黃河流域城市群城鎮化與生態保護耦合協調研究

孫 斌，徐 渭，薛建春，侯思杰

（內蒙古科技大學 經濟與管理學院，內蒙古 包頭 014010）

黃河流域的7 個城市群與國內其他城市群相比，盡管發展水平還相對較低，但作為黃河流域高質量發展的主要載體，其發展質量及其輻射作用深刻影響著黃河流域生態安全與高質量發展［1-2］。 如何在跨區域發展中實現城鎮化與生態保護的協調，是黃河流域生態保護和高質量發展亟須研究的重要課題［3-4］。 針對城鎮化與生態保護間相互作用與耦合關系，國內外學者開展了大量研究。 在理論研究及演變規律分析方面，國外學者提出了反映經濟與環境間相互作用的PSR 模型、EKC 曲線、脫鉤理論等［5-7］，國內學者對城鎮化與生態保護耦合規律進行推演、構建耦合動力學模型并提出了“耦合魔方”概念等［8-12］；在城鎮化與生態保護耦合評價與模擬方面，國外學者進行了大量案例研究［13-14］，國內學者通過構建各種耦合發展模型來探討城鎮化與生態保護耦合發展規律、耦合協調度及演變趨勢、耦合驅動機制等［15-20］。 在研究尺度上，多數學者選擇單獨的城市或特殊生態區，部分學者對城市群城鎮化與生態保護的耦合協調度進行評價分析［21-23］。 梳理相關文獻發現已有研究存在一些不足：一是在評價指標選取上多采用PESS（Population-Economic-Sociology-Space）模型和PSR（Pressure-State-Response）模型，很少體現高質量發展內涵；二是對黃河流域城市群的研究較少，且多以某一城市群為研究對象，缺少對全流域“大黃河”的研究。 因此，本文以黃河流域7 個城市群為研究對象，在PESS 模型和PSR 模型基礎上建立體現高質量發展內涵的城鎮化與生態保護評價指標體系，基于58 個樣本城市2000—2019 年的面板數據，采用熵值法和系統評估模型、耦合協調度模型對城鎮化與生態保護耦合協調狀況進行測度，以期為黃河流域城市群城鎮化與生態保護協同發展提供參考。

1 研究對象與數據來源

本文以黃河流域呼包鄂榆城市群、寧夏沿黃城市群、蘭西城市群、關中平原城市群、中原城市群、晉中城市群、山東半島城市群等7 個城市群為研究對象。 這7 個城市群形成了“3+4”的空間組織格局，即3 個區域級城市群（山東半島城市群、中原城市群和關中平原城市群）和4 個地區性城市群（蘭西城市群、晉中城市群、呼包鄂榆城市群和寧夏沿黃城市群）［2］。 鑒于7個城市群在構成范圍上略有重疊，且考慮到部分縣級市和少數民族自治州數據收集困難等，本研究選擇其中58 個城市作為數據收集的樣本城市，見表1。

表1 各城市群的樣本城市及2019 年GDP 占黃河流域的比重

本文研究時段為2000—2019 年，以2000 年、2005年、2010 年、2015 年、2019 年為時間節點，數據來源包括《中國城市統計年鑒》及各市統計年鑒，部分年份的指標數據來源于各市社會經濟統計公報，對缺失數據采用均值法進行插補。

2 研究方法與指標體系構建

2.1 研究方法

本研究涉及的數據處理、指標計算方法（模型）主要有最小-最大標準化法、熵值法、綜合發展指數模型、耦合度模型、耦合協調度模型等，具體計算公式見表2。 根據城鎮化系統、生態保護系統發展指數的大小對比，進行系統協調類型劃分，見表3；借鑒其他學者對耦合協調的分級標準［24］，將耦合協調狀況劃分成10 個等級，見表4。

表2 計算方法及公式

表3 系統協調類型劃分標準

表4 耦合協調分級標準

2.2 評價指標體系

評價指標體系的設置應體現創新、協調、綠色、開放、共享的高質量發展理念［25］。 本研究在PESS 模型基礎上，從人口城鎮化、經濟城鎮化、社會城鎮化、空間城鎮化4 個方面構建城鎮化評價指標體系，共設置19個基礎指標（見表5，其中失業率為負向指標）；根據數據可獲得性等，基于PSR 模型，從環境壓力、生態狀態、環境響應三方面構建生態保護評價指標體系，共設置10 個基礎指標（見表6，其中環境壓力的4 個指標為負向指標）。

表5 城鎮化評價指標體系

表6 生態保護評價指標體系

3 城市群城鎮化與生態保護耦合協調狀況分析

3.1 耦合協調度演變情況

2000—2019 年各城市群城鎮化與生態保護耦合協調度變化情況見圖1。 由圖1 可以看出， 2000—2019 年各城市群城鎮化與生態保護耦合協調度均呈上升趨勢，2019 年耦合協調等級在勉強協調與初級協調之間。 在3 個區域級城市群中，山東半島城市群在2005 年之后一直是耦合協調度最高的城市群，其主要原因是高起點規劃、高水平建設；中原城市群承接了東部大量資本和產業，具有一定的發展活力和創新能力，耦合協調度在2000 年與山東半島城市群相當，但在2005 年后一直稍低于山東半島城市群的；關中平原城市群耦合協調度在3 個區域級城市群中最低，但總體上保持上升趨勢。 在4 個地區性城市群中，呼包鄂榆城市群耦合協調度在2002 年以前較低（與蘭西城市群相當），2003 年之后一直保持較快的上升態勢，耦合協調等級由2002 年的輕度失調提高到初級協調；晉中城市群耦合協調度穩步提高，2010 年以后在地區性城市群中僅次于呼包鄂榆城市群；寧夏沿黃城市群耦合協調度在2000 年最高，雖然也呈上升態勢，但升幅相對較小，到2019 年位于7 個城市群末位；蘭西城市群耦合協調度起點最低，在研究時段內波動較大（突然大幅升降）且一直處于較低水平。

圖1 各城市群城鎮化與生態保護耦合協調度變化情況

鑒于黃河上、中、下游地區的區位條件差異較大，將7 個城市群分為上、中、下游城市群（其中：上游城市群包括蘭西、寧夏沿黃和呼包鄂榆城市群，中游城市群包括關中平原、晉中和中原城市群，下游城市群為山東半島城市群）［2］，分析城鎮化與生態保護耦合協調度的變化情況，見圖2。 由圖2 可知，2000—2019 年，黃河流域上、中、下游城市群城鎮化與生態保護耦合協調度均呈波動上升態勢，且一直表現出下游城市群＞中游城市群＞上游城市群。 其中：下游城市群（即山東半島城市群）擔當著龍頭作用，其發育較為成熟，城鎮布局相對均衡，城鎮化與生態保護耦合協調度相對較高；上游城市群城鎮化水平較低、生態環境較為脆弱，耦合協調度較低。

圖2 上、中、下游城市群城鎮化與生態保護耦合協調度演變情況

3.2 系統協調類型及耦合協調等級

3.2.1系統協調類型

各城市群不同時間節點城鎮化與生態保護系統協調類型見表7。 由表7 可知：2000 年，各城市群城鎮化皆滯后于生態保護，即城鎮化與經濟發展尚未對生態環境造成較大負面影響；2005 年山東半島城市群和蘭西城市群率先達到均衡發展，之后呼包鄂榆城市群和中原城市群于2010 年達到均衡發展，關中平原城市群于2015 年達到均衡發展；2019 年，山東半島城市群和中原城市群變為生態保護滯后，而蘭西城市群又變為城鎮化滯后、寧夏沿黃城市群系統協調類型一直為城鎮化滯后，其他城市群則保持均衡發展。

表7 不同時間節點系統協調類型

總體來看，系統協調類型的演變趨勢為從城鎮化滯后先變為均衡發展、再變為生態保護滯后，在空間上東中部城市群比西部城市群更早達到均衡發展和生態保護滯后。 研究時段初（2000 年），各城市群建設尚處于雛形階段，城鎮化尚不完善，城鎮化滯后于生態環境建設；隨著城市群建設日臻成熟，城鎮化和生態保護兩個子系統達到均衡發展，然而城市群大規模的城鎮化建設對生態環境造成較大的負面影響，又使得兩子系統間均衡發展被打破后，開始轉向生態保護滯后。 分布于東中部的山東半島城市群和中原城市群與分布于西部的寧夏沿黃城市群和蘭西城市群相比，經濟實力更強、發展動力更足、城鎮化建設速度更快，因此較早達到均衡發展并變為生態保護滯后。

3.2.2耦合協調等級

各城市群不同時間節點城鎮化與生態保護耦合協調等級見表8。 各城市群由于經濟發展基礎和自然環境條件不同，因此耦合協調等級差異較大。 研究時段初（2000 年），寧夏沿黃城市群、中原城市群和山東半島城市群為瀕臨失調，其他城市群為輕度失調；2005年除蘭西城市群為輕度失調外其他城市群均為瀕臨失調，2010 年山東半島城市群、中原城市群和呼包鄂榆城市群變為勉強協調，2015 年除蘭西城市群和關中平原城市群為瀕臨失調外其他城市群均為勉強協調；研究時段末（2019 年），山東半島城市群和呼包鄂榆城市群變為初級協調，其他城市群為勉強協調。

表8 不同時間節點耦合協調等級

從整體上看，黃河流域城市群城鎮化與生態保護耦合協調等級逐漸提升，在演變過程中各城市群雖然不存在嚴重失調情況，但是耦合協調等級均未達到理想狀態，2019 年耦合協調等級較高的山東半島城市群和呼包鄂榆城市群僅達到初級協調。 在4 個地區性城市群中，呼包鄂榆城市群耦合協調等級最高、蘭西城市群耦合協調等級最低，寧夏沿黃城市群和晉中城市群耦合協調等級相近；在3 個區域級城市群中，山東半島城市群耦合協調等級最高，中原城市群次之，關中平原城市群最低。

3.3 各樣本市城鎮化與生態保護耦合協調分析

分別計算各樣本市不同時間節點的城鎮化發展指數、生態保護發展指數和耦合協調度，結果表明：2000年，天水、定西、忻州處于重度失調，包頭、石嘴山、太原、青島、煙臺、濰坊處于輕度失調，其他市處于中度失調；2005 年，臨夏處于重度失調，呼和浩特、鄂爾多斯、包頭、石嘴山、西安、鄭州、洛陽、太原、濟南、青島、淄博、煙臺處于輕度失調，其他市處于中度失調；2010年，各市耦合協調等級進一步提升，中度失調轉為輕度失調的城市數量增多，青島率先達到瀕臨失調（耦合協調度為0.418）；2015 年，鄂爾多斯、青島、煙臺達到瀕臨失調（耦合協調度超過0.4），輕度失調城市數量繼續增多，但總體上中度失調城市數量仍然最多；2019年，除部分城市群的邊緣城市處于中度失調外，大部分城市處于輕度失調，其中呼和浩特、包頭、西安、鄭州、濟南、青島、煙臺、濰坊等城市的耦合協調等級較高。

2019 年各市城鎮化發展指數、生態保護發展指數和耦合協調度排名前十的城市見表9。 城鎮化發展指數排名前十的城市中，有5 個為省會城市、1 個為副省級城市（青島），大都是所在城市群的核心城市；生態保護發展指數排名前十的城市大都不屬于核心城市，多位于城市群的邊緣地帶，經濟發展水平和城鎮化水平偏低，區位條件相對較差；耦合協調度排名前十的城市有8 個屬城鎮化發展指數排名前十的城市，其中有4 個省會城市、1 個副省級城市（青島），耦合協調度高的城市大都有較高的行政等級和優越的區位條件，在行政管理和吸納發展資源上具有一定優勢，因而易于實現高效、綠色高質量發展。

表9 發展指數及耦合協調度排名前十的樣本市

從時間上看，與城市群耦合協調演變類似，各樣本市耦合協調等級逐漸提升，但研究時段末仍未達到理想的耦合協調狀態。 從空間上看，省會城市或城市群的核心城市耦合協調等級較高，城市群的邊緣城市耦合協調等級相對較低。

4 結論與建議

4.1 結 論

建立城鎮化與生態保護評價指標體系，根據2000—2019 年的面板數據和耦合協調度模型，對黃河流域7 個城市群城鎮化與生態保護耦合協調狀態時空演變情況進行分析，得到以下結論。

（1）從時間上看，2000—2019 年黃河流域城市群城鎮化與生態保護耦合協調度總體呈上升趨勢，各城市群耦合協調等級由2000 年瀕臨失調或輕度失調提升到2019 年勉強協調或初級協調，在耦合協調狀態演變過程中雖然不存在嚴重失調的情況，但是耦合協調等級整體上仍然較低。

（2）從空間上看，城市群間耦合協調水平差異較大，山東半島城市群和中原城市群耦合協調度較高，蘭西城市群耦合協調度較低且波動劇烈，耦合協調度呈現出下游（東部）城市群＞中游（中部）城市群＞上游（西部）城市群。

（3）從各城市群的樣本城市看，城市群中的省會城市或核心城市耦合協調等級較高，而邊緣城市耦合協調等級相對較低，盡管有些城市耦合協調度排名比較靠前但其周邊城市耦合協調度較低，說明核心城市對區域高質量發展的輻射帶動作用有限。

4.2 建 議

（1）制定科學精準的發展政策，兼顧城市經濟建設與生態保護，能源型城市群和有迫切經濟發展需求的城市群應更加重視生態保護。

（2）構建黃河流域經濟建設與生態保護協調機制。 黃河流域城市群城鎮化與生態保護的耦合協調需流域九?。▍^）協同合作，要突破行政區劃，建立健全省域和城市間協調溝通機制，為推動流域高質量發展提供機制保障［26］。

（3）進一步發揮山東半島城市群的龍頭帶動作用，增強區域級城市群中省會城市和核心城市的輻射作用，提高地區性城市群中省會城市的首位度，推動流域城市群城鎮化與生態保護的高質量發展。