产业、人口与土地非农化协调性及空间非均衡性研究

张雅杰 马明 金海

摘要：基于產业、人口与土地非农化构建评价指标，以2002 — 2012年为研究时段，借鉴对耦合度系数模型加以改进的协调耦合度模型以及重心分析法对长江中游城市群城市化水平的协调性及空间非均衡性进行定量分析，评价三者之间的协调性及空间非均衡发展特征。结果表明，长江中游城市群产业、人口和土地非农化的协调耦合度呈上升趋势。全区协调耦合度由0.60上升至0.72，从中度协调耦合发展为中高度协调耦合。产业、人口和土地非农化的相互作用不断优化，三要素在城市化过程中逐步趋向相互促进的良性发展态势；长江中游城市群产业、人口和土地非农化协调耦合度区内差异较大，呈现出北高南低的分化格局，城市化的快速发展加剧了区内城市化的非均衡发展；产业与人口非农化处于相对稳定均衡状态，土地非农化与产业、人口非农化匹配程度不高成为区域城市化协调耦合发展的瓶颈。最后就产业、人口与土地非农化协调可持续发展提出了具体的差异化城市发展策略。

关键词：产业、人口与土地非农化；协调性；非均衡；长江中游城市群

中图分类号：F303.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）05-1317-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.05.058

Study on Coordination of Industry，Population and Land Use Deagriculturalization and the Spatial Unbalance in Urban Agglomeration

——A Case Study from the Middle Reaches of the Yangtze River

ZHANG Ya-jie，MA Ming，JIN Hai

（School of Resource and Environment Science，Wuhan University， Wuhan 430079， China）

Abstract： This paper quantitatively studies urbanization coordination and spatial unbalance in urban agglomeration from the middle reaches of the Yangtze River by drawing on the measure method of coordinated coupling degree improved by the coupling coefficient model and centroid method and constructing evaluation index system from 2002 to 2012 which is based on industry， population and land use deagriculturalization Then it evaluates the characteristics of coordination coupling and spatial non-balanced development of the three above. The results show that， the coordinated coupling degree of the three elements is on the rise in urban agglomeration from the middle reaches of the Yangtze River， which increases from 0.60 to 0.72 in the whole area， and enters a higher level. The interaction of the three elements is constantly optimized. The three elements in the process of urbanization gradually are inclined to mutually promote the development； the coordinated coupling degree of the three elements in urban agglomeration from the middle reaches of the Yangtze River is extremely different， which presents a differentiation pattern of “high in the north and low in the south”. The rapid development of urbanization has aggravated the unbalanced development of urbanization in the region.； industry and population deagriculturalization is in a relatively stable equilibrium， and the degree of land use deagriculturalization and industry-population deagriculturalization is greatly reduced， which have become the development bottleneck of the coordinated coupling degree of regional urbanization. Finally， this paperputs forward the specific differentiation of urban development strategies in view of the sustainable development ofthe three elements.

Key words： industry，population and land use deagriculturalization； coordination； unbalanced； urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze river

经济全球化背景下，区域一体化发展已成为时代发展的主旋律。区域间的合作与竞争态势越来越明显。城市群的演化发展是区域一体化过程的重要形态，它的形成和扩张是城市化发展的必然趋势，并在城市化进程中起着不可估量的作用。从发达国家走过的道路来看，城市化都经历了一个城市由小到大、由若干孤立的城市到城市群的过程。中国东部地区经济发展和城市化水平较高，在某种程度上来说，其城市化的推进主要依靠城市群的发展[1]。然而城市群的健康持续发展，不仅仅依赖于城市化速度的提高，更取决于城市化质量发展的协调性。城市化的本质是区域产业、人口与土地资源在市场作用下以城市为主导重新进行空间配置的过程[2]，是区域产业、人口及资源的协调发展的综合结果。人口城市化过程中农村人口的迁移为城市产业发展提供劳動力，人口红利必然带来产业的推移以及结构升级；土地城市化又为城市人口扩张以及产业发展提供空间载体。产业、人口与土地非农化过程中任何一环的脱节，都会阻碍城市乃至城市群的健康发展[3]。

目前针对城市化协调性问题的研究，一方面多数研究普遍关注的有人口城市化与土地城市化之间的协调发展[4-6]，而忽略了产业在其中的平衡协调作用。这样不仅不利于评价城市发展的整体协调性，甚至模糊了产业、人口和土地在城市化过程中的关键作用与相互作用。另一方面多数研究致力于全国尺度[4，7]或者市域尺度[5-6]城市化发展协调性区域差异分析，鲜有对处于快速发展中的城市群加以研究且多止步于此。然而，城市化的协调发展是多种要素综合作用的结果，在时空上呈现出动态变化过程，当促进城市化发展的各要素在区域间不完全匹配时，城市化水平的发展就会呈现一种非均衡态势。目前对于非均衡发展的研究主要分为区域经济差异的变迁过程[8-10]及经济非均衡发展区域间相对关系[11-13]两种，重在对单一经济指标在空间上非均衡性加以研究，而对产业、人口及土地等复杂系统的相互作用涉及较少。沿长江流域鄂湘赣皖四省联手打造的长江中游城市群极有希望成为继长三角、珠三角、环渤海城市群之后中国区域经济第四大增长极，十年来城市化进程取得显著进展。有鉴于此，为丰富及完善前人研究，以2002 — 2012年为研究时段对长江中游城市群产业、人口与土地非农化之间的协调性及空间非均衡性加以探讨，以期为长江中游城市群的健康持续发展提供有益借鉴。

1 研究区域与数据说明

1.1 研究区域

长江中游城市群沟通鄂湘赣皖4省，包括武汉城市圈、长株潭城市群、环鄱阳湖生态经济区及皖江城市带所含41个城市（图1）。区位条件优越、交通运输发达、产业基础雄厚、科教资源丰富，是4省各自产业发展水平最高、人口与城市最为密集的地区。在长江中游城市一体化发展规划中其战略定位为一极三区，即中国经济新增长极、新型城镇化示范区、内陆开放合作先行区、两型社会建设引领区。截至2013年，在国内经济增长普遍下滑情况下，长江中游城市群经济发展稳中有进，主要指标增速均高于全国平均水平，实现生产总值59 649.12亿元，为全国经济发展做出了突出贡献。

1.2 数据来源与处理

本研究以2002 — 2012年为研究时段，以2002、2007、2012年为研究截面，以长江中游城市群41个地市为研究单元，选取第二、第三产业增加值占GDP比重、非农人口占地区总人口比重和城市建成区面积占土地总面积比重分别作为产业非农化、人口非农化、土地非农化的衡量指标来评价城市化发展的协调性。第二、第三产业增加值、地区国民经济生产总值、非农业人口和总人口、城市建成区面积及土地总面积均来源于各省市2003、2008、2013年的统计年鉴以及对应的《中国城市统计年鉴》，并运用极大值法对数据进行标准化处理。矢量图等空间数据资料来源于中国科学院地理科学与资源研究所。为保持数据连续性，以2012年行政区划为准，对部分空间单元进行合理的分割或合并。

2 长江中游城市群产业、人口与土地非农化协调耦合度的时空分析

2.1 协调耦合度计算模型

耦合是指两个或两个以上的系统或运动方式之间通过各种相互作用而彼此影响以至于联系起来的现象，是相互依赖、相互促进的动态关联关系[14]，本研究据此研究产业、人口和土地各子系统之间的相互协调关系。参考和借鉴国内关于耦合模型的研究[15-17]，得到3个系统间相互作用的耦合度模型，方程式如下：

C=2{（m1·m2·m3）[（m1+m2）（m1+m3）（m2+m3）]}1/3

（1）

式中：0≤C≤1，C为耦合度系数。m1、m2、m3分别指产业、人口与土地子系统对整体耦合度的贡献值。由于每个子系统下仅有一个指标，即第二、第三产业增加值占GDP比重、非农人口占地区总人口比重和城市建城区面积占土地总面积比重，所以m1、m2、m3实际上就是对原始数据极大值标准化后的相应指标值。根据耦合度计算公式可看出耦合度只能反映二者的相关程度，无法判断耦合的良性与否，即当各子系统发展水平都较低时仍然能得到较高的耦合度，很难体现产业、人口及土地三者的综合协调发展水平，这对于研究城市化协调性意义不大。为避免这一不足，本研究在耦合度基础上引入协调耦合度模型对长江中游城市群产业子系统、人口子系统以及土地子系统之间相互关系与彼此的和谐度加以研究，模型公式[18]如下：

D=（C·T）1/2 （2）

式中：T=1/3（m1+m2+m3），是产业、人口与土地非农化综合衡量指标系数。D为3个子系统的协调耦合度，可以度量系统以及系统内部要素间在发展过程中彼此协调程度，并反映子系统相互作用的良性耦合程度大小以及协调状况的好坏程度[19，20]。D值越高，产业、人口与土地在城市化过程中协调耦合程度越高，城市化水平越高。

2.2 计算结果与分析

由上述公式（1）、（2）计算得到长江中游城市群2002、2007、2012年城市化进程中产业、人口和土地非农化的协调耦合度（表1），并计算了2002 — 2012年各城市协调耦合度的增量与增幅情况（表2），以分析其时空分异特征。

目前学术界尚无统一标准对协调耦合度等级进行划分，根据以往研究经验[21]，结合实际特征本研究将协调耦合度分成5个层次：①0

根据上述结果分析得出以下结论。

1）由表1可以看出，长江中游城市群产业、人口和土地非农化的协调耦合度呈上升趋势。全区协调耦合度由0.60上升至0.72，从中度协调耦合发展为中高度协调耦合。各市产业、人口、土地非农化的协调耦合度水平也得到了较大提高。从表2可以看出，2002 — 2012年10年间长江中游城市群41个城市多数实现了协调耦合度的提高，只有淮南、马鞍山以及黄冈3市协调耦合度出现了下降，下降幅度分别为2.20%、5.81%、19.35%。淮南和马鞍山属于典型资源型城市，其产业发展有效带动人口及土地非农化的协调发展，这也是其协调耦合度有所下降但仍处于高度协调耦合阶段的重要原因。之所以呈现下降趋势，本研究认为可能的主要原因是单纯依靠资源产业发展的城市，产业结构较为单一，在某种程度上造成了产业与人口、土地非农化的失衡。协调耦合度上升最快的池州、安庆增量分别达0.30、0.28。池州与安庆均由低度协调耦合发展上升两级到中协调耦合发展，其城市化质量有了显著提高。较合理的解释是池州与安庆近10年来产业转型升级较快，以旅游产业为主导的现代服务业产业结构良性促进人口及土地非农化协调发展。总之，长江中游城市群在快速城市化进程中，产业、人口和土地非农化的相互作用不断优化，三要素在城市化过程中逐步趋向相互促进的良性发展。

2）由图2可以看出，长江中游城市群产业、人口和土地非农化协调耦合度的区内差异较大，呈现出北高南低的分化格局。按照武汉城市圈、长株潭城市群、环鄱阳湖生态经济区以及皖江城市带来划分，通过计算区域协调耦合度算术平均值可知，2002年以处于全区北部的武汉城市圈及皖江城市带产业、人口与土地非农化协调耦合程度较高，而处于南部的环鄱阳湖生态经济区最低。处于中低程度协调耦合及以下的城市有19个，占全区46%。协调耦合度最低的分别是上饶、吉安、宜春3市。2007年武汉城市圈整体协调度有所下降，北高南低分化格局依旧明显。处于中低程度协调耦合及以下的城市仍然有18个，以环鄱阳湖生态经济区城市居多，占全区44.90%。2012年长江中游城市群城市化水平有了長足发展，处于中低程度协调耦合及以下的城市仅有5个，产业、人口与土地非农化协调耦合度整体从中度协调耦合阶段上升到中高度协调耦合阶段。但区域内差异分化依旧没有得到有效改善，仅皖江城市带为中高度协调耦合，其他三区均处在中度协调耦合阶段，加剧了区内产业、人口与土地非农化发展的不协调。总之，研究时段内，虽然长江中游城市群产业、人口与土地非农化协调耦合程度整体上有了较大提高和改观，但是没有从根本上改变区域内城市化发展不协调与空间非均衡现象，区域间的差距没有得到有效缩小。其原因主要来自两个方面：第一，长江中游城市群北部以资源型城市居多且以武汉城市圈为中心，经济实力、城市化水平及产业发展水平均处于领先水平，位于东北区域的皖江城市带以旅游为主导产业的现代服务业的发展有效带动了区域内城市化的协调均衡发展。尤其是2008年以后，皖江城市带作为国家承接产业转移示范区，使区内各项资源都得到了较高水平的有效利用，多数城市已进入协调共生、互促互进的理想状态；第二，位于南部诸城的产业、人口、土地各自的非农化水平较为落后，与全区平均水平相差较大。以环鄱阳湖生态经济区为例，2008年环鄱阳湖地区城市化水平尚处于中期加速阶段，远低于全国及中部城市的平均水平，处于相对落后的状态，城市化发展不足，成为产业、人口与土地非农化协调发展的瓶颈。产业、人口与土地非农化之间的协调发展不仅受到城市化发展水平的影响，而且受到区域资源配置的影响。

3）以2007年为分界，2002 — 2007年长江中游城市群产业、人口和土地非农化的协调耦合度改善速度明显慢于后半期，2002 — 2007年全区产业、人口和土地非农化的整体协调耦合度由0.60上升到0.62，增幅为3.33%，而2007 — 2012年增幅为16.13%，是前半期的近5倍，这也从侧面反映长江中游城市群正处于快速发展阶段。然而由表2可以看出，增幅最快的上饶、池州2市，也仅仅从低协调耦合发展升级到中低或中协调耦合阶段，上升增量极为有限。相反，淮南与马鞍山虽然研究时段内协调耦合度并未出现提高，甚至有了小幅下降，但均处于高度协调耦合发展阶段。可以看出，产业、人口与土地非农化发展的协调性仍然有巨大的上升空间，城市化协调耦合发展空间上非均衡性突出。

3 长江中游城市群产业、人口与土地非农化的空间非均衡性分析

3.1 长江中游城市群产业、人口与土地非农化的重心对比分析

为进一步研究长江中游城市群城市化进程中产业、人口与土地非农化的空间非均衡性，引入重心法[22-24]可以直观显化出某一方位上是否存在某种要素非农化超前或滞后的现象。运用ArcGIS9.3的Mean centre工具计算长江中游城市群2002、2007、2012年第二、第三产业增加值、非农业人口和城市建成区面积的重心分布，并将计算出来的点添加到ArcGIS 9.3中按照年份先后次序分别绘制产业重心变化路径、人口重心变化路径以及土地非农化重心变化路径（图3）。

从图2可以看出长江中游城市群近十年产业、人口与土地非农化重心在纬度上跨度并不大，而在经度上跨度较大。为分析它们的移动规律从而探索产业、人口与土地非农化发展之间的相互关系，本研究计算了相同年份间产业、人口与土地非农化重心间的相对偏移距离，观察它们与长江中游城市群几何重心间的变化有如下规律：人口重心与几何重心不断靠近，但产业重心与土地非农化重心先远离后靠近；产业重心与人口重心之间的偏移处于相对稳定状况，未发生大的波动；土地非农化重心变化路径较产业与人口重心波动较大，且在2007年有一个较大的偏移。观察它们的变化速度可知，以2007年为分界时点，产业重心变化速度相对人口重心变化速度及土地非农化重心变化速度前期快于后期。不难发现，土地非农化重心变化速度远远大于产业重心及人口重心变化速度。进而说明长江中游城市群产业非农化与人口非农化处于相对均衡状态，土地非农化波动幅度较大，与产业及人口非农化空间上匹配程度不高，出现超前或滞后现象，在某种程度上阻碍了城市化协调发展，降低了城市化发展水平。

土地非农化重心与产业重心变化路径在移动方向上具有一定的相似性，大体符合先向东北后复向西南。人口重心变化路径略有差异，2002 — 2007年一直保持向西南方向移动的规律。虽然土地非农化重心与产业非农化重心变化路径相似，但前者南北方向移动幅度更大，两者偏移距离较大，且各年份第二、三产业增加值重心与土地非农化重心之间的绝对距离呈扩大趋势。这一现象表明，长江中游城市群土地非农化速度与产业、人口非农化是不均衡的。土地非农化速度东北方向明显快于西南方向，从侧面反映长江中游城市群东北部城市产业与人口非农化速度滞后于土地非农化速度，可能存在城市低效扩张现象。西南部城市产业与人口非农化问题突出，导致区内城市化协调耦合的不均衡性加剧。这一问题在产业、人口与土地非农化协调耦合度（D值）中得到了体现，位于长江中游城市群北部的武汉城市圈城市D值的平均值在2002-2012年表现了一定程度的提高，但在2007年出现了小幅回落，与其城市规模大幅扩张，人口及产业非农化速度与质量跟不上有直接关系。

4.2 长江中游城市群产业、人口与土地非农化的重心变化相关性分析

产业、人口与土地非农化重心存在一定的偏移距离，在一定程度上反映了区域产业、人口与土地非农化发展的不平衡性。为了分析相互之间的关系，本研究基于三者的偏移距离，利用SPSS 19.0分析了它们的Pearson相关性（表3）。

从表3可以看出，在经纬度偏移距离上，产业重心与人口重心（0.473）、产业重心与土地非农化重心（0.780），人口重心与土地非农化重心（0.648）都呈正相关关系。从偏移距离的相关系数大小来看，人口重心与土地非农化重心相关关系比较明显，人口重心与产业重心的相关关系较弱。因而可以得出，要想缓解这种区域城市化发展的不协调性以及空间非均衡性，有效的解决办法是在东北部城市应鼓励和支持利用“存量”土地走内涵式发展的道路，加快产业转型升級，提高经济发展质量，以满足土地非农化的速度过快推进下对于人口与产业的需求，在巩固农业、提高农业效益的同时，积极促进二、三产业发展增加非农就业，改进公共服务以及完善社会保障，进而吸引农村剩余劳动力向城市流动。而在西南部城市应针对人口和产业非农化超前现象，发展壮大中心城市择优建设中小城镇，逐步形成中心城市带动周边、大中小城市功能互补和小城镇布局合理的城镇体系的城市化战略，以缓解城市现有人地矛盾突出的问题，增强城市发展后劲，从而实现区域城市化协调发展。需要指出的是，产业重心、人口重心与土地非农化重心偏移距离两两相关系数并未通过显著性检验，本研究认为主要是样本量太少的原因造成的，但相关系数的大小仍能在一定程度上表明它们之间的相对关系。

4 小结与讨论

结合协调耦合度评价模型和重心法，可以有效评价区域产业、人口与土地非农化过程的协调共生性以及区域空间平衡性。

1）从总体上讲，2002 — 2012年长江中游城市群的产业、人口与土地非农化的协调耦合度有了较大提高，全区由中度协调耦合上升为中高协调耦合，说明各要素之间正趋向协调共生、相得益彰的良性有序发展，但仍有较大提升空间。大部分地级市的协调耦合度都实现了升级，协调耦合度上升最快的池州、安庆增量分别达0.30、0.28，均由低度协调耦合发展上升两级到中协调耦合发展，其城市化质量有了显著提高。只有淮南、马鞍山、黄冈3市协调耦合度出现下降。长江中游城市群在快速城市化进程中，产业、人口和土地非农化的相互作用不断优化，各要素在城市化过程中逐步趋向相互促进、协调共生的良性发展。

2）从空间上看，长江中游城市群产业、人口和土地非农化协调耦合度的区内差异较大，呈现出北高南低的分化格局。以2007年为界，后5年全区协调耦合度上升的速度是前5年协调耦合度上升速度的近5倍，城市化高速发展背景下，区域内部城市化水平协调发展的非均衡态势没有得到有效缓解，产业非农化与人口非农化处于相对稳定均衡状态，土地非农化与产业、人口非农化匹配程度不高限制了城市化协调耦合发展。故在全区应采取区域差异化发展战略，东北部城市应主要依靠“存量”土地走内涵发展的城市化道路，加快产业转型升级，以缓解土地非农化过快带来的城市化低效扩张。西南部城市应着力发展壮大中心城市、择优建设中小城镇，逐步形成大中小城市功能互补城镇体系的城市化战略，以缓解城市现有人地矛盾突出的问题，增强城市发展后劲，从而实现区域城市化协调发展。

3）正确认识产业、人口与土地非农化的动态耦合规律，采取适当的城市发展战略，对于促进长江中游城市群城市化协调发展具有重要意义。运用协调耦合度模型及重心分析法可以有效揭示长江中游城市群各城市产业、人口与土地非农化协调耦合发展的深层次机理，评价结果具有一定的说服力。本研究对产业、人口与土地非农化的研究均基于单指标，且受数据获取限制研究时段较短，建立完善的指标体系，选择时间跨度更长的面板数据，探索更科学的研究方法，均是未来努力的方向，城市化各子系统间相互耦合的内在机理将会有更加丰富的阐释。

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