县，武汉城市圈国土面积约58002平方公里。
数据采集：《武汉市统计平鉴》，GIS测量，录入时经过整理
3 作用力分析
3.1城市作用力分析
武汉市与武汉8+1城市圈中各城市之间相互作用力显示，1990年，武汉与各城市之间作用力大小可分为四个层级，层级之间差距较小。黄石与武汉之间相互作用力最大，处于第一层级；仙桃紧追其后，鄂州与孝感次之，位于第二层级，咸宁位于第三层级，而天门、黄冈和潜江与武汉的作用力最弱。
2000年，各城市之间的引力都有加强，作用力大小的总体层级划分没有太大改变，但层级之间差距加大，同时在层级内部，城市作用力大小的排序出现了改变。在第二层级上，鄂州与武汉市的相对作用力大小超过了孝感，天门上升为第三层级。
2010年，武汉市与城市圈内各城市之间引力大小继续进一步增大，作用力大小的相对情况发生了较大改变，层级重新划分，层级之间差距也进一步拉大。孝感取代黄石成为与武汉相互影响力最大的城市，鄂州也取代仙桃位居第二。咸宁跃居第二层级，黄石下降到咸宁之后，两者组成第二层级，仙桃落入第三层级。黄冈有些许发展，武汉与天门和潜江之间作用力则都有所减小，三者组成新的第四层级。
3.2作用力发展变化分析
从1990-2010数据的变化可以发现，首先，无论各城市之间作用力相对情况如何改变，总体上随着经济社会发展，各城市之间交流互动的增强，城市人口规模的扩展，城市之间的相互作用力一直处于一个稳步增长的态势。其次，在2000-2010期间，各城市发展经历了一个变动时期，格局发生了一些变化，一些中等城市发展取得了长足的进步，大城市不在一枝独秀，发展趋向多元化，城市之间联系与竞争也在加剧。
从总体情况来看，在武汉8+1城市圈中，除武汉这个特大中心城市外，有黄石一个大型城市，其他七个均为中等城市，黄石具有相对优势。联系城市规模和地理距离进行分析，黄石人口与经济规模大，与中心城市武汉经济联系强，作用力大；孝感、仙桃、鄂州经济规模较大，距武汉近，因而作用力较大；咸宁距武汉稍远，经济规模大，但人口规模小，与武汉间作用力尚可；潜江、黄冈、天门由于人口与经济规模小，潜江和天门还与武汉距离远，因而作用力较弱。
4 政策建议
基于上述分析发现的问题，未来的城市建设应该从以下方面进行改进：
（1）积极发挥首位城市的核心作用。武汉市是湖北省的省会城市，既是全省的政治中心，也是经济、文化中心，集中了省内大量工厂企业，工业化水平远高于区域其他城市。但是仅靠武汉市是不够的，要进一步发展多个大城市作为区域发展中心，形成区域全面发展的和谐局面。
（2）针对中心城市规模大的特点，建立反磁力城市体系.引导区域城市化向合理方向演化，构建武汉市的经济腹地中心城市。依靠城市发展水平与地理优势，发展小城镇群，引导人口向城镇集中，更好地发挥中心城市的聚集作用。
（3）考虑到仙桃的城市规模与工业化水平、孝感与黄冈市与武汉市的经济联系量均较大，选取其为城市圈第二等级中心城镇群；注意在加快城镇化发展的同时注重产业集中布局，合理规划城市等级，形成具有丰富等级的大中小城市合理组合的城镇群，实现武汉城市圈的均衡发展。
参考文献：
[1] 陈文科.关于发展“大武汉集团城市”的建议[J].要文摘报，2001，（5）：16-19.
[2] 赵伟.中心城市功能与武汉城市圈发展[J].武汉大学学报：哲学社会科学版，2005，（3）：300-305.
[3] 牛华勇.中心城市对周边经济圈经济辐射力比较分析——基于北京和上海经济圈的案例[J].广西大学学报：哲学社会科学版，2009，（2）：29-31.
关键词：重力模型 武汉8+1城市圈
中图分类号：S68 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-606-01
1原理和理论综述
重力模型源于物理学中的万有引力定律，牛顿力学模型在地理学中的引用，最早起源于赖利（1929）发表的对零售关系研究方法的探索。随着地理学计量和理论革命开展以及区域科学兴起，该模型被广泛应用与“距离衰减效应”和“空间相互作用”的经验研究中，特别是将其公式应用到区域经济和城市经济的研究当中，拓展了该领域的研究视野和方法。国内外很多专家学者都曾将该模型应用到区域经济以及城市空间经济的研究当中，并得出了非常有意义的研究成果。该模型认为，两个城市间的相互作用与这两个城市的人口规模成正比，与它们之间的距离成反比。
简单表达式为： ；复杂表达式为：
Tij为两城市间作用力大小，Pi和Pj为i和j两个城市的人口模；Dij为i和j两个城市间的距离；k为测量距离摩擦作用的指数，本文中的摩擦指数k取值为1。引力模式中的距离，一般用km表示。引力模式中的摩擦指数问题更为复杂，选用适当的数值将能更好地改善模式的性能。β、α和λ的确定都是根据具体情况设立，使得结果更能反应实际情况。
2 区域概况
武汉“8+1”城市圈是指以武汉市为核心，以100公里为半径的城市群落，包括武汉及鄂州、黃冈、黄石、孝感、咸宁、仙桃、天门、潜江等8个地级市及省直管市，俗称为“8+1”城市圈。分为1个副省级城市——武汉市、8个地级市、7个县级市、8个区、15个县，武汉城市圈国土面积约58002平方公里。
数据采集：《武汉市统计平鉴》，GIS测量，录入时经过整理
3 作用力分析
3.1城市作用力分析
武汉市与武汉8+1城市圈中各城市之间相互作用力显示，1990年，武汉与各城市之间作用力大小可分为四个层级，层级之间差距较小。黄石与武汉之间相互作用力最大，处于第一层级；仙桃紧追其后，鄂州与孝感次之，位于第二层级，咸宁位于第三层级，而天门、黄冈和潜江与武汉的作用力最弱。
2000年，各城市之间的引力都有加强，作用力大小的总体层级划分没有太大改变，但层级之间差距加大，同时在层级内部，城市作用力大小的排序出现了改变。在第二层级上，鄂州与武汉市的相对作用力大小超过了孝感，天门上升为第三层级。
2010年，武汉市与城市圈内各城市之间引力大小继续进一步增大，作用力大小的相对情况发生了较大改变，层级重新划分，层级之间差距也进一步拉大。孝感取代黄石成为与武汉相互影响力最大的城市，鄂州也取代仙桃位居第二。咸宁跃居第二层级，黄石下降到咸宁之后，两者组成第二层级，仙桃落入第三层级。黄冈有些许发展，武汉与天门和潜江之间作用力则都有所减小，三者组成新的第四层级。
3.2作用力发展变化分析
从1990-2010数据的变化可以发现，首先，无论各城市之间作用力相对情况如何改变，总体上随着经济社会发展，各城市之间交流互动的增强，城市人口规模的扩展，城市之间的相互作用力一直处于一个稳步增长的态势。其次，在2000-2010期间，各城市发展经历了一个变动时期，格局发生了一些变化，一些中等城市发展取得了长足的进步，大城市不在一枝独秀，发展趋向多元化，城市之间联系与竞争也在加剧。
从总体情况来看，在武汉8+1城市圈中，除武汉这个特大中心城市外，有黄石一个大型城市，其他七个均为中等城市，黄石具有相对优势。联系城市规模和地理距离进行分析，黄石人口与经济规模大，与中心城市武汉经济联系强，作用力大；孝感、仙桃、鄂州经济规模较大，距武汉近，因而作用力较大；咸宁距武汉稍远，经济规模大，但人口规模小，与武汉间作用力尚可；潜江、黄冈、天门由于人口与经济规模小，潜江和天门还与武汉距离远，因而作用力较弱。
4 政策建议
基于上述分析发现的问题，未来的城市建设应该从以下方面进行改进：
（1）积极发挥首位城市的核心作用。武汉市是湖北省的省会城市，既是全省的政治中心，也是经济、文化中心，集中了省内大量工厂企业，工业化水平远高于区域其他城市。但是仅靠武汉市是不够的，要进一步发展多个大城市作为区域发展中心，形成区域全面发展的和谐局面。
（2）针对中心城市规模大的特点，建立反磁力城市体系.引导区域城市化向合理方向演化，构建武汉市的经济腹地中心城市。依靠城市发展水平与地理优势，发展小城镇群，引导人口向城镇集中，更好地发挥中心城市的聚集作用。
（3）考虑到仙桃的城市规模与工业化水平、孝感与黄冈市与武汉市的经济联系量均较大，选取其为城市圈第二等级中心城镇群；注意在加快城镇化发展的同时注重产业集中布局，合理规划城市等级，形成具有丰富等级的大中小城市合理组合的城镇群，实现武汉城市圈的均衡发展。
参考文献：
[1] 陈文科.关于发展“大武汉集团城市”的建议[J].要文摘报，2001，（5）：16-19.
[2] 赵伟.中心城市功能与武汉城市圈发展[J].武汉大学学报：哲学社会科学版，2005，（3）：300-305.
[3] 牛华勇.中心城市对周边经济圈经济辐射力比较分析——基于北京和上海经济圈的案例[J].广西大学学报：哲学社会科学版，2009，（2）：29-31.