山東省城市發(fā)展質(zhì)量差異與變化趨勢研究

周慧敏 王成新 劉婕 于尚坤 孫冰

[提要] 本文利用相關(guān)數(shù)據(jù)，選取人均GDP、人均科學(xué)事業(yè)教育支出和生活垃圾處理率等18項指標，構(gòu)建城市發(fā)展質(zhì)量指標體系，運用熵權(quán)法測度城市發(fā)展質(zhì)量綜合得分，采用空間分析、標準差、變異系數(shù)和R/S分析法，對山東省各地市城市發(fā)展質(zhì)量時空特征和變化趨勢進行分析，并得出相關(guān)結(jié)果。

關(guān)鍵詞：城市發(fā)展質(zhì)量；地區(qū)差異；變化趨勢；山東

本文為國家自然科學(xué)基金項目：“高速交通對城市空間結(jié)構(gòu)演變的影響與優(yōu)化研究”（項目編號：41371170）；山東省研究生教育創(chuàng)新計劃項目（項目編號：SDYC15041）資助；通訊作者：王成新

中圖分類號：F127 文獻標識碼：A

收錄日期：2018年7月4日

一、引言

改革開放以來，中國城鎮(zhèn)化水平以每年1.01%的速度增長，城鎮(zhèn)化率由1978年的17.92%上升到2017年的58.52%。但片面的提高城鎮(zhèn)化率導(dǎo)致城市發(fā)展質(zhì)量不高，帶來了城市環(huán)境污染、城市交通擁擠和城市居民幸福指數(shù)降低等一系列問題。處理好城市發(fā)展過程中“質(zhì)”和“量”的問題，在提高城市發(fā)展速度的同時也要考慮城市發(fā)展質(zhì)量，使得兩者能夠相互協(xié)調(diào)，相互統(tǒng)一。目前，學(xué)者對于城市發(fā)展質(zhì)量的研究主要集中在城市發(fā)展質(zhì)量內(nèi)涵、指標體系的構(gòu)建、影響因素研究上。在研究內(nèi)涵上，目前尚未有明確定義，學(xué)者多從自己的研究背景出發(fā)闡述城市發(fā)展質(zhì)量的含義。因為城市發(fā)展質(zhì)量內(nèi)涵的不確定性，依據(jù)“五位一體”、綠色發(fā)展、健康經(jīng)濟和以人為本等理念構(gòu)建指標體系來評價城市發(fā)展質(zhì)量的高低也是當前學(xué)者們研究的方向之一。在研究尺度上，學(xué)者多從大尺度和中尺度出發(fā)綜合評價城市發(fā)展質(zhì)量。如王德利等基于對城市化質(zhì)量的測度，判定改革開放以來中國城市化發(fā)展速度及2008年省際城市化發(fā)展速度的適度性。近年來，以城市群為研究對象探究城市發(fā)展質(zhì)量也逐漸興起。馬靜等人利用長江中游城市群地級市相關(guān)數(shù)據(jù)，揭示了城市群內(nèi)部城市發(fā)展質(zhì)量的協(xié)調(diào)程度，并對提高城市發(fā)展質(zhì)量提出了可行性建議。同時，也有學(xué)者從人口、社會、經(jīng)濟、環(huán)境和教育等方面探究影響城市發(fā)展質(zhì)量的因素。研究方法上主要有熵權(quán)法、聚類分析、空間自相關(guān)、耦合協(xié)調(diào)模型等計量分析法。

綜上所述，學(xué)者對城市發(fā)展質(zhì)量的研究成果頗多，研究視角也呈現(xiàn)出多樣化。但是在指標構(gòu)建上多與從特定的理念相結(jié)合，難以全面體現(xiàn)城市發(fā)展質(zhì)量的現(xiàn)狀。同時在研究方法上，往往僅用一兩種方法研究，缺乏多種方法的融合，難以科學(xué)地綜合測評城市發(fā)展質(zhì)量。本研究從經(jīng)濟、社會和生態(tài)三個子系統(tǒng)出發(fā)，選取人均GDP、人均科學(xué)事業(yè)教育支出和生活垃圾處理率等18項指標，構(gòu)建評價城市發(fā)展質(zhì)量的綜合指標體系。依據(jù)測評得分，結(jié)合空間分析、標準差、變異系數(shù)和R/S分析法對各地市城市發(fā)展質(zhì)量時空特征和變化趨勢進行分析。

二、研究區(qū)概況與研究方法

（一）研究區(qū)概況。山東省東臨黃海和渤海，西接黃淮海平原，人口眾多，是典型的半島大省。2016年山東省城市化率達到59.17%，與2000年相比提高了32.39%。但是，由于省內(nèi)自然條件和歷史因素的影響，就17地市的發(fā)展來說，各地市之間經(jīng)濟社會發(fā)展存在較大差距。如青島市、煙臺市和威海市等東部城市，其2016年城市化率均超過66%（青島市為83.19%，煙臺市為66.93%，威海市為71.62%），它們憑借其天然的沿海優(yōu)勢，在對外貿(mào)易中優(yōu)勢突出；同時，良好的開放環(huán)境使得城市的開放性和包容性增強，加之近海城市環(huán)境好，吸引了一大批優(yōu)秀人才。濟南市、淄博市和東營市的2016年城市化率均超過70%（濟南市為79.39%、淄博市為74.90%、東營市為73.72%），作為山東省的工業(yè)城市，其擁有良好的城市發(fā)展基礎(chǔ)，勞動力人口大量集聚，城市基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施齊全，城市發(fā)展良好。聊城市、菏澤市、濟寧市等魯西地市，2016年城市化率在53%以下，低于全省平均水平。由于城市歷史發(fā)展和地形因素影響，城市發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展水平低、開放性差。

（二）研究方法

1、熵權(quán)法：本研究在綜合多種指標權(quán)重確定方法的基礎(chǔ)之上，最終選擇采用熵權(quán)法確定指標權(quán)重并計算城市質(zhì)量的綜合得分。計算步驟依次為無綱量化——確定信息熵——計算指標權(quán)重——計算綜合得分，具體公式如下：

其中，m為指標數(shù)，m=1，2，3…；n為年數(shù)，n=1，2，3…。當bij為無綱量化后的值，當指標為正向指標時，?。?）式中的bij值；當指標為負向指標時，取（1）式中的bij值。

2、R/S分析法：R/S分析主要用于分析和預(yù)測復(fù)雜的自然和社會時間序列中隱含的趨勢，并以此來預(yù)測未來的發(fā)展趨勢?；静襟E如下：將重新標度的序列？子；計算標準差S（t）；計算極差R（t）；將R（t）/S（t）比作為因變量，？子作為自變量擬合冪指數(shù)，得Hurst指數(shù)。具體公式如下：

Rt=22H-1-1

當H=0.5時，時間序列反映的事物變化率沒有“記憶”；當H≠1/2時，我們說時間序列的變化率具有長程記憶性。當H>0.5時，Rt>0，表明時間序列差分的自相關(guān)系數(shù)大于0，即時間序列的變化前后正相關(guān)，這種序列具有持久性，表明過去的一個增量意味著未來的一個增量，過去的一個減量意味著未來的一個減量。當H<0.5時，Rt<0，表明時間序列差分的自相關(guān)系數(shù)小于0，即時間序列的變化前后負相關(guān)，這種序列具有反持久性，過去的一個增量意味著未來的一個增量，過去的一個減量意味著未來的一個減量。

3、標準差和變異系數(shù)：標準差（S）和變異系數(shù)（v）可以用來測度區(qū)域的絕對差距和相對差距，數(shù)值越大，代表差距越大。

其中，k為城市數(shù)量，？琢=1，2，3…。C？琢為？琢城市，c均為k個城市發(fā)展質(zhì)量水平的均值。

（三）數(shù)據(jù)來源。本研究的數(shù)據(jù)選自2006～2017年《中國城市統(tǒng)計年鑒》。本研究將城市發(fā)展質(zhì)量系統(tǒng)分為經(jīng)濟、社會和生態(tài)等三個子系統(tǒng)，在綜合了多位學(xué)者的研究之后，本研究最終選取人均GDP、人均科學(xué)事業(yè)教育支出和生活垃圾處理率等18個指標作為衡量城市發(fā)展質(zhì)量的主要指標。（表1）

三、城市發(fā)展質(zhì)量時空特征分析

（一）時間特征分析。2005～2016年來各城市發(fā)展質(zhì)量水平不斷上升。2016年，17城市平均城市發(fā)展質(zhì)量指數(shù)為1.591，與2005年相比增長提高16.41%。在增長速度上，除臨沂市外，山東省城市發(fā)展質(zhì)量年均增長率均在1%以上，各城市的城市發(fā)展質(zhì)量水平不斷提高。臨沂市年均增長率最低為0.86%；萊蕪市年均增長率最高為1.68%。同時，濟南市、青島市、淄博市和煙臺市的年均增長率均在1.5%以上，這些城市本身的城市發(fā)展質(zhì)量基礎(chǔ)較高，加之城市不斷進行產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、城市環(huán)境治理和提高社會福利水平，城市發(fā)展質(zhì)量提高迅猛。

（二）空間格局及差異演變分析。本文選取2005年、2010年和2016年三個截面，利用地理信息技術(shù)探究山東省城市發(fā)展質(zhì)量水平的空間分布特征。依據(jù)各城市發(fā)展質(zhì)量得分，本文將城市發(fā)展質(zhì)量劃分為低發(fā)展質(zhì)量水平（<1.3）、中等質(zhì)量發(fā)展水平（1.3～1.45）、較高發(fā)展質(zhì)量水平（1.45～1.6）和高質(zhì)量發(fā)展水平（>1.6）。2005年，多數(shù)城市的城市發(fā)展質(zhì)量處于中等水平，僅有東營市、濟南市、青島市和威海市4個城市發(fā)展質(zhì)量處于較高水平；萊蕪市、濱州市、聊城市和濱州市城市發(fā)質(zhì)量處于低發(fā)展水平。2010年，較高城市發(fā)展質(zhì)量水平的城市數(shù)量增至9個，還有8個城市處于中等城市發(fā)展質(zhì)量水平。2016年，東營市、淄博市、濟南市、青島市、煙臺市和威海市的城市發(fā)展質(zhì)量水平已經(jīng)處于高發(fā)展行列，剩余11個城市的城市發(fā)展質(zhì)量也全部處于較高水平。（圖1）

從空間分布來看，山東省已經(jīng)形成以青島市和濟南市為“雙核心”的城市高發(fā)展質(zhì)量分布格局。濟南市作為省會城市擁有天然的政府優(yōu)惠政策；同時，濟南市的文化教育事業(yè)發(fā)達，擁有大量的高科技人才，為提高城市發(fā)展質(zhì)量注入了活力。青島市憑借自己的港口優(yōu)勢，對外貿(mào)易發(fā)達，可以及時地獲取世界先進的信息源，城市具有較高的“靈敏性”；此外，“海爾”、“青島啤酒”和“海信”等大型企業(yè)也為青島市帶來了可觀的經(jīng)濟收益，提高了城市發(fā)展質(zhì)量水平。（圖2）

用標準差和變異系數(shù)測度的山東省城市發(fā)展質(zhì)量的絕對差距和相對差距變化趨勢呈現(xiàn)出一致性。與2005年相比，2016年標準差提高48.21%，變異系數(shù)提高27.31%，山東省各地市城市發(fā)展質(zhì)量的絕對差距比相對差距增長快，說明山東省城市發(fā)展質(zhì)量的“兩極化”特點進一步突出。具體來看，變化趨勢大致可以分為三個階段：2005～2007年，山東省城市發(fā)展質(zhì)量的絕對差距和相對差距在急速下降，年變化率分別為-10.14%和-11.01%，說明在這一時期內(nèi)，山東省各地市城市發(fā)展質(zhì)量差距在不斷縮?。?008～2014年，山東省城市發(fā)展質(zhì)量的絕對差距和相對差距加速上升，年變化率分別為11.78%和9.86%，反映了山東省各地市城市發(fā)展質(zhì)量差距在不斷擴大，地區(qū)差異開始凸顯；2015～2016年，山東省各地市的城市發(fā)展質(zhì)量絕對差距和相對差距有小幅降低，年變化率為-1.47%和-1.94%，反映了山東省各地市城市發(fā)展質(zhì)量差距有小幅減少。

四、城市發(fā)展質(zhì)量水平趨勢預(yù)測分析

根據(jù)R/S結(jié)果顯示，山東省各地市城市發(fā)展質(zhì)量水平呈現(xiàn)出反持續(xù)性和持續(xù)性的分布差異。其中，濟南市、聊城市、濟寧市、泰安市和威海市的Hurst指數(shù)大于0.5，且Rt小于0，說明這5個城市發(fā)展質(zhì)量水平與時間序列變化前后呈負相關(guān)，綜合考慮2005～2016年這些地市的城市發(fā)展質(zhì)量，可以得出在2016年之后這些城市的城市發(fā)展質(zhì)量將有下降的趨勢。青島市、煙臺市、淄博市、濰坊市和東營市等12個城市的Hurst指數(shù)大于0.5且Rt大于0，說明這12個城市發(fā)展質(zhì)量水平與時間序列變化前后呈正相關(guān)，綜合考慮2005～2016年這些地市的城市發(fā)展質(zhì)量，可以得出在2016年之后這些城市的城市發(fā)展質(zhì)量將會繼續(xù)提高，城市發(fā)展愈來愈好。（表2）

以濟南市和青島市城市發(fā)展質(zhì)量的R/S變化圖為例，探究其城市發(fā)展質(zhì)量的變化趨勢。在散點圖中添加乘冪趨勢線后擬合優(yōu)度R2分別為0.9448和0.9282，說明R/S分析可以有效地顯示濟南市和青島市的城市發(fā)展質(zhì)量的變化趨勢。濟南市的Hurst指數(shù)為0.38<0.5，Rt<0，反映了濟南市的城市發(fā)展質(zhì)量變化趨勢具有反持續(xù)性，結(jié)合2005～2016年濟南市城市發(fā)展質(zhì)量是不斷提高的發(fā)展結(jié)果來看，未來濟南市的城市發(fā)展質(zhì)量將呈現(xiàn)下降的趨勢。濟南市位于省內(nèi)中部地區(qū)，城市發(fā)展具有歷史的“保守性”，與其他城市相比優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)并不突出；加之其特殊地形，城市環(huán)境質(zhì)量遠低于東部沿海城市，對人才的吸引力較弱，城市發(fā)展活力和潛力降低。青島市的城市發(fā)展質(zhì)量的R/S變化圖顯示，青島市的Hurst指數(shù)為0.9347>0.5，Rt>0，反映了青島市的城市發(fā)展質(zhì)量變化趨勢具有持續(xù)性，結(jié)合2005～2016年濟南市城市發(fā)展質(zhì)量是不斷提高的發(fā)展結(jié)果來看，未來青島市的城市發(fā)展質(zhì)量將繼續(xù)提高。青島位于山東省東部沿海城市，城市開放性和包容性較強，為青島市的大型企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件；同時，海濱城市環(huán)境良好，適宜居住，吸引了一大批優(yōu)秀人才，增強了城市創(chuàng)新力，為城市發(fā)展注入了新的生機與活力。（圖3、圖4）

五、結(jié)論

本文以山東省17地市為研究對象，利用2005～2016年數(shù)據(jù)選取18個相關(guān)指標計算城市發(fā)展質(zhì)量綜合得分，并在此基礎(chǔ)上進行時空特征分析和變化趨勢研究，結(jié)論如下：（1）從時間尺度來看，2005～2016年山東省各地市城市發(fā)展質(zhì)量水平不斷提高。在增長速度上，除臨沂市外，山東省城市發(fā)展質(zhì)量年均增長率均在1%以上；（2）在空間格局分布上，已形成以青島市和濟南市為雙核心的城市高發(fā)展質(zhì)量分布格局。從標準差和變異系數(shù)測度的山東省城市發(fā)展質(zhì)量空間差異演變結(jié)果來看，2005～2016年標準差提高48.21%，變異系數(shù)提高27.31%，兩者變化趨勢呈現(xiàn)出一致性?？傮w上山東省城市發(fā)展質(zhì)量水平地區(qū)差異不斷增大，城市發(fā)展質(zhì)量不均衡性特點突出；（3）R/S分析結(jié)果顯示，各地市的城市發(fā)展質(zhì)量水平在時間變化趨勢上呈現(xiàn)出地區(qū)差異。山東省有5個城市發(fā)展質(zhì)量具有反持續(xù)性特點；有12個城市發(fā)展質(zhì)量具有持續(xù)性特點。以濟南市和青島市為例分析兩城市的R/S變化圖，結(jié)果顯示未來濟南市的城市發(fā)展質(zhì)量將呈現(xiàn)下降趨勢，青島市的城市發(fā)展質(zhì)量將繼續(xù)提高。

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