中國建成區(qū)綠地率區(qū)域差異收斂性的多尺度分析

劉志強， 李彤杉， 王俊帝，2

（1.蘇州科技大學(xué) 建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，江蘇 蘇州215011；2.蘇州科技大學(xué) 天平學(xué)院，江蘇 蘇州215011）

改革開放以來，伴隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的持續(xù)推進，作為衡量城市綠地建設(shè)水平重要指標(biāo)的建成區(qū)綠地率也得到較大幅度提升，但其在不同尺度間均存在顯著的區(qū)域差異。從短期來看，我國建成區(qū)綠地率區(qū)域差異的存在不可避免；從長期看，其區(qū)域差異是否會隨著時間推移而出現(xiàn)收斂現(xiàn)象？是否存在低建成區(qū)綠地率區(qū)域的“追趕效應(yīng)”？從理論上講，高建成區(qū)綠地率區(qū)域由于受到土地資源等制約，進一步提升將受到限制，而低建成區(qū)綠地率區(qū)域的后發(fā)優(yōu)勢將逐步強化，其追趕機會將逐漸增多，應(yīng)呈現(xiàn)收斂態(tài)勢[1]。如果建成區(qū)綠地率區(qū)域差異存在收斂的趨勢，那么不同尺度上的收斂特征是否一致？收斂速度又受什么因素決定？解答以上問題，對于精確掌握建成區(qū)綠地率的演變特征，科學(xué)制定差異化區(qū)域城市綠地提升政策具有一定的指導(dǎo)意義。

目前，我國學(xué)者對城市綠地建設(shè)水平區(qū)域差異，已開展了相關(guān)研究并取得了豐碩成果。韓旭等[2]以省為單元對建成區(qū)綠地率等指標(biāo)進行差異度量及水平分類，并探究其分布規(guī)律與成因。伍伯妍等[3]、葉駿驊[4]分別以地級及以上城市、?。ㄊ?、自治區(qū)）為研究區(qū)域，探析城市綠地水平的影響機制。劉志強等[5]以我國“四大地區(qū)”為研究區(qū)域，運用錫爾系數(shù)進行建成區(qū)綠地率的差異測算和構(gòu)成分解。綜觀現(xiàn)有研究，從研究內(nèi)容上看，側(cè)重于探究我國城市綠地建設(shè)水平相關(guān)指標(biāo)區(qū)域差異的度量及類型劃分、差異分解及影響機制分析，而對區(qū)域差異的預(yù)測及判斷其未來發(fā)展趨勢方面的研究鮮有涉及；從研究區(qū)域上看，多固化于四大地區(qū)或不同行政區(qū)劃等較為傳統(tǒng)的區(qū)域劃分方式。

當(dāng)前，我國正處于新型城鎮(zhèn)化全面推進之際，建成區(qū)綠地率的提升是城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。考察我國建成區(qū)綠地率區(qū)域差異的斂散性，正確判斷不同尺度區(qū)域差異的走勢，是實現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化推進城市綠地建設(shè)目標(biāo)的前提條件。鑒于此，本文基于“收斂性”的視角出發(fā)，從我國總體、七大地區(qū)及城市群等3個尺度來探究建成區(qū)綠地率區(qū)域差異的發(fā)展趨勢，以期為觀察、衡量和研究建成區(qū)綠地率區(qū)域差異提供新的研究視角和方法，為制定科學(xué)合理的城市綠地區(qū)域發(fā)展政策和逐步解決區(qū)域差異提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究尺度、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究尺度

本文以2016年底中國大陸617個建制市為研究區(qū)域[6]，劃分為我國總體、七大地區(qū)及城市群3個尺度進行收斂性分析，七大地區(qū)、城市群劃分情況如下。

1.1.1 七大地區(qū)

由于我國疆域遼闊、地形復(fù)雜，形成特征各異的地理分區(qū)，不同地理特征對建成區(qū)綠地率區(qū)域差異具顯著影響，故以地理分區(qū)作為研究區(qū)域具有較大實踐意義。本文參照中國城市地理分區(qū)分類方式，將617個建制市劃分為華北、東北、華東、華中、華南、西南、西北（見表1）[7]共七大地區(qū)。

表1 我國七大地區(qū)及其城市一覽表

1.1.2 城市群

城市群是指在特定的區(qū)域范圍內(nèi)云集相當(dāng)數(shù)量的不同性質(zhì)、類型和等級規(guī)模的城市，以一個或兩個特大城市為中心，依托一定的自然環(huán)境和交通條件，城市之間的內(nèi)在聯(lián)系不斷加強，共同構(gòu)成一個相對完整的城市“集合體”[8]。城市群是我國主體功能區(qū)劃中的重點和優(yōu)先開發(fā)區(qū)，是國家參與全球競爭與國際分工的全新地域單元，是“一帶一路”建設(shè)的主戰(zhàn)場，也是推進新型城鎮(zhèn)化、現(xiàn)代化的主體形態(tài)[9]。城市群作為中國未來發(fā)展格局中最具活力和潛力的核心地區(qū)，須重視城市綠地建設(shè)，并對全國城市綠地建設(shè)發(fā)揮輻射帶動作用。因此，分析城市群建成區(qū)綠地率區(qū)域差異的收斂、預(yù)測發(fā)展趨勢具有重要的現(xiàn)實意義，故選取16個城市群作為第三個研究尺度（見表2[10]）。

表2 我國16個城市群及其城市一覽表

1.2 研究時段及數(shù)據(jù)來源

以1996—2016年為研究時段，數(shù)據(jù)來源《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年報》（1996—2005年）、《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》（2006—2016年）。

1.3 研究方法

首先，對各尺度建成區(qū)綠地率做絕對收斂檢驗，分析各尺度建成區(qū)綠地率差異是否會隨著時間推移而下降；然后再做條件檢驗，分析建成區(qū)綠地率各尺度區(qū)域差異是否會根據(jù)各自特定條件收斂。

絕對β收斂與σ收斂均屬于絕對收斂[11]。σ收斂是根據(jù)區(qū)域建成區(qū)綠地率變異系數(shù)的演變趨勢來判斷是否收斂，當(dāng)變異系數(shù)隨時間推移而出現(xiàn)下降趨勢時表明存在σ收斂；絕對β收斂假設(shè)不同區(qū)域之間具有相同的綠地基礎(chǔ)條件，最終收斂于相同的增長速度和增長水平。條件β收斂指各區(qū)域在不同的綠地發(fā)展條件下，會達(dá)到自身的穩(wěn)態(tài)水平。絕對β收斂與σ收斂間存在密切聯(lián)系，絕對β收斂是增長速率收斂，而σ收斂是水平量收斂，絕對β收斂是σ收斂的必要不充分條件[11]。

1.3.1σ收斂

式中，CV表示某區(qū)域建成區(qū)綠地率的變異系數(shù)值，S、AD分別表示該區(qū)域城市組建成區(qū)綠地率的標(biāo)準(zhǔn)差、平均值。

1.3.2 絕對β收斂[12]

式中，EEi，t、EEi，t+1分別為第t年和t+1年， 第i個區(qū)域的建成區(qū)綠地率值；α為常數(shù)截距項；β為系數(shù)項，β=-（1-e-ηT）/T,其中，η 為收斂速度；εi，t為誤差項。

1.3.3 條件β收斂

條件β收斂是在絕對β收斂檢驗公式的基礎(chǔ)上，進一步加入影響建成區(qū)綠地率的控制變量，以檢驗是否存在條件收斂。公式[12]如下：

式中，λj為第j個控制變量Xi，t的回歸系數(shù)。文中選擇以下3個變量代入式（3）中，以分析各控制變量對建成區(qū)綠地率是否具有影響作用。（1）從社會發(fā)展看，主要考慮城市土地城鎮(zhèn)化狀況，以建成區(qū)面積指標(biāo)（lnm）表征；（2）從經(jīng)濟發(fā)展看，主要考慮政府財政對城市綠地發(fā)展的扶持力度，以園林固定資產(chǎn)投資指標(biāo)（lny）表征；（3）從基礎(chǔ)設(shè)施看，主要考慮城市基礎(chǔ)設(shè)施水平，以人均道路面積指標(biāo)（lnr）表征。公式[12]如下

式中，λ1、λ2、λ3分別代表建成區(qū)面積、園林固定資產(chǎn)投資、人均道路面積的回歸系數(shù)。

2 我國總體、七大地區(qū)建成區(qū)綠地率區(qū)域差異收斂性的實證分析

2.1 我國總體、七大地區(qū)σ收斂均不顯著

（1）由圖1可見，我國總體及七大地區(qū)的CV在1996—2016年雖呈現(xiàn)一定程度的縮小，但總體而言不存在σ收斂。（2）從區(qū)域差異狀況看，20來華北、華東、華中、西南CV降速較快，而西北、東北降速較慢。2016年我國及七大地區(qū)CV由小到大排序為：華東＜華北＜華中＜西南＜我國總體＜華南＜西北＜東北。反映出華東、華北、華中、西南地區(qū)較西北、東北市域間建成區(qū)綠地率差異較小，在一定程度上說明因各區(qū)域城市社會、經(jīng)濟和自然條件迥異，其建成區(qū)綠地率水平具有差異性。

圖1 我國總體及七大地區(qū)建成區(qū)綠地率變異系數(shù)（CV）變化趨勢（1996—2016年）

2.2 我國總體、七大地區(qū)呈一定的絕對β收斂態(tài)勢

σ收斂僅用于驗證建成區(qū)綠地率區(qū)域發(fā)展水平上的趨同，無法驗證建成區(qū)綠地率較低的區(qū)域是否比建成區(qū)綠地率較高的區(qū)域具更快的增速，即是否存在“追趕效應(yīng)”，故下文采用絕對β收斂進一步驗證。由表3可知，我國總體、七大地區(qū)的β值均為負(fù)，且在1%水平條件下顯著，說明其建成區(qū)綠地率區(qū)域差異存在絕對β收斂趨勢。反映出建成區(qū)綠地率較低的區(qū)域具有一定后發(fā)潛力，通過“追趕”縮小區(qū)域差異。

2.3 我國總體、七大地區(qū)具有顯著條件β收斂

由表4可得，β估計值在加入建成區(qū)面積、園林固定資產(chǎn)投資、人均道路面積等控制變量之后，我國總體及七大地區(qū)的條件β值均在1%的顯著性水平下為負(fù)值，表明建成區(qū)綠地率在我國總體及七大地區(qū)均存在條件收斂。同時，條件β收斂較絕對β收斂模型擬合度、F值顯著提升，表明我國總體、七大地區(qū)建成區(qū)綠地率區(qū)域差異發(fā)展態(tài)勢更符合條件β收斂，反映出城市綠地發(fā)展條件對建成區(qū)綠地率具重要影響作用。我國總體、七大地區(qū)均同時具有一定程度的絕對收斂、顯著的條件收斂，說明我國建成區(qū)綠地率空間差異盡管呈縮小態(tài)勢，但區(qū)域間的差異較為穩(wěn)固。

就控制變量對建成區(qū)綠地率變化的影響而言，我國總體及七大地區(qū)的建成區(qū)面積、園林固定資產(chǎn)投資、人均道路面積均為正值，且絕大多數(shù)通過顯著性檢驗，表明3個指標(biāo)的擴大對建成區(qū)綠地率提升具較為顯著的促進作用，并使不同區(qū)域收斂于各自穩(wěn)態(tài)。（1）從lnm看，我國總體、華北、華中、西北建成區(qū)面積與建成區(qū)綠地率的正向相關(guān)性比華東、華南更顯著。表明我國總體、華北、華中、西北較華東、華南而言，建成區(qū)綠地率主要依托建成區(qū)面積的擴大而增長，進而推動區(qū)域差異趨同化。（2）從lny看，我國總體及六大地區(qū)（華南除外）均表明園林固定資產(chǎn)投資的提升對區(qū)域差異縮小具促進作用，說明政府對城市綠地的財政投入、重視程度的重要性。（3）從lnr看，我國總體、七大地區(qū)人均道路面積與建成區(qū)綠地率的提升及收斂均呈正相關(guān)關(guān)系，其作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的表征指標(biāo)，反映出城市發(fā)展水平對建成區(qū)綠地率區(qū)域差異的趨同帶動作用。

表3 我國、七大地區(qū)絕對β收斂分析（1996—2016年）

表4 我國及七大地區(qū)條件β收斂分析結(jié)果一覽表（1996—2016年）

3 城市群建成區(qū)綠地率區(qū)域差異收斂性的實證分析

3.1 城市群σ收斂不顯著

由表5可見，除蘭州西寧呈發(fā)散趨勢外，其他城市群CV下降態(tài)勢較為緩慢且具有波動性，σ收斂不顯著。蘭州西寧城市群因其內(nèi)城市社會經(jīng)濟水平、自然地理條件差異較大等因素，其CV在1996—2016年間處于波動中略擴大狀態(tài)。從區(qū)域差異上看：2016年，海峽西岸、烏魯木齊CV＜0.03，顯著低于其他城市群。哈長、北部灣、遼中南CV均＞0.2，處于高值地位，表明城市群內(nèi)各建制市建成區(qū)綠地率區(qū)域差異度較大，主要是由于個別城市建成區(qū)綠地率較低造成的。城市群間地理區(qū)位相近，因而造成差異的原因與社會經(jīng)濟基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)呈較大關(guān)聯(lián)性。

表5 16個城市群建成區(qū)綠地率變異系數(shù)（CV）（1996—2016年）

3.2 城市群呈一定的絕對β收斂態(tài)勢

由表6可見，城市群模型整體在10%以下顯著性水平通過F檢驗，且β值均為負(fù)并在1%水平條件下顯著，表明各城市群建成區(qū)綠地率區(qū)域差異均存在絕對β收斂趨勢，反映出在假設(shè)各城市具相同發(fā)展條件情況下，建成區(qū)綠地率較低的城市將具較高增長率，最終與群內(nèi)建成區(qū)綠地率較高的城市收斂于同一穩(wěn)態(tài)。這與城市群內(nèi)具相近的自然條件、城市群統(tǒng)籌發(fā)展政策等優(yōu)勢條件有較大相關(guān)性，其推動城市群內(nèi)建成區(qū)綠地率較低的城市發(fā)揮其“追趕效應(yīng)”，使其建成區(qū)綠地率快速提升、區(qū)域差異不斷收斂。

表6 16個城市群絕對β收斂分析結(jié)果一覽表（1996—2016年）

3.3 城市群呈顯著條件β收斂態(tài)勢，控制變量影響作用不盡相同

16個城市群條件β值均在1%的顯著性水平下為負(fù)值，表明具有條件β收斂，說明控制變量對建成區(qū)綠地率具明顯影響作用。同時，模型擬合度較絕對β收斂明顯提升，表明條件β收斂更為顯著，各城市群最終會收斂于各自的穩(wěn)態(tài)，且區(qū)域差異將長期存在，需依據(jù)各控制變量進行調(diào)控（見表7）。

各控制變量對建成區(qū)綠地率影響具較大差異。（1）就lnm而言，其測試值＞lny、lnr，表明其提升對建成區(qū)綠地率收斂具更顯著的推動作用，反映出建成區(qū)綠地率主要依托建成區(qū)面積擴大而增長。（2）就lny而言，顯著性水平通過1%的城市群較少，表明城市群園林固定資產(chǎn)投資與建成區(qū)綠地率之間的關(guān)系不夠顯著，造成原因可能與資金是否用于建成區(qū)綠地率的提升等因素有關(guān)。（3）就lnr而言，大多數(shù)城市群測試值通過顯著性檢驗且為正值，表明人均道路面積與建成區(qū)綠地率的正向發(fā)展關(guān)系，說明城市群基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與完善在一定程度上可帶動城市綠地的發(fā)展，進而增進城市群建成區(qū)綠地率的趨同性。

表7 16個城市群條件β收斂分析結(jié)果一覽表（1996—2016年）

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

采用絕對收斂考察1996—2016年我國總體、七大地區(qū)及16個城市群3個尺度建成區(qū)綠地率的斂散性，并對影響建成區(qū)綠地率的建成區(qū)面積、園林固定資產(chǎn)投資、人均道路面積共3個控制變量進行了條件β收斂的檢驗，主要結(jié)論如下：

（1）從我國總體、七大地區(qū)尺度看，不存在σ收斂態(tài)勢，且區(qū)域差異較為顯著；具有一定絕對β收斂態(tài)勢，建成區(qū)綠地率較低的區(qū)域具有后發(fā)趨勢，“追趕”效應(yīng)使區(qū)域差異在一定程度上縮小，但模型擬合度較低，收斂于相同穩(wěn)態(tài)趨勢不顯著；條件β收斂較絕對β收斂顯著性、擬合度明顯提升，是我國總體、七大地區(qū)建成區(qū)綠地率區(qū)域差異的發(fā)展趨勢所在，控制變量對其區(qū)域差異的收斂具有顯著正向帶動作用。

（2）從城市群尺度看，城市群σ收斂呈不顯著態(tài)勢，表明各城市群建成區(qū)綠地率的區(qū)域差異雖有所下降但將長期存在；各城市群具有一定絕對β收斂趨勢，但模型擬合度較低；條件收斂趨勢顯著，表明控制變量對建成區(qū)綠地率具顯著影響作用，且不同控制變量對不同尺度的影響作用各異，建成區(qū)面積對建成區(qū)綠地率影響最大、園林固定資產(chǎn)投資影響最小。

（3）綜合收斂分析表明，我國建成區(qū)綠地率區(qū)域差異隨時間推移而呈現(xiàn)一定程度縮小，但各區(qū)域不會收斂于相同水平，區(qū)域差異仍長期存在，各區(qū)域最終將會收斂于各自穩(wěn)態(tài)。控制變量對建成區(qū)綠地率區(qū)域差異的收斂具有顯著作用，且不同控制變量對建成區(qū)綠地率提升的影響作用也不盡相同，需利用控制變量進行調(diào)控，以縮小區(qū)域差異。

4.2 建議

4.2.1 發(fā)揮“追趕效應(yīng)”，縮小區(qū)域差異

各尺度建成區(qū)綠地率的演變均具有一定“追趕效應(yīng)”，建成區(qū)綠地率較低的區(qū)域具有一定發(fā)展?jié)摿?，可“追趕”縮小與建成區(qū)綠地率較高區(qū)域的差距。各尺度應(yīng)利用這一趨勢加強城市綠地建設(shè)，尤其是建成區(qū)綠地率較低的區(qū)域需充分發(fā)掘社會、經(jīng)濟發(fā)展及環(huán)境設(shè)施改善對建成區(qū)綠地率提升的促進作用[13]。利用建成區(qū)面積擴張帶動城市綠地面積的增長；通過經(jīng)濟提升增大對園林固定資產(chǎn)投資程度，為城市綠地建設(shè)、優(yōu)化提供更為充足的資金支持；以改善城市環(huán)境設(shè)施促進城市綠地建設(shè)，發(fā)揮“追趕效應(yīng)”，促進本區(qū)域建成區(qū)綠地率提升[14]。

4.2.2 打破行政界線，發(fā)揮相互帶動作用

建成區(qū)綠地率的提升在各尺度內(nèi)具有一定輻射及帶動作用。因此在進行調(diào)控時應(yīng)合理利用這一規(guī)律，打破行政界線，加強區(qū)域間交流與先進區(qū)域示范作用，共享政策、資源等發(fā)展條件，促進區(qū)域差異的縮小[15]。

（1）高水平城市繼續(xù)發(fā)掘潛力，增強區(qū)域內(nèi)部輻射作用。城市綠地建設(shè)向“存量式”發(fā)展，利用先進科技在建成區(qū)有限面積進行多層次綠化、拓展綠地面積。同時發(fā)揮區(qū)域間帶動效應(yīng)，通過輻射作用促進本區(qū)域建成區(qū)綠地率較低城市不斷提升，增進區(qū)域收斂態(tài)勢。打破行政界線，側(cè)重對“低洼”城市的扶持力度，以實現(xiàn)城市群建成區(qū)綠地率的均衡發(fā)展。

（2）充分利用區(qū)域間帶動效應(yīng)，增進空間趨同。例如，從地區(qū)尺度而言，對華中、西北、西南趨同性較低的地區(qū)，應(yīng)加強對其示范帶動作用，提升城市綠地建設(shè)重視度與建設(shè)經(jīng)驗[16]。注重于區(qū)域間的交流與合作，通過發(fā)達(dá)區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，逐步轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、促進社會發(fā)展，不斷改善城市綠地發(fā)展條件，進而使建成區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的改善，提升建成區(qū)綠地率[17]。

4.2.3 因地制宜實行差異化調(diào)控策略

（1）各區(qū)域因基礎(chǔ)發(fā)展條件的不同最終將收斂于自身情況的穩(wěn)態(tài)水平，應(yīng)遵循客觀規(guī)律，進行差別化城市綠地建設(shè)。例如，西南、西北的綠地發(fā)展條件、建成區(qū)綠地率收斂性劣于華東、華南，主要原因由于華東、華北地區(qū)內(nèi)自然條件、社會發(fā)展情況較為相近，為其建成區(qū)綠地率區(qū)域差異的收斂帶來有利條件，而西北、東北地區(qū)綠地發(fā)展基礎(chǔ)差異度較大，在一定程度上形成了收斂阻力。故在進行宏觀調(diào)控時需加大政策上對西南、西北地區(qū)的扶持力度，同時考慮其自然地理特征，制定與華東、華南差異化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）不同綠地發(fā)展條件對各尺度建成區(qū)綠地率的影響作用大小不同，需根據(jù)各尺度、各區(qū)域具體情況，制定差異化措施，進而增強調(diào)控有效性[18]。例如，我國總體、七大地區(qū)3個控制變量對建成區(qū)綠地率提升具較為顯著的促進作用，而城市群建成區(qū)面積對其建成區(qū)綠地率的影響最顯著，可進行差異化尺度調(diào)控，有效提升建成區(qū)綠地率。