哈長城市群協(xié)同發(fā)展能力時空差異及演變特征研究

國慶福，李 鑫，張 鵬

（哈爾濱師范大學地理科學學院，黑龍江 哈爾濱 150025）

1 引言

城市協(xié)同發(fā)展能力是指某一地域內(nèi)一個城市對其他城市在經(jīng)濟發(fā)展、科技創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施、生態(tài)保護等方面輻射帶動作用的大小。協(xié)同發(fā)展包括兩個方面：一是從系統(tǒng)平衡觀的角度來看區(qū)域內(nèi)部各要素間的協(xié)同，即通過強化區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟、社會、文化和環(huán)境等子系統(tǒng)的相互關(guān)系，促進區(qū)域全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展；二是從局部和全域的角度來看，通過區(qū)域內(nèi)不同城市間的協(xié)同，重構(gòu)區(qū)域空間要素格局，加強各城市在經(jīng)濟、社會、文化等多方面的聯(lián)系，優(yōu)化資源配置和促進優(yōu)勢互補，達到促進區(qū)域整體競爭力和提升對外影響力的目標。協(xié)同發(fā)展具有獨立性、整體性、相對性和過程性的特征。西德著名物理學家哈肯（Haken）將協(xié)同學定義為：研究在與外部環(huán)境有能量或物質(zhì)流動時，包含所有子系統(tǒng)的復(fù)合系統(tǒng)通過內(nèi)部復(fù)雜的相互作用，在空間和時間上形成有一定功能有序結(jié)構(gòu)的過程。隨著我國城市群協(xié)同發(fā)展的快速推進，關(guān)于區(qū)域協(xié)同的研究成果逐漸豐富起來，國內(nèi)學者劉賓以區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新理論和增長極理論為基礎(chǔ)，針對京津冀區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的現(xiàn)狀及困境進行了研究；鄭志丹將京津冀城市群和長三角城市群的空間面板數(shù)據(jù)進行了對比，探討了京津冀城市群一體化背景下的協(xié)同發(fā)展路徑；曾剛利用增長極和復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)等理論對長江經(jīng)濟帶110 個地級及以上城市的協(xié)同發(fā)展能力進行了系統(tǒng)分析。方創(chuàng)琳基于協(xié)同論、博弈論、耗散結(jié)構(gòu)論和突變論等提出了京津冀城市群協(xié)同發(fā)展的理論基礎(chǔ)和階段性規(guī)律。

綜上所述，目前關(guān)于城市群協(xié)同發(fā)展研究成果相對較少，缺少大量的實證研究進行結(jié)論補充。文章在前人研究基礎(chǔ)上，從經(jīng)濟協(xié)同、社會協(xié)同、設(shè)施協(xié)同、環(huán)境協(xié)同4 個方面對哈長城市群協(xié)同發(fā)展能力進行綜合測度，立足于哈長城市群的現(xiàn)實特征，運用熵值法和自然斷裂點分析等方法，綜合分析協(xié)同發(fā)展水平的時空演變特征，為哈長城市群協(xié)同發(fā)展提供科學依據(jù)。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究區(qū)概況

哈長城市群包括黑龍江、吉林兩省10 個地級市、1 個自治州，哈長城市群處于全國最北端，具有獨特的地域性，并且其作為中國最早的工業(yè)基地還具有典型性，在促進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展中具有重要地位。

2.2 研究方法

文章涉及指標層次多、內(nèi)容多，在賦權(quán)過程中為了保證權(quán)重的客觀性，運用熵權(quán)法計算各指標的權(quán)重。通過計算各指標的信息熵，根據(jù)不同指標之間的相對變化情況對全部指標整體的影響程度決定指標權(quán)重。熵值法得到權(quán)重值后，此時數(shù)據(jù)與對應(yīng)的權(quán)重相乘，并且進行累加，最終得到一列數(shù)據(jù)即為“綜合得分”。

為了消除各個指標之間量綱和量級大小不同對計算結(jié)果的影響，因此運用極差標準化方法對原始指標進行標準化處理，把各指標歸一到［0，1］之間，從而保證各指標無量綱化，為實現(xiàn)標準化數(shù)值均大于0，用標準化后除0 外最小值的十分之一代替0。計算第j項指標值權(quán)重的過程：

①計算第j 項指標下第i 年的指標值的比重Pij。

②計算第j 項指標的熵值Eij：

③計算第j 項指標的差異度系數(shù)Wij：

④計算第i 年各子系統(tǒng)的得分Zl：

同理類推準則層指標的權(quán)重，最后求得各層級各指標的權(quán)重，從而確定城市經(jīng)濟協(xié)同、社會協(xié)同、設(shè)施協(xié)同、環(huán)境協(xié)同以及城市綜合協(xié)同發(fā)展水平，并且運用ArcGIS 軟件進行可視化表達進行精確地定量分析。

2.3 指標選取與數(shù)據(jù)來源

文章在構(gòu)建哈長城市群協(xié)同發(fā)展能力評價的指標體系中借鑒了協(xié)同論、系統(tǒng)平衡觀等方法，從經(jīng)濟協(xié)同、設(shè)施協(xié)同、社會協(xié)同和環(huán)境協(xié)同四個方面來構(gòu)建指標體系（見表1）。

表1 城市協(xié)同發(fā)展能力指標體系

其中，經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展是區(qū)域協(xié)同發(fā)展的重中之重，是協(xié)調(diào)各方，促進區(qū)域全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的內(nèi)生動力，經(jīng)濟發(fā)展水平和質(zhì)量直接影響到整個區(qū)域的協(xié)同和輻射能力；基礎(chǔ)設(shè)施是支撐區(qū)域發(fā)展的重要保障，發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施的協(xié)同效應(yīng)是促進區(qū)域協(xié)同發(fā)展的重要一環(huán)；社會協(xié)同是指協(xié)調(diào)整合資源完成目標的能力；環(huán)境協(xié)同有利于進行跨區(qū)域的環(huán)境治理，提高資源承載能力，是促進區(qū)域協(xié)同發(fā)展的重要基石。

文章所用相關(guān)數(shù)據(jù)主要來源于2005~2020 年《中國城市統(tǒng)計年鑒》《吉林省統(tǒng)計年鑒》《黑龍江省統(tǒng)計年鑒》以及哈長城市群內(nèi)各城市統(tǒng)計公報和相關(guān)部門發(fā)布的數(shù)據(jù)。由于個別年份數(shù)據(jù)有所缺失，用年鑒鄰接法補全數(shù)據(jù)。另外由于吉林省延邊朝鮮族自治州數(shù)據(jù)缺失嚴重，所以不在本次研究范圍內(nèi)。

3 結(jié)果分析

3.1 哈長城市群協(xié)同發(fā)展水平時序特征

從整體變化趨勢上來看（表2），2004~2019 年排在前四位的城市沒有變化，仍然是哈爾濱市、長春市、吉林市和大慶市，哈爾濱市和長春市城市協(xié)同發(fā)展水平在城市群中處于核心地位。大慶、齊齊哈爾、吉林、四平4 城市協(xié)同發(fā)展水平相近，但從整體趨勢上看呈現(xiàn)下降趨勢。牡丹江、松原市和遼源市城市協(xié)同發(fā)展水平總體呈現(xiàn)下降趨勢，遼源市協(xié)同發(fā)展能力一直居于末位。

表2 哈長城市群城市協(xié)同發(fā)展能力綜合得分表

從城市協(xié)同發(fā)展水平來看，在哈長城市群的10個城市中，各個城市的得分差異較大，哈長城市群的城市協(xié)同發(fā)展能力總體上呈現(xiàn)下降趨勢，2004 年城市哈長城市群的綜合得分的最大差值為0.218 7，2019 年城市哈長城市群的綜合得分的最大差值為0.225，說明在2004~2019 年間，哈長城市群內(nèi)部的城市協(xié)同發(fā)展差距持續(xù)擴大。在2004 年、2011 年、2019 年中多數(shù)城市的協(xié)同發(fā)展能力是較為穩(wěn)定的，但吉林市下降最為嚴重，遼源市協(xié)同發(fā)展能力最低且呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢。

3.2 哈長城市群協(xié)同發(fā)展水平空間演化特征

使用自然斷裂點分析方法，運用ArcGIS 軟件進行可視化表達并對其空間演化特征進行分析。

總的來看，2004~2019 年哈長城市群總體格局發(fā)展變化不大，哈長城市群城市協(xié)同發(fā)展水平總體上呈現(xiàn)中間高、四周低；西北高、東南低；核心城市高于一般城市的態(tài)勢。哈爾濱和長春城市協(xié)同發(fā)展能力最高，經(jīng)濟聯(lián)系緊密，是整個哈長城市群發(fā)展的榜樣，吉林的發(fā)展能力僅次于省會城市，齊齊哈爾和大慶的發(fā)展能力居中，其余城市的協(xié)同發(fā)展能力并不突出。哈長城市群中核心城市協(xié)調(diào)發(fā)展能力強，中部城市發(fā)展能力大于外圍城市，說明城市的發(fā)展受行政級別的影響較大，整體上看哈長城市群內(nèi)部協(xié)同發(fā)展能力的空間差異顯著，如圖1。

圖1 城市協(xié)同發(fā)展水平

3.3 哈長城市群協(xié)同發(fā)展水平影響因素分析

從表3 可以看出，經(jīng)濟協(xié)同、設(shè)施協(xié)同、社會協(xié)同和環(huán)境協(xié)同的平均值在整體協(xié)同發(fā)展能力中分別占31.22%、26.11%、29.94% 和12.71%， 經(jīng) 濟 發(fā) 展 水平對城市協(xié)同發(fā)展能力影響最強，環(huán)境協(xié)同對城市協(xié)同發(fā)展能力影響最弱，設(shè)施協(xié)同和社會協(xié)同對整體協(xié)同能力也有較大影響。從時間序列上看，2004~2019年，經(jīng)濟協(xié)同和環(huán)境協(xié)同水平總體呈上升趨勢，對城市的協(xié)同發(fā)展能力影響越來越大，設(shè)施協(xié)同和社會協(xié)同水平對整體的協(xié)同能力發(fā)展影響減弱。在現(xiàn)階段，經(jīng)濟協(xié)同能力仍然是影響整個區(qū)域協(xié)同水平的最重要的因素，隨著經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展更符合社會發(fā)展要求和價值觀念，環(huán)境協(xié)同的影響會越來越重，知識經(jīng)濟和網(wǎng)絡(luò)購物的迅猛發(fā)展會對社會協(xié)同和設(shè)施協(xié)同提出更高的要求。

表3 城市協(xié)同發(fā)展水平多維因素權(quán)重表

4 結(jié)論與討論

（1）從時間序列來看，哈長城市群協(xié)同發(fā)展水平總體呈下降趨勢，經(jīng)濟協(xié)同和環(huán)境協(xié)同能力對整體協(xié)同水平影響逐步上升。現(xiàn)階段經(jīng)濟因素仍然是影響城市協(xié)同發(fā)展水平的重中之重，經(jīng)濟劇烈波動會極大影響整個區(qū)域的發(fā)展，哈長城市群地區(qū)發(fā)展受資源限制、經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、政治體制和一些其他因素的影響，在全國城市群中相對滯后。由于早年對礦產(chǎn)和森林資源過度開發(fā)導致環(huán)境協(xié)同成為制約總體協(xié)同發(fā)展的短板，應(yīng)該促進大美龍江建設(shè)，發(fā)揮綠水青山的環(huán)境優(yōu)勢，提高整體協(xié)同發(fā)展水平，增強抵御外部風險的能力。

（2）哈長城市群協(xié)同發(fā)展能力分布格局均呈現(xiàn)中間高、四周低；西北高、東南低；核心城市高于一般城市的特征，各市城市協(xié)同發(fā)展能力差異顯著。哈爾濱、長春雙中心集聚特征明顯，城市群內(nèi)各城市協(xié)同發(fā)展水平相差懸殊，應(yīng)該加強中間地域城市建設(shè)，提高哈長城市群的內(nèi)部協(xié)作和流通能力。區(qū)域建設(shè)聯(lián)系緊密的交通網(wǎng)絡(luò)，建立新的分工合理的城市體系，分享協(xié)同的溢出效益。

協(xié)同發(fā)展是區(qū)域一體化的必由之路，是提高開放水平、促進產(chǎn)業(yè)分工與合作的必然選擇。協(xié)同發(fā)展是經(jīng)濟、社會、設(shè)施、環(huán)境等多方面、多角度的綜合發(fā)展，是縮小區(qū)域發(fā)展差距的新路徑，有效提升區(qū)域聯(lián)動能力，促進區(qū)域共建、共享，提高區(qū)域一體化水平。