城市群產業承接能力與生態環境耦合協調發展研究

付德申++向麗

內容提要：本文以我國中西部城市群41個地級市為研究樣本構建產業承接能力與生態環境耦合系統評價指標體系，采用變異系數法、綜合發展水平評價模型和耦合協調度模型分析2009-2013年城市群產業承接能力與生態環境的耦合協調度及其時空演變特征。研究結果表明：城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度總體偏低，出現了輕度失調、中度失調和嚴重失調3種狀態；城市群整體產業承接能力與生態環境耦合協調度在考察期內具有平穩發展的時序變化特征，但不同城市的產業承接能力與生態環境耦合協調度存在明顯的時間分異，城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度呈現“中高西低”的空間分布格局。

關鍵詞：產業承接能力；生態環境；耦合協調度；中西部城市群

中圖分類號： F0615 文獻標識碼：A 文章編號：1001-148X（2017）02-0177-08

隨著產業轉移的推進，我國中西部地區迎來了區域經濟快速發展和產業結構優化調整的良好機遇[1]。區域承接產業轉移受到地區生產要素、市場需求、產業結構和經濟發展狀況以及政策制度等多種因素的共同作用[2]，本文以我國中西部城市群41個地級市作為研究樣本，采用變異系數法、綜合發展水平評價模型和耦合協調度模型，通過構建產業承接能力與生態環境耦合系統評價指標體系，對2009-2013年城市群產業承接能力與生態環境的耦合協調度及其時空演變特征進行比較，以期為科學合理地制定并實施產業承接政策措施，推進新型城鎮化進程和實現區域經濟社會可持續發展提供決策參考。

一、研究設計

（一）研究范圍與評價體系的構建

參照肖金成和袁朱[3]、曾鵬[4]關于中國十大城市群的研究成果，本文將中西部城市群及所轄范圍內的城市界定為如表1所示，并借鑒孫威等[5]的相關成果，選取了28項具體指標構建產業承接能力與生態環境耦合系統評價指標體系（見表2）；將產業承接能力子系統分為產業吸引能力、產業支撐能力和產業發展能力三個層面，并采用X1-X15共15項指標進行測度。

1.產業吸引能力由X1-X5等5項指標構成，其中職工平均工資反映了該城市勞動力成本的高低，屬于負指標，職工平均工資越高則產業承接能力相對越低；社會消費品零售總額反映了該城市的消費市場大?。回涍\總量反映了該城市運輸狀況和對外開放程度；人均實際使用外資金額反映了該城市對外資的吸引力。

2.產業支撐能力由X6-X11等6項指標構成，其中就業人口占總人口比率表示該城市的勞動供給狀況；等級公路線網密度由該城市的等級公路里程數除以行政區域土地面積求得，反映了該城市交通基礎設施的建設情況；百人擁有國際互聯網用戶數代表了該城市的信息化發展水平；第二三產業占GDP比重顯示了該城市的產業配套能力；年末金融機構存款余額反映了該城市的金融發展水平；全社會固定資產投資占GDP比重體現了該城市的資金供給狀況。

3.產業發展能力由X12-X15等4項指標構成，其中科學技術經費支出占地方財政支出比重反映了該城市在創新資金方面的投入程度，科學技術人員占就業人口比重體現了該城市供給高素質勞動力的能力，專利申請受理量反映了該城市的科技創新產出狀況，規模以上工業企業利潤總額體現了該城市的企業盈利狀況。

生態環境子系統指標的構建采用P-S-R模型，分生態環境壓力、生態環境狀態及生態環境響應三個層面，采用X16-X28共13項指標來測量。生態環境壓力由人均工業廢水排放量、人均工業二氧化硫排放量、人均工業煙（粉）塵排放量、人均生活用水量、人均用電量、人口密度共6項指標構成，且均為負指標，表示這6項指標值越大，該城市的生態環境狀況越不容樂觀；生態環境狀態由人均綠地面積、人均建設用地面積和建成區綠化覆蓋率共3項指標構成；生態環境響應由工業煙（粉）塵去除量、一般工業固體廢物綜合利用率、污水處理廠集中處理率、生活垃圾無害化處理率共4項指標構成。

（二）研究方法與數據來源

本文選取反映了產業承接能力子系統和生態環境子系統的28項指標，構建城市群產業承接能力與生態環境耦合系統評價指標體系，采用變異系數法確定各項具體指標的權重，通過產業承接能力與生態環境綜合發展水平評價模型，計算得到城市群內產業承接能力子系統與生態環境子系統各自的綜合評價指數，最后采用耦合協調度模型測度方法對城市群產業承接能力與生態環境的耦合協調類型進行判別，進而得出研究結論。

1.指標權重的確立

由于構建的評價指標體系中各項指標的量綱千差萬別，本文采用極差標準化公式分別對正向指標和負向指標的原始數據進行標準化處理，再運用變異系數法確定各指標權重，具體計算方法如公式（1）、（2）所示。

2.產業承接能力與生態環境綜合發展水平評價模型

利用線性加權法計算產業承接能力子系統與生態環境子系統各自的綜合發展水平，公式為：

3.產業承接能力與生態環境耦合度及耦合協調度模型

產業承接能力與生態環境的耦合度模型和耦合協調度模型的計算公式分別為：

4.產業承接能力與生態環境耦合協調類型判別

在產業承接能力與生態環境耦合協調程度的分級和判別標準上，本文借鑒錢曉英和王瑩[6]的研究成果，將城市群產業承接能力與生態環境系統耦合協調度劃分為10大類；同時，根據城市群產業承接能力綜合評價指數（IU）和生態環境綜合評價指數（EC）的相關性，將城市群產業承接能力與生態環境系統對比關系細分為3個基本類型（見表3）。

5.數據來源

本文將濟源、仙桃、潛江、天門等4個縣級市剔除，最終選擇的是中西部城市群范圍內的41個地級以上城市的數據作為樣本，對2009-2013年城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度進行實證研究；所使用的數據來源于2010-2014年《中國區域經濟統計年鑒》、《中國統計年鑒》、《中國城市統計年鑒》及各城市的《國民經濟和社會發展統計公報》提供的數據直接得出或公式計算求得，個別城市少數年份缺失的數據根據其相鄰年份值補齊。

二、城市群產業承接能力子系統與生態環境子系統綜合評價

（一）產業承接能力子系統與生態環境子系統綜合發展水平分析

根據變異系數法獲得各指標權重（見表2），通過產業承接能力與生態環境綜合發展水平評價模型計算，得到2009-2013年41個地級市的產業承接能力子系統綜合評價指數（IU）和生態環境水平子系統綜合評價指數（EC）（略），進而得到2009-2013年各城市產業承接能力子系統和生態環境子系統的排名情況表（略）。結果顯示：從產業承接能力子系統綜合評價指數（IU）的排名情況來看，2009-2013年城市群內41市的產業承接能力呈現出區域非均衡發展態勢，進入排名前三位的城市只有成都、西安、重慶和武漢，說明這4個中心城市的產業承接能力相對較強；從生態環境子系統綜合評價指數（EC）的排名情況來看，41市在2009-2013年間的生態環境發展狀況波動性較大，進入排名前三位的城市包括重慶、西安、武漢3個中心城市，以及隨州和九江兩個地級市。

由2009-2013年各城市的產業承接能力子系統綜合評價指數（IU）和生態環境水平子系統綜合評價指數（EC），可以得到考察期內各城市的產業承接能力子系統與生態環境子系統對比關系的基本類型，進一步得出2009-2013年產業承接能力子系統與生態環境子系統不同對比關系類型的城市所占比例（如圖1所示），結果顯示生態環境滯后型城市所占比例分別為463%、39%、415%、39%、415%，產業承接能力滯后型城市所占比例分別是488%、61%、585%、61%、537%。就整體而言，城市群產業承接能力綜合水平明顯滯后于生態環境發展綜合水平，產業承接能力與生態環境同步型城市所占比例相當少，2010-2012年41市均非此類型，2009年僅有平頂山和許昌兩市屬于此類型，所占比例為49%，綜合評價指數分別為0107、0113。2013年許昌和黃岡兩市產業承接能力與生態環境同步發展，占比49%，且綜合評價指數非常接近，分別是0106、0107。

（二）產業承接能力子系統與生態環境子系統線性相關分析

為了驗證城市群產業承接能力與生態環境的相關性，本文以各城市的產業承接能力綜合評價指數為因變量，以各城市的生態環境綜合評價指數為自變量，采用SPSS170統計分析軟件對2009-2013年41市的產業承接能力子系統與生態環境子系統各自的綜合評價指數（T）的均值進行線性回歸分析。表4回歸分析參數結果顯示41市的產業承接能力綜合評價指數與生態環境綜合評價指數呈正相關關系；整體回歸方程的F統計量值為13762，P值為0001，說明回歸分析結果在1%水平上通過了顯著性檢驗，由此可以認為城市群整體產業承接能力與生態環境之間的相關性非常強。

三、城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度的時空特征分析

根據耦合度模型和協調發展度模型可計算得出2009-2013年城市群內41市的產業承接能力與生態環境耦合系統的綜合評價指數（T），進一步計算得到耦合度（C）及耦合協調度（D），如表5所示。下面分別從時間序列特征和空間特征兩方面對城市群內41市的產業承接能力與生態環境耦合協調度進行分析。

（一）產業承接能力與生態環境耦合協調度的時間序列特征

通過計算得出2009-2013年城市群產業承接能力與生態環境耦合度及耦合協調度的均值（如圖2所示）：2009-2013年城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度整體偏低，其均值位于0201-0300之間，兩個系統的耦合度的均值位于0401-0500之間，顯著高于耦合協調度均值，原因在于兩個系統的綜合評價指數偏低，致使耦合協調度也較低。就整體來看，城市群產業承接能力與生態環境耦合度及耦合協調度的均值在2009-2013年間趨于平穩，波動幅度較小，可以認為城市群整體的產業承接能力與生態環境耦合協調度在考察期內具有穩態發展的時序變化特征。

為了分析城市群內41市產業承接能力與生態環境耦合協調度的時間序列特征，本文采用Spearman秩相關系數法對2009-2013年城市群內41市產業承接能力與生態環境耦合協調度的時間變化趨勢進行分析，秩相關系數的計算公式如下：

其中R為秩相關系數，Xi為考察期內根據耦合協調度值從小到大排列的序號，Yi為根據時間排列的序號，N為樣本數。R≥0代表上升趨勢，R<0代表下降趨勢。比較R的絕對值與秩相關系數統計表中的臨界值WP，若R≥WP，則說明耦合協調度變化趨勢具有顯著性意義。

本文采用SPSS170軟件對2009-2013年城市群內41市產業承接能力與生態環境耦合協調度的時間變化數據進行Spearman檢驗，結果顯示在置信度（雙側）為 001 時相關性是顯著的；通過計算得出城市群各城市產業承接能力與生態環境耦合協調度的秩相關系數（見圖3），結果表明各城市產業承接能力與生態環境耦合協調度在考察期內存在明顯的時間分異。具體而言，2009-2013年間，有28個地級市的產業承接能力與生態環境耦合協調度呈現上升趨勢，其中孝感、漯河和咸寧等3市的上升趨勢相對顯著；其余13個地級市的產業承接能力與生態環境耦合協調度呈現下降趨勢，其中下降趨勢最顯著的是西安，其次是鄭州，武漢位居第3位。一般來說中心城市的產業承接能力相對較強，但也面臨著較為嚴峻的生態環境壓力。從秩相關系數來看，6個中心城市中僅有重慶的產業承接能力與生態環境耦合協調度上升趨勢明顯，洛陽的耦合協調度非常接近于0，變化趨勢平穩，其余4市均呈下降趨勢；在12個資源型城市中，鄂州的耦合協調度下降趨勢較明顯，洛陽、焦作、平頂山、黃石、南充和寶雞等6市的耦合度發展態勢平穩，其余5市的耦合協調度呈明顯的上升趨勢。

（二）產業承接能力與生態環境耦合協調度的空間特征

2009-2013年41市的產業承接能力與生態環境耦合協調類型出現輕度失調、中度失調和嚴重失調等3種狀態，為了更直觀地分析城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度的空間變化特征，本文根據41市產業承接能力與生態環境耦合協調度的計算結果，從時間維度上計算2009-2013年41市產業承接能力與生態環境耦合協調度的均值，得到城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度的空間分布特征（見表6），發現城市群產業承接能力與生態環境的耦合協調度呈現出較為明顯的空間分異特征：

第一，城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度整體上呈現“中高西低”的空間分布格局。中部地區產業承接能力與生態環境耦合協調度的均值為0246，略高于西部地區耦合協調度的均值（0245）；中原城市群、長江中游城市群、川渝城市群和關中城市群的均值分別為0249、0241、0226、0242，由此可知中西部地區產業承接能力與生態環境耦合協調度總體偏低，原因在于四大城市群的產業承接能力與生態環境耦合協調度均不高，且在考察期內空間差異明顯。其中，位于中部地區的中原城市群的耦合協調度最高，位于西南地區的川渝城市群的耦合協調度最低，位于西北地區的關中城市群的耦合協調度略高于位于中部地區的長江中游城市群。

第二，6個中心城市的耦合協調度明顯高于非中心城市，且表現出“中低西高”的空間變化特點。位于中部地區的鄭州、洛陽和武漢的耦合協調度均值為0288，明顯低于位于西部地區重慶、成都和西安（0314）。具體來說，雖然中原城市群的中心城市鄭州和洛陽屬于中度失調區，但兩市的耦合協調度在中西部城市群36個位于中度失調區的城市中分別名列第一、第二位。作為長江中游中心城市的武漢屬于輕度失調區，其余11市均位于中度失調區。成都和重慶兩個中心城市均屬于輕度失調區，且兩市的耦合協調度在中西部城市群41市中分別排名第一和第二；內江位于嚴重失調區，其余12市均屬于中度失調區，其中綿陽和德陽的耦合協調度相對較高。西安位于輕度失調區，其余5市都屬于中度失調區。

第三，12個資源型城市的耦合協調度呈“中高西低、西北高西南低”的空間發展態勢。在12個資源型城市中，產業承接能力與生態環境耦合協調度的均值排名前3位的分別是洛陽（0268）、焦作（0246）和咸陽（0243）；自貢、南充和瀘州排名末3位，耦合度均值分別為0208、0207和0206。位于中部地區的洛陽、焦作、平頂山、黃石和鄂州等市的整體產業承接能力與生態環境耦合協調度均值為0246，明顯高于位于西部地區的自貢、南充、瀘州、咸陽、寶雞、渭南和銅川等市的均值（0222）。位于西部地區川渝城市群內的自貢、瀘州和南充等市的整體產業承接能力與生態環境耦合協調度均值（0207），顯著低于關中城市群內的咸陽、寶雞、渭南和銅川等4市的耦合協調度均值（0233）。

四、結論

本文采用變異系數法、綜合發展水平評價模型，通過構建產業承接能力與生態環境的評價指標體系，對2009-2013年中西部城市群41個地級市的產業承接能力子系統與生態環境子系統進行綜合評價，并運用耦合協調度模型分析考察期內中西部城市群產業承接能力與生態環境的耦合協調度及其時空演變特征，并得到以下研究結論：

第一，城市群整體產業承接能力與生態環境之間具有強相關性，但整體產業承接能力明顯滯后于生態環境水平。2009-2013年41市的產業承接能力呈現區域非均衡發展態勢，成都、西安、重慶和武漢的產業承接能力相對較強；41市的生態環境發展狀況波動性較大，重慶、西安、武漢的生態環境綜合發展水平相對較高。

第二，城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度總體偏低，41市的產業承接能力與生態環境耦合協調度出現了輕度失調、中度失調和嚴重失調3種狀態。城市群整體產業承接能力與生態環境耦合協調度在考察期內變化較為平穩，但41市的產業承接能力與生態環境耦合協調度產生明顯的時間分異。重慶的上升趨勢明顯，洛陽變化趨勢平穩，其余4市均呈下降趨勢；在12個資源型城市中，鄂州的下降趨勢相對明顯，洛陽、焦作、平頂山、黃石、南充和寶雞等市的發展態勢平穩，其余5市呈顯著上升趨勢。

第三，城市群產業承接能力與生態環境耦合協調度整體呈現“中高西低”的空間分布格局，其中中原城市群的耦合協調度最高，川渝城市群的耦合協調度最低，6個中心城市的耦合協調度均明顯高于非中心城市，且表現出“中低西高”的空間變化特點。鄭州、洛陽屬于中度失調區，武漢、成都、重慶、西安位于輕度失調區，12個資源型城市的耦合協調度呈“中高西低、西北高西南低”的空間發展態勢。

根據本文的研究結論，現提出如下建議：加快城市群產業承接能力與生態環境的耦合協調發展應從政策引導機制、組織管理機制和地方政府績效考核機制等方面，建立由政府主導、企業和社會公眾共同參與的產業承接能力與生態環境發展協調機制；中心城市應根據自身功能定位，注重降低要素成本，提升產業配套能力，加強對外聯系強度，推進產業結構優化升級，進一步提升產業集聚度；加大信息基礎設施投入力度，實現信息共建共享，通過產業創新聯盟和一體化科技創新平臺建設，強化科技成果轉化能力，從而有效發揮其對非中心城市的輻射帶動作用；資源型城市應結合自身資源優勢，以綜合性和多元化為發展方向，積極探索轉型發展模式，建立具有地方特色的現代城市產業體系；各城市應根據地區生態環境承載力水平，因地制宜地采取環境規制措施，對入駐企業進行嚴格審查；堅決調整和淘汰不利于生態環境建設的產業，對高能耗、高排放產業的發展進行限制，對集約節能成效顯著的企業給予財政補貼、稅收優惠等政策激勵，并不斷優化城市綠色空間布局，提升城市公共綠地水平和綠色品質。

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Research on the Coupling Coordinated Development of Urban Agglomeration

Industrial Undertaking Capacity and Ecological Environment

FU De-shen1，2，XIANG Li1，3

（1. School of Management， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， China；

2. Department of Tourism and Leisure Management，Guilin Toursim University，Guilin 541006， China；

3. School of Economics and Management， Hezhou College， Hezhou 542899， China）

Abstract：The paper takes 41 prefecture-level cities in the midwest urban agglomeration as the research samples to construct the evaluation index system of coupled system capacity and ecological environment， and adopts variation coefficient method， comprehensive development level evaluation model and coupling coordination model to empirically analyze industrial undertaking ability and coupling coordination of ecological environment and its evolution characteristics in 2009-2013. The results show that the industrial undertaking capacity of city group and ecological environment coordination degree is generally low， appearing mild disorders， moderate disorders and serious disorders； the overall undertaking coupling ability of industrial city group and ecological environment coordination degree show steady temporal variation characteristic in the study period with the development of the city， but there is obvious time difference between different industrial undertaking capacity and ecological environment coordination degree，and there exists the spatial distribution pattern of “middle high and west low” between industrial undertaking ability of city group and ecological environment coupling degree.

Key words：industrial undertaking capacity；ecological environment；coupling coordination；midwest urban agglomeration

（責任編輯：關立新）