關(guān)中平原城市群“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的動(dòng)態(tài)演化特征分析

達(dá) 成， 張富濤， 錢勇生， 曾俊偉， 廣曉平

（1.甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院股份有限公司，甘肅 蘭州 730030；2.蘭州交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境作為城市經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要內(nèi)容，三系統(tǒng)之間具有密不可分的內(nèi)在發(fā)展聯(lián)系。經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境具有脅迫和建設(shè)雙層次作用，生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣則決定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向和動(dòng)能。生態(tài)環(huán)境是產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的基礎(chǔ)，不僅可以為產(chǎn)業(yè)活動(dòng)提供生產(chǎn)要素資源，而且可以吸收產(chǎn)業(yè)活動(dòng)所排放的污染物，但是生態(tài)環(huán)境對(duì)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的承載力則是有限的［1］。生態(tài)環(huán)境對(duì)產(chǎn)業(yè)活動(dòng)具有一定的支撐作用，區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展可以反哺生態(tài)問(wèn)題，兩者呈現(xiàn)出明顯的“倒U”型規(guī)律。當(dāng)前我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理問(wèn)題凸顯，低水平產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩、高端新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨生態(tài)瓶頸的新形勢(shì)下，協(xié)調(diào)發(fā)展、綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展成為了經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下的主旋律。交通系統(tǒng)則是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要載體，是決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平和發(fā)展速度的重要條件［2］。交通系統(tǒng)的完善程度直接影響著生產(chǎn)要素流動(dòng)成本、企業(yè)的區(qū)位選擇以及人口流動(dòng)的空間壁壘。便利的交通系統(tǒng)可以改善區(qū)域可達(dá)性，打破城市間的物理界限，促進(jìn)區(qū)域集聚，由此導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間分布依賴于勞動(dòng)資源空間的流動(dòng)，進(jìn)而影響著城市的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。基于以上分析，交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三者的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)于城市高質(zhì)量發(fā)展具有重要的意義。

近年來(lái)，眾多學(xué)者運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型就系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系進(jìn)行了深入探索，所研究評(píng)價(jià)的系統(tǒng)涉及較為廣泛。諸如，孫平軍等［3］、趙雪雁等［4］、高林安等［5］、范擎宇等［6］和李恒吉等［7］采用耦合協(xié)調(diào)度模型就北京市人口-經(jīng)濟(jì)-空間城市化、黃河中游城鎮(zhèn)化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境2 個(gè)系統(tǒng)、三角地區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口-土地-經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)以及甘肅省人口-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-資源-環(huán)境系統(tǒng)的耦合關(guān)系及其時(shí)空變化特征進(jìn)行了深入剖析。針對(duì)關(guān)于交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三系統(tǒng)的協(xié)調(diào)研究，則主要集中在兩系統(tǒng)的單向協(xié)調(diào)研究方面。首先，針對(duì)交通與產(chǎn)業(yè)的關(guān)系研究，劉育紅等［8］利用“關(guān)中天水經(jīng)濟(jì)區(qū)”的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)滯后性的交通網(wǎng)絡(luò)會(huì)對(duì)第三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展起到一定的抑制作用；張雪薇等［9］則對(duì)高鐵開(kāi)通與勞動(dòng)生產(chǎn)率間的作用關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證分析和穩(wěn)健性檢驗(yàn)；唐永超等［10］利用交通基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)密度、區(qū)域鄰近度和區(qū)域可達(dá)性，構(gòu)建交通優(yōu)勢(shì)度評(píng)價(jià)模型，發(fā)現(xiàn)黃河流域交通優(yōu)勢(shì)度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在空間差異，出現(xiàn)了團(tuán)-軸式的空間關(guān)聯(lián)格局。其次，針對(duì)交通與環(huán)境的關(guān)系研究，王曉寧等［11］通過(guò)構(gòu)建分層評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，研究發(fā)現(xiàn)高速公路的建設(shè)會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響；王兆峰等［12］借助在險(xiǎn)價(jià)值（VAR）模型以及耦合協(xié)調(diào)模型，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江中游城市群交通-旅游產(chǎn)業(yè)-生態(tài)環(huán)境存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。此外，針對(duì)產(chǎn)業(yè)與環(huán)境的關(guān)系研究，黃磊［13］梳理了產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)城市工業(yè)綠色發(fā)展效率影響的作用機(jī)理；常明［14］通過(guò)分析我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)服務(wù)化與空氣質(zhì)量間的影響機(jī)理，發(fā)現(xiàn)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向服務(wù)化方向發(fā)展對(duì)空氣質(zhì)量具有改善作用；唐志強(qiáng)等［15］利用耦合協(xié)調(diào)度模型，對(duì)張掖市新型城鎮(zhèn)化與生態(tài)安全耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平進(jìn)行了評(píng)價(jià)；黃金川等［16］、任祁榮等［17］分別就生態(tài)環(huán)境與城市化以及生態(tài)環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的機(jī)理作了分析，并得出城市化與生態(tài)環(huán)境間存在脅迫與約束的耦合機(jī)制的研究結(jié)論。

綜上所述，既有的關(guān)于交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三者的耦和協(xié)調(diào)研究大多集中于兩者之間的單向關(guān)系，鮮有研究將這三者放在一個(gè)系統(tǒng)框架下進(jìn)行研究。此外，國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)中平原城市群發(fā)展規(guī)劃》，指出關(guān)中平原城市群聚力高質(zhì)量發(fā)展需強(qiáng)化交通樞紐、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、守護(hù)綠水青山。接著，在2020 年5 月20 日，陜西省又印發(fā)了《2020 年推動(dòng)關(guān)中平原城市群和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展重點(diǎn)工作任務(wù)》，要求推動(dòng)重大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)互動(dòng)和協(xié)同創(chuàng)新以及推動(dòng)生態(tài)共治、服務(wù)共享，促進(jìn)城市協(xié)調(diào)高質(zhì)量發(fā)展。以上文件均體現(xiàn)出了關(guān)中平原城市群的高質(zhì)量發(fā)展離不開(kāi)交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的核心要義。因此，為科學(xué)測(cè)度關(guān)中平原城市群高質(zhì)量發(fā)展?fàn)顩r，本文將交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境置于同一有機(jī)整體下，對(duì)其耦合協(xié)調(diào)程度進(jìn)行分析，具有較相符的地域政策背景，為關(guān)中平原城市群高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)政策的制定提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

關(guān)中平原城市群是國(guó)家特大型城市群之一。為進(jìn)一步縱深推進(jìn)“一帶一路”建設(shè)和全方位開(kāi)放格局，規(guī)劃范圍地跨陜西省、甘肅省和山西省3個(gè)省份，共涉及90個(gè)縣域單元。本文以地級(jí)市為研究單元，選取西安、寶雞、咸陽(yáng)、銅川、渭南、商洛、運(yùn)城、臨汾、天水、平?jīng)龊蛻c陽(yáng)共計(jì)11 個(gè)市作為研究單元。以西安為中心的關(guān)中平原城市群具有“一圈一軸三帶”的空間規(guī)劃布局。關(guān)中平原城市群地處我國(guó)內(nèi)陸中心，在以西安市為中心的“米”字型高速鐵路網(wǎng)、國(guó)際樞紐機(jī)場(chǎng)和互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點(diǎn)加快建設(shè)的加持下，全國(guó)綜合交通物流樞紐地位更加凸顯。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，關(guān)中平原城市群現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系完備，是全國(guó)重要的裝備制造業(yè)基地、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地和國(guó)防科技工業(yè)基地。近年來(lái)，當(dāng)?shù)卮罅ν七M(jìn)生態(tài)共建環(huán)境共治，優(yōu)化生態(tài)安全格局，強(qiáng)化生態(tài)保護(hù)與修復(fù)，以期為城市群高質(zhì)量發(fā)展增添綠色動(dòng)力。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選取的各指標(biāo)數(shù)據(jù)涉及交通、產(chǎn)業(yè)、環(huán)境三大系統(tǒng)，各數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2008—2019 年的《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各省份統(tǒng)計(jì)公報(bào)等。

2.2 研究方法

2.2.1 交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度模型

（1）發(fā)展評(píng)估模型

由于原始數(shù)據(jù)中各指標(biāo)單位存在差異，指標(biāo)評(píng)價(jià)值無(wú)法進(jìn)行橫向及縱向的比較，因此需對(duì)各指標(biāo)原始參數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以獲得各指標(biāo)對(duì)應(yīng)得功效績(jī)效，詳見(jiàn)式（1）。接著，按照式（2），對(duì)綜合指標(biāo)體系內(nèi)的各項(xiàng)指標(biāo)值進(jìn)行加權(quán)平均，最終確定計(jì)算各子系統(tǒng)的發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)［2］。

式中：Xij（i=1,2,3；j=1,2,3,…,n）表示子系統(tǒng)i中的第j個(gè)指標(biāo)真實(shí)數(shù)據(jù)，其中i=1,2,3 分別表示交通子系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)；Ui表示系統(tǒng)i的發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)；xij為指標(biāo)j對(duì)系統(tǒng)i的功效績(jī)效；wij為系統(tǒng)i中指標(biāo)j對(duì)應(yīng)的權(quán)重，各指標(biāo)的權(quán)重值利用熵值法［2］進(jìn)行計(jì)算。

（2）綜合發(fā)展指數(shù)

綜合發(fā)展指數(shù)（T）反映的是關(guān)中平原城市群各城市交通子系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)三者的綜合發(fā)展水平，由3 個(gè)子系統(tǒng)各自的發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)加權(quán)而來(lái)，計(jì)算公式［2］如下：

（3）耦合度模型

耦合度（C）用于分析2 個(gè)或2 個(gè)以上系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)形態(tài)之間通過(guò)相互作用進(jìn)而產(chǎn)生影響的現(xiàn)象和程度。在本研究中，耦合度反映各城市交通系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系，計(jì)算公式［2］如下：

式中：T表示交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境3個(gè)子系統(tǒng)的綜合發(fā)展水平；耦合度（C）和耦合協(xié)調(diào)度（D）的取值范圍在0～1 之間。其中，耦合協(xié)調(diào)度的評(píng)價(jià)值劃分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考周京奎等［2］的研究成果，如表1所示。

表1 耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)和分類Tab.1 Classification of coupling coordination degree

2.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇及指標(biāo)權(quán)重確定交通系統(tǒng)的發(fā)展可加強(qiáng)地區(qū)間的空間聯(lián)系，降低物流成本，是各地區(qū)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展則是地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要增長(zhǎng)極，對(duì)交通系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境既有緊密的依賴性又對(duì)其有著反哺作用。與此同時(shí)，在產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，生態(tài)環(huán)境對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的承載力是有限的，在一定程度上往往決定著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的次序和規(guī)模。因此，為科學(xué)測(cè)度關(guān)中平原城市群可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展?fàn)顩r，本文基于同類參考文獻(xiàn)［2］的研究，構(gòu)建“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并且利用熵值法對(duì)各指標(biāo)權(quán)重值進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表2所示。

表2 城市群交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重Tab.2 Comprehensive evaluation index system and weight of development level of urban agglomeration transportation,industry and environment

3 結(jié)果與分析

3.1 交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展時(shí)空演變特征

3.1.1 城市群各系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)時(shí)間演變特征

根據(jù)交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境各系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用式（2）和式（3）計(jì)算關(guān)中平原城市群2008—2019年各系統(tǒng)的發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)以及綜合發(fā)展指數(shù)，結(jié)果如圖1所示，各系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)差異化提升，交通滯后性特點(diǎn)突出。隨著關(guān)中平原城市群強(qiáng)化交通樞紐、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局以及“兩屏、一帶、多廊、多點(diǎn)”生態(tài)工程的持續(xù)實(shí)施，城市群三系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)及各系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)均呈現(xiàn)出持續(xù)逐步上升的變化趨勢(shì)。2008—2019 年，交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境系統(tǒng)年平均增長(zhǎng)率分別為6.43%、4.05%和3.04%。交通系統(tǒng)的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其兩系統(tǒng)，這在一定程度上說(shuō)明交通系統(tǒng)成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素，發(fā)展動(dòng)力日益增強(qiáng)。從各子系統(tǒng)的發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)來(lái)看，關(guān)中平原城市群的環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)值最高，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)次之，交通系統(tǒng)發(fā)展最為落后，整體發(fā)展屬于交通系統(tǒng)滯后性。產(chǎn)業(yè)、環(huán)境發(fā)展與交通系統(tǒng)的矛盾較為突出，交通系統(tǒng)對(duì)城市群的整體發(fā)展存在明顯的掣肘作用。

圖1 關(guān)中平原城市群交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境各系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)Fig.1 Development evaluation index values of transportation,industry and environment systems in Guanzhong Plain urban agglomeration

3.1.2 城市群系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)空間分布特征為進(jìn)一步探究城市群交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)的空間演化特征，本文選取2008、2013 年和2019 年3 個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，對(duì)關(guān)中平原城市群各城市的三系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)進(jìn)行插值計(jì)算分析，結(jié)果如圖2所示。

圖2 2008—2019年各城市交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)空間分布及演化Fig.2 Spatial distribution and evolution of comprehensive development index of transportation-industry-environment system in each city from 2008 to 2019

三系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)單極態(tài)勢(shì)突出，城間發(fā)展水平差異加劇。2008—2013年，關(guān)中平原城市群域內(nèi)三系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)呈現(xiàn)出逐漸優(yōu)化的態(tài)勢(shì)。在城市群發(fā)育初期，系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)熱點(diǎn)地域主要集中于西安市、商洛市和咸陽(yáng)市等陜西省中部城市，相對(duì)冷點(diǎn)區(qū)域較少，這表明此時(shí)城市群內(nèi)系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)的水平差異相對(duì)較小。2013年后，西安市作為核心交通樞紐，在系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)空間格局分布上仍舊作為極熱點(diǎn)存在，但域內(nèi)相對(duì)冷點(diǎn)的城市有所增多，表明在城市群系統(tǒng)綜合發(fā)展水平逐漸優(yōu)化的情況下，域內(nèi)各城市相對(duì)差異變大。截至2019年，域內(nèi)各城市的系統(tǒng)綜合發(fā)展水平差異進(jìn)一步加劇，前期的相對(duì)高熱點(diǎn)城市如銅川市和渭南市已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槔潼c(diǎn)城市。系統(tǒng)綜合發(fā)展水平中高梯度地區(qū)趨向于城市群中南部地域集聚，主要集中在西安市、寶雞市、商洛市和咸陽(yáng)市。以上愈發(fā)嚴(yán)重的區(qū)域空間分布異質(zhì)性表明，城市群發(fā)展目前處于極化發(fā)展期，區(qū)域中心西安市發(fā)展虹吸效應(yīng)明顯，周邊城市未能充分利用區(qū)域中心城市帶來(lái)的發(fā)展機(jī)遇，區(qū)域次中心發(fā)育嚴(yán)重不足。這是由于城市群的發(fā)展整體上屬于交通滯后性，不發(fā)達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)不利于資源和人口等生產(chǎn)要素在全區(qū)范圍內(nèi)均衡的快速流動(dòng)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡問(wèn)題凸顯。

三系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)地區(qū)分布指向明確，政策導(dǎo)向作用清晰。對(duì)比3個(gè)時(shí)間斷面下系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)的空間格局分布可知，隨著關(guān)中平原城市群“一圈一軸三帶”空間布局規(guī)劃的深入實(shí)施，西安市和咸陽(yáng)市作為大西安都市圈的核心城市，綜合發(fā)展指數(shù)始終處于前列。寶雞市和渭南市依托于隴海鐵路和連霍高速主軸線，致力于形成現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)帶和城鎮(zhèn)集聚帶。截止2019年底，寶雞市和渭南市分別以0.56 和0.47 的綜合發(fā)展指數(shù)值，排名前列。包茂發(fā)展帶、京昆發(fā)展帶和福銀發(fā)展帶等沿線城市系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)也保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

3.1.3 各地區(qū)各系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)時(shí)間演化分布特征選取2008、2013 年和2019 年3 個(gè)時(shí)間斷面，可視化表示關(guān)中平原城市群各城市交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境各系統(tǒng)的發(fā)展水平（圖3）。各城市各系統(tǒng)發(fā)展存在一定的失衡現(xiàn)象。（1）在交通系統(tǒng)方面，除臨汾市外，其余各市交通系統(tǒng)評(píng)價(jià)值提升率均在60%以上，其中慶陽(yáng)市、平?jīng)鍪小~川市、商洛市和運(yùn)城市是交通系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)步最明顯的5個(gè)城市。其關(guān)鍵原因在于民用汽車擁有量、公路客貨運(yùn)量和鐵路客貨運(yùn)量的快速增長(zhǎng)，民用汽車擁有量是共有的前三甲助力因素。慶陽(yáng)市交通系統(tǒng)發(fā)展的第一和第三影響要素分別是鐵路客運(yùn)量和貨運(yùn)量的增長(zhǎng)。銅川市、商洛市和運(yùn)城市交通發(fā)展的第一影響要素是公路貨運(yùn)量的增長(zhǎng)。公路客運(yùn)量和城市道路面積的增長(zhǎng)對(duì)平?jīng)龊瓦\(yùn)城交通系統(tǒng)的快速發(fā)展同樣發(fā)揮了重要作用。（2）在產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)方面，2008 年以來(lái)，各城市產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)均有所增長(zhǎng)，但體現(xiàn)出明顯的區(qū)域差異。天水市經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為迅速，西安市、臨汾市、運(yùn)城市和平?jīng)鍪邪l(fā)展速度居中。這是由于國(guó)務(wù)院在2009 年批復(fù)建立“關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)”后，天水市作為重要的核心城市，在新型區(qū)域合作機(jī)制下，在醫(yī)藥食品、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及商貿(mào)旅游等產(chǎn)業(yè)方面進(jìn)步明顯。（3）在環(huán)境系統(tǒng)方面，黨中央將生態(tài)文明建設(shè)納入“五位一體”的總體布局以后，各城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量均明顯提高，進(jìn)步最明顯的5個(gè)城市別是臨汾市、咸陽(yáng)市、寶雞市、運(yùn)城市和西安市。天水市作為產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展提升程度最大的城市，其環(huán)境評(píng)價(jià)值提高程度僅排名第8 位，這也從側(cè)面反映了在天水市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)還需增強(qiáng)。

圖3 2008—2019年不同時(shí)間點(diǎn)的各城市各系統(tǒng)發(fā)展水平Fig.3 Development level of each system in each city from 2008 to 2019

3.1.4 各地區(qū)各系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)空間演化分布特征圖4、圖5和圖6分別為關(guān)中平原城市群區(qū)域內(nèi)各城市交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境各系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)空間分布圖。在評(píng)價(jià)年份內(nèi)，交通和產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)空間分布均存在西安市作為單極核心的特征。交通系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)較高的城市主要位于陜西省中部城市以及山西省的運(yùn)城市和臨汾市。甘肅省的天水市、平?jīng)鍪泻蛻c陽(yáng)市由于不良的地形條件以及地區(qū)財(cái)政投入的不足，交通系統(tǒng)的發(fā)展水平始終處在下游水平。產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)的分布格局與交通系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)的分布類似，這也一定程度上反映了交通系統(tǒng)的發(fā)展是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要紐帶，是決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平和發(fā)展速度的重要條件。環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)的分布特征則與之不同。2008年，環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展水平較高的是西安市、銅川市、商洛市和甘肅省東部城市，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的陜西省中部城市咸陽(yáng)市和寶雞市環(huán)境發(fā)展水平等級(jí)較低。這說(shuō)明在此期間城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然維持一個(gè)粗獷式發(fā)展的狀態(tài)，以環(huán)境破壞作為代價(jià)來(lái)進(jìn)行發(fā)展，對(duì)可持續(xù)發(fā)展的理念認(rèn)識(shí)不到位。在此之后，寶雞市和咸陽(yáng)市等經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的城市，逐步認(rèn)識(shí)到可持續(xù)發(fā)展的重要性，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到明顯提高。關(guān)中平原城市群環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展評(píng)價(jià)指數(shù)的空間格局由最初的東西兩翼高態(tài)勢(shì)向區(qū)域中心高態(tài)勢(shì)轉(zhuǎn)變，這說(shuō)明區(qū)域中心城市正在各個(gè)方面發(fā)揮中心城市的輻射帶動(dòng)作用。

圖4 2008—2019年各城市交通系統(tǒng)發(fā)展水平空間分布Fig.4 Spatial distribution of development level of transportation system in each city from 2008 to 2019

圖5 2008—2019年各城市產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展水平空間分布Fig.5 Spatial distribution of development level of industry system in each city from 2008 to 2019

圖6 2008—2019年各城市環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展水平空間分布Fig.6 Spatial distribution of development level of environment system in each city from 2008 to 2019

3.2 交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí)空演變特征

3.2.1 耦合協(xié)調(diào)度的時(shí)間演變特征交通系統(tǒng)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要載體，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)的演化產(chǎn)生反饋效應(yīng)，二者之間存在著某種程度的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。與此同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)直接或間接地破壞了生態(tài)平衡。因此，測(cè)度城市交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三者的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系對(duì)推動(dòng)城市高質(zhì)量發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。2008—2019 年關(guān)中平原城市群“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”三者間的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度，如表3所示。

表3 關(guān)中平原城市群交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境發(fā)展水平耦合協(xié)調(diào)度及等級(jí)劃分Tab.3 Coupling coordination degree and grade division of transportation,industry and environment development level in Guanzhong Plain urban agglomeration

2008—2019 年，關(guān)中平原城市群“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”三者綜合發(fā)展水平耦合協(xié)調(diào)度逐漸優(yōu)化，耦合協(xié)調(diào)等級(jí)由輕度失調(diào)（0.33）向?yàn)l臨失調(diào)（0.45）轉(zhuǎn)變，但年均提升率僅為3.31%。這說(shuō)明城市群交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境三者協(xié)同發(fā)展的耦合效應(yīng)由弱變強(qiáng)，但三系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)度絕對(duì)水平仍較低?；隈詈蠀f(xié)調(diào)度的劃分等級(jí)，關(guān)中平原城市群“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”三者的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r一直處于失調(diào)階段。耦合協(xié)調(diào)度從輕度失調(diào)過(guò)渡到瀕臨失調(diào)，但失調(diào)類型可分為兩類，具體為：失調(diào)衰退類型（2008—2012 年），耦合協(xié)調(diào)度處于0.33～0.39 之間，協(xié)調(diào)等級(jí)類型為輕度失調(diào)；中間過(guò)渡類型（2013—2019年），耦合協(xié)調(diào)度處于0.40～0.45之間，協(xié)調(diào)等級(jí)類型為瀕臨失調(diào)。這主要是由于近年來(lái)關(guān)中平原城市群以西安咸陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)、西安北客站和西安國(guó)際港務(wù)區(qū)為依托，加快將西安市和寶雞市分別建設(shè)成為具有更大輻射范圍和集聚能力的國(guó)際性綜合交通樞紐和全國(guó)性綜合交通樞紐，并且積極推進(jìn)渭南市、商洛市、運(yùn)城市、臨汾市、天水市和平?jīng)鍪械纫慌鷧^(qū)域性交通樞紐的建設(shè)。隨著關(guān)中平原城市群“四縱四橫”的對(duì)外運(yùn)輸大通道、城市群內(nèi)暢通的快速交通網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，城市群交通系統(tǒng)滯后性發(fā)展的特點(diǎn)得到緩解。

3.2.2 耦合協(xié)調(diào)度的空間分布特征為進(jìn)一步探索關(guān)中平原城市群“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”三系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)度，選取2008、2013 年和2019 年3 個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，借助ArcGIS軟件對(duì)各城市三系統(tǒng)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行空間上的演化規(guī)律分析（圖7）。

圖7 2008—2019年關(guān)中平原城市群交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境耦合協(xié)調(diào)空間格局及演化Fig.7 Spatial pattern and evolution of coupling coordination of transportation-industry-environment in Guanzhong Plain urban agglomeration from 2008 to 2019

2008年，關(guān)中平原城市群域內(nèi)各城市的耦合協(xié)調(diào)度隸屬于3 個(gè)梯度，其中西安市處于勉強(qiáng)協(xié)調(diào)梯度，寶雞市、咸陽(yáng)市、渭南市、銅川市、臨汾市、運(yùn)城市和商洛市屬于輕度失調(diào)梯度，慶陽(yáng)市、平?jīng)鍪泻吞焖袑儆谥卸仁д{(diào)梯度。由此，可以分析得出這一時(shí)間點(diǎn)上各城市三系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)度均較低，交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境在發(fā)展上存在顯著差異性。2013 年，各城市的耦合協(xié)調(diào)度均有所提升。其中，西安市耦合協(xié)調(diào)度由0.50 增加至0.61，協(xié)調(diào)等級(jí)由勉強(qiáng)協(xié)調(diào)提升至初級(jí)協(xié)調(diào)。這可能是由于陜西省以西安市為中心的“米”字形高速鐵路網(wǎng)以及高速公路網(wǎng)和航空站點(diǎn)設(shè)施的加快完善，既有的交通系統(tǒng)滯后性經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)得到緩解。臨汾市、運(yùn)城市、寶雞市、咸陽(yáng)市、渭南市和商洛市“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”耦合協(xié)調(diào)發(fā)展逐漸優(yōu)化，協(xié)調(diào)等級(jí)已由輕度失調(diào)提升至瀕臨失調(diào)。關(guān)中平原城市群全域耦合協(xié)調(diào)等級(jí)較之前增加一個(gè)梯度，共計(jì)4 個(gè)梯度。截至2019年，關(guān)中平原城市群域內(nèi)各城市耦合協(xié)調(diào)度均在轉(zhuǎn)型過(guò)渡階段及以上。其中，西安市耦合協(xié)調(diào)度上升至中級(jí)協(xié)調(diào)階段，寶雞市耦合協(xié)調(diào)度上升至0.50，達(dá)到勉強(qiáng)協(xié)調(diào)梯度，這表明城市群區(qū)域交通、產(chǎn)業(yè)與環(huán)境三系統(tǒng)間的良性協(xié)同互動(dòng)發(fā)展態(tài)勢(shì)即將形成。關(guān)中平原城市群耦合協(xié)調(diào)度較好的城市主要在城市群中東部地區(qū)集聚，三系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展較差的城市主要是天水市和慶陽(yáng)市。對(duì)比3個(gè)時(shí)間斷面下關(guān)中平原城市群耦合協(xié)調(diào)度的空間差異可知，評(píng)價(jià)期內(nèi)西安市一直處于高耦合協(xié)調(diào)的單極態(tài)勢(shì)，整體空間格局基本呈現(xiàn)出以中心城市西安市為單核心，以寶雞市、商洛市為兩翼的協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域形態(tài)。這可能與西安市確立了打造“三中心兩高地一樞紐”的發(fā)展定位有關(guān)。各城市“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”的耦合協(xié)調(diào)度差距逐漸縮小，耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)為協(xié)調(diào)等級(jí)的城市逐漸增多，趨于集中連片分布。

4 結(jié)論

本文基于城市群交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三系統(tǒng)特征構(gòu)建耦合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用熵權(quán)法和耦合協(xié)調(diào)度模型等方法，對(duì)2008—2019年關(guān)中平原城市群三系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)以及三者間的耦合協(xié)調(diào)度時(shí)空演化特征進(jìn)行研究。該研究彌補(bǔ)了既有研究大多針對(duì)“關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)”這一區(qū)域性城市群，而對(duì)改革開(kāi)放新高地、新定位下的關(guān)中平原城市群這一國(guó)家級(jí)城市群研究較少的缺陷。此外，將交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三系統(tǒng)放在同一體系內(nèi)進(jìn)行分析，突破了兩系統(tǒng)間的單向關(guān)系研究。分析得出如下結(jié)論：

（1）城市群交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三系統(tǒng)的綜合發(fā)展指數(shù)逐漸上升，三者的演化趨勢(shì)基本趨同，均呈現(xiàn)出穩(wěn)定的協(xié)同上升趨勢(shì)。城市群整體發(fā)展呈現(xiàn)交通系統(tǒng)滯后性特點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)、環(huán)境發(fā)展與交通系統(tǒng)的矛盾較為突出。

（2）評(píng)價(jià)年份內(nèi)的三系統(tǒng)綜合發(fā)展水平空間分布格局具有一致性，均體現(xiàn)出以大西安都市圈為核心，以西安市和咸陽(yáng)市作為極熱點(diǎn)城市，其余城市為外圍受輻射冷點(diǎn)區(qū)的空間格局特征。在城市群系統(tǒng)綜合發(fā)展水平逐漸優(yōu)化的情況下，域內(nèi)相對(duì)冷點(diǎn)的城市有所增多，域內(nèi)各城市相對(duì)差異變大。

（3）城市群交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平趨于優(yōu)化提升。耦合協(xié)調(diào)等級(jí)由中度失調(diào)向?yàn)l臨失調(diào)轉(zhuǎn)變，但就絕對(duì)水平來(lái)看，三系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)度仍較低。在空間分布上，西安市一直處于高耦合協(xié)調(diào)的單極態(tài)勢(shì)，各城市“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”的耦合協(xié)調(diào)度差距逐漸縮小，耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)為協(xié)調(diào)等級(jí)的城市逐漸增多，趨于集中連片式分布。

5 建議

（1）鑒于關(guān)中平原城市群交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境各子系統(tǒng)發(fā)展水平總體表現(xiàn)為交通滯后性，產(chǎn)業(yè)及環(huán)境系統(tǒng)與交通系統(tǒng)矛盾較為突出，交通發(fā)展水平嚴(yán)重制約了城市群高質(zhì)量發(fā)展。因此，城市群需要積極構(gòu)建“一圈一軸三帶”的空間發(fā)展格局，依托現(xiàn)有包茂高速、包海高鐵、京昆高速、大西-西成高鐵、福銀高速和銀西-西武高鐵等對(duì)外通道，推動(dòng)高速鐵路建設(shè)，構(gòu)建快速交通網(wǎng)絡(luò)，充分利用“兩型社會(huì)”建設(shè)的區(qū)域政策導(dǎo)向，推動(dòng)城市群經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

（2）鑒于關(guān)中平原城市群交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三系統(tǒng)綜合發(fā)展水平空間格局基本形成系統(tǒng)發(fā)展單極態(tài)勢(shì)突出，城間發(fā)展水平差異顯著的特征。極點(diǎn)城市西安市需要充分發(fā)揮輻射作用，與周邊城市簽訂區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略合作協(xié)議，對(duì)口幫扶，打造區(qū)域性的特色經(jīng)濟(jì)帶。耦合協(xié)調(diào)度低的城市如天水市、平?jīng)鍪屑皯c陽(yáng)市等城市需要充分考慮自身特點(diǎn)，緊緊依托包茂發(fā)展帶、京昆發(fā)展帶和福銀發(fā)展帶等產(chǎn)業(yè)帶和城鎮(zhèn)集聚發(fā)展軸的便利性，積極融入城市群協(xié)同發(fā)展。此外，強(qiáng)化中心城市輻射帶動(dòng)作用，逐步縮小區(qū)域間交通、產(chǎn)業(yè)和環(huán)境三系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平的差異。

（3）鑒于關(guān)中平原城市群“交通-產(chǎn)業(yè)-環(huán)境”耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平趨于優(yōu)化提升態(tài)勢(shì)，耦合協(xié)調(diào)等級(jí)為協(xié)調(diào)的城市趨于集中連片式分布。各城市需要持續(xù)貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，轉(zhuǎn)變高能耗、高污染的粗狂式經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，重點(diǎn)傾斜發(fā)展低碳、綠色、環(huán)保產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)科技創(chuàng)新力度，大力節(jié)能減排，站在產(chǎn)品供應(yīng)鏈頂端，致力于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和。各級(jí)政府應(yīng)將節(jié)能減排效納入政績(jī)考核內(nèi)容，建立政府年度新型考核機(jī)制。同時(shí)，加大交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，一方面可以擴(kuò)大內(nèi)需，建立內(nèi)循環(huán)體系，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力；另一方面可以促使生產(chǎn)要素在全區(qū)范圍內(nèi)均衡有效的流動(dòng)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集。