山東省城市化與城市土地集約利用耦合協(xié)調(diào)關系研究

郭施宏，王富喜

（魯東大學 地理與規(guī)劃學院，山東 煙臺264025）

城市化是人口不斷向城市地區(qū)集中，第二、第三產(chǎn)業(yè)比重不斷提高，第一產(chǎn)業(yè)比重相對下降，農(nóng)業(yè)地域逐步向城市地域轉(zhuǎn)化的過程［1］。改革開放以來，我國城市化進程加速，城市經(jīng)濟快速發(fā)展，人民生活水平顯著提高。但在城市化初期，出現(xiàn)片面追求經(jīng)濟增長和城市化率的提高，導致發(fā)展模式粗放的問題，影響了城市的可持續(xù)發(fā)展，其中城市土地的不集約利用在城市化初期表現(xiàn)尤為明顯。城市土地集約利用水平制約著城市化水平，而城市化的質(zhì)量又影響著城市土地利用的集約程度，二者相互作用。研究二者的關系是城市持續(xù)、快速、健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，對于社會主義現(xiàn)代化建設具有重要意義。本文以山東省作為研究區(qū)域，在測算山東省17地市的城市化水平與城市土地集約利用程度耦合協(xié)調(diào)度的基礎上，分析城市化與城市土地集約利用之間的關系，并就山東省各市在城市化進程中的土地利用問題進行研究，以期為山東省相關政府部門集約利用城市土地提供理論參考。

1 研究區(qū)域概況

山東省位于我國東部沿海，地處黃河下游，西部連接內(nèi)陸，從北向南分別與河北、河南、安徽、江蘇四省接壤，介于114°36′—122°43′E，34°25′—38°23′N，屬于溫帶大陸性季風氣候，降水集中，雨熱同季［2］。山東省的海岸線全長3 024.4km，大陸海岸線占全國海岸線的1／6，僅次于廣東省，居全國第二位。全省土地總面積158 157km2，近海海域17萬km2，2010年年末總?cè)丝? 536.28萬人。山東省現(xiàn)轄17個地市，縣級行政單位140個，其中濟南市與青島市屬于副省級城市。改革開放以來，山東城市化進程迅速，農(nóng)村人口不斷向城市集中，城市化率由1978年的8.8%提高到2008年的37.5%。第一產(chǎn)業(yè)比重由1978年的33.3%下降到2008年的9.7%，二、三產(chǎn)業(yè)比重上升。全省經(jīng)濟發(fā)展迅猛，工業(yè)化水平提高顯著，2010年全省工業(yè)增加值83 514億元，財政收入達到2 446億元，同比增長25.3%，人均地區(qū)生產(chǎn)總值由1978年的316元上升到2010年的47 096元。人民生活水平得到較大提高，居民生活恩格爾系數(shù)由改革開放初的57.5%降低到2008年末的33.6%，2010年省內(nèi)城鄉(xiāng)居民儲蓄年末余額30 811億元，同比增長80.4%。山東省正逐步由全國經(jīng)濟大省向經(jīng)濟強省轉(zhuǎn)變。

2 研究方法與資料來源

2.1 研究方法

本文采用均方差權(quán)值法進行指數(shù)計算。均方差權(quán)值法的基本原理是若指標J對所有樣本均無差別，則J對樣本排序?qū)⒉黄鹱饔茫藭r令其權(quán)重系數(shù)為0；反之，如果指標J能使所有樣本的屬性值有較大差異，評價指標對樣本排序起重要作用，此時給予較大的權(quán)重系數(shù)。即在多指標決策與排序中，各指標權(quán)重系數(shù)的大小取決于該指標各樣本數(shù)據(jù)的相對離散程度。離散程度越大，該指標的權(quán)重系數(shù)就越大，反之權(quán)重系數(shù)越?。?］。

2.2 資料來源與處理

本文研究數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒2010》，選取其中山東省17個地市市轄區(qū)的數(shù)據(jù)，根據(jù)指標的含義和均方差權(quán)值法進行處理與計算。均方差權(quán)值法的計算過程如下：

（1）極差標準化：

式中：xij′——xij的標準化后的數(shù)值；xij——第i個樣本、第j個指標的原始數(shù)據(jù)；maxxj，minxj——xj的最大值和最小值；上式適用于處理正向指標。

（2）計算各指標標準差：

式中：m——樣本個數(shù)

（3）計算指標j在子系統(tǒng)中的權(quán)重系數(shù)wj：

式中：l——子系統(tǒng)所包含的指標數(shù)。

（4）計算樣本第j個指標的得分Fij：

（5）計算綜合指數(shù)Zk：

3 “系統(tǒng)”表征與模型構(gòu)建

3.1 指標體系的建立

科學的評價指標體系是進行城市化與城市土地集約利用評價工作的前提條件［4］。一般用一個國家或地區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎貋頊y算該區(qū)域的城市化水平，但城市化是一個綜合的概念，包括了經(jīng)濟發(fā)展、人口變遷、空間地域結(jié)構(gòu)調(diào)整、社會文明進步、生態(tài)發(fā)展等方面的內(nèi)容［5］。因此本文從城市經(jīng)濟發(fā)展、居民生活、城市建設、社會文化四個方面建立城市化指標體系。而對于城市土地集約利用指標體系的建立大致遵循三個層次，一是土地投入強度，即單位土地上投入的人力與財力；二是土地產(chǎn)出水平，即土地的經(jīng)濟、社會、環(huán)境等綜合效益；三是土地的利用程度，即單位土地面積的承載情況［6－10］。參考相關研究，確定城市化與城市土地集約利用指標體系，并根據(jù)均方差權(quán)值法計算出各三級指標相對于所屬二級指標，以及各二級指標相對于一級指標的權(quán)重系數(shù)（表1）。

3.2 城市化與城市土地集約利用耦合協(xié)調(diào)度的計算

耦合是指兩個或兩個以上的系統(tǒng)或運動方式之間通過各種相互作用而彼此影響以至于聯(lián)合起來的現(xiàn)象，是相互依賴、相互促進的動態(tài)關聯(lián)關系［11］。耦合度能夠定量地描述城市化水平與城市土地集約利用程度之間的相似。本文參考了國內(nèi)關于耦合模型的研究成果［12－14］，采用下述公式測度二者的耦合度C：

式中：X——城市化指數(shù)，X的取值范圍為0至1，X值越高，城市化水平越高；Y——城市土地集約利用指數(shù)，Y的取值范圍為0至1，Y值越高城市土地利用集約度越高。一般α＝β＝1／2，2≤k≤5，本文k值取2。耦合度C的取值范圍為0至1，C值越大，耦合度越高，反之亦然。

耦合度只能反映二者的相關程度，很難體現(xiàn)城市化與土地集約利用的綜合水平，為此引入城市化與土地集約利用綜合指標

協(xié)調(diào)是系統(tǒng)之間或者系統(tǒng)組成要素之間良性的相互關系與彼此的和諧一致，協(xié)調(diào)是基于耦合的基礎上［15－18］。研究城市的城市化與土地集約利用的協(xié)調(diào)發(fā)展水平，需綜合分析二者的耦合度和綜合水平指標，因此引進城市協(xié)調(diào)發(fā)展指標D＝衡量城市協(xié)調(diào)發(fā)展水平，D值越高，城市化與城市土地集約利用發(fā)展協(xié)調(diào)性越好，反之亦然。通過以上方法計算山東省17個地市的各指標指數(shù)并按協(xié)調(diào)發(fā)展度D值排名（表2），繪制17地市城市化與城市土地集約利用耦合協(xié)調(diào)關系圖（圖1）。

表2 山東省17地市城市化與城市土地集約利用耦合協(xié)調(diào)指數(shù)及排名

圖1 山東省17地市城市化與城市土地集約利用耦合協(xié)調(diào)關系

4 結(jié)果與分析

根據(jù)城市化指數(shù)與城市土地集約利用指數(shù)之間的耦合度和協(xié)調(diào)發(fā)展度，將全省17地市進行分類（表3）。依據(jù)城市化與城市土地集約利用的關系將城市發(fā)展類型分為城市化發(fā)展滯后型、同步型和發(fā)展超前型三種類型。山東省17地市中有9個城市屬于城市化發(fā)展超前型，6個城市屬于城市化發(fā)展滯后型，2個城市屬于同步型。分類結(jié)果表明大部分的城市在城市化進程中土地利用集約度無法達到城市化水平，其中泰安、濱州、東營3市表現(xiàn)明顯。還有6個城市化發(fā)展滯后型和2個同步型城市，除青島市外都是協(xié)調(diào)發(fā)展度排名中下游的城市，城市化指數(shù)和城市土地集約利用指數(shù)都較低。依據(jù)城市協(xié)調(diào)發(fā)展度指數(shù)大小將17地市劃分為四種類型，即高水平協(xié)調(diào)型、較高水平、較低水平協(xié)調(diào)型、低水平協(xié)調(diào)型（圖2）。從圖2可知，城市協(xié)調(diào)發(fā)展度在空間上大致由膠東半島向西南內(nèi)陸遞減。

表3 基于城市化與土地集約利用協(xié)調(diào)度的山東省城市分類

圖2 山東省17地市城市協(xié)調(diào)發(fā)展空間差異

4.1 高水平協(xié)調(diào)型

高水平協(xié)調(diào)的城市只有青島市，協(xié)調(diào)發(fā)展度為0.898，城市土地集約指數(shù)略高于城市化指數(shù)。青島市的發(fā)展處于較健康的模式，其城市化進程已經(jīng)走出初級階段，城市的發(fā)展也更多地關注了土地的集約利用與城市生態(tài)環(huán)境的建設。隨著2009年胡錦濤總書記作出關于打造山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)的重要指示，青島市作為山東經(jīng)濟發(fā)展的龍頭城市和著名的海洋科技城，在經(jīng)濟發(fā)展、科技創(chuàng)新、生態(tài)平衡等方面起著先導示范作用［19］。

4.2 較高水平協(xié)調(diào)型

較高水平協(xié)調(diào)城市包括濟南、威海、煙臺、東營4市，這4個城市都屬于城市化發(fā)展超前型的城市，除威海市的城市化指數(shù)略高于土地集約利用指數(shù)外，其它3市的城市化指數(shù)均遠高于土地集約利用指數(shù)，特別是東營市，其二者比值超過2∶1。不難看出，這4個城市在山東省城市中發(fā)展較好，但東營的發(fā)展模式與威海、濟南、煙臺3市的發(fā)展模式差別較大。東營市市域面積廣闊，土地資源與石油資源豐富，東營的發(fā)展很大程度上依賴于得天獨厚的資源優(yōu)勢。但目前，東營僅憑借數(shù)量上的優(yōu)勢而較少挖掘質(zhì)量，出現(xiàn)了城市發(fā)展與土地利用之間較大的矛盾，若不能很好地解決粗放型的經(jīng)濟增長方式，將很難保持較高的經(jīng)濟與社會發(fā)展水平。

4.3 較低水平協(xié)調(diào)型

較低水平協(xié)調(diào)城市包括濟寧、淄博、德州、臨沂、濰坊、濱州、聊城、日照、萊蕪、泰安10市，其中德州、臨沂、聊城、日照屬于城市化發(fā)展滯后型，萊蕪屬于同步型，其它5市為城市化發(fā)展超前型。這10市的城市協(xié)調(diào)發(fā)展度為0.4～0.6，其中濱州與泰安的城市化指數(shù)遠高于土地集約利用指數(shù)，二者的土地投入強度、土地產(chǎn)出水平及利用程度都很低。泰安市轄區(qū)的人口密度僅為199.23人／km2，是濟南市人口密度的1／22；人均道路面積6.2m2，不到威海市人均道路面積的1／4。泰安和濱州的地均單位從業(yè)人員數(shù)、地均地區(qū)生產(chǎn)總值、地均地方財政收入、地均社會消費品零售額等指標與排名靠前的城市均有較大差距。

4.4 低水平協(xié)調(diào)型

低水平協(xié)調(diào)城市包括菏澤、棗莊兩市，二者的城市協(xié)調(diào)發(fā)展度都小于0.4。菏澤、棗莊地處山東省西南內(nèi)陸，區(qū)位發(fā)展條件受到較大限制，城市化進程緩慢，長期處于省內(nèi)發(fā)展的弱勢地位。菏澤屬于城市化發(fā)展滯后型，棗莊雖然是同步型，但城市協(xié)調(diào)發(fā)展度排名已處于山東省最后。這兩市的城市化水平低、發(fā)展速度慢，經(jīng)濟發(fā)展與土地利用方式粗放。菏澤和棗莊雖然城市化水平不高，但要避免片面追求城市化率，走犧牲土地發(fā)展經(jīng)濟的老路。

5 結(jié)論

（1）城市化與城市土地集約利用之間互為因果，相互影響，相互促進。但實際上，二者并非同步變化。相對于城市化進程的速度，城市土地集約利用程度往往存在滯后性。在城市化初期，單純追求經(jīng)濟快速增長的發(fā)展模式導致土地利用方式不合理、土地結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)、土地利用率不高、土地資源浪費、土地環(huán)境污染等一系列問題凸顯。隨著城市化水平的提高，城市土地利用趨向集約型的利用方式，城市發(fā)展初期的土地問題得到緩解。而城市土地集約利用程度則直接影響城市化發(fā)展的質(zhì)量，由于土地資源的有限性決定了粗放型的土地利用方式無法持續(xù)、健康地促進城市的綜合發(fā)展，因此合理的土地利用方式是城市化進入成熟階段的必然要求。

（2）通過耦合協(xié)調(diào)關系研究，發(fā)現(xiàn)山東省17地市中大部分城市的城市化水平與土地集約利用程度不相匹配，處于較低水平和低水平的城市協(xié)調(diào)發(fā)展階段。全省城市發(fā)展及協(xié)調(diào)狀況差別較大，從空間上表現(xiàn)為城市化水平和城市土地集約利用水平由東部沿海地區(qū)向西南內(nèi)陸地區(qū)遞減。

（3）城市在利用土地資源發(fā)展社會經(jīng)濟時，存在城市化水平和土地集約利用程度之間的差距是正常的，但若二者差距過大會導致城市問題凸顯，社會矛盾激化，影響全面小康社會的建設與和諧社會的構(gòu)建，因此城市規(guī)劃者和管理者必須將二者的差距控制在一定范圍內(nèi)。從分析結(jié)果看泰安、東營、濱州3市的城市化水平遠超過土地集約利用水平，這3市應特別注意城市化進程中的土地利用問題。

［1］ 吳志強，李德華.城市規(guī)劃原理［M］.4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

［2］ 董杰等.山東省土地利用結(jié)構(gòu)時空變化及其驅(qū)動機制分析［J］.水土保持研究，2006，13（4）：206-210.

［3］ 王明濤.多指標綜合評價中權(quán)數(shù)確定的離差、均方差決策方法［J］.中國軟科學，1999（8）：100-107.

［4］ 陸相林.山東省17地市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平分類及區(qū)劃研究［J］.水土保持研究，2007，14（6）：438-441.

［5］ 吳國璽，何富忠.區(qū)域城市化與生態(tài)環(huán)境耦合系統(tǒng)研究［J］.生態(tài)經(jīng)濟：學術版，2008（1）：407-410.

［6］ 鄭擁軍，孫鵬舉.蘭州市城市土地集約利用研究［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學，2010，49（6）：1344-1348.

［7］ 嚴思齊，吳群.基于因子分析的城市建成區(qū)土地集約利用評價：以山東省17個地級市為例［J］.廣東土地科學，2010，9（1）：14-18.

［8］ 朱瑜馨，張錦宗.聊城市土地利用現(xiàn)狀評價［J］.水土保持研究，2007，14（3）：24-26.

［9］ 楊磊，張永福，王伯超.烏魯木齊市土地集約利用潛力評價研究［J］.水土保持研究，2008，15（3）：35-38.

［10］ 黃雅丹，朱傳民，吳佳.基于多因素指標的土地集約利用水平定量評價：以江西省南城縣為例［J］.中國農(nóng)學通報，2010，26（13）：359-362.

［11］ 馬英，閆富宏，萬瑜，等.“偶聯(lián)”“偶合”“耦合”辨析［J］.編輯學報，2005，17（3）：198.

［12］ 趙旭，吳孟.區(qū)域城市化與城市生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展評價：基于全國30個省市區(qū)的比較［J］.重慶工商大學學報：西部論壇，2007，17（6）：73-78.

［13］ 梁紅梅，劉衛(wèi)東，林育欣，等.土地利用效益的耦合模型及其應用［J］.浙江大學學報：農(nóng)業(yè)與生命科學版，2008，34（2）：230-236.

［14］ 張文忠，王傳勝，呂昕，等.珠江三角州土地利用變化與工業(yè)化和城市化的耦合關系［J］.地理學報，2003，58（5）：677-685.

［15］ 楊士弘.廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展預測及調(diào)控研究［J］.地理科學，1994，14（2）：136-142.

［16］ 張曉東，池天河.90年代中國省級區(qū)域經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)度分析［J］.地理研究，2001，20（4）：506-514.

［17］ 孟慶松，韓文秀.復合系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)度模型研究［J］.河北師范大學學報：自然科學版，1999，23（2）：177-179.

［18］ 王富喜，孫海燕，孫峰華.山東省城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)性空間差異分析［J］.地理科學，2009，29（3）：323-328.

［19］ 韓立民，于會娟，包烏蘭托亞.山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)建設中的青島市功能定位與發(fā)展戰(zhàn)略研究［J］.山東經(jīng)濟，2010（2）：131-136.