區(qū)域城市協(xié)同發(fā)展測度及影響機制
——基于山東的實證分析

王雨楓

一、引 言

城鎮(zhèn)化是現(xiàn)代化的重要路徑，其表現(xiàn)為人口向城鎮(zhèn)聚集，城鎮(zhèn)用地規(guī)模擴大，并引發(fā)本地社會結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)的變革，促進了社會經(jīng)濟發(fā)展。城鎮(zhèn)是人口及非農(nóng)產(chǎn)業(yè)聚集的空間載體，城鎮(zhèn)化過程促進了社會生產(chǎn)、生活等方式的轉(zhuǎn)變。中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，改革開放以來經(jīng)歷了快速城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的進程，城鎮(zhèn)人口由1978年的1.72億增加到2020年的9.02億，城鎮(zhèn)化率由17.92%提高至63.89%。城鎮(zhèn)化發(fā)展由最初的城市內(nèi)部擴張延伸至區(qū)域城市協(xié)同發(fā)展，長三角、珠三角及京津冀等城市群成為中國經(jīng)濟發(fā)展的重要增長極，中部及西部地區(qū)也逐漸形成了區(qū)域城市圈。Zhang，F(xiàn)., Lou, X., Ning, Y.,“The Comparative Study of China’s Mega-City Regions: A Perspective of Competitiveness”， ,Vol.52,No.1, 2021,pp.425-442.城鎮(zhèn)化發(fā)展促進了中國社會、空間及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的顯著變化，成為未來中國社會可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。

改革開放以來中國的城鎮(zhèn)化進程可以分為兩個階段，其中1978—2012年間為傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化階段，2013年至今為新型城鎮(zhèn)化階段。傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化的主要特征為政府部門主導(dǎo)并推動城鎮(zhèn)數(shù)量及城鎮(zhèn)用地規(guī)模的增加，土地城鎮(zhèn)化速度遠大于人口城鎮(zhèn)化。新型城鎮(zhèn)化的主要特征為市場主導(dǎo)并推動城鎮(zhèn)化由數(shù)量增加轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量提升，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)人口向城鎮(zhèn)人口轉(zhuǎn)移。雖然中國社會及經(jīng)濟實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，但是改革開放以來的城鎮(zhèn)化進程也存在著一系列問題。一是土地城鎮(zhèn)化增速快于人口城鎮(zhèn)化，農(nóng)業(yè)人口向城鎮(zhèn)人口轉(zhuǎn)移緩慢；二是城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)不合理，城鎮(zhèn)化并未完全帶動地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展；三是資源粗放利用及城市污染加劇，城市土地生態(tài)系統(tǒng)超負荷運轉(zhuǎn)；四是土地財政快速擴張，地方債務(wù)風險升高；五是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展滯后，城鎮(zhèn)對農(nóng)村發(fā)展的引導(dǎo)效應(yīng)不足?；诖?，傳統(tǒng)粗放擴張的城鎮(zhèn)化模式已經(jīng)難以為繼，必須向以人為本、質(zhì)量為先的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。十九大以來，中央從社會主義強國方針出發(fā)，提出了以人為本、優(yōu)化布局、生態(tài)文明等理念的中國特色新型城鎮(zhèn)化發(fā)展路徑。在中國地理條件復(fù)雜、社會經(jīng)濟發(fā)展水平差異較大等客觀現(xiàn)實下，雖然中央提出了新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展理念，但是目前各省城鎮(zhèn)化發(fā)展程度差異顯著。當前各地區(qū)已有的城鎮(zhèn)化發(fā)展軌跡如何，各地區(qū)自然資源及社會投入資源分布如何，面對新型城鎮(zhèn)化路徑，發(fā)展資源又該如何再分配，這些是接下來研究的重點。

本文基于區(qū)域城市協(xié)同發(fā)展視角，使用DMSP、VIIRS夜間燈光及社會經(jīng)濟等數(shù)據(jù)，利用空間演化強度、位序—規(guī)模、彈性系數(shù)等空間模型，精細化測度了山東城鎮(zhèn)化發(fā)展軌跡。進一步分析了其發(fā)展過程中的多元影響機制，研究結(jié)果對于中國城市發(fā)展由傳統(tǒng)向新型城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型的探索具有重要的學術(shù)價值及現(xiàn)實意義。本文的主要貢獻包括：(1)已有文獻多使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)表征城鎮(zhèn)化發(fā)展水平，但是其忽略了中小城鎮(zhèn)的建成區(qū)面積，而DMSP、VIIRS夜間燈光監(jiān)測數(shù)據(jù)能更準確地反映出城鎮(zhèn)邊界。(2)已有研究主要使用主觀性的經(jīng)驗閾值法、突變檢測法等提取DMSP、VIIRS數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)邊界，本文使用閾值二分法，基于客觀數(shù)據(jù)算法精確提取城鎮(zhèn)邊界。(3)已有文獻多關(guān)注單個城市或區(qū)域城市的線性發(fā)展，并未深入研究城市之間的相互影響，本文基于位序—規(guī)模法則及彈性系數(shù)等剖析了區(qū)域城市發(fā)展及互動效應(yīng)。

二、文獻綜述

區(qū)域城市協(xié)同發(fā)展已經(jīng)成為全球國家社會經(jīng)濟發(fā)展的新形態(tài)，城市空間演化過程及格局作為可視化特征，近年來逐漸成為經(jīng)濟、地理及生態(tài)等領(lǐng)域研究的熱點問題。當前，大多數(shù)學者對區(qū)域城市協(xié)同發(fā)展的研究主要聚焦于城市用地演化的時間、空間兩種維度層面。在時間維度層面，主要關(guān)注城市用地演化面積、演化形態(tài)及演化模式等在不同時間段的變化對比。如朱政等分析了1990—2019年長江中游城市群空間結(jié)構(gòu)演化特征，發(fā)現(xiàn)其空間結(jié)構(gòu)演化經(jīng)歷了“三中心”到“一核雙心多組團”，最后呈現(xiàn)“雙核多心多組團”的穩(wěn)定模式。Burak Güneralp等Güneralp，B., Reba,M., Hales,B. U., et al.,“Trends in Urban Land Expansion, Density, and Land Transitions from 1970 to 2010: A Global Synthesis”， , Vol.15,No.4,2020,p.044015. 研究了1970—2010年全球城市的用地演化趨勢，指出隨著城鎮(zhèn)化占用土地越來越多，城市管理部門應(yīng)該加強土地資源管理，減少土地浪費。在空間維度上，深入探究了區(qū)域城市群及城市內(nèi)部的空間格局、演化模式及多要素關(guān)聯(lián)性。如王少劍等分析了長三角城市群用地演化的總體趨勢并研究了各區(qū)域城市的變化，包括城市用地幅度、空間增長及影響機制。在了解了區(qū)域城市演化特征之后，很多學者進一步探索了城市用地演化動態(tài)機制及影響因素。如Kuang Bing等Kuang,B., Lu, X., Han,J., et al.,“How Urbanization Influence Urban Land Consumption Intensity: Evidence from China”， , Vol.100,No.3,2020,p.102103. 研究了城鎮(zhèn)化程度對城市土地消費強度的影響，認為人口、經(jīng)濟、空間及社會等城鎮(zhèn)化影響了中國土地消費。張浩哲等研究了中國城市收縮土地利用效率及其影響因素，其認為人均外商直接投資、人均GDP、城市經(jīng)濟地位等因素具有較大的影響力。

當前在城市用地演化測度技術(shù)方面，主要有社會統(tǒng)計數(shù)據(jù)及地理空間數(shù)據(jù)兩種方式，其中社會統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要來源于統(tǒng)計年鑒及社會問卷調(diào)查等，其優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)易獲取、數(shù)據(jù)量較小及靈活性較強等，其劣勢在于數(shù)據(jù)時空性差、地理針對性弱及統(tǒng)計口徑不一致等。如張耀宇基于中國252個城市統(tǒng)計數(shù)據(jù)，研究了發(fā)展競爭、土地供應(yīng)策略互動與城市用地增長的耦合關(guān)系，認為區(qū)域協(xié)調(diào)、用地增長對于城市間關(guān)系協(xié)調(diào)具有重要意義。 地理空間數(shù)據(jù)主要來源于Landsat土地利用影像及DMSP/OLS、NPP/VIIRS夜間燈光影像等。其中Landsat影像數(shù)據(jù)精度高，但是其解譯計算量大、提取效率較低，主要應(yīng)用于區(qū)域及城市內(nèi)部土地利用變化研究。DMSP、VIIRS數(shù)據(jù)從夜間燈光視角解譯出城市用地范圍，其數(shù)據(jù)量小、靈敏度高，為研究城市演化提供了新的方法和視角。與傳統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)相比，DMSP、VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)具有直觀性、易獲取、地理針對性強等特點，其更能反映出城市建設(shè)中人類活動的范圍，適合動態(tài)檢測大范圍的城市群演化進程。如沈潔基于1992—2013年間中國夜間燈光數(shù)據(jù)構(gòu)建城市集中度衡量指標，分析考察了不同區(qū)域范圍內(nèi)的城市集中空間分異特征。綜上所述，城鎮(zhèn)化研究的范圍較廣，方法較多，且區(qū)域之間地理、人文條件差異性較大。雖然當前很多學者做了相關(guān)研究，但是仍然存在著一定的局限性。

三、研究區(qū)與數(shù)據(jù)

山東地區(qū)為中國環(huán)渤海城市圈的重要組成部分，該地區(qū)是中國北方重要的經(jīng)濟增長極。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，其城鎮(zhèn)化率由2000年的38.35%上升到2020年的61.18%，土地城鎮(zhèn)化速度和規(guī)模在不斷加大，已經(jīng)成為中國城鎮(zhèn)化最快的地區(qū)之一。2020年末該地區(qū)總?cè)丝跒?.01億，約占全國總?cè)丝诘?.21%，區(qū)域國土面積為15.8萬平方千米，約占全國陸地面積的1.65%，其中已利用土地面積約占81.63%，土地開發(fā)強度遠高于同期全國平均水平。其利用程度較高，后備土地資源匱乏，可持續(xù)發(fā)展?jié)摿τ邢?。因此，在人口密集、城?zhèn)化與土地短缺矛盾突出的山東地區(qū)展開城鎮(zhèn)化測度與影響機制研究，極具代表性與迫切性。

本研究使用的地理空間數(shù)據(jù)來源于NOAA提供的DMSP、VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)，其中DMSP影像的空間分辨率為1千米，VIIRS為500米。DMSP影像數(shù)據(jù)的時空連續(xù)性是采集于6顆獨立的衛(wèi)星，而VIIRS影像數(shù)據(jù)是NOAA繼DMSP衛(wèi)星之后發(fā)射的高分遙感衛(wèi)星，顯著優(yōu)勢在于大大提高了影像精度，消除了影像過飽和、年際數(shù)據(jù)不連續(xù)等問題?；谝延形墨I的研究基礎(chǔ)，本研究使用ArcGIS平臺，通過6個環(huán)節(jié)，提取出基本符合現(xiàn)狀的城市演化數(shù)據(jù)。(1)通過投影變換、重采樣、矢量裁剪等步驟，初步構(gòu)建2000—2020年山東夜間燈光數(shù)據(jù)集；(2)對同年度兩顆衛(wèi)星的DMSP影像DN值進行年內(nèi)數(shù)據(jù)整合；(3)對不同年份的DMSP影像通過不變目標區(qū)域法進行DN值連續(xù)性校正；(4)對VIIRS影像去除火光點及背景噪聲；(5)以校正后的DMSP影像做參考，對VIIRS影像的DN值進行年際連續(xù)性校正(如圖1所示)；(6)以統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用閾值二分法確定城市建成區(qū)空間范圍的燈光亮度閾值，提取區(qū)域空間邊界。采用校正后的燈光數(shù)據(jù)集，與《山東統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)相比，其時空精度為84.52%～96.13%，符合研究要求(如圖2所示)。

圖1 夜間燈光校正對比

圖2 城市規(guī)模增速對比

本次研究的數(shù)據(jù)主要包括2000—2013年DMSP夜間穩(wěn)定燈光數(shù)據(jù)，2012—2020年VIIRS月度合成穩(wěn)定燈光數(shù)據(jù)，來源于NOAA官網(wǎng)，社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于《山東統(tǒng)計年鑒》及部分政府官網(wǎng)。

四、研究方法

(一)空間演化強度指標

本指數(shù)能夠反映出城市空間演化的強度水平，其公式為：

E

=Δ

U

*100

/TLA

*Δ

t

(1)

式中

E

為空間演化強度指數(shù)，Δ

U

為研究周期內(nèi)山東城市空間演化強度面積(km)，

TLA

為山東行政總面積(km)，Δ

t

為研究周期的年份跨度。

(二)位序—規(guī)模法則

20世紀中期齊普夫?qū)鐢?shù)分布原則應(yīng)用于語言學與地理學領(lǐng)域的研究中，發(fā)現(xiàn)自然界與社會發(fā)展都潛移默化地遵循“最省力原則”，于是齊普夫提出了“位序—規(guī)模法則”，其已經(jīng)成為層級體系研究中最經(jīng)典的理論及方法，已廣泛應(yīng)用于體系中各層級動態(tài)演化研究。Bajracharya,P.,Sultana,S.，“Rank-Size Distribution of Cities and Municipalities in Bangladesh”，,Vol.12,No.11, 2020,p.4643. 其表達式為：

(2)

對式(2)進行自然對數(shù)變換

ln

P

=ln

P

-

q

ln

R

+?

(3)

式中

P

為研究體系中按城市規(guī)模面積排序的第

i

位城市規(guī)模，

P

為首位城市規(guī)模，

R

為

P

城市的位序，

q

值為Zipf 指數(shù)，而?為常數(shù)。當

q

=1時，首位城市與末尾城市規(guī)模之比等于體系中城市數(shù)量，此時為城市等級規(guī)模分布的理想狀態(tài)。當

q

>1時，研究體系中首位城市規(guī)模與末尾城市規(guī)模差距較大，首位及高位序城市的壟斷性較強，中間及低位序的城市規(guī)模較小，發(fā)展遲緩。當

q

<1時，首位及高位序城市規(guī)模不突出，中間及低位序城市規(guī)模增長良好，體系中各級城市分布均衡。

(三)城市演化彈性系數(shù)

城市演化彈性系數(shù)主要指城市發(fā)展過程中其城市演化、收縮速度與城市人口變化速度之間的協(xié)同耦合關(guān)系，可以表征城市用地與人口變化的合理性。其表達式為：

(4)

式中

R

(

t

)為第

t

時間段內(nèi)城市演化彈性系數(shù)值，

A

(

t

)為第

t

時間段城市轄區(qū)的建成區(qū)面積平均增長率，而

Pop

(

t

)為第

t

時段城市市區(qū)常住人口平均增長率。研究結(jié)果認為該值越接近1時，城市用地演化與人口變化同步性越強，耦合效果越好，城市發(fā)展越合理；而該值偏離1越大或越小，表明城市用地演化與人口變化協(xié)同性降低。據(jù)中國城市規(guī)劃設(shè)計院對中國城鎮(zhèn)化進程及人口分布的研究結(jié)果，中國城市演化彈性系數(shù)的合理值為1.12。

(四)影響機制模型

城市的全球化、分權(quán)化、城鎮(zhèn)化、工業(yè)化等綜合因素影響了區(qū)域城鎮(zhèn)化演化的形態(tài)，基于已有文獻的研究結(jié)果，本文把山東地區(qū)城市演化的主要影響因素歸為四維象限影響力——行政力、市場力、外向力以及內(nèi)源力(詳見表1)。

表1 影響因子選擇

其中行政力主要指政府部門對城市發(fā)展的政策指令推動了其形態(tài)演化，具體表現(xiàn)為自上而下的政府層面固定資產(chǎn)投資、配套基礎(chǔ)及產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃等。比如國有經(jīng)濟對社會固定資產(chǎn)投資，地方財政支出等定向支出，表征了政府層面以行政力為手段，使用國有資產(chǎn)對城市建設(shè)與發(fā)展發(fā)揮出宏觀引導(dǎo)作用。市場力主要指在市場機制下以工業(yè)化、土地市場化、社會消費等需求推動城市建設(shè)發(fā)展。比如非國有經(jīng)濟對全社會固定資產(chǎn)投資，社會消費品零售總額等，表征了自由開放的市場機制在獲得城市快速發(fā)展的紅利之后，通過資金運作支持城市可持續(xù)發(fā)展，城市與市場相互協(xié)作、相互支持，達到雙贏的局面。外向力主要指在國家政策下，通過外商投資新建工廠、基礎(chǔ)設(shè)施等促進城市發(fā)展。比如外貿(mào)依存度、外商直接投資總額等，表征了在中國特色社會主義市場機制下，國外商業(yè)機構(gòu)及投資人在嚴格評估了中國城市發(fā)展前景及社會經(jīng)營環(huán)境后，選擇其認為有利潤空間的領(lǐng)域及行業(yè)進行定向投資，以獲取可觀的資金收益。內(nèi)源力主要指地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)新辦企業(yè)、解決就業(yè)，促進消費等引起的城市發(fā)展。比如鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)就業(yè)人員數(shù)量，私營企業(yè)就業(yè)人員數(shù)量等，表征了中國本土企業(yè)及投資者在自己經(jīng)營的領(lǐng)域內(nèi)投資，引進國外先進技術(shù)，進一步擴大規(guī)模，需要更多的廠房，刺激了城鎮(zhèn)化建設(shè)。

因為影響機制指標體系中四個因素層均由二級因子構(gòu)成，故首先采用極差標準化法對各類原始數(shù)據(jù)做標準化處理，消除其數(shù)量級差和單位的差異。然后以熵權(quán)法確定各因子的權(quán)重值。通過計算，最終形成四個因素層的指標。本文以山東地區(qū)城市空間演化面積(km)為因變量

Y

,而選擇表1中的社會經(jīng)濟指標分別表示自變量

X

中的行政力(

X

)、市場力(

X

)、外向力(

X

)及內(nèi)源力(

X

)，進一步構(gòu)建城市演化的影響機制模型，并按照總線程(2000—2020年)、進程Ⅰ(2000—2010年)及進程Ⅱ(2010—2020年)進行模型回歸分析。其表達式為：

Y

=

a

*

X

+

a

*

X

+

a

*

X

+

a

*

X

+

ε

(5)

式中

a

為影響因子的回歸系數(shù)，

ε

為常數(shù)項。

五、區(qū)域空間演化分析

(一)城市演化強度分析

通過式(1)模型計算出山東城市演化強度指數(shù)(詳見表2)，其中四個階段，山東地區(qū)整體演化強度指數(shù)分別為0.42、0.12、0.26、0.10；中心城市(市區(qū))分別為0.40、0.11、0.29、0.12；次中心城市(縣)分別為0.43、0.07、0.18、0.09。以5年為周期，通過對20年的演化強度指數(shù)結(jié)果進行分析可知，山東地區(qū)城市演化強度經(jīng)歷了兩次高峰和兩次低谷，其中第一次低谷位于2005—2010年之間，這期間全球經(jīng)歷了金融危機，山東作為外貿(mào)大省，進出口都受到較大的影響，所以演化強度指數(shù)從0.42跌至0.12，經(jīng)歷了2010—2015年復(fù)蘇后，2015—2020年由于響應(yīng)國家綠色產(chǎn)能的號召，山東逐步關(guān)停了高污染低效能的產(chǎn)業(yè)鏈，導(dǎo)致其經(jīng)濟增長乏力，反映到城市演化強度上的演化強度指數(shù)再次由0.26跌至0.10。從城市演化指數(shù)分析，山東城區(qū)與縣城的發(fā)展基本上是同步的，中心城市的演化強度比次中心城市的演化強度大一點，并呈現(xiàn)出全省一體化發(fā)展的模式。

表2 城市演化強度指數(shù)

(二)城市規(guī)模體系分析

利用DMSP、VIIRS影像解譯的城市用地范圍，計算2000—2020年間山東16個地級市的城市用地面積演化，并將其按照城市用地規(guī)模進行位序排列(如圖3所示)。通過圖3的位序—規(guī)模分布圖可知：(1)2000—2010年間山東地區(qū)城市用地總體規(guī)模增長較快，其面積年均增長率超過了8.71%。主要源于21世紀初，山東率先進入工業(yè)化城鎮(zhèn)化發(fā)展，其境內(nèi)以平原丘陵為主，適合展開大規(guī)模的建設(shè)發(fā)展，其靠近韓國、日本，國際貿(mào)易不斷增長。2010—2020年間山東地區(qū)城市用地規(guī)模增長放緩，其面積年均增長率僅為2.14%。主要源于2010年以后，山東進入工業(yè)化城鎮(zhèn)化穩(wěn)定階段，工業(yè)化初期粗放式增長造成了環(huán)境破壞、資源浪費及地區(qū)發(fā)展失衡等一系列問題，在國家節(jié)能減排、綠色能源等宏觀政策的引導(dǎo)下，山東全面實施了新舊動能轉(zhuǎn)換、供給側(cè)改革等政策，關(guān)停了很多高污染、低能效的產(chǎn)業(yè)鏈，對城市建設(shè)造成了較大影響。(2)首位及高位序的城市規(guī)模與低位序的城市規(guī)模差值較大，且兩者差值逐漸擴大。山東地區(qū)是中國省級區(qū)域里發(fā)展較為均衡的代表，其16個地級市全部位于中國前100名之內(nèi)，整體發(fā)展穩(wěn)定。但是山東境內(nèi)也存在著明顯的地區(qū)發(fā)展差異，表現(xiàn)為從東部沿海到西部內(nèi)陸遞減的現(xiàn)象。東部沿海地理條件優(yōu)越，其靠近韓國、日本，適合開展國際貿(mào)易及高價值觀光旅游活動，歐美及東南亞的外商也投資建廠，促進了其經(jīng)濟發(fā)展，帶動了城鎮(zhèn)化建設(shè)。西部內(nèi)陸地區(qū)主要以第一產(chǎn)業(yè)為主，當前農(nóng)業(yè)的附加值較低，其經(jīng)濟發(fā)展緩慢，城市建設(shè)規(guī)模較小。

圖3 城市規(guī)模排序

山東地區(qū)16個地級市城市用地規(guī)模差異較大，為了進一步分析其區(qū)域城市體系的狀態(tài)，本文按照位序—規(guī)模法則基本原理，對2000—2020年間山東地級市城市用地規(guī)模及位序進行了雙對數(shù)回歸分析(詳見表3)。結(jié)果表明，2000—2020年間各時期的擬合優(yōu)度

R

均在0.9以上，表明山東城市體系發(fā)展遵循了位序—規(guī)模的基本原則，且模型擬合效果較好。各時期的

q

值介于0.87～1.20，表明山東地區(qū)高位城市與中低位城市的規(guī)模差異不大，且高位序城市規(guī)模不突出，中小城市發(fā)育較好，城市規(guī)模分布較為均衡。Tsekeris,T.,“Rank-Size Distribution of Urban Employment in Labour Market Areas”,,Vol.95,2019,p.102472. 總體上各年份

q

值穩(wěn)定，由2000年的0.95上升至2020年的1.20，年均增長率為2.3%。根據(jù)

q

值的動態(tài)變化，將研究時段山東城市體系規(guī)模變化分為4個階段：(1)2000—2005年間，此階段的

q

值小于1，呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長趨勢，且接近1。表明山東地區(qū)城市規(guī)模較為均衡，首位城市規(guī)模不突出，中間及低位序城市發(fā)展良好，接近Zipf法則的理想狀態(tài)。(2)2006—2010年間，此階段的

q

值略大于1，并保持穩(wěn)定狀態(tài)。表明山東地區(qū)城市體系已經(jīng)比較成熟，各級規(guī)模的城市分布均衡，區(qū)域城市協(xié)同發(fā)展顯著。(3)2011—2015年間，此階段的

q

值不穩(wěn)定，在1左右反復(fù)波動。表明在2010年山東響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，并出臺了一系列政策之后，其區(qū)域城市體系受到了較大影響。(4)2016—2020年間，此階段的

q

值由1.02上升至1.20，區(qū)域城市規(guī)模分布狀態(tài)發(fā)生了變化。山東城市體系由均衡發(fā)展轉(zhuǎn)向極化發(fā)展，高位序城市發(fā)展較快，中小城市發(fā)展減緩。這與2016年山東政府發(fā)布的《山東半島城市群發(fā)展規(guī)劃(2016—2030年)》中重點發(fā)展“兩圈四區(qū)”的規(guī)劃理念相符，其未來重點發(fā)展?jié)铣鞘腥扒鄭u城市圈，以兩圈帶動全省發(fā)展。

表3 城市用地位序—規(guī)模變化

(三)城鎮(zhèn)化耦合協(xié)同分析

城市演化彈性系數(shù)主要表征城市用地演化與城市常住人口變化的耦合關(guān)系，其可以定量評價城市用地演化的合理性。對2000—2020年間山東城市用地演化與人口變化的耦合，獲得其彈性系數(shù)(詳見表4)。其中2000—2005年間，山東城市演化彈性系數(shù)是合理值(1.12)的5.814倍，表明此階段土地城鎮(zhèn)化的速度遠大于城市人口增長。2005—2010年間，山東城市演化彈性系數(shù)是合理值的6.532倍，表明此階段土地城鎮(zhèn)化的速度與城市人口增長的差異擴大。21世紀初，城鎮(zhèn)化大規(guī)模建設(shè)，但是人口仍然以農(nóng)業(yè)人口為主，城市常住人口增長緩慢。2010—2015年間，山東城市演化彈性系數(shù)是合理值的2.122倍，表明此階段土地城鎮(zhèn)化的速度已經(jīng)明顯減緩，而人口城鎮(zhèn)化速度顯著，兩者的差異正逐漸縮小。2015—2020年間，山東城市演化彈性系數(shù)是合理值的0.847倍，表明此階段土地城鎮(zhèn)化的速度已經(jīng)明顯減緩，而人口城鎮(zhèn)化速度持續(xù)提高，人口城鎮(zhèn)化增速已經(jīng)超過土地城鎮(zhèn)化增速。隨著2010年山東推出新政策以來，其城鎮(zhèn)化、工業(yè)化增長緩慢，新舊動能轉(zhuǎn)換仍在進行中，而隨著城市醫(yī)療體系、社會保障體系不斷完善，其對農(nóng)民的吸引力也逐漸增強，農(nóng)民在城市購房并定居城市趨勢顯著。

表4 城市演化彈性系數(shù)

(四)影響機制分析

在對城市演化影響因子研究前，對設(shè)定的四維象限影響因子進行相關(guān)性驗證，通過相關(guān)性回歸分析，結(jié)果顯示行政力(

X

)、市場力(

X

)、外向力(

X

)、內(nèi)源力(

X

)與城市演化擴張面積(

Y

)的相關(guān)性系數(shù)為0.93、0.91、0.93、0.89，表明設(shè)定的影響因子與城市演化有著顯著相關(guān)性。其中總進程(2000—2020年)、階段Ⅰ(2000—2010年)及階段Ⅱ(2010—2020年)的回歸系數(shù)分別為0.93、0.91、0.88(詳見表5)。表明模型擬合優(yōu)度較好，而

F

統(tǒng)計量為38.32、36.25及7.48，且均通過了顯著性檢驗。為了能夠更加直觀地表現(xiàn)出四維影響因子對山東地區(qū)城市演化的影響力大小，模型回歸方程的因子系數(shù)均采用標準化系數(shù)，最終構(gòu)建了回歸模型。

表5 影響因子的回歸分析

從表5的擬合數(shù)據(jù)結(jié)果分析，總進程(2000—2020年)期間，行政力、市場力、外向力、內(nèi)源力四維影響因子對山東地區(qū)城市空間演化具有比較明顯的影響效應(yīng)，其回歸系數(shù)分別為0.571、0.772、0.236及0.126。從因子系數(shù)可知，市場力對山東地區(qū)城市演化起主要影響作用，其次是行政力、外向力，最后是內(nèi)源力?？傮w而言，市場力、行政力對山東地區(qū)城市演化起主導(dǎo)作用，外向力、內(nèi)源力都有一定的影響力，表明山東地區(qū)城市演化受市場、政府政策及外商投資影響較大。

從階段Ⅰ、階段Ⅱ的演化進程看，階段Ⅰ(2000—2010年)期間，處于改革開放上升期(計劃經(jīng)濟繼續(xù)向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)型)，國際、地區(qū)之間的貿(mào)易活動比較活躍，全球分工初步形成，山東對外貿(mào)易額連年上漲，同時東南亞及歐美的外商也相繼在山東投資，相應(yīng)的四維影響因子對山東地區(qū)區(qū)域演化影響大小為市場力(0.835)、行政力(0.532)、內(nèi)源力(0.261)及外向力(0.126)。其中市場力的系數(shù)最高，表明改革開放上升期，山東地區(qū)城市演化處于市場主導(dǎo)階段，市場經(jīng)濟較為活躍，城市間分工協(xié)作，同時行政力的系數(shù)也較大，說明政府的政策對城市演化也產(chǎn)生了重要的影響，而此階段，外向力系數(shù)較小，外商對山東城市經(jīng)濟發(fā)展及經(jīng)營環(huán)境還處于觀望狀態(tài)。通過《山東統(tǒng)計年鑒》查詢此階段山東16個地級市，青島對于外商投資的政策比較優(yōu)惠，吸引力也最大。

階段Ⅱ(2010—2020年)期間，處于中國對外開放深化調(diào)整期(市場經(jīng)濟進一步擴大)，國家及政府部門出臺了一系列相關(guān)政策促進市場開放及經(jīng)濟質(zhì)量提高，這個階段山東城市演化影響因子里的行政力(0.732)取代了市場力(0.562)成為主導(dǎo)因素，而外向力(0.272)也高于內(nèi)源力(0.232)，外向力對城市演化的影響力進一步上升，對外資的吸引力進一步提高。

市場力與行政力是影響山東城市空間演化強度的主導(dǎo)因子，計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)型并不斷深化的過程中，2000—2010年山東城市演化主要以市場力為主，而2010—2020年則主要以行政力為主。主要源于在市場經(jīng)濟主導(dǎo)下，山東地區(qū)粗放式發(fā)展，導(dǎo)致了區(qū)域間資源短缺和空間結(jié)構(gòu)失衡，城市惡性競爭加劇Zhang,X., Lei,J.,“ Trend of Urban System Structure under the Restriction of Water and Land Resources in Xinjiang”， , Vol.51,No.1,2006,pp.179-188. ，而近年來省政府出臺了關(guān)停污染企業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈、強化濟南的核心地位、推動青島持續(xù)發(fā)展等政策與經(jīng)濟措施。外向力對山東城市演化強度的影響力持續(xù)上升，表明山東已經(jīng)初步融于全球化經(jīng)濟發(fā)展與產(chǎn)業(yè)分工合作的大環(huán)境中，但是近年來山東人口外流、本地工資上漲等一系列因素導(dǎo)致了山東人口紅利逐漸減弱。內(nèi)源力比重下降表明鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及內(nèi)需出現(xiàn)疲軟，對城市演化強度影響乏力等。21世紀初，山東以鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展為主，而隨著污染加劇、產(chǎn)值效率低下等因素，山東需要持續(xù)推進高技術(shù)、高附加值的清潔產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建具有地方特色的鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)鏈。

六、結(jié)論與政策建議

(一)結(jié) 論

基于2000—2020年間山東DMSP、VIIRS夜間影像與城市統(tǒng)計數(shù)據(jù)，使用計量統(tǒng)計及地理空間模型，分析了2000—2020年山東城市演化特征，并定量揭示了其影響機制。結(jié)果表明：(1)近20年來，山東地區(qū)城市演化強度經(jīng)歷了兩次高峰與低谷，其中心城市與次中心城市呈現(xiàn)出了同步發(fā)展的趨勢，但是其整體演化強度增速顯著下降，經(jīng)濟與城市建設(shè)后續(xù)乏力。(2)2000—2010年間城市總體規(guī)模增長顯著，但是2010年之后城市規(guī)模增長減緩。首位及高位序的城市規(guī)模與低位序的城市規(guī)模差值較大，且兩者差值逐漸擴大，區(qū)域城市體系由均衡發(fā)展轉(zhuǎn)向極化發(fā)展。(3)土地城鎮(zhèn)化增速由大于人口城鎮(zhèn)化增速，轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮谌丝诔擎?zhèn)化增速，人地關(guān)系協(xié)同發(fā)展顯著。(4)城市演化強度的影響機制整體上以市場力為主，其次是行政力、外向力，最后是內(nèi)源力，但是在2010—2020年期間以行政力為主。外向力持續(xù)上升，而內(nèi)源力呈現(xiàn)下降趨勢，對經(jīng)濟發(fā)展與城市建設(shè)影響乏力。

(二)政策建議

基于研究結(jié)論，結(jié)合中國區(qū)域城市一體化發(fā)展的現(xiàn)狀，提出如下政策建議。

(1)推進戶籍制度改革，促進城鄉(xiāng)一體化發(fā)展。當前雖然部分省和地區(qū)取消了農(nóng)業(yè)戶口與非農(nóng)戶口，但是農(nóng)村人口并未與城市居民享受相同的社會保障福利。參考已有文獻，結(jié)合本次研究，可以遵循：深化戶籍制度改革，持續(xù)推進基本公共服務(wù)均等化。充分考察并尊重農(nóng)業(yè)人員的務(wù)農(nóng)意愿，不能以退出土地承包經(jīng)營權(quán)、宅基地使用權(quán)等作為城市戶口的前提。積極推進農(nóng)村教育、醫(yī)療及社會保障發(fā)展，縮小城鄉(xiāng)差異。

(2)推進體制機制改革，促進中小城市發(fā)展。當前雖然部分省開始推行“省直管縣”的行政改革措施，但是其直管的縣均是農(nóng)業(yè)大縣或人口大縣，其城市產(chǎn)業(yè)以第一、第二產(chǎn)業(yè)為主，城鎮(zhèn)化水平較低。參考已有文獻，結(jié)合本次研究，可以遵循：有必要在經(jīng)濟較強的縣市推進“強縣擴權(quán)”及“省直管縣”等行政改革措施，制定有利于強縣經(jīng)濟發(fā)展的政策。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)層面，可以借鑒江蘇、浙江培育小城市的思路，對經(jīng)濟基礎(chǔ)較好、人口規(guī)模較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)擴權(quán)，促進其可持續(xù)發(fā)展。城市一體化需要差異化政策方針，以經(jīng)濟強市為重點，幫扶經(jīng)濟發(fā)展弱的城市，促進共同發(fā)展。

(3)強化城市體系網(wǎng)絡(luò)，提升中小城市的吸引力。當前很多省都提出了自己的城市群發(fā)展戰(zhàn)略，往往都是重點突出核心城市的作用，構(gòu)建新的城市體系。參考已有文獻，結(jié)合本次研究，可以遵循：強化省域城市整體發(fā)展水平，突出核心城市在城市體系中的引擎作用。開發(fā)不同城市的資源稟賦，突出不同領(lǐng)域的多核心差異化發(fā)展。

(4)加強地區(qū)聯(lián)系，促進區(qū)域協(xié)同發(fā)展。很多省提出了省域協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略及措施，但是目前效果并不顯著。參考已有文獻，結(jié)合本次研究，可以遵循：在金融、土地、人才等方面重點向經(jīng)濟發(fā)展弱的地區(qū)傾斜，加強轉(zhuǎn)移支付能力。強化區(qū)域聯(lián)系，構(gòu)建省域交通網(wǎng)絡(luò)體系，縮短經(jīng)貿(mào)互動的時間成本。安排經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的人員指導(dǎo)經(jīng)濟落后地區(qū)的城市發(fā)展，并鼓勵其到本地投資。