山東省城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境相互關(guān)系研究

宋宜存

一、分析框架

城鎮(zhèn)人口的逐步增加，農(nóng)村人口的逐步減少，城鎮(zhèn)化水平逐步提高，是發(fā)展中國(guó)家或地區(qū)工業(yè)化進(jìn)程中一個(gè)普遍的規(guī)律和趨勢(shì)。改革開放之后，特別是20世紀(jì)90年代以來(lái)，社會(huì)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)為山東城鎮(zhèn)的健康持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好條件，山東城鎮(zhèn)數(shù)量穩(wěn)步增長(zhǎng)。根據(jù)世界城市化發(fā)展規(guī)律，當(dāng)城市化處于快速發(fā)展階段的時(shí)期，必須以大量的資金、資源和人口的轉(zhuǎn)移為支撐，這就容易產(chǎn)生資源環(huán)境問題。如何協(xié)調(diào)好城鎮(zhèn)化和資源環(huán)境的關(guān)系成為山東省可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)緊迫任務(wù)，也是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建和諧山東的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

（一）評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

協(xié)調(diào)是兩個(gè)或以上的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)方式之間通過各種相互作用而彼此影響以至協(xié)同的現(xiàn)象。城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)是指資源環(huán)境與區(qū)域城鎮(zhèn)發(fā)展作為一個(gè)有機(jī)整體，在其發(fā)展演化的過程中，子系統(tǒng)之間不斷相互促進(jìn)、相互協(xié)同，由協(xié)調(diào)—不協(xié)調(diào)—高層次協(xié)調(diào)，循環(huán)往復(fù)，處于一種動(dòng)態(tài)的變化過程。城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境協(xié)調(diào)度就是定量描述區(qū)域在一定的發(fā)展階段，資源環(huán)境承載力與區(qū)域城鎮(zhèn)化發(fā)展水平之間的協(xié)調(diào)程度。協(xié)調(diào)發(fā)展度模型的構(gòu)建主要分三步進(jìn)行：首先，構(gòu)建各個(gè)系統(tǒng)的指標(biāo)體系，并確定各指標(biāo)體系的權(quán)重；其次，由于各指標(biāo)表示不同的信息，量綱不同，需要對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；第三，根據(jù)權(quán)重和標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)計(jì)算耦合協(xié)調(diào)度。

城鎮(zhèn)化包括人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、空間擴(kuò)張和生活水平提高等相互聯(lián)系、相互促進(jìn)的四個(gè)方面，資源環(huán)境問題可根據(jù)P-S-R概念模型由壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)、響應(yīng)指標(biāo)等三個(gè)指標(biāo)類型來(lái)表達(dá)。根據(jù)科學(xué)性、全面性、客觀性、非均衡性、可獲得性等指標(biāo)選取原則，選取城鎮(zhèn)化9項(xiàng)指標(biāo)和資源環(huán)境9項(xiàng)指標(biāo)來(lái)構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，進(jìn)行山東省的城鎮(zhèn)化和資源環(huán)境協(xié)調(diào)性的量化分析。

城鎮(zhèn)化指標(biāo)：非農(nóng)業(yè)人口比例、二三產(chǎn)業(yè)人口比例、二三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值占比、人均GDP（元/人）、年末人均建筑面積（平方米）、普通高等學(xué)校在校學(xué)生數(shù)（人）、萬(wàn)人擁有衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)、供水總量（億立方米）、農(nóng)作物總播種面積（千公頃）。

資源環(huán)境指標(biāo)：萬(wàn)元GDP廢水排放量、萬(wàn)元GDP二氧化硫排放量、工業(yè)固體廢物綜合利用率、人均能源生產(chǎn)總量（噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人）、城市人口密度（人/平方公里）、人均擁有道路面積（平方米）、建成區(qū)綠化覆蓋率（%）、供水總量（萬(wàn)立方米）、污水年處理量（萬(wàn)噸）。

（二）城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境協(xié)調(diào)分析模型

由于資源環(huán)境協(xié)調(diào)度存在一個(gè)合理的范圍，城鎮(zhèn)化過程中的不確定因素也很多，因此在城鎮(zhèn)化某一發(fā)展階段，區(qū)域最優(yōu)協(xié)調(diào)度不是一個(gè)確定值，而是一個(gè)區(qū)間值。本文采用城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境協(xié)調(diào)度計(jì)算公式為：

其中： x代表城鎮(zhèn)化子系統(tǒng)得分， y為資源環(huán)境子系統(tǒng)得分， Cxy為城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境協(xié)調(diào)度，且-1.414≤Cxy≤1.414，Cxy由x，y決定，當(dāng)x、y均為正值且相等時(shí)，Cxy的值最大，為1.414，說明實(shí)際值越接近1.414，系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展程度越高；相反，當(dāng)x、y均為負(fù)值且相等，則Cxy值最小，為-1.414，此時(shí)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展程度最低，其他的任何情況界于二者之間。

二、數(shù)據(jù)處理

（一）數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于各指標(biāo)的量綱、數(shù)量級(jí)及指標(biāo)的正負(fù)均有差異，需要對(duì)數(shù)據(jù)作標(biāo)準(zhǔn)化處理。本文采用最常用的標(biāo)準(zhǔn)化方法z-score標(biāo)準(zhǔn)化，經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，即均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差為1，其轉(zhuǎn)化函數(shù)為：x*=（x-μ）/σ，其中μ為所有樣本數(shù)據(jù)的均值，σ為所有樣本數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。

（二）指標(biāo)權(quán)重確定

在協(xié)調(diào)度的評(píng)價(jià)中所采用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映的信息在一定程度上有重疊，變量太多增大了計(jì)算量和分析問題的復(fù)雜性。為此，選取主要成分分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重。該方法實(shí)質(zhì)上是構(gòu)造原變量的一系列線性組合，使各線性組合在彼此不相關(guān)的前提下盡可能多地反映原變量的信息。

三、城鎮(zhèn)化指數(shù)和資源環(huán)境指數(shù)計(jì)算

本研究運(yùn)用SPSS 16.0進(jìn)行城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行主成分分析。得到城鎮(zhèn)化系統(tǒng)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣，相關(guān)矩陣中大多相關(guān)系數(shù)都大于0.3，指標(biāo)之間具有較高的相關(guān)性。KMO和Bartlett球體檢驗(yàn)結(jié)果表明，KMO為0.807和0.687。Bartlett球體檢驗(yàn)顯著性為0.000，說明這些指標(biāo)較適合做因子分析。然后，利用SSPS16.0軟件求得初始因子載荷矩陣方差貢獻(xiàn)率和累積貢獻(xiàn)率。根據(jù)特征值大于1這一提取主成分的原則，提取最終因子。

本文中城鎮(zhèn)化系統(tǒng)提取的第一主成分的特征值為7.452，方差貢獻(xiàn)率為82.796%；第二主成分的特征值為1.264，方差貢獻(xiàn)率為14.047%，前兩個(gè)主成分能共同解釋原始指標(biāo)的96.843%的變異，比較全面地反映了城鎮(zhèn)化的各個(gè)指標(biāo)，可以充分體現(xiàn)山東省城鎮(zhèn)化的年際變化趨勢(shì)。資源環(huán)境系統(tǒng)提取的第一個(gè)主成分的特征值為7.527，方差貢獻(xiàn)率為83.628%；第二個(gè)主成分的特征值為0.775，方差貢獻(xiàn)率為8.606%；第三個(gè)主成分的特征值是0.399，方差貢獻(xiàn)率為4.429%，這三個(gè)主成分累計(jì)解釋原始指標(biāo)的96.663%的差異，能比較全面地反映資源環(huán)境系統(tǒng)的指標(biāo)總體狀況。

2000—2012年山東省城鎮(zhèn)化系統(tǒng)指數(shù)變化從表1計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出，山東省城鎮(zhèn)化基本變化趨勢(shì)是上升的，只有在2002—2003年間出現(xiàn)了短暫的下降，在2000—2004年間緩慢上升趨勢(shì)，2004—2012年間出現(xiàn)了平穩(wěn)的較大幅度的上升。

2000—2012年山東省資源環(huán)境系統(tǒng)指數(shù)變化從表1計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出，山東省資源環(huán)境系統(tǒng)指數(shù)呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢(shì)，在2000—2002年間呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，在經(jīng)過2002—2003年間低位平穩(wěn)后，2004年開始逐漸步入曲折上升通道，尤其在2007—2008年和2009—2012年間走出了快速的平穩(wěn)上升趨勢(shì)。

四、山東省城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境協(xié)調(diào)性分析