河南省城镇化空间格局及影响因素分析

王 伟,梁留科,李 峰,周凯月(.河南大学 环境与规划学院，河南 开封 475004；2.中原经济区智慧旅游河南省协同创新中心，河南 洛阳 47022；.南昌大学 经济管理学院，南昌 00)

河南省城镇化空间格局及影响因素分析

王 伟1,2,梁留科1,2,李 峰3,周凯月1
(1.河南大学 环境与规划学院，河南 开封 475004；2.中原经济区智慧旅游河南省协同创新中心，河南 洛阳 471022；3.南昌大学 经济管理学院，南昌 330031)

文章在选择2003年、2008年和2013年三个时间断面数据的基础上，运用熵值法从人口、社会、经济、基础设施以及生态方面对河南省18个省辖市城镇化水平进行测度，并借助ARCGIS空间分析法对河南省省辖市的城镇化水平时空变化格局进行演绎，从而对这一时空演变结果的驱动因素进行分析。

空间格局；演变；城镇化水平；熵值法

0 引言

城镇化水平是某一地区城镇化发展阶段与程度的综合反映。如今，我国城镇化发展正处在挑战与机遇并存阶段，一方面，在经济新常态背景下，中国经济发展逐渐进入转型升级的重要时期，我国城镇化的建设面临着前所未有的发展机遇；另一方面，城镇化的发展过程也面临着生态环境恶化、城乡收入差距拉大、À通拥挤和住房紧张等一系列问题，这些现象影响着我国城镇化水平提升的方方面面。

目前，国内外学者对于城镇化的研究主要集中于三个方面：（1）对于空间关系的研究[1-3]；（2）对于城镇化水平空间格局及其演变过程的研究[4,5]；（3）城镇化建设驱动因素的研究[6]。本文运用熵值法从人口、社会、经济、基础设施以及生态方面对河南省城镇化水平进行测度，通过空间关联分析法对河南省城镇化水平时空格局进行总结，并对这一不同时间断面城镇化水平演变过程的驱动因素进行分析，以期丰富城镇化水平理论研究体系框架内容，为城镇化水平时空演变格局及驱动因素的研究提供理论参考，并为今后城镇化水平的发展建设提供借鉴。

1 数据来源与模型构建

1．1 数据来源

河南省位于31.38°N～36.38°N，110.35°E～116.65°E之间。1949年至今，河南省城镇化率呈现逐年增加的趋势，2013年河南省城镇化率为43.8%，但仍低于全国同期水平53.7%，在全国31个省份（港澳台除外）中排名第27名，这与河南省2013年地区GDP总排名全国第五的排名差距较大，因此对河南省城镇化水平时空格局及驱动因素的研究更具有典型性。现有能搜集到的最新数据为2013年的数据，本文在选择2013年数据的基础上，以五年时间间隔向前递推至2003年，因此，本文以2003年、2008年和2013年三个时间断面的数据为基础数据，以河南省18个省辖市为研究区域，运用熵值法从人口、社会、经济、基础设施以及生态方面对河南省城镇化水平进行测度，通过空间关联分析法对河南省城镇化水平时空格局进行分析，并且对这一演变结果的驱动因素进行分析。数据来源于《河南省统计年鉴》（中国统计出版社，2004，2009，2014）、《中国城市统计年鉴》（中国统计出版社，2004，2009，2014）、以及河南省18个省辖市相关年鉴。

1．2 模型构建

熵值法是一种通过指标数值间的变化程度对指标权重进行影响的客观赋值方法[7]，常通过以下步骤来实现：

首先，将各指标值进行标准化处理，其公式为：

为了使lnfij有意义，本文设定bij=1+ri'j。

其次，将各指标值的熵值进行计算。i指标的熵值Hi

可设为：

最后，确定i指标值的权重：

1.2.1 Global Moran's I

全局空间自相关是为了表明研究对象在研究区域内空间范围上的显著性分布状况。采用全局空间自相关统计量进行度量的方法获得。

其中，wij指的是权重矩阵W（n×n）的元素，xi指的是在第i个观测点上的观测值表示了空间单元之间的拓扑关系，S0指的是W的每个元素之和。I的取值范围为（-1,1），若I＞0，空间分布呈聚集模式；若I＜0，则呈离散模式；若I=0，其分布是随机的。

1.2.2 空间权重矩阵

不同实体单元间在存在空间数据集中时会表现出不同的空间关系，在实际空间关系的表示中，通常采用给出空间逐点的矩阵形式表示空间权重指标，称为空间权重矩阵。

式中，W表示的是n×n的正定型矩阵。一般地，面状观测值用连通性指标：若面状单元i和j相邻，则wij=1；否则，wij=0。点状观测值用距离指标：若点i和j之间的距离在阈值d以内，则wij=1；否则，wij＝0。

1.2.3 Moran's I的检验

对观测值在空间上不存在空间自相关（或独立、随机分布）这一原假设进行检验时，一般根据标准化以后的Moran's I值或z值，即：当Z值大于1.96，或小于-1.96时，空间自相关显著；反之，则相反。

1.2.4 Geti s-Ord G＊

Getis-Ord G＊其功能在于分析出空间中冷点区与热点区的分布状况。

为了方便对公式的阐释，现将Gi*(d)2公式进行标准化处理，得到公式：

式中，Wij表示空间权重矩阵，Var(Gi*)表示变异数值，E(Gi*)表示期望值，Z(Gi*)2显著，且为正值表示周围区域属于热点区，周围区域数值高于平均值；如果Z(G*)2显i著，且为负值，则表示周围区域为冷点区，周围区域数值低于平均值。

2 实证分析

根据城镇化的内涵，通过借鉴相关研究成果[8]，可将城镇化总结为经济城镇化、社会城镇化、人口城镇化、基础设施城镇化以及生态城镇化五个方面，并根据熵值法计算公式，按照其计算步骤进行计算，得出指标权重得分，如表1所示。

表1 城镇化水平测度体系及权重

由表1可以看出，2003年、2008年和2013年的第二、三产业就业比重（0.147、0.170和0.068）、全市全社会用电量（0.112、0.123和0.054）和人均GDP（0.078、0.064和0.082）在指标权重排名中位于前三名，这一权重排名说明，第二、三产业就业比重、全市全社会用电量和人均GDP是影响河南省城镇化水平的最重要的指标。

2．1 城镇化水平空间分布状况

经过计算得出河南省18个省辖市在2003年、2008年以及2013年三个时间断面的城镇化水平的空间分异图（见图1），2003年郑州市（0.812）的城镇化水平得分最高，城镇化水平得分在0.491～0.590之间的有新乡市（0.501）、焦作市（0.524）、济源市（0.509）、洛阳市（0.498）和漯河市（0.514），城镇化水平得分在0.390以下的城市有商丘市（0.360）、周口市（0.313）、驻马店市（0.333）和信阳市（0.344），其余城市的城镇化水平均在0.391～0.490之间。2008年城镇化水平得分最高的城市是郑州（0.875），城镇化水平得分在0.491～0.590之间的城市有新乡市（0.510）、焦作市（0.533）、济源市（0.556）、洛阳市（0.521）和三门峡市（0.508），城镇化水平得分在0.391～0.490之间的有开封市（0.421）、平顶山市（0.455）、安阳市（0.459）、鹤壁市（0.463）、濮阳市（0.398）、许昌市（0.421）和漯河市（0.457），城镇化水平得分在0.001～0.390之间的有商丘市（0.357）、周口市（0.370）、驻马店市（0.392）、信阳市（0.373）和南阳市（0.379）。2013年城镇化水平得分在0.591以上的城市有三个，分别是郑州市（0.866）、洛阳市（0.592）和济源市（0.653），城镇化水平得分位于0.391～0.490之间的有商丘市（0.448）、周口市（0.452）、驻马店市（0.456）、信阳市（0.466）和南阳市（0.455），其余城市的城镇化水平得分均在0.491～0.590之间，城镇化水平得分在0.390以下的城市不存在。

图1河南省城镇化质量分布状况

对河南省各省辖市2003年、2008年和2013年城镇化水平和各水平层次的城市数量进行描述性统计分析后可以得到表2和表3。

表2 河南省城镇化水平描述统计

表3 城镇化水平测度体系及权重

由表2可以看出，各城市间城镇化水平差别较大，从0.313到0.866变化不等；在2003—2013年十年间，河南省各省辖市城镇化水平最大值与最小值之间的差距在逐渐减少，表明城市间城镇化水平的差异随着时间的推移在慢慢缩小。

由表3可以看出，城镇化水平在0.591以上的城市最少，2003年、2008年和2013年数量分别为1、1、3，值得注意的是2003年城镇化水平在0.391～0.490之间的城市数量是同时期属于0.591～1.000之间城市数量的8倍，说明当时城镇化水平较低的城市数量较多，以致河南省总体城镇化水平偏低。2003—2013年间，城镇化水平在最低水平0.001～0.390之间的城市由4个变为0个，说明河南省各省辖市城镇化总体水平在不断提升。

由以上数据不难看出，近年来，城镇化水平较高的地区主要分布在豫中、豫西和豫北地区，城镇化水平较低的地区则多分布在豫东、豫南和豫西南地区，且各城市间的城镇化水平仍存在一定的差距，但河南省总体城镇化水平稳中有升。

2．2 空间分布状况分析

为了更好地反映河南省城镇化水平全局分布状况，首先将各省辖市3个年份中的空间关联指数进行计算（见表4）。

表4 河南省城镇化水平空间关联指数

在3个时间断面上，Moran's I的数值呈现先下降后上升的趋势，都为正值，表明2003年以来河南省城镇化水平总体分布格局相对稳定，Z数值在正态分布上检验不显著，表明不存在明显的空间自相关。

2．3 Getis-Ord G＊演化

为了探究河南省各辖市的集聚状况程度，同时总结其城镇化水平演变格局，对河南省内部城市的热点聚集区的变化状况进行分析。在得出表4结果的基础上，借助arc-GIS软件的空间分析中的Getis-Ord G＊分析功能，分别对2003年、2008年和2013年河南省城镇化水平进行分析，生成河南省城镇化水平分布空间演变图（见图2）。从三年时间断面演变格局中可以看出，河南省城镇化高水平的聚集区，也称为热点区，有明显的空间集聚现象；低水平的聚集区，也称为冷点区，在空间上的分布特点呈现数量由多变少，从有到无的变化状态。

图2河南省城镇化质量热点区演化状况

(1)由图2可以看出，2003年，河南省18个省辖市热点集聚程度较高的城市主要分布在豫中地区，其中郑州市、焦作市以及济源市属于高水平热点区，而集聚水平较低的冷点区城市主要分布在豫东、豫南的周口市、驻马店市和信阳市；2008年，郑州市、焦作市、济源市以及新乡市的热点水平依旧处在高值区，集聚状况度最低的冷点城市是周口市；2013年，聚集状况较高的热点区包括郑州市、焦作市、济源市、新乡市和洛阳市，与此同时，处在[-1.96～-1.65]的冷点区城市逐步演变为零。

(2)在2003—2013年间，河南省城镇化水平的空间聚集状况变动不大。最主要的热点区城市没有发生变化，一直集中在郑州市、焦作市和济源市，只是在第二层次水平热点区城市中由2003年的平顶山市变为2013年的洛阳市，集聚程度较高的热点区城市在数量上没有太大变化，2003年、2008年和2013年热点城市数量分别为5、4、5个。

3 城镇化水平空间演化的驱动因素

3．1 交通条件的影响

河南省位于我国京广铁路与陇海铁路的黄金À叉口位置，是我国承东启西，联南通北的重要平台[9]。由于河南省地处中部内陆地区，地势平坦，丘陵地带较少，À通体系的完善对于缩小城镇与乡村间的À通距离，促进原有城镇扩展，调整当地城镇体系布局，加速沿线乡村城镇化进程等方面都有积极作用。随着高速公路和高速铁路的发展，大大缩短了河南省东西、南北部等沿线城市之间的À通时间，对于城镇化水平的提高有积极作用。例如郑州市域内有多条高速公路经过，具有良好的公路区位优势，位于京广、陇海铁路的À叉口，其铁路条件发展优势明显。近年来郑州航空港的建设，又为郑州市À通区位因素的发展增添了一个大的筹码，其航空港游客吞吐量在国内航空港中排名前列。

3．2 经济发展的影响

根据城镇经济发展水平指数公式，计算河南省18个省辖市2003年、2008年及2013年的发展指数，可以得出如下结果（见图3）：在2003—2013年间，以郑州和洛阳为中心的城市经济发展水平较高，河南省东南部区域，如周口市、驻马店市等城市经济发展水平较低，这一结果与河南省城镇化水平分异状况（见图1）较为吻合，表明河南省经济发展程度与城镇化水平提高之间存在正相关关系。

图3河南省经济发展质量分布状况

3．3 矿产资源开发的影响

历史实践证明，以矿产资源开发形成的城市，在形成之初，城镇化水平急剧增加，但矿产资源的不可再生使得城镇化水平提升具有其特殊性，当以矿产资源开发为主导产业的城市资源枯竭时，不当的转型又可以减缓城镇化水平的发展步伐。平顶山市和焦作市是以煤炭为基础发展起来的老牌资源型城市，2008年以前的平顶山市，煤炭产业取得了较快发展，带动了平顶山市城镇化水平的提高，2008年前后，由于市场、管理及煤炭资源量等多种因素的影响，平顶山市煤炭产业效益在城市发展的贡献率中有所下降，导致2008年以后平顶山市在全省的城镇化水平中的集聚作用减弱；焦作市是资源转型城市的成功代表，2008年，焦作市成为全国首批资源枯竭城市，但在成为枯竭城市之前，焦作市大力发展旅游业，实现了焦作市由资源枯竭城市向旅游新兴城市的成功转型。

3．4 固定资产投资的影响

固定资产的投入会间接促进城镇化水平的提高。同时，城镇化率是城镇化水平的重要表现形式之一，现将河南省18个省辖市2003年、2008年和2013年的城镇化率作为因变量，全社会固定资产投资额作为自变量进行回归分析，得到图4。

图4城镇化率与固定资产投资额的关系

由图4可知，R拟合度值呈现逐年增加的趋势，城镇化率与社会固定资产投资额之间存在线性相关关系，虽然这一拟合关系不太明显，但线性关系的显著性有增加的趋势。可见，固定资产投资也是河南省城镇化水平提升的重要因素之一。

4 结论

第一，运用熵值法计算了3个时间段面上的河南省18个省辖市城镇化水平得分，并以此将各省辖市进行排名。其中，2013年城镇化水平排在第一梯队的城市有郑州市、洛阳市和济源市。省域城镇化水平的提升应从整体出发，在区域合作中形成优势力量，大力发展经济，最大限度发挥整体的力量，使整体功能大于局部功能之和，做到经济先行，以区域经济发展促进整个区域城镇化水平的提升。河南省经济的发展应发挥中原城市群的核心带动作用，实施区域中心性城市带动战略，加快各城市经济发展，在经济发展的基础上促进河南省城镇化水平整体的提高。

第二，运用Getis-ord G＊演化方法将河南省3个时间段面上的河南省18个省辖市城镇化水平进行热点区和冷点区分析，始终处于热点区的城市有郑州市、焦作市和济源市。平顶山市由2003年第二层次热点区转为普通区，表明其集聚状况下降较大。2013年洛阳市由普通区变为热点区，集聚程度有明显提升。冷点区城市由2003年的周口市、驻马店市和信阳市三个城市，演变为2008年的周口市以及2013年的无冷点区城市状况。

第三，运用经济发展指数法和回归分析法等定量方法对河南省城镇化水平驱动因素进行分析可以得到：（1）À通条件因素是河南省城镇化水平提升的基础性因素；（2）经济发展是促进河南省城镇化水平提升的重要支撑性因素和最主要的因素；（3）矿产资源开发是资源型城市形成的第一驱动力因素，是促进该城市城镇化水平提升的重要因素；（4）固定资产投资为城镇化水平的提升提供了物质保证。

[1]董青，刘海珍，刘加珍等.基于空间相互作用的中国城市群体系空间结构研究[J].经济地理，2010，30(6).

[2]闫卫阳，王发曾，秦耀辰.城市空间相互作用理论模型的演进与机理[J].地理科学进展，2009，28(4).

[3]顾朝林，庞海峰.基于重力模型的中国城市体系空间联系与层域划分[J].地理研究，2008，27(1).

[4]刘静玉,孙方,杨新新等.河南省城镇化质量的区际比较及区域差异研究[J].河南大学学报：自然科学版,2013，43(3).

[5]李雪梅，张小雷，杜宏茹.新疆塔河流域城镇化空间格局演变及驱动因素[J].地理研究,2011，30(2).

[6]曹广忠，刘涛.中国省区城镇化的核心驱动力演变与过程模型[J].中国软科学，2010，（9）.

[7]李鹏,徐跃通.山东省人口空间分布特征分析[J].鲁东大学学报：自然科学版，2011，27(3).

[8]王少剑,方创琳,王洋.京津冀地区城市化与生态环境交互耦合关系定量测度[J].生态学报,2015，35(7).

[9]王发曾,吕金嵘.中原城市群城市竞争力的评价与时空演变[J].地理研究，2011，30(1).

（责任编辑/刘柳青）

F299.27

A

1002-6487（2016）24-0144-04

国家社会科学基金资助项目（2015BJY130）；河南省高等学校哲学社会科学研究“三重”重大项目（专项）（2014-SZZD-16）；河南大学硕士优秀学位论文培育计划（Y1516023）；河南大学研究生科研创新专项资助项目（Y1426002）

王 伟(1990—)，男，河南安阳人，硕士研究生，研究方向：城市地理学、旅游地理学。

（通讯作者）梁留科(1962—)，男，河南宜阳人，教授，博士生导师，研究方向：区域经济、土地生态利用、旅游地理。