—基于全球1007个城市的聚类分析
倪鹏飞王海波徐海东龚维进
内容提要随着城市时代的到来，全球经济空间竞争日益表现为城市的竞争，全球城市竞争力格局决定着全球经济空间格局#从城市经济竞争力的角度对全球1007个城市的层级、类型与格局进行定量研究的结果显示：全球城市总体格局是极少数强、大多数弱，欧美的城市竞争力优势明显，中国城市迅速崛起；全球的城市层级间差距大，层级越低内部差距越大，城市的经济密度与城市层级之间存在高度相关性；全球城市类型的划分与全球城市层级存在较大差异；城市经济竞争力关键因素的内部结构决定城市类型。因此，在推动城市发展和城市层级提升过程中，应将提升经济竞争力作为中心政策目标，将促进合理聚集作为重要政策目标，将促进金融服务和科技创新作为关键政策目标。 关键词城市竞争力城市层级城市格局城市类型
问题提出与文献回顾
20世纪90年代以来，全球化、市场化、城市化和信息化加速发展，使得城市时代加速到来。城市不仅是全球经济社会活动的主要载体，也是全球空间竞争的主战场。准确识别城市层级、类型和空间结构及其
变化是进行城市规划的基础，也是实现城市经济增长和城市可持续发展的重要前提#从现有文献看，国内外学者主要通过聚集度和联系度来探讨全球城市的层级类型与格局。从聚集的角度来看，FOedmann的“世界城市"理论强调了高等级全球城市在全球经济体系中的“指令与控制”职能，一般用城市中跨国公司及其分支机构的数量来测算。①Sassen的“全球城市”理论主要用先进生产性服务业的国际化程度、集中度和强度作为划分全球城市等级的标准，其实质上是从集聚度角度研究全球城市及其体系。②Commendatora等通过城市的经济聚集度③、Fitch 等通过信息集中度④、Zhong等通过人口集中度来对全球城市进行分级。⑤从联系的角度来看，可以将全球城市体系视为一个网络体系，如果一个城市与其他城市的联系更加紧密，那么该城市在全球城市体系中的地位就更加重要。Taylor基于“互锁模型”利用银行、保险、法律、咨询管理、广告和会计等“高级生产者服务业机构”在世界各大城市中的分布对全球城市分级进行了研究。⑥另外一些学者利用贸易流、交通流、航空流数据来市间的联系度，世界市的、局和类型等相关问题进行了研究#这些分别从不同侧面测度和反映全球城市格局和层级的研究，不仅有助于从更多的层面理解全球城市的组织体系，而且有助于揭示城市经济社会发展和空间分布的规律，从而为全球的政府、企业甚至居民的相关决策提供有益参考。
城市竞争力本质上是城市创造更多价值和福利的能力。在城市全球竞争的时代，为更好参与
104
全球城市竞争力：格局、层级与类型
全球合作与竞争，有必要从城市竞争力的综合视角研究城市的层级、格局和类型。从表现和产出的视角来看,IKesl等认为城市竞争力没有直接被测量分析的性质，人们只能通过它投下的影子来估计它的质和量，并用制造业增加值、零售业产值和专业服务业产值指标合成为竞争力变量，对美国24个大都市区的竞争力进行测度。⑦倪鹏飞从规模、增长、效率、效益、结构、就业和质量七个方面，通过非线性加权的方法，运用客观数据对中国200个城市竞争绩效进行计量。⑧Lever使用收入增长和就业创造描述了欧洲城市竞争的结果。⑨成和的度来，的，学者们分别从经济与战略、软件与硬件、结构与动态、内部与外部、主体与环境、供给与需求等方面对城市竞争力的影响因素进行梳理和分析#曹清峰等从城市竞争力的角度对亚洲城市体系的研究表明，亚洲城市呈现金字塔等级结构且内部分化显著，有“东西强、中间弱”的特征。⑩王海波等从城市竞争力的角度对中国292个城市的研究表明，中国城市在世界城市之林占有一席之地，城市层级结构显著，各层级内部差异明显且越来越大。⑪
在全球竞争的背景下，城市竞争力是决定城市等级结构和空间格局的关键因素，不仅城市综合竞争力水平对应城市综合功能层级和格局，而且城市竞争力构成要素水平对应相关城市功能的层级和格局。因此，从全球城市竞争力的角度，分析全球城市体系的格局、层级和类型有重要的学术价值和现实意义。
方法与数据
（一）城市竞争力表现的指标体系、模型与方法
从表现（被解释）角度看，全球城市竞争力就是一个城市在全球合作与竞争中与其他城市相比较，所表现的更多、更快、更好地创造财富价值的能力。根据指标最小化原则，经济密度（地均GDP）是反映创造价值的效率和水平的恰当指标，而经济增量（当年GDP与上一年GDP之差）是反映创造价值的规模和增速的恰当指标。采用这两个指标可以合成一个较为合适的反映经济竞争力被解释变量的指数。 关于样本城市的综合经济密度，考虑到地均GDP的误差，用当年的人均GDP作为修正系数，用非线性的加权综合法进行修正。
关于样本城市的综合经济增量，考虑到经济增长的波动性，采用样本城市过去连续5年当年与上一年GDP之差的均值来表示。
城市经济竞争力的测量模型如下：
gdp_gdp gdp_gdp
are V i aree pop；pop GUCP t二一匕——x.+ 1H2I2 gdp；—gdp；「6
5S2
其中，GUCI；是i城市的全球城市竞争力指数；业是i城市的经济密度,H2是经济密度的方area i
差，型是全部样本城市经济密度的均值；輕是1 area pop g
城市人均GDP,I2是人均GDP的方差，业是全
pp
部样本城市人均GDP均值；gdp t是t期i城市的GDP总量,gdp t"是t-6期i城市的GDP总量，J2是GDP增量均值的方差#
（二）城市竞争力构成的指标体系、模型与方法
成（）度，全市力就是一个城市凭借所拥有的可用于创造财富的各种要素与软硬环境，参与全球合作与竞争的能力。根据全和重结合的，市力成
定模型如下：
GUCI t=F（FE,TI,IS,HR,LD,CC,SE,IN, LE,GC）
其中,FE是金融服务综合变量,TI是科技创新综合变量,N是产业体系综合变量,HR是人力资本综合变量,LD是当地需求综合变量,CC是营商成本综合变量,SE是制度环境综合变量,IN是基础设施综合变量,L
E是生活环境综合变量,GC 是全球联系综合变量。每个综合解释变量都由若干具体指标合成，详见表1#
105
刁匚進學干32021.1
表1全球城市经济竞争力解释变量指标体系综合变量具体指标分项指标指标名称
金融服务
FE 银行指数
营商成本
CC
贷款利率
银行分支机构指数税收占GDP比重
交易所指数人均收人/基准宾馆价格
科技创新
TI 专利指数制度成本
SE
经商便利度论文指数经济自由度
产业体系
T 生产性服务企业指数
基础设施
IT
航运便利度科技企业指数宽带用户量
人力资本
HR 劳动力人口数量（15-59
岁）
最近机场的航线数及与
城市的距离
青年人口占比生活环境
LE
PM2.5
大学指数犯罪率
当地需求
LD 总可支配收入
全球联系
GC
跨国公司联系度
全球知名度
将每个具体指标数据进行无量纲化处理，然后等权相加，形成上一级综合指数。公式为: y导广ik-xxg）
其中,X c表示i城市的k综合变量,Xik表示构成k综合变量的j指标值，乐表示构成k综合变量的j指标的所有样本城市均值,H2是方差,j=0,1, 2,…,n。
（三）聚类与判别分析方法
本文主要使用聚类分析（Cluster analysis）和判别分析的方法研究全球城市竞争力的格局、类型和层级。聚类分析是把相似的对象通过静态分类的方法分成不同的组别或者更多的子集（subset），从而让在同一个子集中的成员对象都有相似的一些属性。简言之，聚类分析就是对样（）进行化类的方法。
判别分析是一种判别个体所隶属的体的统计分析手段。当描述研究对象的性质特征不全或不能根据直接测量数据确立研究对象所属类别时，可以通过判别分析对其进行归类。
（四）样本选择与数据来源
本文根据联合国经济与社会事务部2015年发布的《世界城市化展望》，在人口超过50万的城市中，结合中国城市的现实情况，在全球界范围内共选择1007个样本城市。从空间分布上看，涉及6大洲、136个国家和地区，包括566个亚洲城市、126个欧洲城市、131个北美洲城市、102个非洲城市、75个南美洲城市、7个大洋洲城市。这1007个样本城市基本代表了当今世界不同地域和不同发展水平的城市状况。需要指出的是，本文的城市口径使用的是大都市区（metro）口径。所有数据均来自中国社会科学院城市与竞争力指数数据库,1007个样本城市的最新截面数据为2015年，面板系列数据为2001-2015年。
结果分析
（一）全球城市格局：竞争力指数比较分析
从城市竞争力指数总体比较看（见表2），全球强弱不均，极少数强、大多数弱。全球城市的经济竞争力指数均值为0.338，中位数为0.294，低于均值的城市数量达到593个，占样本城市总量的58.9%，中位数低于均值。全球城市经济竞争力的标准差为0.193，变异系数为0.571。这些数据表明，全球各城市的经济竞争力存在较大差异，少数城市很好、多数城市很差。
表2全球城市经济竞争力指数分析：1007个样本城市国家样本数均值中位数最大值最小值标准差变异系数全部样本10070.3380.29400.19300.5711德国130.6840.7060.9050.4490.1130.165
美国750.6250.598 1.0000.3380.1470.236
日本100.6050.5870.9200.4470.1480.245加拿大90.5930.6050.7410.4640.0900.152英国120.5850.5560.9580.4290.1350.230法国90.5380.4970.8060.4730.1050.196意大利130.4500.4470.5900.3280.0760.168沙特阿拉伯90.4450.4460.6590.1400.1610.363阿根廷90.3820.3780.5770.1170.1310.344土耳其160.3580.3120.7480.1920.1530.427
中国2910.3420.3050.9340.1010.1520.445
巴西320.3010.2970.5000.1620.0840.278墨西哥350.3000.2820.5790.1170.0940.315哥伦比亚110.2900.2450.5210.1700.1040.358印度尼西亚200.2780.2730.6060.1240.1160.417俄罗斯330.2540.2330.7040.1490.1090.427尼日利亚220.2360.2550.3670.1040.0690.293伊拉克90.2140.1810.3400.1460.0750.348
伊朗160.1940.1580.4160.0700.1040.533
印度1000.1670.1490.5280.0500.0780.471巴基斯坦140.1540.1410.3030.0640.0610.397 !!全具经济力的市（3），美国优势明显，中国迅速崛起。在排名前10的城市中，洲有5市，洲3，洲占2席，其他各洲均无城市进入前10。从排名前20的市，洲有9市，洲和
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全球城市竞争力：格局、层级与类型
洲分别占8席与3席。从国家层面看，美国共有
9个城市的经济竞争力指数排名进入前20，表明
尽管经历次贷危机、产业空心化、贸易赤字等问题
的困扰，美国仍然实力强劲。而中国则有5个城
市入围前20城市，仅次于美国，表明中国借助经
济结构转型升级、宏观经济政策调控以及互联网
等新技术与经济的融合发展，成为逐渐崛起的新
兴实力国家。
表3全球城市经济竞争力排名世界前20的城市
排序城市
经济
费尔马点竞争力
国别大洲排序城市
经济
竞争力
国别大洲
纽约 1.000美国北美洲11休斯敦0.900美国北美洲2洛杉矶0.999美国北美洲12香港0.887中国亚洲3新加坡0.971新加坡亚洲13首尔0.848韩国亚洲4伦敦0.958英国欧洲14上海0.837中国亚洲5旧金山0.941美国北美洲15广州0.835中国亚洲6深圳0.934中国亚洲16迈阿密0.816美国北美洲7东京0.920日本亚洲17芝加哥0.815美国北美洲8圣何塞0.916美国北美洲18波士顿0.812美国北美洲9慕尼黑0.905德国欧洲19都柏林0.811爱尔兰欧洲10达拉斯0.903美国北美洲20北京0.810中国亚洲从世界各大洲的城市经济竞争力比较看（见表3），大洋洲、北美洲、欧洲排名领先，城市经济竞争力的均值与中位数均高于
世界平均水平。南美洲的城市经济竞争力的均值略低于世界平均水平，但南美洲城市经济竞争力的中位数略高于世界平均水平。至于亚洲和非洲，其城市经济竞争力的均值和中位数都低于世界平均水平。从经济竞争力指数全球百强城市的洲际分布来看，表现最好的是北美洲、亚洲和欧洲，分别有39个、32和26市进全强，市的29.55%、5.68%和20.47%；而亚洲虽然样本城市最多，占全部样本城市的一半以上，但仅有32个城市进入全球百强，占比仍然较低。因此，从进入百强城市的数量来看，世界经济竞争力的先锋和重心都集中在北半球，相比之下，南半球要落后很多，尤其是南美洲和非洲均无城市进入百强。大洋洲虽然入选世界百强城市的比例最高，但样本城市数量较少，有3个城市进入百强，数量方面比较靠后。
从世界主要国家的城市经济竞争力比较看（见表2），德国城市经济竞争力及其格局最好。由于样本所属国家过多，本文只列出样本城市数量在9个以上国家的描述统计，以此为基础对城市经济竞争力的国家格局进行分析。德国、美国、日本的城市经济竞争力指数均值最高，分别为0.684,0.625,0.605，加拿大、德国、意大利变异系数最小，分别为0.152、0.165、0.168。德国13个市的力指数均有国家位，系数拿，明市较小，发展较为均衡。美国75个样本城市的竞争力指数均值为0.625，在所有国家中居第二位，其变异系数为0.236，处于较低位置。中国291个样本城市的竞争力指数均值为0.342，最大值为0.934，最小值为0.101，变异系数为0.445，内部差异较大。此外，印度、俄罗斯、印度尼西亚等国的变异系数均较高。从主要国家比较来看，发达国家均、系数，处在市；新兴经济体均值低、变异系数大，总体处在城市体系的底层，但个别处在城市体系的中高层#
从全球最具经济竞争力的城市前100名看，主要集中于发达国家，少部分分布于发展中国家。其中分布于美国（36个）、中国（21个）、德国（7）、拿（5）、利（3）的市多，英国、日本、瑞士、阿联酋、西班牙、印度则各有2个城市入围。从加入国际组织的情况看，经济综合竞争力前100名的城市中，有75个城市所在国属于OECD成员，22个城市所在国属于欧盟成员,19个城市所在国属于金砖国家,57个城市所在国属于七国集团。同时，有59个城市属于亚投行成员国家城市（域内成员国城市31个、域外成员国城市21个、域外意向成员国城市7个）#此外，经济竞争力百强城市中，有58个属于2016年GDP排名世界前10国家城市。
（二）全球城市层级：竞争力指数聚类分析
对全球1007个城市的经济竞争力指数进行聚类分析，使用欧氏距离法度量各城市间经济竞争力的“相近性”，用加权平均连接法计算两个类之间的距离。
为了检验分类结果的稳健性，本文对1007个市的经济力指数聚类结进行，结果发现，经济竞争力指数的聚类分析结果与判别分析结果基本一致，各个类别的众数均位于判
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杨昌济
的 线上，聚类 结果是 的。据聚类结果，
全1007 市的经济
力分为A 、B 、C "D 四 ，其中A 、B "C 内为三 ，共四级十层，表4列出了
有代 的 。
表4聚类分析分层结果的代表性样本
分层结果
典型城市
A +纽约、洛杉矶、新加坡、伦敦、旧金山、深圳、东京、圣何塞、慕 尼黑、达拉斯-佛尔沃斯堡、休斯敦、香港
A
首尔、上海、广州、迈阿密、芝加哥、波士顿、都柏林、北京、巴 黎、法兰克福、天津、斯德哥尔摩、费城、西雅图、大阪
A-
斯图加特、伊斯坦布尔、日内瓦、多伦多、克利夫兰、亚特兰 大、杜塞尔多夫、珀斯、武汉、维也纳、圣地亚哥、丹佛、南京、 多哈、底特律
B +
奥斯陆、曼彻斯特、青岛、重庆、多特蒙德、名古屋、吉隆坡、 阿姆斯特丹、佛山、安特卫普、华盛顿特区、仙台、宁波、广、B
马德里、罗马、匹兹堡、奥勒姆、哈特福德、东莞、大连、南通、 渥太华、鹿特丹、墨西哥城、德累斯顿、布宜诺斯艾利斯、曼 谷、赫尔辛基
B -宜昌、安卡拉、沙加、石家庄、博洛尼亚、里斯本、孟买、魁北 克、熊本、罗切斯特、马拉开波、芜湖、盐城、铜陵
C +
莱昂、明斯克、罗兹、湖州、阿拉木图、岳阳、班加罗尔、麦德 林、莆田、开罗、湘潭、卡拉杰、株洲、阿达纳、卡塔尼亚
C
比亚维森西奥、防城港、赣州、三门峡、孝感、内江、玉溪、乌 贝兰迪亚、阿尔及尔、绵阳、三宝垄、马瑙斯、宜宾、雅罗斯拉 夫尔、哥印拜陀
opbi
C-西爪哇斗望市、黑角、哈拉雷、奇克拉约、卡耶姆库拉姆镇、 马杜赖、马塞约、比莱纳格尔、图斯特拉古铁雷斯、鄂木斯 克、巴特那、阿拉卡茹、努瓦克肖特、喀布尔、卡尔巴拉D
亚丁、大马士革、坤甸、博格拉、尼亚拉、苏库尔、包纳加尔、 克尔曼、哈马、瓦拉纳西、肖拉普尔、固原、萨尔塔、杜兰戈、 卢本巴希
从样本数量来看，总体上呈右偏的纺锤形分
布，随 市 的 ， 数在
增
# A+组有12
，是全球经济 力的
羟丙基环糊精市;A 组有19
;A-组有49 ；
C 数最多，达261 #
平均值来看（见表
5），整体 平均值逐步降低，组间阶梯分布明
显。A+
力指数均值为0.936，A
力指数均值为0.797，D
力指
数均
为0. 087 #
系数来看（见表5 ），全
市 力的
逐层增大。A +
市 力指
数的 系数为0.041，A B_ 市竞力指数的 系数均处于0. 03〜0.07之间，
C+E D 组的
系数陡增，说明低等
市
的竞争力
齐。
表5全球城市竞争力指数分层的统计特征
分层结果
样本数
平均值
最大值
最小值
变异系数
A +12
0.936
1
0.8870.041A 190.7970.8480.760
0.034
A-
49
0.6990.7500.6580.043
B +380.6180.6560.5930.031B 123
0.529
0.590
0.472
0.064
B -70
0.4410.4690.4110.039C +景德镇高专学报
1820.3490.4080.2990.092
C 261
0.244
0.298
0.189
0.135C-
152
0.1570.1870.1270.116D 1010.0870.12400.336
全体1007
0.338
1
0.571
将城市 与 力表现的构成因素进行比
较 发现（图1），随全 市 ，经济密度 比经济增 明显，经济增量的收敛比经济密度的收敛更明显，特 是第五至第
十层，其经济增 #这明，经济密
度与当前的全球城市 低相关 强，而经济
增量与未来的全球城市
关性更强。
图1全球城市经济密度及其增量与城市层级关系散点图
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