汾河流域城鎮化水平綜合測度及其空間分異

王艷琴 張曉琴

(太原師范學院地理科學學院，山西 晉中 030619)

城鎮化水平是衡量一個地區社會經濟發展狀況的重要指標，在國家新型城鎮化建設階段，城鎮化水平提升成為未來城鎮化需要關注的重要問題。劉兆德等從人口、經濟、土地和社會4個方面，構建中國城鎮化綜合水平評價指標體系，測算了全國31個省域城鎮化綜合水平指數，并分析其時空演變特征[1]；鄒亞鋒等根據新型城鎮化的內涵,從人口、經濟發展、生活質量、基礎設施、資源環境、城鄉統籌方面對省會城市新型城鎮化水平進行了綜合測度[2]；王洋等以縣為基本單元，從人口、經濟和社會3方面構建中國縣域城鎮化水平的綜合評價體系，利用熵值法對縣級單元的綜合城鎮化水平及其子系統水平進行評價，結果表明，人口和經濟是反映中國縣域城鎮化水平的2大子類型，中國人口城鎮化分區模式為北高南低，經濟城鎮化分區模式為東高西低[3]。綜合來看，國內學者基于不同的研究區域和研究方法對城鎮化水平展開了分析，研究區域包括城市群、省、市、都市圈、流域等[1,4,7]，研究基本單元逐漸由省、市尺度轉變為縣(區)尺度；以往城鎮化測度多采用單一指標，近年來學者們多從人口、經濟、社會、空間、文化要素等方面構建指標體系[2]，采用主成分分析[8]、熵值法[3]、DEA模型等方法綜合分析國家或地區的城鎮化水平，探討空間差異及影響因素，對地區經濟發展具有重要意義。

汾河流域是山西省重要的人口、經濟密集區，其城鎮化水平提升對促進流域經濟社會發展和帶動周邊地區的城鎮化建設具有重要意義，但當前對于汾河流域城鎮化空間差異方面的研究相對薄弱。隨著山西進入經濟轉型發展關鍵時期，研究流域城鎮化及其空間分異對于區域經濟協調和山西高質量發展具有重要意義。

1 研究區概況、數據和方法

1.1 研究區概況

汾河發源于山西省寧武縣管涔山，于萬榮縣匯入黃河，流經山西6市28縣，是山西省內天然徑流量最大的河流。汾河流域地處黃河流域中游，流域面積為39471km2，約占全省總面積的1/4，流域人口和GDP分別占全省的39%和42%。汾河流域包含太原盆地、臨汾盆地和運城盆地等重要的城鎮密集區，是山西省城鎮化發展水平較高的區域。基于此，本文以太原、忻州、晉中、呂梁、臨汾、運城36縣級行政單元為研究區域[9]。

1.2 指標選取與數據來源

借鑒國內相關文獻的城鎮化評價指標體系，以及汾河流域城鎮化發展實際情況，從人口、經濟、社會3個方面來構建指標體系，測度城鎮化綜合水平。

表1 汾河流域城鎮化水平綜合測度指標體系

1.3 研究方法

1.3.1 主成分分析

運用SPSS 23.0軟件對數據進行標準化處理，利用降維提取反映汾河流域城鎮化水平的主成分，然后以各主成分的方差貢獻率為權重，計算汾河流域城鎮化水平綜合得分，公式：

(1)

式中，Fn為第n個縣(區)城鎮化水平的綜合得分；Pj為j主成分對應的方差貢獻率；Xnj為第n個縣(區)在j主成分上的得分。

1.3.2 空間自相關分析

1.3.2.1 全局空間自相關

用于檢驗汾河流域內相鄰縣(區)的城鎮化水平在整個流域內空間相關性，用Moran′s I指數來衡量[10]，公式：

1.3.2.2 局部空間自相關

全局空間自相關只能反映出城鎮化綜合水平在汾河流域內的空間特征，對于流域內各縣(區)與周圍縣(區)之間的局部空間聚集程度采用局部空間自相關分析，公式：

(3)

式中，Ii為局部空間自相關指數；Zi是i縣區的城鎮化水平得分；Wij是空間權重矩陣。

2 結果與分析

2.1 城鎮化水平綜合測度

運用SPSS 23.0軟件對數據進行因子效度檢驗，得出KMO值0.654，Bartlett球形度檢驗伴隨概率0.000，值<0.05，符合主成分分析條件，從而進行分析。最終提取3個主成分因子，3個主成分特征值均>1，且方差累計貢獻率為78.026%，表明所選取的主成分因子解釋了原始數據78%的信息。采用方差極大法旋轉得到主成分載荷矩陣，見表2。

表2 旋轉后的主成分載荷矩陣

由表2可知，第1主成分F1與X2城鎮人口密度、X6就業人員、X8普通中學在校生人數、X7人均社會消費品零售總額、X11非私營單位在崗職工平均工資、X1城鎮人口占總人口比重、X10城鎮居民人均可支配收入有較大的正相關，這些變量大多與城鎮人口集聚有關，因此把其命名為“人口集聚因子”；第2主成分F2與X5人均一般公共預算收入、X4人均GDP、X3第二、第三產業占GDP比重有較大的正相關，而這些變量均反映居民經濟水平，因此把其命名為“經濟發展因子”；第3主成分F3與X9每萬人醫院床位數有較大的正相關，反映城城市社會生活，因此命名為“社會生活因子”。總的來說，汾河流域城鎮化水平主要受到人口集聚水平、居民經濟實力、社會生活水平等因素的影響。

以各主成分的方差貢獻率為權重，利用公式(1)計算得到汾河流域各縣(區)在每個主成分的得分以及綜合得分，見表3。

表3 縣域城鎮化主成分得分及綜合得分

由表3可知，3個主成分因子對每個區縣的城鎮化水平的影響度參差不齊。F1得分較高的有太原市區、榆次區、堯都區、孝義市、介休市等，這些地區大多是區域發展的中心城市，人口集聚作用明顯。其中，太原市區的第1主成分因子得分顯著高于其它縣區，表明太原市區人口集聚對城鎮化水平影響極大；F2得分較高的有孝義市、太原市區、靈石縣等，表明這些地區經濟實力對城鎮水平影響較大；F3得分較高的有太原市區、榆次區、交口縣、堯都區，表明這些地區的城鎮化水平與社會生活水平有較大關聯。

從總體來看，汾河流域城鎮化水平綜合得分最大值為12.751，最小值-2.935，標準差2.842，以汾河流域城鎮化的平均水平0作為劃分依據，僅大約36%的縣區城鎮化水平高于平均水平，其余縣發展水平較為低下，表明汾河流域城鎮化水平整體較低，縣域城鎮化發展的兩極化趨勢明顯。汾河流域城鎮化水平得分較高的地區數量少，如太原市區、榆次區、堯都區、孝義市、靈石縣、介休市、侯馬市等，這些地區主要為省會城市或地級市等區域中心城市，城鎮化水平較高主要得益于這些地區經濟社會發展較好，具有較好的交通可達性且能提供更多的就業機會和工資收入，要素集聚能力強，對于人口集聚有更大的吸引力等。流域大部分地區城鎮化發展處于平均水平以下，如萬榮縣、文水縣、婁煩縣、汾西縣、靜樂縣、嵐縣等，這些地區基本處于汾河流域邊緣地帶，經濟基礎薄弱，對人口的吸引力不足，城鎮化水平有待提高。因此，汾河流域城鎮化發展水平差異較大，不平衡性較為突出，這與流域內各縣的人口集聚能力、經濟發展水平、社會生活等不同有關。

2.2 城鎮化水平空間分異

根據城鎮化水平綜合得分，運用ArcGIS的自然斷裂分級法將流域城鎮化水平劃分為5個分區，探討其空間分異特征，見圖1。

從圖1可知，汾河流域城鎮化水平處于高水平、中高水平、中等水平、中低水平、低水平區的縣域數量分別為1個、5個、7個、13個、10個，高水平區及中高水平區數量少，中等水平及以下的縣域數量多，空間結構特征總體表現為流域城鎮化空間差異明顯，“核心-邊緣”結構突出。流域城鎮化高水平區集中于太原市區，中高水平區主要分布在太原市區附近、堯都區以及流域中部的孝義市周邊，城鎮化發展中等水平區基本位于高水平區和中高水平區外圍，城鎮化低水平區有流域北部的嵐縣、婁煩縣、靜樂縣，流域南部的浮山縣、翼城縣、絳縣、稷山縣、萬榮縣，以及文水縣和汾西縣，主要分布于汾河流域邊緣地區。總體來看，汾河流域縣域城鎮化發展形成了以太原市區、榆次區、堯都區、孝義市為中心的流域城鎮化發展核心區，以嵐縣、婁煩、靜樂、萬榮、浮山、翼城、絳縣等形成的城鎮化發展邊緣區，城鎮化發展水平呈現出隨核心區距離遞減的規律，核心區和邊緣區的城鎮化差異顯著。

圖1 汾河流域城鎮化水平空間分布

2.3 城鎮化空間集聚特征

利用GeoDa軟件計算汾河流域縣域城鎮化的全局自相關系數，得出Moran′s I值為0.163，Z值為2.1143，P值為0.024，通過了 5 % 的顯著性水平檢驗，表明汾河流域縣域城鎮化存在著顯著的正向空間自相關關系，縣域城鎮化水平具有較強的空間集聚效應，表現為城鎮化水平較高的縣域和城鎮化水平較低的縣域各自周圍均形成了同類區域的空間集聚。

進一步通過局部自相關分析可知,在汾河流域中北部地區的榆次區和壽陽縣，高值聚類比較明顯，表明該區域及周圍區域城鎮化水平較高，對周邊縣區城鎮化發展具有較強擴散效應；在嵐縣低值聚類比較明顯，該地區位于汾河上游，生態環境脆弱，城鎮化發展落后，經濟基礎薄弱，人口吸引力不足，嵐縣及其附近的靜樂縣、婁煩縣都是國家扶貧開發重點縣，區域城鎮化水平整體較低。

3 結論與討論

本文以縣域為研究基本單元，利用主成分分析對汾河流域城鎮化水平綜合測度，并結合空間自相關分析探討其空間分異特征，主要結論有以下幾點。

汾河流域城鎮化水平主要受到人口集聚水平、居民經濟實力、社會生活水平等因素的影響，城鎮化水平整體較低，縣域城鎮化發展的兩極化趨勢明顯，區域發展水平差異較大；汾河流域城鎮化空間差異明顯，“核心-邊緣”結構性突出，核心區和邊緣區的城鎮化差異顯著；縣域城鎮化水平具有較強的空間集聚效應，在榆次區和壽陽縣，高值聚類比較明顯，在嵐縣低值聚類比較明顯。

汾河流域是山西省城鎮化發展的核心區域，其城鎮化水平的提升要從城市人口、經濟、社會等方面綜合考量，通過空間自相關分析，汾河流域內各縣(區)可以明確自身周邊區域發展情況，把城市發展與區域經濟社會空間布局相結合，通過中心城市的輻射帶動，提升周圍縣域城鎮化水平，從而達到優化汾河流域城鎮空間結構的目標。