鄭文升，蔣華雄，曾菊新，朱麗霞，王曉芳

(1.華中師范大學(xué) a.地理過程分析與模擬湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，b.武漢城市圈研究院武漢430079;2.北京大學(xué) 城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)學(xué)院，廣東 深圳518055)

0 引言

經(jīng)濟(jì)發(fā)展在很大程度上來源于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整［1］，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是生產(chǎn)要素在各行業(yè)和空間上的有效組合。為此，衡量一個(gè)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)了解該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作用很大。主流經(jīng)濟(jì)學(xué)在強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)時(shí)，基本是根據(jù)產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值中所占比例進(jìn)行計(jì)量研究［2-4］，也有經(jīng)濟(jì)學(xué)家提出用轉(zhuǎn)移-份額法［5］、馬爾科夫鏈［6］等模型來描述產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化情況;產(chǎn)業(yè)的空間結(jié)構(gòu)調(diào)整深刻影響著生產(chǎn)要素規(guī)模效應(yīng)和集聚經(jīng)濟(jì)的發(fā)揮，有學(xué)者采用區(qū)位因子模型［7］、專業(yè)化指數(shù)［8］、集中指數(shù)［9］等模型探討產(chǎn)業(yè)空間區(qū)位選擇，以期更科學(xué)地研究產(chǎn)業(yè)空間的最優(yōu)分布問題。

實(shí)際上，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)空間分布變化是兩個(gè)相互獨(dú)立又相互影響的系統(tǒng)變量，以生產(chǎn)要素的組合與分布為銜接，兩者之間存在密切的交互影響。在工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)結(jié)構(gòu)變化是不同類型工業(yè)發(fā)展比例的調(diào)整，不同工業(yè)的區(qū)位要求不同，工業(yè)結(jié)構(gòu)的變化必然改變工業(yè)空間分布;反之，工業(yè)空間分布的變化會(huì)改變一定空間范圍內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的供需結(jié)構(gòu)與集聚環(huán)境，從而影響到相關(guān)產(chǎn)業(yè)行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而影響工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。這種交互關(guān)系可以用耦合來描述，耦合是從物理學(xué)引入的概念，是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)形式通過各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象。在實(shí)踐中，如果工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整能夠帶來工業(yè)空間分布的及時(shí)優(yōu)化，而工業(yè)空間分布的變化又能夠?qū)I(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)揮充分的支撐引導(dǎo)作用，使生產(chǎn)要素的組合利用最優(yōu)化、集聚效應(yīng)最顯著，則二者之間就能實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)耦合，反之，則說明耦合程度較弱。在理論認(rèn)識(shí)中，如何測(cè)度二者的耦合程度是研究難點(diǎn)。對(duì)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的評(píng)價(jià)可以通過各行業(yè)占工業(yè)總產(chǎn)值比例的變化程度來反映，但是對(duì)工業(yè)空間分布變化則不容易進(jìn)行評(píng)價(jià)。本研究提出，對(duì)工業(yè)空間分布變化的評(píng)價(jià)關(guān)鍵是看各空間單元內(nèi)生產(chǎn)要素是否得到合理組合與充分利用，即工業(yè)空間分布相對(duì)生產(chǎn)要素的均衡性，以及是否在各空間單元實(shí)現(xiàn)了合理集聚，即工業(yè)空間分布相對(duì)生產(chǎn)要素的集中性。

以武漢市為例，采用結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)評(píng)價(jià)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整度，并引入地理聯(lián)系系數(shù)(coefficient of geographic association)和地理集中指數(shù)(index of geographic concentration)分別考察工業(yè)空間分布相對(duì)生產(chǎn)要素的均衡性和集中性，建立工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)和工業(yè)空間分布變化評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的耦合模型，分析兩者之間的耦合強(qiáng)度和耦合協(xié)調(diào)度，劃分耦合關(guān)系所處階段。

1 耦合度評(píng)價(jià)模型

1.1 結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)

工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整反映了各行業(yè)所占工業(yè)總產(chǎn)值比例的變化情況。采用結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)來綜合描述某一時(shí)段各行業(yè)占工業(yè)總產(chǎn)值比例的變化程度，計(jì)算公式為:

式中:R表示時(shí)期2與時(shí)期1的工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)，取值范圍為0到1，取值越大，表示工業(yè)結(jié)構(gòu)波動(dòng)越大，反之亦然;wj，1，wj，2分別表示時(shí)期 1 與時(shí)期 2 行業(yè) j的產(chǎn)值占整個(gè)工業(yè)產(chǎn)值的比例，由于前后兩期產(chǎn)值比例變化有正負(fù)，取絕對(duì)值加總除2就可以消除正負(fù)影響，反映整體結(jié)構(gòu)變動(dòng)情況。

1.2 地理聯(lián)系系數(shù)

地理聯(lián)系系數(shù)主要反映兩個(gè)地理要素在空間中的吻合程度，間接測(cè)度某要素空間分布的均衡性［23］。系數(shù)取值范圍在0到100之間，值傾向于0表示兩個(gè)地理要素在空間的分布偏向于分散的非均衡狀態(tài)，若值越趨近于100表示兩個(gè)地理要素在空間中的分布越趨于一致，處于相對(duì)均衡的狀態(tài)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)上評(píng)價(jià)工業(yè)空間分布變化的參照物應(yīng)是生產(chǎn)要素的分布，以判斷其對(duì)生產(chǎn)要素的利用狀況。在柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)中，影響工業(yè)生產(chǎn)的主要因素可以簡(jiǎn)化為勞動(dòng)力與資本，資本可以視為工業(yè)生產(chǎn)剩余的再投入。在簡(jiǎn)化分析框架下，可以將勞動(dòng)力作為最基本的生產(chǎn)要素［24］，而人口存量與勞動(dòng)力供給存在正相關(guān)關(guān)系，因此，可以使用人口數(shù)據(jù)替代勞動(dòng)力數(shù)據(jù)(在一個(gè)超大城市內(nèi)各城區(qū)的勞動(dòng)適齡人口比例不會(huì)有太大差距，這種替代并不會(huì)顯著影響分析結(jié)果)。選擇規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值和人口兩個(gè)地理要素進(jìn)行分析，建立地理聯(lián)系系數(shù)公式如下:

式中:I1表示研究區(qū)域地理聯(lián)系系數(shù)值;n表示該區(qū)域共有n個(gè)次級(jí)區(qū)域;Gi表示某個(gè)次級(jí)區(qū)域的規(guī)模以上企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值表示某個(gè)次級(jí)區(qū)域的規(guī)模以上企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值占全區(qū)的比例;Pi表示某個(gè)次級(jí)區(qū)域的人口數(shù)量表示某個(gè)次級(jí)區(qū)域的人口占全區(qū)的比重。

1.3 地理集中系數(shù)

對(duì)工業(yè)空間分布的研究，還需判斷其相對(duì)于生產(chǎn)要素的集聚分布狀況?；诘乩砺?lián)系系數(shù)的分析，同樣使用人口作為簡(jiǎn)化分析下最基本的生產(chǎn)要素。使用地理集中指數(shù)能夠反映工業(yè)生產(chǎn)在空間上的集中程度，同時(shí)還可以進(jìn)一步考察工業(yè)在具體哪些次級(jí)區(qū)域分布集中，該指數(shù)表示某個(gè)地理要素占全區(qū)一半的各地區(qū)人口數(shù)量在總?cè)丝谥械谋壤?。指?shù)值的范圍在0到100之間，值傾向于0表示該地理要素在空間分布中處于較為分散狀態(tài)，值傾向于100表示該地理要素在空間分布中趨于集聚狀態(tài)。選擇規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值和各區(qū)人口來衡量某地區(qū)工業(yè)地理集中程度，計(jì)算公式如下:

式中:I2表示地理集中指數(shù);H表示當(dāng)各地區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值占到全區(qū)一半所集中的人口數(shù)量;T表示全區(qū)的總?cè)丝跀?shù)量。

當(dāng)前，我國(guó)正處在由大向強(qiáng)的關(guān)鍵階段，隨著經(jīng)濟(jì)總量、綜合實(shí)力不斷上升，各種風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)也在增多。人武部應(yīng)協(xié)調(diào)宣傳部門，搞好傳統(tǒng)宣傳模式與現(xiàn)代傳媒的“無縫銜接”，做好全民國(guó)防普及教育。尤其是要抓住高校新生入學(xué)軍訓(xùn)時(shí)機(jī)，開展形式多樣的國(guó)防教育活動(dòng)，提高青年學(xué)生熱愛國(guó)防、獻(xiàn)身國(guó)防的自覺性和主動(dòng)性。

1.4 耦合模型

1.4.1 耦合強(qiáng)度模型。采用物理學(xué)中描述兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)相互影響程度的容量耦合模型來分析工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與工業(yè)空間分布變動(dòng)之間的耦合強(qiáng)度。公式為:

式中:C表示工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與工業(yè)空間分布變化(工業(yè)地理聯(lián)系系數(shù)、工業(yè)地理集中系數(shù))的耦合強(qiáng)度，且C∈(0，1)，當(dāng)C傾向于0時(shí)，耦合強(qiáng)度極小，系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)部要素之間將趨于非相關(guān)無序狀態(tài)，當(dāng)C趨于1時(shí)，系統(tǒng)或內(nèi)部要素之間將趨于有序高度相關(guān)狀態(tài);α和β，ε和θ為待定系數(shù)，且α+β=1，ε+θ=1。由于工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)的空間分布變化相互獨(dú)立又相互影響，取α=β=0.5，ε = θ=0.5;εI1t+ θI2t表示工業(yè)空間分布變化的綜合系數(shù);k值為調(diào)節(jié)系數(shù)，且k∈(2，8)，k取中值5;t表示以1995年為基年的年份序數(shù)。理想情況應(yīng)是工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整程度與工業(yè)空間分布變動(dòng)呈有序相關(guān)，但根據(jù)耦合強(qiáng)度C的取值，可以將兩者的耦合強(qiáng)度劃分為3個(gè)階段:0≤C≤0.3為低強(qiáng)度耦合階段;0.3＜C≤0.5為中強(qiáng)度耦合階段;0.5＜C≤1為高強(qiáng)度耦合階段。

1.4.2 耦合協(xié)調(diào)度模型。C能夠很好反映工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與工業(yè)空間分布變化的耦合強(qiáng)度及時(shí)序關(guān)系。然而，耦合強(qiáng)度在進(jìn)行多個(gè)區(qū)域?qū)Ρ妊芯繒r(shí)卻很難反映出兩個(gè)子系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的整體“功效”和“協(xié)同”效應(yīng)［25］，因而構(gòu)造工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與工業(yè)空間分布變化系數(shù)的耦合協(xié)調(diào)度模型，判斷地區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與工業(yè)空間集聚分散的交互耦合協(xié)調(diào)程度，公式為:

式中:D為耦合協(xié)調(diào)度，且D∈(0，1)。根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度D的取值范圍，可以將工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與工業(yè)空間均衡性劃分為4個(gè)階段:0≤D≤0.3時(shí)為低水平耦合，即工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整程度相對(duì)較低，工業(yè)空間分布過度分散，傳統(tǒng)工業(yè)占據(jù)主導(dǎo)且不能在空間上發(fā)揮集聚效益，工業(yè)發(fā)展緩慢;0.3＜D≤0.55時(shí)為拮抗階段，工業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變動(dòng)，改變?cè)袀鹘y(tǒng)的工業(yè)模式，工業(yè)空間聚集明顯，集聚經(jīng)濟(jì)效益得以發(fā)揮，但此時(shí)工業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化并不能與工業(yè)空間調(diào)整取得一致，二者對(duì)系統(tǒng)整體的推動(dòng)作用較差;0.55＜D≤0.8時(shí)為磨合階段，結(jié)構(gòu)的調(diào)整和工業(yè)空間集聚所取得的效益趨于一致，能夠形成促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的合力;0.8＜D≤1為高水平耦合階段，工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和工業(yè)生產(chǎn)空間分布產(chǎn)生了疊加雙重經(jīng)濟(jì)效益，既取得了結(jié)構(gòu)優(yōu)化效益，又取得了工業(yè)空間效益，但是兩者的關(guān)系在內(nèi)外力作用下仍面臨退化風(fēng)險(xiǎn)。

1.4.3 耦合階段劃分。前文C值反映了兩子系統(tǒng)之間的作用強(qiáng)弱，而兩系統(tǒng)間協(xié)同程度則是系統(tǒng)優(yōu)化的過程，根據(jù)耦合交互協(xié)調(diào)度D值［26］，在長(zhǎng)時(shí)間尺度上可劃分為低水平協(xié)調(diào)、拮抗、磨合和高水平協(xié)調(diào)4個(gè)耦合階段(表1)。

表1 工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布的耦合協(xié)調(diào)度劃分Tab.1 Divided stage of coupling coordination degree between industry-structure change and space distribution

2 實(shí)證研究區(qū)域和數(shù)據(jù)說明

以武漢市作為研究對(duì)象，以武漢市13個(gè)區(qū)作為基本研究單元(能夠獲取數(shù)據(jù)的最小單元)，其中心城區(qū)分別為江岸區(qū)、江漢區(qū)、硚口區(qū)、漢陽區(qū)、武昌區(qū)、青山區(qū)、洪山區(qū)，郊區(qū)分別為東西湖區(qū)、漢南區(qū)、蔡甸區(qū)、江夏區(qū)、黃陂區(qū)、新洲區(qū)，這種以行政區(qū)為單位的劃分也和武漢市實(shí)際的中心城區(qū)和郊區(qū)分布一致。研究數(shù)據(jù)采用1996—2014年《武漢市統(tǒng)計(jì)年鑒》的分區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)、分行業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)及分區(qū)人口數(shù)據(jù)。1995—2013年是武漢市改革開放以來工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整最為顯著的時(shí)期，傳統(tǒng)的鋼鐵、造船、重機(jī)、紡織等產(chǎn)業(yè)地位逐漸下降，新興的汽車、光電、化工、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)迅速壯大，也是武漢的開發(fā)區(qū)建設(shè)、老工業(yè)區(qū)改造、“退二進(jìn)三”等工業(yè)布局調(diào)整最為突出的時(shí)期，能夠比較典型地反映20世紀(jì)90年代以來我國(guó)老工業(yè)城市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與工業(yè)空間分布變化的相互關(guān)系。

3 耦合度評(píng)價(jià)

3.1 武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)

武漢市作為全國(guó)重要的工業(yè)中心，近十幾年來，形成了以鋼鐵、汽車、光電子、化工等產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的工業(yè)體系。1995年，武漢市分區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值總和不到150億元，到了2013年，分區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值超過6 000億元，期間平均增長(zhǎng)率為25.11%，規(guī)模以上企業(yè)的平均產(chǎn)出超過3億元，企業(yè)的效益和規(guī)模都得到了巨大的提升。同時(shí)，武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，1995年冶金行業(yè)占武漢市工業(yè)產(chǎn)值的比例最大，達(dá)到了38.20%，產(chǎn)業(yè)層次相對(duì)較低;到2013年，通信電子、交通電氣、醫(yī)藥等高端行業(yè)占工業(yè)總值比例超過了50%，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到明顯提升。

采用武漢市規(guī)模以上企業(yè)工業(yè)產(chǎn)值，計(jì)算武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)的同比結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)和累計(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)(以1995年為基期)，可以發(fā)現(xiàn)從1995年開始武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整顯著，在各階段呈現(xiàn)不同特征。同比結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)顯示，武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)1998—2002年經(jīng)歷了劇烈變化，系數(shù)值從0.08急劇上升到1999年的0.28，累計(jì)上升0.20，隨后又突降到2002年的0.06，之后進(jìn)入到平穩(wěn)波動(dòng)的發(fā)展階段;2007年，系數(shù)值達(dá)到最低，為0.05，隨后波動(dòng)上升到2010年的一個(gè)小高峰0.16，之后工業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)波動(dòng)變化，達(dá)到2013年的0.14。從累計(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)來看，武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整程度在逐漸加大，系數(shù)值由1995年的0.12上升到2000年的0.30，之后短暫地下降到2004年的0.22，之后又波動(dòng)上升到2011年的最大值0.40，隨后又大幅波動(dòng)上升，達(dá)到2013年的0.77;分析表明，武漢市各工業(yè)行業(yè)產(chǎn)值占總產(chǎn)值的比例較初期發(fā)生了較大的變動(dòng)，間接反映了市場(chǎng)和政策對(duì)武漢市工業(yè)所作出的調(diào)整(圖1)。

圖1 1996—2013年武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)變化Fig.1 The change of industry-structure in Wuhan City during 1996—2013

3.2 武漢市工業(yè)分布地理聯(lián)系系數(shù)

武漢市工業(yè)總體發(fā)展較快，但是空間分布波動(dòng)較大。利用公式(2)計(jì)算武漢市規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值和人口的地理聯(lián)系系數(shù)表明，武漢市工業(yè)空間分布長(zhǎng)期呈現(xiàn)非均衡性，即規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值在各區(qū)的比例和其相應(yīng)區(qū)域的人口比例差異較大，聯(lián)系系數(shù)在2005年之前一直低于40，間接反映出了武漢市就業(yè)空間和居住空間相分離的態(tài)勢(shì)。2005年后這種態(tài)勢(shì)有所緩和，武漢市工業(yè)空間分布的均衡性得到了顯著地提高，地理聯(lián)系系數(shù)由2005年的21上升到2009年的49，然后緩慢波動(dòng)后又急劇上升到2013年的65。這種工業(yè)空間分布均衡性的反復(fù)波動(dòng)，不僅是其對(duì)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整所做出的反應(yīng)，也是其自身尋求空間區(qū)位最優(yōu)的過程體現(xiàn)(圖2)。

圖2 1995—2013年武漢市工業(yè)地理聯(lián)系系數(shù)值Fig.2 Coefficient of geographic association of industry section in Wuhan City during 1995—2013

3.3 武漢市工業(yè)分布地理集中指數(shù)

為了進(jìn)一步弄清楚工業(yè)空間非均衡性的空間表現(xiàn)形式，利用公式(3)分析武漢市工業(yè)具體在哪幾個(gè)區(qū)集聚，在這些區(qū)的集中程度如何。采用武漢市1995，2000，2005，2013年規(guī)模以上企業(yè)的工業(yè)產(chǎn)值(簡(jiǎn)稱工業(yè)產(chǎn)值)數(shù)據(jù)計(jì)算地理集中指數(shù)，各個(gè)指數(shù)代表了武漢市工業(yè)在這些集聚區(qū)的集中程度。

1995年武漢市東西湖區(qū)、黃陂區(qū)、江夏區(qū)和新洲區(qū)28.3%的工業(yè)產(chǎn)值占到了整個(gè)武漢市的一半，該時(shí)期武漢市的工業(yè)相對(duì)集中在外圍的郊區(qū)，集中指數(shù)為70。到2000年，蔡甸區(qū)、洪山區(qū)、漢南區(qū)和東西湖區(qū)68.5%的工業(yè)產(chǎn)值占到武漢市的一半，其中江夏區(qū)、黃陂區(qū)和新洲區(qū)被蔡甸區(qū)、洪山區(qū)和漢南區(qū)代替，東西湖區(qū)排名后退，工業(yè)發(fā)展在郊區(qū)集聚的趨勢(shì)得到增強(qiáng)，集中指數(shù)上升到82;值得注意的是，洪山區(qū)成為第一個(gè)進(jìn)入累計(jì)工業(yè)產(chǎn)值占武漢50%的城區(qū)。到2005年，武漢市工業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)2個(gè)趨勢(shì):①工業(yè)空間分布相對(duì)分散，武昌區(qū)、洪山區(qū)、東西湖區(qū)、青山區(qū)和漢陽區(qū)5個(gè)區(qū)30.9%的工業(yè)產(chǎn)值占到武漢市的一半，地理集中指數(shù)下降到66;② 相對(duì)于2000年工業(yè)產(chǎn)值占武漢50%的區(qū)域，2005年城區(qū)個(gè)數(shù)共有4個(gè)，郊區(qū)只有東西湖區(qū)1個(gè)。到了2013年，武漢市工業(yè)產(chǎn)值向城區(qū)集中的趨勢(shì)更加明顯，青山區(qū)、漢陽區(qū)和洪山區(qū)3個(gè)區(qū)的工業(yè)產(chǎn)值比例已經(jīng)超過了武漢市50%，集中指數(shù)高達(dá)76?？梢钥闯觯瑥?995年以來，武漢市工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了由郊區(qū)逐步向城區(qū)轉(zhuǎn)移的過程，這種轉(zhuǎn)移反映了城區(qū)良好的區(qū)位、高素質(zhì)的勞動(dòng)力等要素對(duì)工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)。值得說明的是，2013年以來，占武漢市工業(yè)產(chǎn)值4～8位的都是郊區(qū)，可以預(yù)見，隨著未來武漢市對(duì)郊區(qū)和城區(qū)工業(yè)發(fā)展新的功能定位，工業(yè)布局將在空間上進(jìn)行新優(yōu)化調(diào)整，工業(yè)定會(huì)在全區(qū)得到協(xié)調(diào)發(fā)展(圖3)。

3.4 耦合強(qiáng)度與耦合協(xié)調(diào)度

利用公式(4)和(6)計(jì)算耦合強(qiáng)度C值和耦合協(xié)調(diào)度D值表明，1995年以來，武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變化的作用強(qiáng)度和交互協(xié)調(diào)關(guān)系的變化趨勢(shì)基本一致，即兩系統(tǒng)要素作用較強(qiáng)的時(shí)候，交互協(xié)調(diào)性較好，當(dāng)兩系統(tǒng)要素作用較弱的時(shí)候，兩者交互協(xié)調(diào)度較差。

在15個(gè)年份中，武漢市的耦合協(xié)調(diào)類型沒有出現(xiàn)較高水平耦合階段，大部分時(shí)期處于拮抗階段。如1996—1998年武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變化的作用強(qiáng)度適中，部分工業(yè)在收縮擴(kuò)張過程中努力尋找空間布局上的最優(yōu)，但協(xié)調(diào)性一般;1999—2000年耦合協(xié)調(diào)度處于較高水平，兩系統(tǒng)要素的相互作用較強(qiáng)，工業(yè)結(jié)構(gòu)的大力調(diào)整推動(dòng)了工業(yè)在空間布局的變化，這與當(dāng)時(shí)武漢市國(guó)企改革、進(jìn)行大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和空間分布變化有關(guān);同時(shí)，低水平耦合的前后階段通常是工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變化作用較強(qiáng)、協(xié)調(diào)較好的時(shí)期。如武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)空間分布變化的C值和D值在2002和2007年都比較低，但2002年前后，武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變化都處于中等強(qiáng)度的拮抗或高協(xié)調(diào)的磨合階段，2007年前后處于中等強(qiáng)度的拮抗階段。2010年之后，工業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)空間分布變化的C值和D值呈現(xiàn)大幅下降趨勢(shì)，兩個(gè)值分別下降到2012年的0.22和0.29，兩者相互作用強(qiáng)度及協(xié)調(diào)性都較低，而此時(shí)工業(yè)增長(zhǎng)率較為緩慢。2013年雖然C值和D值上升到0.55和0.48，但工業(yè)短期調(diào)整較慢，增長(zhǎng)率較低。工業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)空間的耦合關(guān)系與一個(gè)地區(qū)工業(yè)發(fā)展的規(guī)律聯(lián)系緊密，當(dāng)一個(gè)地區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)和空間布局經(jīng)過前一階段的巨大波動(dòng)，必然需要一段時(shí)間進(jìn)行消化吸收，完成工業(yè)結(jié)構(gòu)的自我優(yōu)化和工業(yè)空間布局的自我調(diào)整，從而引起下一個(gè)階段的工業(yè)的快速增長(zhǎng)。

當(dāng)一個(gè)地區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變化的耦合強(qiáng)度和耦合協(xié)調(diào)度較大時(shí)，工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變化相互作用較強(qiáng)，協(xié)調(diào)較好，共同推動(dòng)工業(yè)的發(fā)展。通過比較武漢市工業(yè)耦合強(qiáng)度C值、耦合協(xié)調(diào)度D值和武漢市工業(yè)增長(zhǎng)速度發(fā)現(xiàn)，隨著兩個(gè)值不斷變大，工業(yè)增長(zhǎng)的速度明顯加快，當(dāng)兩個(gè)值較小時(shí)，工業(yè)增長(zhǎng)的速度也相對(duì)較慢。這也直接體現(xiàn)了表1所反映的工業(yè)耦合協(xié)調(diào)的階段特征，即當(dāng)工業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)與空間分布變化作用較強(qiáng)、協(xié)調(diào)性較高時(shí)，工業(yè)發(fā)展的集聚經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)效益得到雙重發(fā)揮，共同推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展(圖4)。

圖4 1996—2013年武漢市工業(yè)耦合協(xié)調(diào)值及增長(zhǎng)情況Fig.4 Coupling coordination degree and industrial growth in Wuhan City during 1996—2013

近十幾年武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變化相互作用推動(dòng)工業(yè)增長(zhǎng)，呈現(xiàn)反復(fù)波動(dòng)、交替變化的過程，反映了地區(qū)政策所發(fā)揮的階段性作用。如武漢市政府在2002年建立區(qū)級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)16個(gè)、鎮(zhèn)級(jí)工業(yè)園22個(gè)，加大對(duì)電子信息、化工、汽車等行業(yè)的投資，推動(dòng)工業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，工業(yè)空間摩擦較為劇烈;經(jīng)過一段穩(wěn)定期后，2006年后隨著“十一五”規(guī)劃的實(shí)施，武漢市加強(qiáng)了東湖、武漢和吳家山三大經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和6個(gè)遠(yuǎn)郊工業(yè)集聚區(qū)的建設(shè)，大力發(fā)展信息技術(shù)、生物和新能源等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，工業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)空間分布又經(jīng)歷了新一輪的劇變。這說明，一個(gè)地區(qū)在進(jìn)行工業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化過程中，需要工業(yè)在空間布局上做出積極反應(yīng);同樣，工業(yè)在進(jìn)行空間區(qū)位最優(yōu)化時(shí)也需要工業(yè)結(jié)構(gòu)做出積極的調(diào)整，這樣才能形成集聚和結(jié)構(gòu)的雙重效益，推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4 結(jié)論與討論

采用結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)定量描述工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整度，引入地理聯(lián)系系數(shù)和地理集中指數(shù)考察工業(yè)空間分布變化，同時(shí)，通過建立耦合關(guān)系模型，結(jié)合武漢市的工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變化，探討兩系統(tǒng)要素之間的交互耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。與耦合關(guān)系模型在解釋兩個(gè)系統(tǒng)要素的一般特征一樣，工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變化在時(shí)序上存在有序與無序、協(xié)調(diào)與不協(xié)調(diào)兩種關(guān)系，根據(jù)D值可以劃分為低水平協(xié)調(diào)、拮抗、磨合和高水平協(xié)調(diào)四個(gè)耦合協(xié)調(diào)階段。

1)對(duì)武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、工業(yè)空間布局的變化和工業(yè)集中度進(jìn)行分析表明:武漢市各工業(yè)行業(yè)產(chǎn)值占總產(chǎn)值的比例較初期發(fā)生了較大的變動(dòng)，工業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化;工業(yè)長(zhǎng)期呈現(xiàn)非均衡性分布，工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了由郊區(qū)逐步向城區(qū)轉(zhuǎn)移的過程;工業(yè)耦合協(xié)調(diào)類型大部分時(shí)期處于拮抗階段，工業(yè)增長(zhǎng)和工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與工業(yè)空間分布變化之間的作用強(qiáng)度、協(xié)調(diào)關(guān)系緊密相連。

2)工業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)和工業(yè)空間分布變化作用強(qiáng)弱與兩系統(tǒng)要素的協(xié)調(diào)性高低聯(lián)系較為密切。當(dāng)C值很高時(shí)，通常情況下存在較高的D值，即朝著結(jié)構(gòu)最優(yōu)的工業(yè)變化很大程度上引起工業(yè)追求空間分布的最優(yōu);反之，工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變動(dòng)在協(xié)調(diào)性較好時(shí)，兩系統(tǒng)要素的作用強(qiáng)度相對(duì)較高。武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)空間分布變動(dòng)耦合作用較強(qiáng)時(shí)，二者的交互協(xié)調(diào)性也較高。

3)耦合強(qiáng)度C值和耦合交互協(xié)調(diào)度D值的高低影響工業(yè)總體的發(fā)展速度。若武漢市工業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)和工業(yè)空間分布變化的耦合C值和耦合交互協(xié)調(diào)D值較低時(shí)，工業(yè)增長(zhǎng)速度相對(duì)較慢，而兩個(gè)值較高時(shí)，工業(yè)增長(zhǎng)相對(duì)較快。這說明，當(dāng)某一地區(qū)在某時(shí)段工業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)和工業(yè)空間變化作用強(qiáng)度較大，協(xié)調(diào)性較好的時(shí)候，形成了一股合力，不僅會(huì)促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展，而且會(huì)推動(dòng)工業(yè)本身結(jié)構(gòu)的完善和空間的優(yōu)化。

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