黃河流域城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)研究

孫 斌，徐 渭，薛建春，侯思杰

（內(nèi)蒙古科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

黃河流域的7 個(gè)城市群與國(guó)內(nèi)其他城市群相比，盡管發(fā)展水平還相對(duì)較低，但作為黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的主要載體，其發(fā)展質(zhì)量及其輻射作用深刻影響著黃河流域生態(tài)安全與高質(zhì)量發(fā)展［1-2］。 如何在跨區(qū)域發(fā)展中實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)的協(xié)調(diào)，是黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展亟須研究的重要課題［3-4］。 針對(duì)城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)間相互作用與耦合關(guān)系，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了大量研究。 在理論研究及演變規(guī)律分析方面，國(guó)外學(xué)者提出了反映經(jīng)濟(jì)與環(huán)境間相互作用的PSR 模型、EKC 曲線、脫鉤理論等［5-7］，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合規(guī)律進(jìn)行推演、構(gòu)建耦合動(dòng)力學(xué)模型并提出了“耦合魔方”概念等［8-12］；在城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合評(píng)價(jià)與模擬方面，國(guó)外學(xué)者進(jìn)行了大量案例研究［13-14］，國(guó)內(nèi)學(xué)者通過構(gòu)建各種耦合發(fā)展模型來探討城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合發(fā)展規(guī)律、耦合協(xié)調(diào)度及演變趨勢(shì)、耦合驅(qū)動(dòng)機(jī)制等［15-20］。 在研究尺度上，多數(shù)學(xué)者選擇單獨(dú)的城市或特殊生態(tài)區(qū)，部分學(xué)者對(duì)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)的耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行評(píng)價(jià)分析［21-23］。 梳理相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)已有研究存在一些不足：一是在評(píng)價(jià)指標(biāo)選取上多采用PESS（Population-Economic-Sociology-Space）模型和PSR（Pressure-State-Response）模型，很少體現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵；二是對(duì)黃河流域城市群的研究較少，且多以某一城市群為研究對(duì)象，缺少對(duì)全流域“大黃河”的研究。 因此，本文以黃河流域7 個(gè)城市群為研究對(duì)象，在PESS 模型和PSR 模型基礎(chǔ)上建立體現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵的城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于58 個(gè)樣本城市2000—2019 年的面板數(shù)據(jù)，采用熵值法和系統(tǒng)評(píng)估模型、耦合協(xié)調(diào)度模型對(duì)城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)狀況進(jìn)行測(cè)度，以期為黃河流域城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)協(xié)同發(fā)展提供參考。

1 研究對(duì)象與數(shù)據(jù)來源

本文以黃河流域呼包鄂榆城市群、寧夏沿黃城市群、蘭西城市群、關(guān)中平原城市群、中原城市群、晉中城市群、山東半島城市群等7 個(gè)城市群為研究對(duì)象。 這7 個(gè)城市群形成了“3+4”的空間組織格局，即3 個(gè)區(qū)域級(jí)城市群（山東半島城市群、中原城市群和關(guān)中平原城市群）和4 個(gè)地區(qū)性城市群（蘭西城市群、晉中城市群、呼包鄂榆城市群和寧夏沿黃城市群）［2］。 鑒于7個(gè)城市群在構(gòu)成范圍上略有重疊，且考慮到部分縣級(jí)市和少數(shù)民族自治州數(shù)據(jù)收集困難等，本研究選擇其中58 個(gè)城市作為數(shù)據(jù)收集的樣本城市，見表1。

表1 各城市群的樣本城市及2019 年GDP 占黃河流域的比重

本文研究時(shí)段為2000—2019 年，以2000 年、2005年、2010 年、2015 年、2019 年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)來源包括《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》及各市統(tǒng)計(jì)年鑒，部分年份的指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于各市社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)，對(duì)缺失數(shù)據(jù)采用均值法進(jìn)行插補(bǔ)。

2 研究方法與指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1 研究方法

本研究涉及的數(shù)據(jù)處理、指標(biāo)計(jì)算方法（模型）主要有最小-最大標(biāo)準(zhǔn)化法、熵值法、綜合發(fā)展指數(shù)模型、耦合度模型、耦合協(xié)調(diào)度模型等，具體計(jì)算公式見表2。 根據(jù)城鎮(zhèn)化系統(tǒng)、生態(tài)保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)的大小對(duì)比，進(jìn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)類型劃分，見表3；借鑒其他學(xué)者對(duì)耦合協(xié)調(diào)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［24］，將耦合協(xié)調(diào)狀況劃分成10 個(gè)等級(jí)，見表4。

表2 計(jì)算方法及公式

表3 系統(tǒng)協(xié)調(diào)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)

表4 耦合協(xié)調(diào)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)置應(yīng)體現(xiàn)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的高質(zhì)量發(fā)展理念［25］。 本研究在PESS 模型基礎(chǔ)上，從人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化4 個(gè)方面構(gòu)建城鎮(zhèn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，共設(shè)置19個(gè)基礎(chǔ)指標(biāo)（見表5，其中失業(yè)率為負(fù)向指標(biāo)）；根據(jù)數(shù)據(jù)可獲得性等，基于PSR 模型，從環(huán)境壓力、生態(tài)狀態(tài)、環(huán)境響應(yīng)三方面構(gòu)建生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，共設(shè)置10 個(gè)基礎(chǔ)指標(biāo)（見表6，其中環(huán)境壓力的4 個(gè)指標(biāo)為負(fù)向指標(biāo)）。

表5 城鎮(zhèn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表6 生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)狀況分析

3.1 耦合協(xié)調(diào)度演變情況

2000—2019 年各城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)度變化情況見圖1。 由圖1 可以看出， 2000—2019 年各城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)度均呈上升趨勢(shì)，2019 年耦合協(xié)調(diào)等級(jí)在勉強(qiáng)協(xié)調(diào)與初級(jí)協(xié)調(diào)之間。 在3 個(gè)區(qū)域級(jí)城市群中，山東半島城市群在2005 年之后一直是耦合協(xié)調(diào)度最高的城市群，其主要原因是高起點(diǎn)規(guī)劃、高水平建設(shè)；中原城市群承接了東部大量資本和產(chǎn)業(yè)，具有一定的發(fā)展活力和創(chuàng)新能力，耦合協(xié)調(diào)度在2000 年與山東半島城市群相當(dāng)，但在2005 年后一直稍低于山東半島城市群的；關(guān)中平原城市群耦合協(xié)調(diào)度在3 個(gè)區(qū)域級(jí)城市群中最低，但總體上保持上升趨勢(shì)。 在4 個(gè)地區(qū)性城市群中，呼包鄂榆城市群耦合協(xié)調(diào)度在2002 年以前較低（與蘭西城市群相當(dāng)），2003 年之后一直保持較快的上升態(tài)勢(shì)，耦合協(xié)調(diào)等級(jí)由2002 年的輕度失調(diào)提高到初級(jí)協(xié)調(diào)；晉中城市群耦合協(xié)調(diào)度穩(wěn)步提高，2010 年以后在地區(qū)性城市群中僅次于呼包鄂榆城市群；寧夏沿黃城市群耦合協(xié)調(diào)度在2000 年最高，雖然也呈上升態(tài)勢(shì)，但升幅相對(duì)較小，到2019 年位于7 個(gè)城市群末位；蘭西城市群耦合協(xié)調(diào)度起點(diǎn)最低，在研究時(shí)段內(nèi)波動(dòng)較大（突然大幅升降）且一直處于較低水平。

圖1 各城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)度變化情況

鑒于黃河上、中、下游地區(qū)的區(qū)位條件差異較大，將7 個(gè)城市群分為上、中、下游城市群（其中：上游城市群包括蘭西、寧夏沿黃和呼包鄂榆城市群，中游城市群包括關(guān)中平原、晉中和中原城市群，下游城市群為山東半島城市群）［2］，分析城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)度的變化情況，見圖2。 由圖2 可知，2000—2019 年，黃河流域上、中、下游城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)度均呈波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)，且一直表現(xiàn)出下游城市群＞中游城市群＞上游城市群。 其中：下游城市群（即山東半島城市群）擔(dān)當(dāng)著龍頭作用，其發(fā)育較為成熟，城鎮(zhèn)布局相對(duì)均衡，城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)度相對(duì)較高；上游城市群城鎮(zhèn)化水平較低、生態(tài)環(huán)境較為脆弱，耦合協(xié)調(diào)度較低。

圖2 上、中、下游城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)度演變情況

3.2 系統(tǒng)協(xié)調(diào)類型及耦合協(xié)調(diào)等級(jí)

3.2.1系統(tǒng)協(xié)調(diào)類型

各城市群不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)系統(tǒng)協(xié)調(diào)類型見表7。 由表7 可知：2000 年，各城市群城鎮(zhèn)化皆滯后于生態(tài)保護(hù)，即城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展尚未對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大負(fù)面影響；2005 年山東半島城市群和蘭西城市群率先達(dá)到均衡發(fā)展，之后呼包鄂榆城市群和中原城市群于2010 年達(dá)到均衡發(fā)展，關(guān)中平原城市群于2015 年達(dá)到均衡發(fā)展；2019 年，山東半島城市群和中原城市群變?yōu)樯鷳B(tài)保護(hù)滯后，而蘭西城市群又變?yōu)槌擎?zhèn)化滯后、寧夏沿黃城市群系統(tǒng)協(xié)調(diào)類型一直為城鎮(zhèn)化滯后，其他城市群則保持均衡發(fā)展。

表7 不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)類型

總體來看，系統(tǒng)協(xié)調(diào)類型的演變趨勢(shì)為從城鎮(zhèn)化滯后先變?yōu)榫獍l(fā)展、再變?yōu)樯鷳B(tài)保護(hù)滯后，在空間上東中部城市群比西部城市群更早達(dá)到均衡發(fā)展和生態(tài)保護(hù)滯后。 研究時(shí)段初（2000 年），各城市群建設(shè)尚處于雛形階段，城鎮(zhèn)化尚不完善，城鎮(zhèn)化滯后于生態(tài)環(huán)境建設(shè)；隨著城市群建設(shè)日臻成熟，城鎮(zhèn)化和生態(tài)保護(hù)兩個(gè)子系統(tǒng)達(dá)到均衡發(fā)展，然而城市群大規(guī)模的城鎮(zhèn)化建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的負(fù)面影響，又使得兩子系統(tǒng)間均衡發(fā)展被打破后，開始轉(zhuǎn)向生態(tài)保護(hù)滯后。 分布于東中部的山東半島城市群和中原城市群與分布于西部的寧夏沿黃城市群和蘭西城市群相比，經(jīng)濟(jì)實(shí)力更強(qiáng)、發(fā)展動(dòng)力更足、城鎮(zhèn)化建設(shè)速度更快，因此較早達(dá)到均衡發(fā)展并變?yōu)樯鷳B(tài)保護(hù)滯后。

3.2.2耦合協(xié)調(diào)等級(jí)

各城市群不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)等級(jí)見表8。 各城市群由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)和自然環(huán)境條件不同，因此耦合協(xié)調(diào)等級(jí)差異較大。 研究時(shí)段初（2000 年），寧夏沿黃城市群、中原城市群和山東半島城市群為瀕臨失調(diào)，其他城市群為輕度失調(diào)；2005年除蘭西城市群為輕度失調(diào)外其他城市群均為瀕臨失調(diào)，2010 年山東半島城市群、中原城市群和呼包鄂榆城市群變?yōu)槊銖?qiáng)協(xié)調(diào)，2015 年除蘭西城市群和關(guān)中平原城市群為瀕臨失調(diào)外其他城市群均為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)；研究時(shí)段末（2019 年），山東半島城市群和呼包鄂榆城市群變?yōu)槌跫?jí)協(xié)調(diào)，其他城市群為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)。

表8 不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)耦合協(xié)調(diào)等級(jí)

從整體上看，黃河流域城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)等級(jí)逐漸提升，在演變過程中各城市群雖然不存在嚴(yán)重失調(diào)情況，但是耦合協(xié)調(diào)等級(jí)均未達(dá)到理想狀態(tài)，2019 年耦合協(xié)調(diào)等級(jí)較高的山東半島城市群和呼包鄂榆城市群僅達(dá)到初級(jí)協(xié)調(diào)。 在4 個(gè)地區(qū)性城市群中，呼包鄂榆城市群耦合協(xié)調(diào)等級(jí)最高、蘭西城市群耦合協(xié)調(diào)等級(jí)最低，寧夏沿黃城市群和晉中城市群耦合協(xié)調(diào)等級(jí)相近；在3 個(gè)區(qū)域級(jí)城市群中，山東半島城市群耦合協(xié)調(diào)等級(jí)最高，中原城市群次之，關(guān)中平原城市群最低。

3.3 各樣本市城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)分析

分別計(jì)算各樣本市不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的城鎮(zhèn)化發(fā)展指數(shù)、生態(tài)保護(hù)發(fā)展指數(shù)和耦合協(xié)調(diào)度，結(jié)果表明：2000年，天水、定西、忻州處于重度失調(diào)，包頭、石嘴山、太原、青島、煙臺(tái)、濰坊處于輕度失調(diào)，其他市處于中度失調(diào)；2005 年，臨夏處于重度失調(diào)，呼和浩特、鄂爾多斯、包頭、石嘴山、西安、鄭州、洛陽(yáng)、太原、濟(jì)南、青島、淄博、煙臺(tái)處于輕度失調(diào)，其他市處于中度失調(diào)；2010年，各市耦合協(xié)調(diào)等級(jí)進(jìn)一步提升，中度失調(diào)轉(zhuǎn)為輕度失調(diào)的城市數(shù)量增多，青島率先達(dá)到瀕臨失調(diào)（耦合協(xié)調(diào)度為0.418）；2015 年，鄂爾多斯、青島、煙臺(tái)達(dá)到瀕臨失調(diào)（耦合協(xié)調(diào)度超過0.4），輕度失調(diào)城市數(shù)量繼續(xù)增多，但總體上中度失調(diào)城市數(shù)量仍然最多；2019年，除部分城市群的邊緣城市處于中度失調(diào)外，大部分城市處于輕度失調(diào)，其中呼和浩特、包頭、西安、鄭州、濟(jì)南、青島、煙臺(tái)、濰坊等城市的耦合協(xié)調(diào)等級(jí)較高。

2019 年各市城鎮(zhèn)化發(fā)展指數(shù)、生態(tài)保護(hù)發(fā)展指數(shù)和耦合協(xié)調(diào)度排名前十的城市見表9。 城鎮(zhèn)化發(fā)展指數(shù)排名前十的城市中，有5 個(gè)為省會(huì)城市、1 個(gè)為副省級(jí)城市（青島），大都是所在城市群的核心城市；生態(tài)保護(hù)發(fā)展指數(shù)排名前十的城市大都不屬于核心城市，多位于城市群的邊緣地帶，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城鎮(zhèn)化水平偏低，區(qū)位條件相對(duì)較差；耦合協(xié)調(diào)度排名前十的城市有8 個(gè)屬城鎮(zhèn)化發(fā)展指數(shù)排名前十的城市，其中有4 個(gè)省會(huì)城市、1 個(gè)副省級(jí)城市（青島），耦合協(xié)調(diào)度高的城市大都有較高的行政等級(jí)和優(yōu)越的區(qū)位條件，在行政管理和吸納發(fā)展資源上具有一定優(yōu)勢(shì)，因而易于實(shí)現(xiàn)高效、綠色高質(zhì)量發(fā)展。

表9 發(fā)展指數(shù)及耦合協(xié)調(diào)度排名前十的樣本市

從時(shí)間上看，與城市群耦合協(xié)調(diào)演變類似，各樣本市耦合協(xié)調(diào)等級(jí)逐漸提升，但研究時(shí)段末仍未達(dá)到理想的耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)。 從空間上看，省會(huì)城市或城市群的核心城市耦合協(xié)調(diào)等級(jí)較高，城市群的邊緣城市耦合協(xié)調(diào)等級(jí)相對(duì)較低。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

建立城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，根據(jù)2000—2019 年的面板數(shù)據(jù)和耦合協(xié)調(diào)度模型，對(duì)黃河流域7 個(gè)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)時(shí)空演變情況進(jìn)行分析，得到以下結(jié)論。

（1）從時(shí)間上看，2000—2019 年黃河流域城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)耦合協(xié)調(diào)度總體呈上升趨勢(shì)，各城市群耦合協(xié)調(diào)等級(jí)由2000 年瀕臨失調(diào)或輕度失調(diào)提升到2019 年勉強(qiáng)協(xié)調(diào)或初級(jí)協(xié)調(diào)，在耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)演變過程中雖然不存在嚴(yán)重失調(diào)的情況，但是耦合協(xié)調(diào)等級(jí)整體上仍然較低。

（2）從空間上看，城市群間耦合協(xié)調(diào)水平差異較大，山東半島城市群和中原城市群耦合協(xié)調(diào)度較高，蘭西城市群耦合協(xié)調(diào)度較低且波動(dòng)劇烈，耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出下游（東部）城市群＞中游（中部）城市群＞上游（西部）城市群。

（3）從各城市群的樣本城市看，城市群中的省會(huì)城市或核心城市耦合協(xié)調(diào)等級(jí)較高，而邊緣城市耦合協(xié)調(diào)等級(jí)相對(duì)較低，盡管有些城市耦合協(xié)調(diào)度排名比較靠前但其周邊城市耦合協(xié)調(diào)度較低，說明核心城市對(duì)區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的輻射帶動(dòng)作用有限。

4.2 建 議

（1）制定科學(xué)精準(zhǔn)的發(fā)展政策，兼顧城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)，能源型城市群和有迫切經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的城市群應(yīng)更加重視生態(tài)保護(hù)。

（2）構(gòu)建黃河流域經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)機(jī)制。 黃河流域城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)的耦合協(xié)調(diào)需流域九?。▍^(qū)）協(xié)同合作，要突破行政區(qū)劃，建立健全省域和城市間協(xié)調(diào)溝通機(jī)制，為推動(dòng)流域高質(zhì)量發(fā)展提供機(jī)制保障［26］。

（3）進(jìn)一步發(fā)揮山東半島城市群的龍頭帶動(dòng)作用，增強(qiáng)區(qū)域級(jí)城市群中省會(huì)城市和核心城市的輻射作用，提高地區(qū)性城市群中省會(huì)城市的首位度，推動(dòng)流域城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)保護(hù)的高質(zhì)量發(fā)展。