西北城市经济-社会-空间及环境耦合协调发展研究——基于耦合协调度模型

米热阿依·米吉提，居来提·色依提，张 霞

(新疆财经大学 经济学院，新疆 乌鲁木齐 830012)

随着经济全球化与区域一体化的不断加快，协调发展成为区域可持续发展不可或缺的一部分. 为促进我国经济可持续发展，党的十六届三中全会提出了“五个统筹”理念，把区域协调发展作为“五个统筹”之一，这不仅是我国区域发展的理论结果，更是现实需要. 在十九大报告中提出“区域协调发展战略”，要“加大力度发展民族地区、革命老区、贫困地区、边疆地区，形成西部大开发新格局，建立更加有效的区域协调发展新机制.” 2018年国务院发布的“区域协调发展新机制的意见”中提到创新区域政策调控机制、深化区域合作机制、优化区域互助机制等几项区域协调发展的措施. 改革开放以来，西北地区经济增长速度不断加快，区域协调发展得到了有效地推进. 但由于受区位条件、产业结构与资源禀赋的影响，其区位和资源优势并没有得到有效发挥，仍然存在经济、社会、空间与环境不协调、不平衡的现象. 因此协调好西北地区城市经济、社会、空间与环境的发展，对推动我国区域可持续发展和经济提质增效具有重大的现实与历史意义.

1 文献综述

随着工业化在欧洲推进，城镇化开始逐渐走进人们视野，城市规模不断扩大，形成了城市群或城市带. 城市也不再独立发展、各自为营，城市之间经济、社会、资源与环境的联系愈加密切. 对于城市协同发展的研究最早可以追溯到20世纪初英国学者埃比尼泽·霍华德[1]提出的“城镇集群”理论，认为城市之间的关系有助于促进经济社会的发展，并为后来的研究奠定了基础. 1976年莱曼提出了“多核心组织结构模式”理论，以研究城市间的协同发展. 2002年日本学者龟山嘉大[2]提出当城市经济发展到一定阶段，经济的高速增长会导致城市间发展的不协调、不平衡，发展差距不断扩大. 可以看出，国外学者开始以区域协同发展的角度研究城镇发展，从城市之间的关系转变到城市与区域之间的关系再到城市区域间的协同发展，并将全球化、现代化、一体化、城镇化、可持续发展思想逐渐融入城市区域发展的研究.

我国在区域协调发展方面的研究整体要晚于国外. 对于区域协同发展的含义，薛艳杰、王振[3]认为在区域系统研究过程中，一个地区的发展平衡会因人口聚集程度、产业发展水平及资源和环境承载能力的累积而被打破，因此需要与其他地区协同发展、建立新的发展平衡从而实现可持续协调发展. 对于区域各子系统间协调发展，不少学者[4-8]通过建立相应的指标体系来测定其协调度. 在研究西部地区协同发展时，惠调艳、郭筱[9]指出经济—资源—环境的不协调通常表现为经济滞后型、资源滞后型、环境滞后型等多种类型，而主导不协调发展的主要力量为经济滞后型，因此提出西部各省促进区域内的协同发展，需立足于自身经济、资源、环境耦合协调度现状，探索出一条符合自身发展的良性耦合路径.

对于城市区域协调发展的研究，国内学者从不同角度，以不同研究对象，采用定性与定量分析相结合进行相关研究. 权衡[10]认为有序、高效地整合两个或两个以上的不同经济系统，并通过相互协作来实现各个系统的共同发展，最终可以有效促进区域内社会、经济、生态的协调发展. 冷志明[11]提出应该让各省域交界城市之间的联系更加密切，打破政府干预对经济发展的桎梏，同时要出台相应政策对省域交界区域进行合理规划，增强要素流动及资源优化合理配置，以促进区域内的协调发展. 陈玉和等[12]采用定量分析方法研究了区域内协调发展，并认为城市之间应合理运用自身优势资源，促进区域内资源合理流动配置，实现差异化利用和发展区域内的各种要素，推动整体协同发展. 李煜伟、倪鹏飞[13]分析认为中心城市的建设会有效引领、辐射周边区域，并实现互联互通，构建紧密的基础设施网络，促进区域内协同增长. 王振[14]提出每个城市都有自身的优点和发展特色，因此应建立分工合理、互利互惠的区域协同机制，并调动区域内各个地区的积极性，从而逐渐缩小城市之间的差异并实现区域内协同发展. 杨婷惠[15]则认为城市间的关系与联系是区域协同发展的重点，尤其是进入“新常态”发展阶段以来，推动城市协同发展逐渐成为促进区域综合水平提升、应对国内外竞争的重要手段.

综合来看，对于城市协调发展的研究大部分集中在东部沿海地区，而对综合性定量测度西北地区城市各子系统协调发展水平的相关研究较少. 本文拟基于现有研究成果，对西北五省31个地级市的经济、社会、空间与环境等方面的协调能力进行定量评估.

2 城市协调发展能力评价方法

2.1 指标体系构建

本文在高新才、周正柱等学者研究[16，17]的基础上，充分考虑西北地区的特征，依据全面性、可行性、可信度、可获得性等原则，从社会、经济、环境与空间等四个层面构建指标体系(具体见表1).

表1 区域经济-社会-空间及环境协调发展水平评价指标体系

2.2 数据来源与处理

本文数据主要源于2014—2019年《中国统计年鉴》《中国城市建设统计年鉴》《中国城市统计年鉴》、相关省份年度统计年鉴及各市国民经济和社会发展统计公报. 缺失数据采用移动平均法获得.

为避免实证分析受指标的单位、数量级等方面的影响，因此本文先采用min-max标准化法对各区域经济、社会、空间和环境的原始数据进行标准化处理，然后将原始数据的范围转换到[0-1]. 其公式如下：

(1)

式中，Xij为i市第j个指标的原始值，X′ij为第i市的第j个指标无量纲标准化后的值，min{Xj}为原始值的最低值，max{Xj}为最高值.

2.3 分析方法

本文为了研究西北协调发展综合水平，主要使用的研究方法如下：

2.3.1 熵值法用来判断指标的离散程度. 一般来说指标的离散程度越大，则表示对综合评价的影响越显著. 因此，本文采用熵值法，根据各项指标观测值所提供信息的大小来确定指标权重[9].

2.3.2 耦合协调发展模型本文借鉴周正柱[17]对区域耦合协调发展模型的构建思路，对经济、社会、空间及环境子系统进行分析. 耦合度模型表示为

式中，C为耦合度，K为调节系数，本文取K=4，0≤C≤1；f(x)、g(y)、h(z)、i(k)分别表示经济、社会、空间及环境四个子系统的综合得分. 对于各城市而言，耦合度空间差异越大，两极分化越明显. 通常，0≤C≤0.3时，称为低耦合阶段；0.3≤C≤0.5时，为拮抗阶段；0.5≤C≤0.8时，为磨合阶段；0.8≤C≤1时，为高度耦合阶段，表明子系统处于较好的发展状态.

耦合度模型虽然能够体现子系统之间的互动作用，判断它们之间的交互作用协调程度，但无法反映子系统的整体“功效”与“协同”效应[18]. 因此，为了能够更加精准地显现出各子系统之间的协调发展水平及状态，本文在耦合模型[17]的基础之上，进一步构建协调发展模型，即

其中，T为综合评价指数；α、β、γ、λ分别代表经济、社会等四个子系统的权重，考虑到各子系统同等重要，故取α=β=γ=λ=1/4；D则为协调发展度，值越大，说明区域各子系统之间达到了良性的共生耦合，反之则表明发展越不协调. 为了解释区域协调发展程度，本研究参考王琦、汤放华等学者[19]的相关研究，给出耦合协调度评价标准(见表2).

表2 经济、社会、资源与环境协调发展等级划分

3 耦合协调发展特征与时空差异分析

3.1 各城市耦合度发展态势

表3 2013—2018年西北地区城市经济、社会、空间、环境耦合发展时间演化

续表3

由表3可知，西北地区31个地级市耦合度均值介于[0.5628，0.9937]，兰州的耦合度最高，定西耦合度最低. 银川、兰州、克拉玛依等22个城市的经济、社会、空间、环境子系统交互协调状态良好，耦合度平均分介于[0.8，1]，处于高度耦合阶段，占总城市数的70.9%，其中银川、兰州、克拉玛依、西宁、乌鲁木齐市耦合度水平较靠前；平凉、天水、安康等8个城市的得分介于[0.5，0.8]，处于磨合阶段，占29.03%. 多数城市的耦合度呈倒U形，即经历了“拮抗-磨合-高度耦合-磨合”的“先增后减”变化. 总体上，西北地区地级市经济-社会-空间-环境耦合度水平较高，并且总体上呈缓慢上升态势.

3.2 各城市耦合协调度发展态势

表4 2013—2018年西北地区城市经济、社会、空间与环境协调发展时间演化

从表4可见，2013—2018年西北城市协调度发展得分介于[0.1970，0.6844]，西安平均分最高，陇南最低，耦合协调度的等级主要集中在勉强协调与轻度失调阶段.

初步协调阶段 西安、乌鲁木齐协调度发展得分介于[0.6，0.8]，处于初步协调阶段. 这两个城市的经济发展水平均处于领先地位，社会、空间与环境协同发展能力也排在前位. 西安2013年处于勉强协调阶段，2014—2018年处于初级协调阶段；乌鲁木齐2013、2014、2017年处于勉强协调阶段，2015、2016年处于初步协调阶段. 西安作为陕西省会，综合发展水平较高，具备较好的基础设施建设，可以吸引众多的优势资源，其发展也可以引领、带动、辐射周边地区，实现各种要素与资源的最优配置；而乌鲁木齐市作为新疆省会，也是连接第二亚欧大陆的节点城市，其经济发展水平较高，即经济子系统得分较高，并且位于天山以北，自然资源与环境资源较为丰富，环境子系统得分较高，因此协调度得分高.

勉强协调阶段 克拉玛依、兰州等16个城市的协调度得分均值介于[0.4，0.6]，处在勉强协调阶段，其中克拉玛依、兰州、银川、西宁等的得分较靠前. 克拉玛依市具有丰富的石油资源，随着不断被开采，基础设施建设水平越来越好，二三产业发展水平越来越高，并吸引了众多高素质人才和技术人员；兰州市作为“西-陇-海-兰-新”经济带重要的支撑点和辐射源，是黄河上游经济区重要的经济中心，大西北的交通通信枢纽、信息网络中心、物流中心，社会经济发展水平较好；银川市作为宁夏的省会，是新亚欧大陆桥沿线的重要商贸城市，位于“呼-包-银-兰-青”经济带的中心地位，基础设施建设较好；西宁市基础设施较为齐全、水资源与动植物资源丰富、具有全国最大的锂矿区，环境治理能力较强，但由于海拔高、地理位置偏远等原因，其经济及社会发展水平与其他西北省会城市相比略低. 因此，这些城市协调度较高，其余几个城市尽管综合实力上略低，但在个别子系统领域的表现较为突出. 例如，金昌市分别于2011、2014年被评为“国家卫生城市”“国家园林城市”，而且具备丰富的稀有资源镍，即地级市环境子系统得分较高，但社会、经济、环境子系统得分较低.

轻度失调阶段 中卫、汉中等13个城市得分介于[0.2，0.4]，处于轻度失调阶段，且占总数的41.93%，协调发展能力空间差异明显并且经济与社会发展水平较低. 其中汉中、白银等城市矿产资源丰富，但2015—2016年受国家节能减排、限制产能等政策的影响，能源产量与其他年份比明显下降，加上水资源缺乏，其资源子系统的综合得分显著下滑，但2017年情况略有好转，不过现有资源对于经济的拉动能力减弱. 限制这些城市协调发展的因素主要有：1)交通不便，位置相对偏远，经济基础均较为薄弱并且城镇化水平偏低；2)科技创新领域存在短板，缺乏高素质人才、文盲率高；3)缺乏具有带动发展的龙头企业，主要依靠内生产业促进地方经济发展，对外合作交流较少. 今后的发展中应解决自身存在的短板，加强对外交流与合作，促进区域可持续协调发展.

由此可见，西北地区城市社会、经济、环境、空间子系统之间的协调度水平较低，基本处于勉强协调与轻度失调阶段，但2013—2018年总体耦合协调性呈现波动上升态势，可见各地级市经济发展的社会、空间、环境压力较大.

3.3 各省耦合协调发展态势

从表5可以看出西北五省的耦合度与协调度水平相对较低，但总体上呈现波动上升趋势. 这与惠调艳等[9]的相关研究结果基本一致. 具体而言，排名首位的是新疆，遥遥领先于其余四省，耦合度与耦合协调度均值分别为0.960、0.598，处于高度耦合、勉强协调阶段，并且呈现上升趋势. 其次为青海，耦合度、耦合协调度均值分别是0.862、0.438，处于高耦合度和勉强协调阶段. 陕西的耦合度排名第二、耦合协调度排名第三. 甘肃排名最低，耦合度、耦合协调度均值依次是0.820、0.400. 并且青海、宁夏、陕西、甘肃等四省的耦合度、耦合协调度均值得分都呈现倒U形态势，即2013—2016年期间缓慢上升，2016年达到峰值，2017、2018年又开始缓慢下降，但2018年的得分大于2013年. 可见，西北五省经济-社会-空间-环境耦合协调度水平，集中在高耦合、勉强协调阶段，存在一定的不和谐、不协调问题，可持续协调发展问题仍然任重而道远.

表5 2013—2018年西北五省经济、社会、空间与环境耦合度及耦合协调发展时间演化

图1 西北地区城市经济-社会-空间-环境耦合度与协调发展度均值演变趋势

3.4 西北地区各子系统综合得分与耦合协调发展整体态势

从图1西北地区各子系统综合发展指数变化趋势来看，均呈现先增后降的“倒U形”势态，即2013—2016年缓慢上升，2017—2018年又有所下降，但总体呈上升趋势. 其中，环境子系统综合发展指数比其他三个子系统高，并在2013—2017年相对比较稳定且略增，但2018年有所下降，即从2017年的0.408下降到2018年的0.323，下降20.76%. 总体上，西北地区处在经济、社会与空间协调水平滞后于环境的发展阶段.

耦合度与耦合协调度均值演变趋势来看，2013—2018年西北城市经济、社会、空间与环境耦合度均处于高度耦合阶段，说明四个子系统之间良性耦合愈强并逐渐向有序方向发展[20]. 发展势态呈现“倒U形”变化趋势，但总体呈上升趋势，即从2013年的0.81上升到2018年的0.86，上升6.03%. 2016年受经济、社会、空间子系统得分大幅上升的影响，耦合度随之上升，2017年有所下降. 协调度变化势态也与耦合度类似，即“先增后降”，处于勉强协调阶段. 虽然国家和省市各级政府近些年出台了不少区域协调发展的政策，但由于整体经济基础差、城镇化水平低下、教育发展水平较低、生存条件较为恶劣等原因，西北地区综合发展水平较低、区域空间差异较大，因此耦合协调度都较低并且不稳定，整体上处于高度耦合、勉强协调阶段，即西北城市经济、社会、空间与环境发展差异仍然较大，因此还有较大的改善与发展空间.

4 结论与建议

4.1 结论

近几年，城镇化进程不断加速推进，我国经济发展整体得到了显著的提质增效. 西北地区作为我国社会经济发展水平较为薄弱的区域，与其他区域相比，整体社会发展程度、经济发展状况和经济集聚效应都存在着明显的差距，尤其与东部沿海地区的差距较大. 为了实现全面建成小康社会以及脱贫攻坚等目标，国家高度重视并出台了多项促进区域协调发展的政策与指导性文件，对西北各个城市间统筹兼顾和协同发展起到了重要作用. 本文运用耦合度、耦合协调度模型，基于西北城市经济、社会、空间与环境协调发展特点构建评价指标体系，对西北五省31个地级市2013年—2018年城市协调发展进行了综合评价.

第一，西北地区经济发展水平低下，整体处于高度耦合、勉强协调阶段.

随着西北地区社会经济的加速发展，其空间与环境也随之改善. 但由于生存条件恶劣、经济基础较差，城镇化水平及教育发展水平较低等种种因素，综合发展水平较低、区域空间差异较大，因此耦合协调度都较低且不稳定，处在高度耦合、勉强协调阶段. 从省份来看，西北地区经济、社会、空间与环境协调发展有着显著的空间格局特征，存在明显的差异. 具体而言，耦合度呈现“新疆>陕西>青海>宁夏>甘肃”格局，但耦合协调度呈现“新疆>青海>陕西>宁夏>甘肃”空间格局，且新疆地区耦合度与耦合协调度得分遥遥领先于其余四省. 总体上，西北城市经济、社会、空间与环境发展差异仍然较大且呈扩大趋势，因此还有较大的改善与发展空间.

第二，西北地区各地级市多数处在高度耦合、勉强协调阶段.

2013—2018年西北地区31个地级市经济、社会、空间与环境四个子系统间耦合度较高，但协调发展度较低，集中在勉强协调阶段；耦合度集中在高度耦合阶段，总体呈现“倒U形”态势. 西北地区各地级市耦合协调度普遍小于耦合度水平，普遍是在低发展水平下的协调. 主要由于西北地区子系统间良性耦合愈强并逐渐有序方向发展，但区域发展速度较慢，因此综合发展指数T较低，从而使经济、社会、空间和环境城镇化子系统协调发展度均值相对较低.

第三，西北地区城市间经济发展水平差异较大，中心城市带动作用有限.

西北地区地级市之间经济、社会、空间和环境的耦合度及协调度得分都存在较大差距. 从协调度来看，西安、乌鲁木齐的得分均在0.6以上，经济发展水平、城市基础设施建设、医疗卫生教育条件及环境治理与其他地级市相比均处于优势地位. 相反，定西、陇南的协调度得分较低，排名靠后，基础设施建设较为落后，经济发展水平较低，科教文卫事业的发展也不尽如人意，资源优势禀赋并没有得到有效发挥. 可以看出，西部城市之间发展差距明显，整体发展水平参差不齐，中心城市对于周边地区的带动作用远不如东部地区，没有形成强有力的增长极. 因此，合理有效地提升西北地区城市的经济实力、社会发展、空间优化和资源环境的水平，不仅是推动城市化进程的重要保证，也是推动西北地区城市协调发展的有力支撑.

4.2 政策建议

从第二轮“西部大开发”开始，西部地区的发展就被放在了我国改革开放的前沿，是我国未来经济发展具有活力以及潜力的核心区域. 西北城市经济、社会、空间及环境的协调发展有利于促进我国可持续发展，根据本文分析，针对西北城市协调发展提出以下建议：

1)着力推进区域经济发展. 西北地区因其特殊的自然环境与落后的管理体制等众多原因，跟东部沿海地区之间的差异较大. 因此，在应对新的历史机遇和挑战时，西北地区应发挥城市群与增长极的辐射与聚集功能，提升其综合服务能力，有效带动周边区域的发展，从而实现区域间的优势互补，促进各省、各城市之间的协同发展. 除此之外，应充分发挥其潜能与优势，加强与发达地区之间教育、卫生、高新技术、贸易等方面的交流与合作，促进资源要素流转及优化配置，进一步培养创新性新空间，从而缩减与发达地区之间的差距.

2)促进产业协同发展. 产业协同发展是区域经济协调发展的重点. 由于西部城市产业布局受地理环境、经济发展状况的影响，产业集群的数量及规模相对匮乏，产业关联度较低. 首先，要推动支柱产业与优势产业协作发展，通过集聚效应加速产业集群的形成，整合和优化要素资源，构建城市间资源共享的集群合作模式. 其次，注重产业转型升级. 西北地区各地级市缺乏较为突出的发展领域，主要依靠内生产业促进地方经济发展，缺乏对外交流与合作. 因此，应合理做好对东部地区的产业承接. 在注重经济效益的同时兼顾环境效益，即在产业转型升级及产业承接时，引进更多“高增长、低污染”的龙头企业，发展特色产业及主导产业，加快产业聚集进程，从而带动区域协调可持续、高质量发展.

3)着力提升教育素质，重点发展科技创新. 西部地区文盲率高、缺乏高素质人才、科技创新领域存在短板. 因此需要注重教育领域的发展，推进科技创新领域的发展，要贯彻落实好国家的人才计划，努力加强基础设施建设，改善区域发展条件，完善住房、交通、教育、落户政策等软环境从而吸引更多的高素质人才. 通过建立“产学研”合作基地，增强学校、企业与科研机构之间的交流合作，推进智能化、高端化生产.

4)共同推进西北地区城市的“绿水青山工程”. 加强河流、湖泊等综合治理和森林与山地等资源的保护利用；共同推进西北地区城市的“蓝天工程”，广泛推广节能减排以及清洁生产的技术，加强环保技术的交流与合作；加强监督工作，鼓励公众参与到环保建设之中，合理利用资源，保障公众的环保机制.