中國三大城市群城市化動態特征對比

2014-07-29 05:29:26黃潔吝濤張國欽李新虎

中國人口·資源與環境 2014年7期

黃潔　吝濤　張國欽　李新虎

摘要

1990年代以來，中國步入快速城市化階段，其中京津冀、長江三角洲和珠江三角洲三大城市群成為引領我國城市化發展的主導力量。本研究耦合城市異速增長和標準化區位商分析方法，對三大城市群1990年代至今的城市化動態特征進行對比研究，探討城市形態擴張與功能演變的耦合作用過程。結果顯示：①在城市形態擴張方面，三大城市群異速增長類型差異顯著，其中長江三角洲和珠江三角洲分別呈現持續的負異速增長和正異速增長形式，分別表現為人口高度聚集和建成區急劇擴張特征；而京津冀呈現正負異速增長交替增長形式，人口集聚與建成區擴張程度均較低；②在城市功能演變方面，三大城市群第二產業發展階段不同，第三產業格局演變差異明顯；③城市形態與功能耦合作用促成了城市群城市化進程向不同方向發展；對外開放、技術創新、政府干預等是影響城市群形態擴張和功能演變的主要驅動力。鑒于三大城市群對我國城市化發展的主導作用，對其形態擴張與功能演變動態特征的對比研究能夠深入理解國家及區域尺度的城市化發展規律和機制，并對我國其他城市群的科學、持續發展提供理論和實踐指導。

關鍵詞城市群；城市化；形態擴張；功能演變；動態特征

中圖分類號K902

文獻標識碼A

文章編號1002-2104（2014）07-0037-08doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.07.007

2008年起全球超過50%人口居住在城市，城市地區創造了全球80%以上的經濟增長[1]。伴隨城市化進程的推進，城市人口急劇增長、建成區快速擴張以及城市之間物質、能量和信息相互聯系日趨緊密，城市發展呈現出集群式的發展特征。城市群是指以中心城市為核心向周圍輻射構成的多個城市的集合體[2]，受到了國際包括自然和社會科學研究的普遍關注，相繼開展了有關大都市帶、半城市化區域、全球城市-區域、多中心巨型城市-區域等研究[3-11]，并對城市群內部各個城市之間以及城鄉之間的社會、經濟和生態功能聯系展開探討。城市化是由農業人口向非農業人口轉化、農村地域向城市地域轉化、農業活動向非農業活動轉化的過程，以城市形態演變（如地域景觀快速演變、人口集聚等）與城市功能演變（如經濟增長）為主要特征[12]。目前，中國人口城市化率已超過50%，進入快速城市化時期，城市集群式發展成為我國城市化的突出特征[2，5]。國家最新頒布的《十二五規劃綱要》明確指出要“構建以城市群為依托，其他城市化地區和城市為重要組成部分的城市化戰略格局”。城市群作為中國區域發展空間戰略的重心，發揮著區域經濟增長極的作用[5]。中國正在發展和計劃發展的城市群共有28個[8]，其中，京津冀、長江三角洲和珠江三角洲三大城市群是當前我國城市化發展的主導力量[10]。城市群城市化動態特征主要表現在形態擴張和功能演變兩方面。目前對城市形態研究已有豐富積淀，主要涉及城市空間擴張特征及其驅動力分析、城市土地利用格局變化、城市人口增長與建成區擴張特征研究等內容[13-17]。但多以分析城市尺度研究為主，專門針對城市群的形態擴張研究還不多見。城市功能是人類利用和管理城市的具體目標和過程的表現，也是造成城市形態演變的重要內在驅動。相對城市形態擴張研究，城市功能的動態研究較少，但國際上已有學者開展了對城市功能動態的探索性研究。例如Peter Hall等運用信息流和高端生產服務業分析等方法對西北歐8個巨型城市區域的出現、增長動力、治理、內部結構、核心城市與二級城市互動等展開研究[4]。國內，方創琳等運用城市群發育程度指數方法研究了我國城市群結構體系的組成與空間分異格局[8]；程玉鴻等運用偏離-份額分析法，比較分析了珠江三角洲城市群內部各城市的產業競爭力狀況[18]。

本研究試圖將城市形態和城市功能研究方法進行耦合，從城市群尺度對比分析三大城市群（京津冀、長江三角洲和珠江三角洲城市群）1990s至今城市化動態特征，以期為我國城市群發展規律和機制研究提供依據，并對正在和即將發展的城市群規劃和控制管理提供科學指導。

中國人口·資源與環境2014年第7期

1研究區和研究方法

1.1研究區介紹

本文以城市群的行政區范圍界定研究區域，包括三大城市群共34個城市。其中，京津冀城市群包括北京、天津以及河北省的石家莊、唐山、保定、廊坊、秦皇島、張家口、承德、滄州共10個城市[8]；長江三角洲城市群包括上海，江蘇省的南京、蘇州、無錫、常州、揚州、鎮江、泰州、南通和浙江省的杭州、嘉興、寧波、紹興、舟山共15個城市[9]；珠江三角洲城市群主要包括廣東省的廣州、深圳、珠海、東莞、佛山、中山、惠州、肇慶、江門共9個城市[9]。

1.2異速增長分析

本文考慮的城市形態擴張包括空間擴張和人口擴張兩方面，采用異速增長分析方法來表征城市群空間和人口擴張的相互聯系。異速增長理論（Allometric Growth Theory）起源于生物有機體部分與整體相對增長關系的研究[19]，之后被廣泛運用于城市形態演變研究[20-21]。Nordbeck S認為當城市建成區面積與城市人口的相對增長率為常數時，城市增長滿足異速增長方程[21]，公式如下：

y=axb（1）

公式（1）中，y表示建成區面積，x表示城市人口（建成區人口或城市非農人口），b為標度因子，a為比例系數。

假定城市人口與建成區面積是等維度，b*（標度因子b的標準值）值為1。目前國內外學者b*的取值存在爭議，國外學者認為b*在2/3或者2/3-1之間[20-21]；國內學者結合中國城市實證研究，認為b*取0.85，可能更加符合中國城市人口密度的變化[14-16]。本文采用b*=0.85，此時，b的實際意義為：

b>0.85，正異速增長，表明建成區面積y比城市人口x增長快，城市人口密度下降；

b<0.85，負異速增長，表明建成區面積y比城市人口x增長慢，城市人口密度加大；

b=0，表明建成區面積y對城市人口x沒有任何影響，城市人口密度沒有變化；

b=0.85，同速增長，表明兩者增長呈線性關系。

1.3產業區位商與標準區位商分析

城市功能是指一個受人類意志主導城市發展目標，具體包含城市的職能以及城市內部空間的具體分工。本文采用城市產業集群程度來表征城市群內部城市的功能空間格局。產業集群是相互聯系的企業和組織在空間上的聚集[22]，統計上顯著的區位商是判斷產業集群的標準[23]，區位商是否顯著可通過標準化區位商來判斷。區域i產業j的區位商LQij計算公式如下：

為了表征城市產業功能的演變動態，本文主要考慮能夠代表城市產業功能的工業（第二產業）和服務業（第三產業）的區位商。首先采用將區位商空間化的分析方法，利用地理信息系統（GIS）分別將1995年、2000年、2005年、2010年三大城市群的城市區位商計算結果和產業產值數據，通過反距離加權（IDW）插值方法空間顯式地反應城市群功能空間格局的動態變化過程。

1.4數據來源

本文使用數據包括統計屬性數據和空間數據，其中1993-2010共18年的三大城市群所含城市的建成區面積、市區非農人口數、城市產業總值等統計屬性數據來源于相應年份的《中國城市統計年鑒》。而空間數據則是中國1∶100萬地形圖界定的城市群行政區位圖，為方便起見，研究期間發生的城市群內部各城市行政邊界的調整被忽略，統一以現有的城市行政邊界為準。

2三大城市群異速增長動態分析

由圖1可知，三大城市群自1993年起城市人口和建成區面積均呈現上升趨勢，城市人口與建成區擴張差異在圖1中表現不明顯。但利用異速增長分析方法，可以發現三大城市群在城市人口增長與建成區擴張動態特征方面存在顯著差異（見圖2）。本文采用增長強度（即絕對增長量，圖2中用與標準值的差值大小表示）和增長速度（即增長速率，圖2中用曲線斜率表示）來描述城市群形態擴張的不同特征。

2.1三大城市群異速增長動態特征

1993-2001年京津冀異速增長的標度因子b值在標準值0.85附近波動，呈現正負異速增長交替出現的局面（圖2）；而2001-2008年，b值出現上升趨勢，2003年后維持在0.95以上，呈現持續的正異速增長形態。說明京津冀城市群在2001年前城市人口和建成區面積的增長強度和速度都較緩慢，2001年后城市發展呈現城市建設用地快速擴張的特征，且建成區擴張強度持續增強。

1993-2008年，長江三角洲的b值均小于準值0.85，表現為持續的負異速增長形態（圖2）。其中，1993-1997年，呈下降趨勢，1997年達到最低值0.66，說明此段時期內城市人口增長強度和速度均大于城市建設用地擴張速度；1997-2008年，b值呈現波浪式上升勢，2006年后，b值趨于標準值0.85，說明該時期城市人口增長強度大于城市建成區擴張強度，但是城市建成區增長速度大于城市人口增長速度。長江三角洲整體呈現出城市人口高度聚集的特性，但是聚集程度在2006年后開始逐漸下降。

圖2中，1993-2008年珠江三角洲b值均大于標準值0.85，表現為持續的正異速增長形態。其中，2001年前，b值緩慢上升，2001年b值為0.97；2001-2006年，b值大幅度增加，2006年到達最高值為1.30；2006年后出現波動。說明整個時期內城市建成區擴張強度和速度均大于城市人口增長。珠江三角洲城市整體呈現城市建設用地劇烈擴張的特性，且擴張強度在增大。

2.2三大城市群形態擴張動態特征對比

總體來看，三大城市群在1993-2008年的異速增長的標度因子b值整體都呈現上升趨勢，說明城市建設用地相對人口聚集的增長速度都有所提高。且比較該時期內三大城市群的b值可發現均為珠江三角洲最大、京津冀次之，長江三角洲最小。即珠江三角洲城市建成區相對城市人口擴張強度最大，長江三角洲最小。說明長江三角洲城市群形態擴張主要表現為人口高度聚集；而珠江三角洲城市群表現為城市建成區劇烈擴張；與前兩者相比，京津冀城市群形態擴張無論人口還是建設用地都相對滯后，但近來發展開始明顯提速。

3三大城市群產業標準區位商分析

3.1三大城市群二、三產業集聚動態特征對比

根據區位商空間演變動態結果（圖3），1995年京津冀第二產業中心為天津，其產業集聚效應明顯，除唐山和石家莊外，其他城市第二產業發展薄弱（圖3a）；2000年以廊

坊為中心，初步形成包括天津、唐山、滄州在內的產業帶（圖3b）；2005年產業中心轉移至為唐山，而承德成為新的增長點（圖3c）；2010年第二產業帶包含的城市數目達到最大，產業中心仍為唐山，保定成為新的增長點（圖3d）。

1993-2010年，京津冀第三產業中心均為北京，產業集群現象明顯，產業競爭優勢顯著，除秦皇島、天津、張家口外，其他城市第三產業發展均較薄弱（圖3e，圖3f，圖3g，圖3h）。此外，北京與其他城市的標準化區位商差值逐年增大，說明北京一直是京津冀第三產業超級核心城市，且副中心城市發育程度較低，并出現了萎縮現象。

1995年，呈現由泰州、鎮江、常州、無錫、蘇州、上海、嘉興、紹興、寧波組成的第二產業帶，產業中心為泰州（圖4a）；2000年，第二產業帶向南部轉移，上海、泰州、寧波產業優勢下降，湖州成為新的增長點，產業中心是紹興（圖4b）；2005年，第二產業帶向北發展，產業中心轉移至蘇州（圖4c）；2010年，第二產業已形成南北連片發展格局，且此時產業帶進一步向西北和東南發展，揚州成為新的增長點，產業帶中的城市個數達到最大值10個，產業中心和副中心分別為蘇州和嘉興（圖4d）。

1995年第三產業中心是上海和南京，二者均出現產業集群，具有較強的產業競爭力；杭州作為產業副中心，第三產業在該區域相對專業化水平較高，此外，無錫和舟山第三產業也有了一定的發展（圖4e）。2000年，產業中心上海形成了產業集群，且與產業副中心南京的差距更加明顯，杭州和舟山的產業優勢下降（圖4f）。2005年，產業中心和副中心分別為上海和南京，寧波成為新的增長點，杭州、舟山的第三產業進一步發展（圖4g）。2010年，產業中心是上海和杭州，兩城市均出現產業集群，具有顯著的產業競爭力，同時，南京、寧波的產業優勢下降（圖4h）。

1995年由佛山、中山、東莞、深圳組成第二產業帶，產業中心為佛山（圖5a）；2000年產業帶向東北擴展，惠州成為新的產業中心（圖4b）；2005年東北部產業帶與中部工業帶連成一片（圖5c）；2010年，產業帶割裂成東北和南部兩片，江門成為新的增長點，產業中心為佛山，第二產業重心集中在南部（圖5d）。

1993-2010年第三產業中心和副中心分別為廣州和深圳，而廣州產業集群現象明顯，產業競爭優勢顯著。

3.2三大城市群產業格局演變特征對比

總體上，三大城市群均處于工業化和經濟起飛階段，第二、三產業發展迅速，中心城市及第二和第三級中心也逐步成長起來。逐漸從單一“中心-邊緣”結構逐步演變成多核心結構，城市等級體系也開始形成。其中第二產業布局逐漸由集聚走向擴散，第三產業中心副中心多為直轄市和省會城市。

但三大城市群產業格局演變動態過程差異明顯。其中，京津冀城市群正逐步形成環繞北京的第二產業帶，隨著產業中心由天津轉為唐山，第二產業格局逐步進入集中后分散階段；第三產業一直呈現北京為核心的單核式空間結構，產業副中心嚴重發育不足；核心城市北京與城市群中其他城市的第三產業發展水平差異程度逐步擴大，呈現為不均衡的第三產業發展格局。長江三角洲第二產業格局演變已進入分散后地方中心成長階段，產業中心城市更迭，各城市間產業發展水平差異縮小，并趨于空間均衡發展；第三產業呈現多等級多核心的發展組團，產業中心城市和副中心城市，如上海、南京、杭州等也對城市群中其他城市的第三產業發展具有輻射作用。珠江三角洲第二產業格局演變進入分散后地方中心成長階段，各城市間產業發展水平和經濟發展水平差異縮小；第三產業格局逐步由以廣州為中心的極核式發展格局向“廣州-東莞-深圳”點軸式發展格局演變。

4三大城市群城市化動態特征對比分析

4.1城市化過程中的城市群形態與功能耦合差異

三大城市群形態擴張與功能演變的耦合作用過程存在明顯差異：其中長江三角洲和珠江三角洲城市群城市化水平較高，表現為城市人口高度集聚或城市建成區急劇擴張；京津冀城市群發展起步較晚，從2000年以后城市人口和建成區面積均出現顯著增長，主要表現為城市建成區快速擴張。本文將三大城市群城市形態擴張與功能演變的動態特征進行總結（見表1），進而探討兩者之間的耦合作用過程。

由表1可以看出長江三角洲和珠江三角洲第三產業分別呈現多核心多等級組團和點軸式組團格局，產業發展良好，城市化水平較高。京津冀則呈現以北京為單核的極核發展格局，對區域第三產業的輻射作用較弱，城市化水平較低。

不同的集聚與擴散過程導致城市群發展特征差異明顯[9]。首先，城市群在集聚的內容、規模、層次、速度上的差異加劇了城市群發展的空間差異與不平衡[24]。如，長江三角洲以勞動密集型產業為主，產業聚集呈現規模大、層次多、速度快的特點，城市化表現為城市人口高度集聚的特征。京津冀以資本密集型產業為主，生產過程中需要用大量資金購買生產資料，同時工業園區的建設促進著城市建設用地不斷擴張，產業集聚呈現規模較小、層次單一、速度較慢特點，城市化表現為較快速的城市建設用地擴張特征。珠江三角洲以勞動密集型產業為主，廣州、深圳、佛山等城市人口城市化率已達到100%，勞動力依賴外省輸入，隨著產業集聚規模增大，城市化表現為城市建成區劇烈擴張的特征。其次，擴散機制促進經濟活動在空間上趨于均衡，有利于逐步縮小區域內部的經濟水平差異[24]。由圖3-5中三大城市群產業空間布局動態特征可以發現，在擴散過程上，京津冀、長江三角洲、珠江三角洲分別表現為就近擴散、等級擴散和跳躍式擴散特征。長江三角洲和珠江三角洲各城市產業發展水平逐步縮小；而京津冀城市群產業發展的空間差異逐漸增大。

4.2三大城市群城市化的驅動力差異

市場力、內源力、行政力和外向力是中國城市化的主

要驅動力[18]。隨著經濟全球化的深入，對外開放對城市形態與功能演變的驅動作用越來越明顯。珠江三角洲作為我國改革開放的最前沿，深化市場體制改革，大力引進外資發展外向型經濟，已逐步形成空間連綿、功能一體的城市格局。長江三角洲對外開放程度較高，通過大力引入外資，發展技術密集型產業，積極參與國際競爭。京津冀整體對外開放起步較晚且程度較低，但2000年以后外資已經成為促進當地第三產業發展的主要手段之一。

技術創新作為城市群經濟增長的重要推動力之一，其空間差異影響著城市群經濟格局變化。而技術創新本身需要大量的資金和智力資源的投入。北京、上海、廣州、深圳、南京、杭州等地高校、科研院所云集，具有大力發展技術密集型產業的經濟基礎和科學文化基礎。技術創新大大推動了三大城市群第三產業發展。由于三大城市群內技術創新能力的城市數量和實力差異，分別形成了“單核”、“多核”、“點軸”等不同的第三產業格局。

政府干預對京津冀城市群的形態擴張和功能演變具有顯著的影響。首都特殊地位在很大程度上決定了北京成為當地城市化發展核心，使其在行政管理、人才、資金等方面具有絕對優勢，在人口聚集、建成區的擴張和產業空間格局上都有突出表現。相對而言，珠江三角洲城市群的城市化受中央政府干預作用較小，使得地方可以根據不同產業的規模、發展速度、發展次序等制定區域產業發展規劃并合理確定產業發展重點，表現為跳躍擴散的產業空間格局特點。長江三角洲城市群由上海、浙江省和江蘇省的部分城市構成，由于行政區劃等因素，城際人口遷移均以江蘇、浙江內部為主，形成了南京和杭州兩個人口集聚中心。這一現象與長江三角洲城市群第三產業格局吻合，即出現了除上海外，南京、杭州兩個產業集聚中心。

5結論

將城市異速增長分析與標準化區位商分析相結合的方法，可以較好地從城市形態擴張與功能演變方面反映京津冀、長江三角洲和珠江三角洲城市群城市化動態特征。中國三大城市群城市化特征具共性同時也存在著差異。

（1）1993-2008年，三大城市群建成區擴張速度普遍大于城市人口增長速度，但城市異速增長形式與人口城市化水平差異顯著。其中，京津冀在2001年由呈現正負交替的異速增長轉為正異速增長方式，城市建用地擴張的速度和強度逐年增大，人口城市化水平較低；長江三角洲為持續負異速增長，表現為現出人口高度集聚且建成區快速擴張的城市化特征；珠江三角洲城為持續正異速增長，隨著該城市群內城市化率趨于100%表現為建成區高強度高速度擴張的城市化發展特征。

（2）三大城市群第二、三產業空間格局差異明顯。長江三角洲與珠江三角洲第二產業格局演變進入分散后地方中心成長階段，第三產業格局分別呈現多核多等級組團和點軸式組團；京津冀第二產業格局演變進入集中后分散階段，第三產業呈現單核結構。

（3）三大城市群城市形態與功能耦合作用促成了城市群城市化進程向不同方向發展；對外開放、技術創新、政府干預等是影響城市群形態擴張和功能演變的主要驅動力。

注：該文在中國可持續發展研究會2013學術年會征文中被評為優秀論文二等獎。

（編輯：常勇）

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