中國十大城市群城市效率與開發程度的時空耦合

摘要：利用DEA模型、城市開發程度指數和耦合度模型測算2004-2013年中國十大城市群城市的城市效率、城市開發程度以及兩者的耦合度，并分析了城市效率、城市開發程度以及兩者耦合度的時空演變特征，通過對比城市開發程度和城市效率與城市開發程度耦合度的時空演變圖，探討城市開發程度與城市耦合度的關系。結果顯示：①中國十大城市群的城市開發程度與城市效率的耦合水平不高，總體是以較低城市開發程度、較低型城市耦合度城市為主。②城市綜合效率與城市開發程度成負相關關系。③城市開發程度較高的城市群的經濟發展水平較高，中原城市群的情況較為特殊。

關鍵詞：城市效率；城市開發程度；耦合關系；時空演變；十大城市群

中圖分類號：F299.27 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2017）009-00-02

一、引言

改革開發以來，隨著國家經濟快速發展，我國城市化水平不斷提高，城市數量和城市規模都進一步擴大，城市的發展離不開城市效率的提高。城市的開發程度對城市效率是否產生影響性？兩者之間的耦合度與城市的發展有何關系？中國十大城市群的城市開發程度及與城市效率兩者間的耦合度呈現怎樣時空變化是本文研究的主要問題。

現在對城市效率、城市開發程度的相關文獻進行回顧。許建偉等人構建了城市效率的評價指標體系，采用DEA交叉評價模型對甘肅省的12個地級市的城市效率進行了研究[1]。張軍濤等人對東北三省34個地級市的城市效率及空間溢出效率進行了分析[2]。劉賀賀等人利用DEA模型、城市開發程度指數和耦合度模型測算東北地區37個地級以上城市的城市效率、城市開發程度以及兩者的耦合度，探討城市開發程度與城市效率的關系[3]。金曉雨等人用DEA-Malmquist方法測算2000年和2010年中國209個地級市市轄區的城市效率[4]。席強敏綜合應用傳統DEA模型、超效率DEA模型、Malmquist生產率指數模型和面板數據估計模型，對2001～2009年間中國152座不同規模城市的投入產出效率進行比較研究，并探討了城市效率與城市規模的關系以及不同城市規模的城市效率影響因素差異[5]。劉艷軍通過定量分析了中國區域開發強度與資源水平的耦合關系[6]。目前，關于城市開發程度的研究成果很少，現有研究僅停留在區域層面，沒有探討城市效率和城市開發程度之間的相關性，城市開發程度與城市效率之間耦合度的相關文獻研究更少。因此，本文選取中國十大城市群為研究對象，研究探討兩者之間的時空耦合關系，為城市的發展決策提供參考。

二、中國十大城市群范圍界定、數據來源和方法

1.范圍界定和數據來源

按照肖金成[7]2007年的研究觀點中提出的中國十大城市群，本文以中國十大城市群共100個城市的市轄區為研究對象。研究數據為《中國城市統計年鑒》的2004-2013年的數據，對部分缺失數據按照增長率進行填平處理。此外，文中有四個城市分別是濟源市、仙桃市、潛江市、天門市，因為數據缺失不計入統計。

2.研究方法

（1）城市效率。本文利用美國運籌學家Charnes等于1978年提出的DEA來測度城市效率的BBC模型如下：

（1）

式中：m、xmi分別為投入指標；s、yni分別為產出指標；為效率評價指數；為各市投入和產出的權向量。該式計算得出綜合效率（Crs）[8]，此外還計算得出規模效率（Sca）。綜合效率值即為所測最終結果，直接反映城市效率值。

根據DEA方法的要求，文章從城市投入和城市產出兩個維度來測度并構建城市效率評價指標體系。輸入的指標數據為城市建成區面積、城市固定資產投資額、城市年末單位從業人員數、科技研發和教育投入費用、移動電話年末用戶數。輸出的指標是人均GDP、地區財政預算內收入、社會消費品零售額。

（2）城市開發程度。各城市的經濟發展、社會開發、土地的擴展等等所在城市區域內進行的所有經濟開發、土地增值利用的過程都屬于城市的開發過程。本文將引用區域開發程度指數（RDD）[9]進行修正，構建城市開發程度指數（UDD），用來表示城市開發程度的高低及變化過程現象。UDD指數值大小，代表城市開發程度的高低。城市范圍內社會、經濟以及土地的開發利用程度分別由人口密度（人/km2），經濟密度（萬元/km2）和城市建設用地占比（%）來表示，用來計算城市開發程度。計算公式為：

（2）

式中：UDDi，RPTi，GDPi分別表示為第i年的城市開發程度指數、城市人口總量、地區生產總值；GLAi、LAi分別表示第i年城市建設用地面積和市轄區城市土地總面積；選擇α、β、γ分別代表人口密度、經濟密度、城市建設用地占比的最大值。

（3）耦合度模型。借鑒相關文獻資料[10]，將城市效率與城市開發程度耦合度的函數表示為：

（3）

式中：C表示耦合度值，f（x）為城市綜合效率指數；g（y）為城市開發程度指數；k值為2。C值的高低表明了城市效率與城市開發程度協調性的高低。

三、結果與分析

1.城市效率的時空變化特征

利用DEA模型，計算十大城市群100個城市的Crs值和Sr值，來了解十大城市群的城市發展特征。

從時間上發現，由分析數據結果得知，規模報酬遞減城市數量成波動性變化趨勢，最高值達到19%，最低值7%，，2004年-2013年的5個時間截面內，城市數量分別達到54%、50%、63%、60%、57%。在規模報酬遞增的城市中，商洛、廣安等城市在研究期間，擁有了較先進的科技水平，但并未實現規模經濟。保定、杭州等城市投入了規模經濟，但尚未擁有最佳的技術水平。10年間，規模報酬遞減型的城市從2011年規模報酬遞減型城市數量占比的13%，再次下降到2011年的7%，2012年、2013年回升至10%，其數量最高值達到19%，最低值7%。商洛、廣安、資陽、孝感、雅安、自貢等城市在研究期間，擁有了較先進的科技水平，但并未實現規模經濟。保定、杭州、臺州等城市投入了規模經濟，但尚未擁有最佳的技術水平。從空間分布來看，2004年-2013年的5個時間截面內，投入和產出水平達到最優效率的城市分別是30%、28%、28%、26%、32%，均未超過總數的1/3。2004-2006年，城市綜合效率實現最優的城市主要分布在長三角城市群、長江中游城市群、珠三角城市群；2007-2011年，北京的綜合效率實現最優；2010-2013年，天津的綜合效率實現最優；2007-2013年，城市綜合效率實現最優的城市大部分平均分布在遼中南、長三角、珠三角城市群。規模報酬遞增城市普遍分布于中原、長江中游、川渝城市群；2008年以后，規模報酬遞增城市擴展至京津冀城市群。規模報酬遞減的城市普遍分布于京津冀、長三角、山東半島、川渝城市群。

2.城市開發程度的時空變化特征

由公式（2），計算得出十大城市群的100個城市的開發程度指數變化趨勢圖（圖1）。依據城市開發程度大小，將十大城市群100個城市劃分為高級開發程度型、較高開發程度型、中級開發程度型和較低開發程度型四類。

圖1 2004-2013年中國十大城市群104個城市開發程度變化

Fig.1 Changes of urban development degrees of 104 cities in China's top ten urban agglomerations during2004-2013

從時間變化來看，中國十大城市群城市整體的開發程度呈現下降趨勢，大部分城市的整體開發指數出現下降態。①中國十大城市群城市開發指數均值從0.1488下降至0.0995。②從各城市開發程度占比來看，中國十大城市群的的5個時間截面較低城市開發程度城市占比呈現波動性逐漸增大趨勢。較低開發程度型城市占比重最大且呈波動上升趨勢；較高開發程度型、中級開發程度型城市呈波動下降趨勢。從空間格局演變來看：①2004年，開發程度較高（中高開發程度及高開發程度）的城市在京津冀、中原、長三角、海峽兩岸城市群均有分布。②城市開發程度較高城市主要集中在京津冀、中原城市群；而長三角、遼中南城市群逐漸從較高的城市開發程度逐漸轉變為較低的城市開發程度。

3.城市效率與城市開發程度的耦合度變化

由公式（3）計算十大城市群100個城市的城市效率與城市開發程度的耦合度。依據耦合度數值大小將城市劃分以下四種類型，即劃分為低耦合型、中耦合型、較高耦合型和高耦合型。

從時間分布上看，2004年-2006年較為穩定，均值從2006年的0.216下降至2007年的0.017，2008年-2009年出現小幅度回升趨勢，至2009年再次下降，到2010年降至0.0148。2004年-2013年間，中低耦合型城市占比77%-83%，占城市的4/5，大部分城市的城市開發程度與城市效率表現為耦合程度不高，2004-2013年間，中低耦合型城市占比五個時間段分別是80%、77%、77%、80%、79%、80%。從空間格局演變來看：2004年-2013年，高耦合型、較高耦合型城市主要集中分布在京津冀、中原、長三角、珠三角城市群，2004年-2008年，海峽兩岸城市群從較高耦合型城市向低、中耦合型城市轉變。2006年開始，川渝城市群開始出現中耦合型城市，2004-2013年，較低耦合型城市（低耦合型城市、中耦合型城市）主要集中分布在遼中南、長江中游、山東半島、海峽兩岸城市群。

四、結論與討論

本文通過以上數據結果分析，得出以下結論：

1.中國十大城市群的城市開發程度與城市效率的耦合水平較低，大部份以較低城市開發程度、較低型城市耦合度城市為主。城市開發程度決定了耦合度的變化趨勢。2004年-2009年，城市開發程度、城市耦合度較高的城市群是京津冀、中原、長三角、珠三角城市群，2011-2013年，城市開發程度、城市耦合度較高的城市主要分布在京津冀、中原城市群，長三角、珠三角逐漸向較低城市開發程度、較低型城市耦合度城市趨勢發展。較低城市開發程度、較低型城市耦合度城市主要分布在關中、川渝、海峽兩岸、山東半島、遼中南、長江中游城市群，城市發展趨勢較為平穩。

2.城市綜合效率與城市開發程度成負相關關系。從上文的分析數據來看，中國十大城市群的城市效率最優的城市占比是逐漸波動上升的，但是城市開發程度的發展趨勢卻是從較高型城市開發程度向較低型城市開發程度發展。由此可見，城市綜合效率的發展趨勢與城市開發程度的發展趨勢成負相關關系。因此，結合以上，城市綜合效率的提升反而促使城市耦合度下降，即在一定程度上城市綜合效率的提升、城市開發程度的下降導致城市耦合度的下降。

3.城市開發程度較高的城市群的經濟發展水平較高，中原城市群的情況較為特殊，京津冀、長三角、珠三角、中原城市群屬于城市開發程度較高、城市耦合度高的城市群，京津冀、長三角、珠三角城市群一直是我國城市化程度高、經濟實力強、經濟發展水平高的地區，相對而言，中原城市群的經濟實力與之相比存在明顯的差距，中原城市群的崛起得益于國家政策的支持，以及地理位置上承接了中國東部地區產業轉移、西部資源輸出的樞紐的核心區域，在促進中部崛起、輻射帶動中西部的重要地理位置優勢促使了中原城市群的城市開發度的提升。因此，國家的經濟規劃導向和相關政策的支持對影響城市開發程度、城市耦合度有著明顯的影響作用。

參考文獻：

[1]許建偉，許新宇，陳興鵬，崔理想，逯承鵬，薛冰.基于DEA交叉模型的甘肅省城市效率評價[J].自然資源學報2013（4）：618-624.

[2]張軍濤，劉建國.城市效率及其溢出效應-以東北34個地級市為例[J].經濟地理，2011，31（4）：578-583，590.

[3]劉賀賀，楊青山，稱長瑤.東北地區城市效率與開發程度的時空耦合[J].經濟地理，2015（10）：64-72.

[4]金曉雨，鄭軍.中國城市效率與城市規模研究——基于非參數與半參數的實證[J].軟科學，2015（3）：107-110.

[5]城市效率與城市規模關系的實證分析-基于2001-2009年我國城市面板數據[J].經濟問題，2012（10）：37-41.

[6]劉艷軍，劉靜，何翠，馮媛.中國區域開發強度與資源環境水平的耦合關系演化[J].地理研究，2013，32（3）：507-517.

[7]肖金成，袁朱.中國將形成十大城市群[N].中國經濟時報，2007-3-29（5）.

[8]吳昌南，陳小蘭.我國服務業生產效率區域差異的實證研究[J].經濟地理，2014，34（8）：118-124.

[9]劉艷軍，王穎.東北地區區域開發程度演化及其資源環境影響[J].經濟地理，2012，32（5）：37-42.

[10]孫東琪，張京祥，張明斗，等.長江三角洲城市化效率與經濟發展水平的耦合關系[J].地理科學進展，2013，32（7）：1060-1071.

作者簡介：馮莎莎（1990-），女，廣西玉林人，桂林理工大學人文社會科學學院碩士生，桂林理工大學博文管理學院輔導員。