基于ESDA的山東省四維城鎮化協調發展空間差異

吳云青 王多多 郭佳

摘要：在構建評價指標體系的基礎上，運用多指標綜合評價法、協調發展度模型、探索性空間分析等方法探討山東省人口、土地、經濟與社會城鎮化協調發展的空間差異。結果表明，大多數地市的城鎮化都處于中度及以上協調發展狀態;人口、土地、經濟和社會城鎮化協調發展度存在顯著的正空間自相關特點，城鎮化協調發展的均質性區域明顯多于異質性區域，城鎮化協調發展的空間依賴性和差異性同時存在;H-H聚集類型區主要集中在東部沿海和魯中地區，H-L聚集類型區內只有濟南市;L-L聚集類型區、L-H聚集類型區主要分布在魯西和魯南地區。

關鍵詞：城鎮化;協調發展;空間差異;探索性空間分析

中圖分類號： F291.3 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）13-0337-05

長期以來，我國的城鎮化采用傳統模式，質量不高，存在諸多限制性因素，尤其表現為城鎮化內部各要素不協調、不匹配[1]，經濟城鎮化不穩，土地城鎮化冒進，人口城鎮化滯后，社會城鎮化脆弱[2]。黨的十八屆三中全會提出要堅持走中國特色新型城鎮化道路，而新型城鎮化是內涵式發展的城鎮化，離不開其內部要素相互協調、良性互動，城鎮化內部各要素能否協調發展及其協調發展程度決定了新型城鎮化進程的可持續性及其效益。國內相關研究大多將城鎮化劃分為人口、土地、經濟和社會城鎮化4個要素;國外并沒有我國這種“要素式”城鎮化內涵界定與分類，更沒有城鎮化內部各要素協調發展的研究，但他們對人口遷移[3]、城市空間擴張[4]、城市人口增長[5]的研究成果可為本研究提供有益借鑒。近年來，著眼于“健康、有序、綠色、可持續”城鎮化，田時中等對人口、土地、經濟和社會城鎮化協調發展狀況開展了系列研究，但這些研究多停留在協調度測量層面，聚焦于要素協調發展空間差異的研究并不多見[6-8]。另外，已有為數不多的城鎮化協調發展空間差異的研究也大多采用傳統分析方法，忽視了空間因素的作用，缺乏對空間信息的有效體現，對城鎮化協調發展在地理位置上的關聯度、聚集性的研究較少，難以揭示人口、土地、經濟與社會城鎮化協調發展的空間特征。因此，本研究以山東省城鎮化發展的實際狀況為例，構建人口、土地、經濟和社會城鎮化各要素評價指標體系，利用協調發展度模型、探索性空間分析（ESDA）研究山東省人口、土地、經濟和社會城鎮化協調發展的空間差異，這對于有針對性地制定創新相關政策，促進新型城鎮化健康、可持續發展，提升新型城鎮化質量具有重要的現實意義。

1 評價指標體系構建及研究方法

1.1 指標體系構建

基于研究目的，遵循評價指標構建的系統性、科學性、代表性、可比性等原則，利用理論分析法、頻度統計法、專家咨詢法甄選人口、土地、經濟、社會城鎮化評價指標體系。為了能夠獲得客觀的原始數據，盡可能選擇統計年鑒、統計公報中有統計數據的指標或依據統計年鑒、統計公報經數學計算能夠得到數據的指標。為便于比較不同區域城鎮化發展狀況，指標盡量少采用總量指標，較多采用人均和相對指標，構建評價指標體系（表1）。

1.2 研究方法

1.2.1 人口、土地、經濟與社會城鎮化發展評價方法

1.2.1.1 基于組合賦權法的評價指標權重計算 本研究將主觀賦權的三角模糊法與客觀賦權的熵值法結合計算指標組合權重。按照模糊數學原理，三角模糊法計算的標權重取決于專家的模糊判斷。首先，由專家給出最悲觀估計、最可能估計和最樂觀估計，形成三角模糊合成矩陣;其次，運用算子 M（，） 進行模糊合成;最后，根據各指標的模糊得分計算出最終權重，所得權重向量可表示為：

1.2.1.2 指標數據的標準化處理 采用極差標準化方法對各個評價指標數據進行規范化處理，從而得到標準化值[10]。

1.2.1.3 人口、土地、經濟與社會城鎮化指數計算 根據各指標標準化值及其對應的組合權重，運用多指標綜合評價法分別計算人口、土地、經濟與社會城鎮化指數值。

1.2.2 人口、土地、經濟與社會城鎮化協調發展度計算 引入協調發展度模型對山東省人口、土地、經濟與社會城鎮化協調發展情況進行定量評價[11]。

式中：P表示綜合城鎮化指數;D表示城鎮化耦合系數;E表示城鎮化協調發展度;F1、F2、F3、F4分別表示人口、土地、經濟、社會城鎮化指數;a、b、c、d分別表示人口、土地、經濟、社會城鎮化對城鎮化總系統的貢獻度，考慮到各子系統對城鎮化發展同等重要，故取a=b=c=d=1/4。

1.2.3 探索性空間數據分析（ESDA）

1.2.3.1 全局空間自相關分析 全局空間自相關體現了觀測變量在研究區域內空間相關性的總體特征，可以定量表征某種地理現象在空間上的總體關聯與差異程度。本研究運用Moran提出的Global Morans I指數衡量全局自相關情況[12]，計算公式為：

1.2.3.2 局部空間自相關分析 局部空間自相關可以分析觀測變量的局部空間變化，能具體測量每個區域與周邊區域的局部空間關聯和空間差異程度，用Moran散點圖和Local Morans I（LISA）指數來衡量。Moran散點圖的橫軸是變量在不同位置的觀測值向量，縱軸是該向量空間滯后向量的所有取值，每個空間滯后是該區域周邊觀測值的加權平均值，Moran散點圖分為4個象限。然而，Moran散點圖無法定量揭示各研究區域與其相鄰區域的自相關程度及其顯著性，Local Morans I（LISA）指數恰恰可彌補這一缺陷，可用于定量分析研究區域i與j之間的空間自相關性，計算公式為：

式中：m0=∑ni=1（xi-x）2/n，xi、xj分別表示觀測變量x在第i、j研究區域的觀測值;wij表示研究區域之間的空間權重矩陣，如果研究區域i與j相鄰，則wij=1，否則wij=0;x 表示觀測變量x的均值。統計檢驗也采用標準化Z檢驗。如果Morans Ii>0且顯著，表示某研究區域與周圍區域之間差異小，存在高-高值或低-低值空間聚集;如果Morans Ii<0且顯著，表示研究區域與周圍區域之間差異大，存在高（H）-低（L）值或低-高值空間聚集。將這些通過顯著性檢驗的區域可視化到地圖上即可形成LISA集聚圖，可測量局部空間的異質性，識別局部空間聚集的“熱點”與“冷點”。

2 實證結果與分析

2.1 研究區域與數據來源

作為全國的農業大省、工業大省和經濟大省，山東省近年來城鎮化進程不斷推進。但山東省城鎮化也具有“速度快、協調性不夠、區域差異明顯”的特點，其城鎮化進程具有較強的現實背景和代表性，所得研究結論和啟示對于其他地區的城鎮化協調發展具有重要的參考意義。

本試驗是基于2015年山東省地級市尺度的研究，共有17個研究單元，數據主要來源于2016年《中國城市統計年鑒》、2016年《山東省統計年鑒》、山東省2015年國民經濟和社會發展統計公報等。

2.2 城鎮化協調發展度計算

2.2.1 評價指標權重的計算 首先，分別運用三角模糊法、熵值法計算指標權重，得到權重向量u1j、u2j;其次，利用公式（4）至公式（6）可以得到人口、土地、經濟與社會城鎮化評價中三角模糊法和熵值法的組合系數θk分別為0.364、0.636，0.198、0.802，0.244、0.756，0.194、0.806;最后，依據公式（3）可以計算得到各個指標的組合權重（表1）。

2.2.2 城鎮化指數計算 在對各評價指標數據進行標準化處理的基礎上，可計算出2015年山東省人口、土地、經濟與社會城鎮化指數值（表2）。

2.2.3 城鎮化協調發展度計算 利用公式（8）至公式（10）可計算出山東省2015年綜合城鎮化指數、城鎮化耦合系數和城鎮化協調發展度（表2）。本研究將山東省人口、土地、經濟與社會城鎮化協調發展度（E）劃分為4個等級：0

2.3 城鎮化協調發展度計算結果分析

以山東17個市作為橫軸標簽，以表2中人口城鎮化指數、土地城鎮化指數、經濟城鎮化指數、社會城鎮化指數、綜合城鎮化指數為主縱坐標軸，以城鎮化耦合系數、城鎮化協調發展度為次縱坐標軸，可得到2015年山東省17個市城鎮化協調發展度變量的二維坐標圖（圖1）。

由圖1可知，山東17個市之間城鎮化耦合度、協調發展度差異明顯，但耦合系數和協調發展度2條折線的折拐方向基本一致，說明山東省城鎮化耦合度、協調發展度的空間布局特點較相似。濟南市城鎮化協調發展水平最高，其次依次是青島市、東營市和威海市，其協調發展度均大于0.8，屬于優度協調發展。這4個市不僅各系統的城鎮化水平在全省位居前列，且發展較均衡，無明顯短板。淄博、煙臺、濰坊、萊蕪等市城鎮化協調發展度均大于0.6但小于0.8，屬于良好協調發展。其中，淄博市土地城鎮化水平較高，位居全省第2位，人口、經濟和社會城鎮化水平均居全省上游;煙臺市土地、經濟、社會城鎮化水平居全省中上游且發展較均衡，但人口城鎮化發展相對滯后，列全省第11位。濰坊市、萊蕪市均屬于在城鎮化某單一系統表現突出，但在其他方面發展較差。濱州、日照、泰安、棗莊、濟寧等市處于中度協調發展狀態，其各系統

城鎮化水平大多位列全省中下游水平，但發展較均衡。臨沂、德州、聊城、菏澤等市處于低度協調發展狀態，其各維度城鎮化水平都處于中下游位置，其中菏澤市更是各方面都居末位。

2.4 城鎮化協調發展的空間差異分析

2.4.1 全局空間自相關分析 基于上述協調發展度計算結果，依據公式（10）并借助OpenGeoDa軟件可以計算出2015年山東省人口、土地、經濟與社會城鎮化協調發展度的Global Morans I指數為0.191，運用公式（11）的Z值法對空間自相關進行顯著性檢驗，結果表明Global Morans I指數的正態統計量Z值為2.00，大于0.05置信水平的臨界值1.96，顯著性檢驗通過。說明山東省人口、土地、經濟和社會城鎮化協調發展度存在顯著的正空間自相關特點。

2.4.2 局部空間自相關分析 上述全局空間自相關分析無法有效識別空間聚類的內部狀態，也可能會隱藏偏離整體布局特征的空間關系。本研究利用Moran散點圖和Local Morans I（LISA）指數進一步分析山東省人口、土地、經濟和社會城鎮化協調發展的局部空間特征。以城鎮化協調發展度的標準化向量ZE為橫坐標，以城鎮化協調發展度滯后向量 W_ZE 為縱坐標，以散點橫縱坐標的均值為中心坐標，可以得到包括4個基本象限的Moran散點圖（圖2），每個象限對應不同的城鎮化協調發展度局部空間聚集類型。由圖2可知，山東省人口、土地、經濟和社會城鎮化協調發展度散點主要分布在H-H聚集類型區、L-L聚集類型區，約占全部散點的 70.59%，而H-L聚集類型區、L-H聚集類型區的散點較少，約占全部散點的29.41%，山東省城鎮化協調發展的均質性區域明顯多于異質性區域，這也驗證了上述全局空間自相關的分析結果。

利用OpenGeoDa軟件計算出2015年山東省城鎮化協調發展度的LISA值，在Z檢驗的基礎上（P<0.05）繪制出LISA聚集圖（圖3）。由圖3可知，山東省大部分地市的城鎮化協調發展度與相鄰市之間的關聯性并不顯著，只有青島市、煙臺市、濟南市和濟寧市的LISA值通過5%顯著性水平的Z統計檢驗，相對于其他地市，這4個市對山東省城鎮化協調發展度空間自相關程度的貢獻更大。

（1）H-H聚集類型。屬于該類型的地市共有7個，分別是青島市、東營市、威海市、淄博市、煙臺市、濰坊市、萊蕪市，以面狀形式連片分布在山東半島區域和魯中地區?？傮w來說，該區域內各市自身的城鎮化協調發展水平較高，周圍相鄰區域的城鎮化協調發展度也較高，成為高值集簇區。但值得

注意的是，盡管從全省層面看，該區域內各市城鎮化協調發展度較高，但這7個市也存在較大差異，青島、東營、威海等市各維度城鎮化指數均位居全省前列，協調發展度均列全省前4位，但濰坊市和萊蕪市城鎮化各系統發展卻差異較大，優點和缺點均較明顯，這2個市城鎮化協調度比較靠近全省協調度均值線，隨時都有可能落入L-H聚集類型區。LISA指數分析結果表明，該聚集類型區的7個市中，只有青島市和煙臺市的LISA值通過了顯著性檢驗。一方面，說明青島市和煙臺市本身城鎮化協調發展能力較強，向東、西2個方向輻射到了威海、東營、濰坊、淄博等市;另一方面，也說明青島市和煙臺市與周邊各市同處山東半島沿海和膠濟鐵路沿線，空間聯系密切、文化風俗相似，在城鎮化進程中相互協作，良性競爭，共同推動青島市和煙臺市成為城鎮化協調發展的“熱點”區。濰坊、東營、淄博、萊蕪等市的LISA值沒有通過顯著性檢驗，說明這4個地市城鎮化協調發展能力還較弱，還不能有效輻射帶動周邊的濱州、日照、臨沂、泰安等市區域城鎮化的協調發展。

（2）L-H聚集類型。屬于該類型的市有4個，分別是濱州市、泰安市、德州市和日照市，以點狀形態零散分布在魯西和魯南地區。從歷史基礎條件來看，這4個區域一直都是山東省的農業大市，工業化、城鎮化基礎較差，本身的城鎮化協調發展度較低;而其周邊的東營、淄博、濟南、萊蕪、濰坊等市盡管城鎮化協調發展度較高，但其本身的輻射力還不夠強大，對于周邊區域的帶動能力有限，因此這4個市成為城鎮化協調發展的低高空心區。

（3）L-L聚集類型。屬于該類型的市有5個，分別是臨沂市、棗莊市、濟寧市、聊城市、菏澤市，以面狀形態分布在魯西和魯南地區。該區域內各市自身的城鎮化協調發展水平較低，而相鄰區域的水平也較低，相對落后的聚集特征明顯，成為低值蕭索區。一直以來，這些市都是山東省的欠發達地區，工業化基礎薄弱，城鎮化起步晚，產業支撐不足;這些市在地理位置上均是三面環繞山東省的欠發達地區，而南部又與河北省、河南省、江蘇省的欠發達市相鄰，缺乏發達城市體的輻射帶動。LISA指數分析結果表明，該類型區的5個市中，只有濟寧市的LISA值通過了顯著性檢驗，成為“冷點”區域，主要是因為相對于其他處于L-L聚集類型區的地市，濟寧市的周邊為泰安市、聊城市、菏澤市、棗莊市、臨沂市，而這些地市均為城鎮化協調度的低值區域，低水平聚集的特征更加明顯。

（4）H-L聚集類型。屬于該類型的市只有濟南市，其LISA值也通過了顯著性檢驗，說明濟南市自身城鎮化協調發展水平較高，位列全省第1位，但其周邊的德州、聊城、泰安、濱州等市協調發展度卻較低，成為高值孤立區。這種空間相關格局表明濟南市城鎮化發展的極化效應顯著，長期以來濟南市都是山東省的政治、文化中心，但其城鎮化協調發展能力并沒有強大到可以有效帶動周邊區域，與相鄰市沒有形成“近域擴散”效應;相反，由于自身的優勢地位，濟南市吸引了周邊區域的人才、資本、技術向其聚集，“馬太效應”明顯，影響了相鄰區域的發展。

3 結論與建議

本研究基于2015年山東省的相關數據，運用ESDA分析探討人口、土地、經濟與社會城鎮化協調發展的空間差異，結果表明，山東省大多數地市的城鎮化都處于中度及以上協調發展狀態;山東省人口、土地、經濟和社會城鎮化協調發展度存在顯著的正空間自相關特點;山東省城鎮化協調發展的均質性區域明顯多于異質性區域，城鎮化協調發展的空間依賴性和差異性同時存在，東部沿海和西部內陸不均衡現象突出。H-H聚集類型區內有7個市，主要集中在山東東部沿海和魯中地區，是城鎮化協調發展的“熱點”地區;H-L聚集類型區域內只有濟南市;L-L聚集類型區內有5個市，主要分布在魯西和魯南地區，是城鎮化協調發展的“冷點”地區;L-H聚集類型區內只有4個市，且其顯著性不明顯，零星散布在魯西和魯南地區。

綜上，提出如下政策建議：第一，踐行科學的城鎮化理念，包括協調發展理念、共享理念、順應市場規律理念。第二，實施差異化城鎮化協調發展戰略，提升山東半島城市群各市的城鎮化協調發展能力;加強宏觀調控，扶持魯西、魯南各市城鎮化協調發展。第三，創新保障城鎮化協調發展的體制機制，如戶籍制度、城鄉一體化的社會保障體系、進城農民就業培訓體系、集體建設用地入市制度等。

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