汾河流域城镇化水平综合测度及其空间分异

王艳琴 张晓琴

(太原师范学院地理科学学院，山西 晋中 030619)

城镇化水平是衡量一个地区社会经济发展状况的重要指标，在国家新型城镇化建设阶段，城镇化水平提升成为未来城镇化需要关注的重要问题。刘兆德等从人口、经济、土地和社会4个方面，构建中国城镇化综合水平评价指标体系，测算了全国31个省域城镇化综合水平指数，并分析其时空演变特征[1]；邹亚锋等根据新型城镇化的内涵,从人口、经济发展、生活质量、基础设施、资源环境、城乡统筹方面对省会城市新型城镇化水平进行了综合测度[2]；王洋等以县为基本单元，从人口、经济和社会3方面构建中国县域城镇化水平的综合评价体系，利用熵值法对县级单元的综合城镇化水平及其子系统水平进行评价，结果表明，人口和经济是反映中国县域城镇化水平的2大子类型，中国人口城镇化分区模式为北高南低，经济城镇化分区模式为东高西低[3]。综合来看，国内学者基于不同的研究区域和研究方法对城镇化水平展开了分析，研究区域包括城市群、省、市、都市圈、流域等[1,4,7]，研究基本单元逐渐由省、市尺度转变为县(区)尺度；以往城镇化测度多采用单一指标，近年来学者们多从人口、经济、社会、空间、文化要素等方面构建指标体系[2]，采用主成分分析[8]、熵值法[3]、DEA模型等方法综合分析国家或地区的城镇化水平，探讨空间差异及影响因素，对地区经济发展具有重要意义。

汾河流域是山西省重要的人口、经济密集区，其城镇化水平提升对促进流域经济社会发展和带动周边地区的城镇化建设具有重要意义，但当前对于汾河流域城镇化空间差异方面的研究相对薄弱。随着山西进入经济转型发展关键时期，研究流域城镇化及其空间分异对于区域经济协调和山西高质量发展具有重要意义。

1 研究区概况、数据和方法

1.1 研究区概况

汾河发源于山西省宁武县管涔山，于万荣县汇入黄河，流经山西6市28县，是山西省内天然径流量最大的河流。汾河流域地处黄河流域中游，流域面积为39471km2，约占全省总面积的1/4，流域人口和GDP分别占全省的39%和42%。汾河流域包含太原盆地、临汾盆地和运城盆地等重要的城镇密集区，是山西省城镇化发展水平较高的区域。基于此，本文以太原、忻州、晋中、吕梁、临汾、运城36县级行政单元为研究区域[9]。

1.2 指标选取与数据来源

借鉴国内相关文献的城镇化评价指标体系，以及汾河流域城镇化发展实际情况，从人口、经济、社会3个方面来构建指标体系，测度城镇化综合水平。

表1 汾河流域城镇化水平综合测度指标体系

1.3 研究方法

1.3.1 主成分分析

运用SPSS 23.0软件对数据进行标准化处理，利用降维提取反映汾河流域城镇化水平的主成分，然后以各主成分的方差贡献率为权重，计算汾河流域城镇化水平综合得分，公式：

(1)

式中，Fn为第n个县(区)城镇化水平的综合得分；Pj为j主成分对应的方差贡献率；Xnj为第n个县(区)在j主成分上的得分。

1.3.2 空间自相关分析

1.3.2.1 全局空间自相关

用于检验汾河流域内相邻县(区)的城镇化水平在整个流域内空间相关性，用Moran′s I指数来衡量[10]，公式：

1.3.2.2 局部空间自相关

全局空间自相关只能反映出城镇化综合水平在汾河流域内的空间特征，对于流域内各县(区)与周围县(区)之间的局部空间聚集程度采用局部空间自相关分析，公式：

(3)

式中，Ii为局部空间自相关指数；Zi是i县区的城镇化水平得分；Wij是空间权重矩阵。

2 结果与分析

2.1 城镇化水平综合测度

运用SPSS 23.0软件对数据进行因子效度检验，得出KMO值0.654，Bartlett球形度检验伴随概率0.000，值<0.05，符合主成分分析条件，从而进行分析。最终提取3个主成分因子，3个主成分特征值均>1，且方差累计贡献率为78.026%，表明所选取的主成分因子解释了原始数据78%的信息。采用方差极大法旋转得到主成分载荷矩阵，见表2。

表2 旋转后的主成分载荷矩阵

由表2可知，第1主成分F1与X2城镇人口密度、X6就业人员、X8普通中学在校生人数、X7人均社会消费品零售总额、X11非私营单位在岗职工平均工资、X1城镇人口占总人口比重、X10城镇居民人均可支配收入有较大的正相关，这些变量大多与城镇人口集聚有关，因此把其命名为“人口集聚因子”；第2主成分F2与X5人均一般公共预算收入、X4人均GDP、X3第二、第三产业占GDP比重有较大的正相关，而这些变量均反映居民经济水平，因此把其命名为“经济发展因子”；第3主成分F3与X9每万人医院床位数有较大的正相关，反映城城市社会生活，因此命名为“社会生活因子”。总的来说，汾河流域城镇化水平主要受到人口集聚水平、居民经济实力、社会生活水平等因素的影响。

以各主成分的方差贡献率为权重，利用公式(1)计算得到汾河流域各县(区)在每个主成分的得分以及综合得分，见表3。

表3 县域城镇化主成分得分及综合得分

由表3可知，3个主成分因子对每个区县的城镇化水平的影响度参差不齐。F1得分较高的有太原市区、榆次区、尧都区、孝义市、介休市等，这些地区大多是区域发展的中心城市，人口集聚作用明显。其中，太原市区的第1主成分因子得分显著高于其它县区，表明太原市区人口集聚对城镇化水平影响极大；F2得分较高的有孝义市、太原市区、灵石县等，表明这些地区经济实力对城镇水平影响较大；F3得分较高的有太原市区、榆次区、交口县、尧都区，表明这些地区的城镇化水平与社会生活水平有较大关联。

从总体来看，汾河流域城镇化水平综合得分最大值为12.751，最小值-2.935，标准差2.842，以汾河流域城镇化的平均水平0作为划分依据，仅大约36%的县区城镇化水平高于平均水平，其余县发展水平较为低下，表明汾河流域城镇化水平整体较低，县域城镇化发展的两极化趋势明显。汾河流域城镇化水平得分较高的地区数量少，如太原市区、榆次区、尧都区、孝义市、灵石县、介休市、侯马市等，这些地区主要为省会城市或地级市等区域中心城市，城镇化水平较高主要得益于这些地区经济社会发展较好，具有较好的交通可达性且能提供更多的就业机会和工资收入，要素集聚能力强，对于人口集聚有更大的吸引力等。流域大部分地区城镇化发展处于平均水平以下，如万荣县、文水县、娄烦县、汾西县、静乐县、岚县等，这些地区基本处于汾河流域边缘地带，经济基础薄弱，对人口的吸引力不足，城镇化水平有待提高。因此，汾河流域城镇化发展水平差异较大，不平衡性较为突出，这与流域内各县的人口集聚能力、经济发展水平、社会生活等不同有关。

2.2 城镇化水平空间分异

根据城镇化水平综合得分，运用ArcGIS的自然断裂分级法将流域城镇化水平划分为5个分区，探讨其空间分异特征，见图1。

从图1可知，汾河流域城镇化水平处于高水平、中高水平、中等水平、中低水平、低水平区的县域数量分别为1个、5个、7个、13个、10个，高水平区及中高水平区数量少，中等水平及以下的县域数量多，空间结构特征总体表现为流域城镇化空间差异明显，“核心-边缘”结构突出。流域城镇化高水平区集中于太原市区，中高水平区主要分布在太原市区附近、尧都区以及流域中部的孝义市周边，城镇化发展中等水平区基本位于高水平区和中高水平区外围，城镇化低水平区有流域北部的岚县、娄烦县、静乐县，流域南部的浮山县、翼城县、绛县、稷山县、万荣县，以及文水县和汾西县，主要分布于汾河流域边缘地区。总体来看，汾河流域县域城镇化发展形成了以太原市区、榆次区、尧都区、孝义市为中心的流域城镇化发展核心区，以岚县、娄烦、静乐、万荣、浮山、翼城、绛县等形成的城镇化发展边缘区，城镇化发展水平呈现出随核心区距离递减的规律，核心区和边缘区的城镇化差异显著。

图1 汾河流域城镇化水平空间分布

2.3 城镇化空间集聚特征

利用GeoDa软件计算汾河流域县域城镇化的全局自相关系数，得出Moran′s I值为0.163，Z值为2.1143，P值为0.024，通过了 5 % 的显著性水平检验，表明汾河流域县域城镇化存在着显著的正向空间自相关关系，县域城镇化水平具有较强的空间集聚效应，表现为城镇化水平较高的县域和城镇化水平较低的县域各自周围均形成了同类区域的空间集聚。

进一步通过局部自相关分析可知,在汾河流域中北部地区的榆次区和寿阳县，高值聚类比较明显，表明该区域及周围区域城镇化水平较高，对周边县区城镇化发展具有较强扩散效应；在岚县低值聚类比较明显，该地区位于汾河上游，生态环境脆弱，城镇化发展落后，经济基础薄弱，人口吸引力不足，岚县及其附近的静乐县、娄烦县都是国家扶贫开发重点县，区域城镇化水平整体较低。

3 结论与讨论

本文以县域为研究基本单元，利用主成分分析对汾河流域城镇化水平综合测度，并结合空间自相关分析探讨其空间分异特征，主要结论有以下几点。

汾河流域城镇化水平主要受到人口集聚水平、居民经济实力、社会生活水平等因素的影响，城镇化水平整体较低，县域城镇化发展的两极化趋势明显，区域发展水平差异较大；汾河流域城镇化空间差异明显，“核心-边缘”结构性突出，核心区和边缘区的城镇化差异显著；县域城镇化水平具有较强的空间集聚效应，在榆次区和寿阳县，高值聚类比较明显，在岚县低值聚类比较明显。

汾河流域是山西省城镇化发展的核心区域，其城镇化水平的提升要从城市人口、经济、社会等方面综合考量，通过空间自相关分析，汾河流域内各县(区)可以明确自身周边区域发展情况，把城市发展与区域经济社会空间布局相结合，通过中心城市的辐射带动，提升周围县域城镇化水平，从而达到优化汾河流域城镇空间结构的目标。