李自鵬,歐向軍,2,朱 杰,周蓓蓓,錢嘉琳,朱虎嘯
(1江蘇師范大學地理測繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院,江蘇 徐州 221116;2江蘇師范大學城鎮(zhèn)化研究中心 江蘇 徐州 221116)
城鎮(zhèn)化是工業(yè)革命后的必然階段,其進程的快速推進是歷史發(fā)展的必然結果,目前中國正處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展時期,研究不同省份城鎮(zhèn)化特征對城市發(fā)展及優(yōu)化具有重要的現(xiàn)實意義。城鎮(zhèn)化是農(nóng)業(yè)人口和農(nóng)用土地向非農(nóng)業(yè)人口和城市用地轉變的現(xiàn)象及過程[1],由此可見人口和土地是度量城鎮(zhèn)化水平的關鍵性因素[2]。人口城鎮(zhèn)化指人口向城市集聚或由農(nóng)業(yè)人口變?yōu)榉寝r(nóng)業(yè)人口的過程[3],土地城鎮(zhèn)化指某區(qū)域的農(nóng)用土地轉變?yōu)槌鞘杏玫氐倪^程[4]。相關研究者將人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化的本質內涵進行了擴充,并建立了多個評價人口與土地城鎮(zhèn)化的指標體系[5]。在中國城鎮(zhèn)化進程中土地城鎮(zhèn)化發(fā)展速度往往快于人口城鎮(zhèn)化速度[6]。人口與土地城鎮(zhèn)化之間的協(xié)調度在新型城鎮(zhèn)化建設中已成為熱點問題[7]。國外于1867年就對城鎮(zhèn)化進行了研究,起步較早且比較深入,對于人口與土地城鎮(zhèn)化的研究分別集中在農(nóng)村人口遷移和城市土地擴張方面。Lewis[8]在關于農(nóng)村人口遷移方面提出了“二元經(jīng)濟模型”并認為工資的差距是造成城鄉(xiāng)間人口流動的最主要因素;Guido等[9]認為人口的遷移是由于受到多種“力”的影響,總結提出了“推—拉”理論,論述了人口遷移與城鄉(xiāng)發(fā)展的關系;Spilimbergo[10]則認為平均工資及利率水平對農(nóng)村人口遷移有重要影響;Kent和 Jhon[11]、Burchell[12]、Ridder[13]等均對城市土地擴張的定義做了不同的解釋;Miceli[14]認為城市土地擴張受到不同利益主體意愿的影響;Zhang[15]對美國芝加哥的居住用地面積擴張研究表明本地區(qū)的經(jīng)濟增長和人口的增加對城市擴張具有重要影響。對于人口與土地城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調發(fā)展的研究,如對中國城鎮(zhèn)化特征和驅動機制的研究[16],并運用CA和SLEUT模型等方法,提出了新城市主義理論[17];Monica等[18]利用土地轉變模型提出促進人口與土地協(xié)調發(fā)展的對策。國內對于人口與土地城鎮(zhèn)化的研究較多。馬文博[19]、唐宇娣[20]、童彥[21]、王雪峰[22]、王亞華[23]、段祿峰[24]等分別以省域、市域、縣域為尺度,運用復合指標法、變異系數(shù)法和耦合協(xié)調度模型、彈性系數(shù)法和重心移動模型、協(xié)整理論和自回歸模型、質性研究和模型演繹等方法對人口與土地城鎮(zhèn)化的發(fā)展特征進行研究并提出相應的對策建議。本研究以人口與土地城鎮(zhèn)化為切入點,運用變異系數(shù)、熵值法及耦合協(xié)調度模型等方法對2000—2018年江蘇省及2018年13個地市的人口與土地城鎮(zhèn)化進行研究,分析兩者協(xié)調發(fā)展中存在的問題,以期為江蘇省未來城鎮(zhèn)化高質量發(fā)展提供參考價值。
研究數(shù)據(jù)來源于2001—2019年《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《江蘇省統(tǒng)計年鑒》、江蘇省城市建設統(tǒng)計年報以及江蘇省和13個地市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。其中人均指標以年末常住人口進行計算,地均指標以行政區(qū)域土地面積進行計算。
1.2.1 指標體系的構建 目前對于人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化耦合協(xié)調發(fā)展評價指標沒有統(tǒng)一的標準,本研究在多數(shù)學者研究的基礎上,遵循可獲得性、動態(tài)性、前瞻性、合理性原則構建綜合指標體系,其中人口城鎮(zhèn)化評價指標體系由人口結構、人口素質和生活水平3個因素13項指標組成,土地城鎮(zhèn)化評價指標體系由土地規(guī)模、土地投入和土地產(chǎn)出3個因素10項指標組成(表1),除城鎮(zhèn)居民家庭恩格爾系數(shù)為逆向指標外,其他指標均屬于正向指標。
表1 人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調發(fā)展評價指標體系
人口城鎮(zhèn)化指標的構建。人口城鎮(zhèn)化是農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)轉移的過程,城鎮(zhèn)人口比重提高,人口密度增加,年末常住人口增多,這一過程中其就業(yè)方式也發(fā)生了變化,由從事第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)轉變?yōu)閺氖露a(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)。因此本文選取城鎮(zhèn)人口比重、人口密度、城鎮(zhèn)化率、年末常住人口和二三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比重作為人口結構方面指標。人口轉移到城鎮(zhèn)不僅僅是人口數(shù)量的增加,更重要的是文化水平的提高,一個地區(qū)的文化水平與該地區(qū)教育水平、高校在校人數(shù)和專利數(shù)量有密切的關系,因此選取人均教育支出、普通高等學校在校學生數(shù)和專利授權數(shù)作為人口素質的指標。農(nóng)村人口轉移到城鎮(zhèn)是否真正成為城市人,與轉移后的生活狀態(tài)密切相關,城鎮(zhèn)人均住房建筑面積在一定程度上反映家庭的收入情況,同時居民的收入是否能夠支付其正常生活開支也至關重要,因此選擇城鎮(zhèn)常住居民人均可支配收入、社會費品零售總額、城鎮(zhèn)居民家庭恩格爾系數(shù)、在崗職工平均工資和城鎮(zhèn)人均住房建筑面積作為生活水平方面的指標。
土地城鎮(zhèn)化指標的構建。土地城鎮(zhèn)化是農(nóng)村土地逐漸轉為城鎮(zhèn)建設用地的過程,在此過程中建成區(qū)面積、城市道路面積、城市建設用地面積均會有所增加,因此,把建成區(qū)面積、城市道路面積和城市建設用地面積作為土地規(guī)模方面的指標。對于土地的投入方面,政府或者其他開發(fā)商對土地投入是經(jīng)過認真仔細思考后的結果,相比而言對城鎮(zhèn)更加關注,側面反映城鎮(zhèn)化的土地狀況,因此采用地均固定資產(chǎn)投入、地均財政支出、地均用電量等指標。土地產(chǎn)出方面,主要體現(xiàn)在土地投入后得到的效益大小,其中地均社會消費品零售總額、地均財政收入、地均二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、地均GDP等指標均能較好體現(xiàn)。
1.2.2 權重的確定 權重確定的方法較多,在參考大量學者研究的基礎上,本研究采用變異系數(shù)法和熵值法分別計算指標的權重,2種方法權重的平均值作為最終指標的權重。
(1)變異系數(shù)法。變異系數(shù)法的基本思路是根據(jù)研究對象的各個評價指標的波動,確定指標和變量之間的關系,以此作為權重值,此方法不受評價指標單位和均值的差異影響,在一定程度上避免了研究對象空間異質性的弱化,符合權重確定的要求。其公式如(1) ~(2)所示。
(2)熵值法。數(shù)據(jù)標準化處理。為了消除數(shù)據(jù)大小、單位及其他因素的影響,首先對收集整理的原始數(shù)據(jù)進行標準化處理。本研究采用隸屬函數(shù)(3)對正向指標(越大越好型指標)進行標準化處理,采用隸屬函數(shù)(4)對逆向指標(越小越好型指標)進行標準化處理。
式中,Yij為標準化隨機變量,Xij為指標的統(tǒng)計值,表示第i個城市第j項評價指標的數(shù)值;Ximin和Ximax分別為同一指標下的最小值和最大值。
熵值法確定權重。熵值法是一種客觀賦權的方法,能夠有效避免主觀因素帶來的干擾,具有較高的可靠性和信服力。公式如(5) ~(7)所示。
上式中Pij表示第j項指標下第i個對象指標值的比重,Ej和Wj分別表示第j項指標的熵值和權重,m指研究對象的個數(shù),n指指標個數(shù)。
(3)人口城鎮(zhèn)化指數(shù)f(x)與土地城鎮(zhèn)化指數(shù)g(y),如式(8) ~(9)所示。
式(8)中,i為人口城鎮(zhèn)化13項指標,式(9)中i為土地城鎮(zhèn)化10項指標;ai、bi分別為各項指標的權重;xi、yi分別為各項指標標準化后的數(shù)值。
1.2.3 耦合協(xié)調度模型
(1)發(fā)展度(T)。發(fā)展度可以用來描述城鎮(zhèn)化的綜合發(fā)展水平,反映人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化的整體效益。式中a和b表示人口和土地城鎮(zhèn)化指標的比重,由于二者貢獻值相同,所以a=b=0.5,f(x)和g(y)表示人口和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)。如式(10)所示。
(2)耦合度(C)。耦合度是用來確定研究對象之間相互依賴的程度,耦合度值越大說明該系統(tǒng)越穩(wěn)定,發(fā)展方向越有序。耦合度的取值范圍為[0,1],當C=1時,人口和土地城鎮(zhèn)化耦合度達到最高。如式(11)所示。
(3)協(xié)調度(D)。協(xié)調度綜合了發(fā)展度和耦合度兩個指標,能夠很好地衡量某一地區(qū)同一時間人口和土地城鎮(zhèn)化的協(xié)調程度,協(xié)調度值越大表示兩個系統(tǒng)的協(xié)調性越好。如式(12)所示。
(4)分類標準。參照已有學者的研究,將協(xié)調度劃分為5個等級:0.0000 ~0.2000為失調、0.2001 ~0.4000為中低度協(xié)調、0.4001 ~0.6000為中度協(xié)調、0.6001 ~0.8000為中高度協(xié)調、0.8001 ~1.0000為高度協(xié)調(表2)。
表2 人口和土地城鎮(zhèn)化協(xié)調度等級劃分
根據(jù)公式(8) ~(12)可得2000—2018年江蘇省19年的人口城鎮(zhèn)化指數(shù)f(x)、土地城鎮(zhèn)化指數(shù)g(y)、發(fā)展度T、耦合度C和協(xié)調度D,并根據(jù)人口和城鎮(zhèn)化協(xié)調度等級劃分標準確定各年份的協(xié)調度等級(表3)。
表3 2000—2018年江蘇省城鎮(zhèn)化協(xié)調度發(fā)展水平
2.1.1 時間序列特征分析 由表3和圖1可知,2000—2001、2003—2013年江蘇省人口城鎮(zhèn)化指數(shù)略高于土地城鎮(zhèn)化指數(shù),屬于土地城鎮(zhèn)化滯后型,在2012年兩者差距達到最大值(0.0356);2002、2014—2018年江蘇省土地城鎮(zhèn)化指數(shù)高于人口城鎮(zhèn)化指數(shù),屬于人口城鎮(zhèn)化滯后型,在2017年兩者差距達到最大值(0.0604),對比2014—2018年江蘇省建成區(qū)面積與城鎮(zhèn)人口數(shù)可以發(fā)現(xiàn),2014—2018年江蘇省建成區(qū)面積年均增長率為3.9%,而城鎮(zhèn)人口年均增長率為1.9%,側面說明從2014年起土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化。人口城鎮(zhèn)化指數(shù)和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)均呈逐年增長特征,且增長幅度較大,至2018年達到最大值,其中人口城鎮(zhèn)化指數(shù)和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)分別為0.9897和1.0000。
圖1 人口城鎮(zhèn)化指數(shù)與土地城鎮(zhèn)化指數(shù)發(fā)展變化
江蘇省人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展度T由2000年0.0001增加到2018年0.9949,增加了0.9948,發(fā)展度增加速度較快,這表明江蘇省城鎮(zhèn)化水平總體發(fā)展較好。江蘇省人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化耦合度D從2000—2018年呈逐年增長特征,2000年為0.0000,屬于失調類型,2018年為0.9974,屬于高度協(xié)調類型,表明協(xié)調發(fā)展趨勢良好。由圖2可知江蘇省人口與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展度T和協(xié)調度D均呈逐年增長特征,且協(xié)調度D均高于發(fā)展度T,兩者在2007年差距最大(0.2494)。
圖2 人口與土地城鎮(zhèn)化發(fā)展度T和協(xié)調度D發(fā)展變化
2.1.2 協(xié)調度等級分析 根據(jù)表2和表3可知,協(xié)調度等級可以分為5個級別:失調、中低度協(xié)調、中度協(xié)調、中高度協(xié)調、高度協(xié)調。失調(2000—2001年):協(xié)調度由2000年0.0000增加到2001年0.1615,江蘇省人口與土地2個系統(tǒng)由無序向有序轉變。中低度協(xié)調(2002—2004年):協(xié)調度由2002年0.2357增加到2004年0.3506,增加了0.1149。中度協(xié)調(2005—2008年):協(xié)調度由2005年0.4116增加到2008年0.5622,增加了0.1506。中高度協(xié)調(2009—2012年):協(xié)調度由2009年0.6158增加到2012年0.7988,增加了0.1829。高度協(xié)調(2013—2018年):協(xié)調度由2013年0.8363增加到2018年0.9974,增加了0.1611。
根據(jù)公式(8) ~(12)計算得到2018年江蘇省13個地市的人口城鎮(zhèn)化指數(shù)f(x)、土地城鎮(zhèn)化指數(shù)g(y)、發(fā)展度T、耦合度C和協(xié)調度D,并根據(jù)人口和土地城鎮(zhèn)化協(xié)調度等級劃分標準確定各城市的協(xié)調度等級(表4)。
表4 江蘇省2018年13個地級市城鎮(zhèn)化協(xié)調度發(fā)展情況
2.2.1 人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化指數(shù)差異分析 從江蘇省來看,2018年滯后型空間特征呈現(xiàn)“南北”結構(圖3)。其中南京市、鎮(zhèn)江市、南通市、揚州市、泰州市、徐州市、連云港市、淮安市、鹽城市、宿遷市10市屬于土地城鎮(zhèn)化滯后型,占研究對象總數(shù)的76.92%;無錫市、常州市、蘇州市3市屬于人口城鎮(zhèn)化滯后型,占研究對象總數(shù)的23.08%。在9個土地城鎮(zhèn)化滯后型城市中,人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化指數(shù)相差較小,均在0.12以內,其中南京市的人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化指數(shù)相差最小(0.0055),鹽城市的人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化指數(shù)相差最大(0.1159)。人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化指數(shù)平均值分別為0.3338和0.3212,由表3可知,有9個城市的人口城鎮(zhèn)化指數(shù)低于其平均值,最大值為南京市的0.8683,最小值為宿遷市的0.0632;有9個城市的土地城鎮(zhèn)化指數(shù)低于其平均值,最大值為蘇州市的0.8678,最小值為宿遷市的0.0113,江蘇省城鎮(zhèn)化水平較低且兩極化現(xiàn)象突出。
圖3 人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化滯后型空間分布
圖4 江蘇省人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化協(xié)調度空間分布
從三大區(qū)域來看,蘇南除了南京市和鎮(zhèn)江市屬于土地城鎮(zhèn)化滯后型外,其他3個地級市都屬于人口城鎮(zhèn)化滯后型,同時蘇南區(qū)域中人口城鎮(zhèn)化指數(shù)和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)的平均值分別為0.5612和0.6457,總體上土地城鎮(zhèn)化水平較高;蘇中3市都屬于土地城鎮(zhèn)化滯后型,其中人口城鎮(zhèn)化指數(shù)和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)的平均值分別為0.2594和0.1914,人口城鎮(zhèn)化水平較高;蘇北5市都屬于土地城鎮(zhèn)化滯后型,其中人口城鎮(zhèn)化指數(shù)和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)的平均值分別為0.1510和0.0748,人口城鎮(zhèn)化水平較高。
2.2.2 人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化發(fā)展度及耦合度分析發(fā)展度方面,南京市、蘇州市、無錫市的發(fā)展度排在前三名,其他地級市則均在0.4500以下甚至更差,高于平均值(0.3275)的城市有4個且都在蘇南地區(qū),可見城鎮(zhèn)化的綜合發(fā)展水平差距較大。耦合度方面,江蘇省各市的耦合度都較高,均大于0.7000,其中南京市的耦合度最高(1.0000),宿遷市的耦合度最低(0.7167),最大值與最小值相差較小(0.2833),其平均水平為0.9459,有9個城市均超過其平均水平,特別是南京市的耦合度達到1.0000,人口和土地城鎮(zhèn)化耦合度達到最高值。
2.2.3 人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化協(xié)調度分析 本文將研究對象的協(xié)調度分為5個等級(表2),從整個區(qū)域來看,南京市(0.9303)、無錫市(0.8068)、蘇州市(0.8991)屬于高度協(xié)調;常州市(0.6495)屬于中高度協(xié)調;鎮(zhèn)江市(0.4983)、南通市(0.5275)、揚州市(0.4412)、泰州市(0.4414)、徐州市(0.4863)屬于中度協(xié)調;連云港市(0.2808)、淮安市(0.2714)、鹽城市(0.3204)屬于中低度協(xié)調;宿遷市(0.1634)屬于失調,其中最高值與最低值相差0.7669,兩極化現(xiàn)象較為嚴重。從三大區(qū)域來看,蘇南5市中南京市、無錫市、蘇州市屬于高度協(xié)調,反映出蘇南城市協(xié)調發(fā)展程度高,具有高度的穩(wěn)定性;蘇中3市都屬于中度協(xié)調;蘇北5市除徐州外,其他屬于中低度協(xié)調或失調,蘇北協(xié)調發(fā)展程度不高、能力不強、具有較低的穩(wěn)定性。從空間上來看,除徐州外,江蘇省的人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化的協(xié)調度呈現(xiàn)“由南向北遞減的階梯狀分布”,其中南京市的人口和土地城鎮(zhèn)化協(xié)調度最高,宿遷市最低。
通過構建人口與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調發(fā)展評價指標體系,運用變異系數(shù)法和熵值法計算各指標權重,從權重結果可知人口素質和生活水平的提高,土地投入與產(chǎn)出效益是江蘇省城鎮(zhèn)化發(fā)展的主要因素,因此政府在追求城鎮(zhèn)化發(fā)展時應更加關注轉入城鎮(zhèn)后人民的生活質量。采用耦合協(xié)調度模型對2000—2018年江蘇省及2018年13個地市進行協(xié)調度分析,再借助ArcGIS軟件對相關計算結果進行空間可視化處理。研究結果表明:(1)2000—2001、2003—2013年江蘇省人口城鎮(zhèn)化指數(shù)略高于土地城鎮(zhèn)化指數(shù),屬于土地城鎮(zhèn)化滯后型;2002、2014—2018年江蘇省人口城鎮(zhèn)化指數(shù)明顯低于土地城鎮(zhèn)化指數(shù),呈現(xiàn)為人口城鎮(zhèn)化滯后型;發(fā)展度T和協(xié)調度D均呈逐年增長特征。(2)江蘇省人口與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調度等級可以分為5個級別,分別為失調(2000—2001年),中低度協(xié)調(2002—2004年),中度協(xié)調(2005—2008年),中高度協(xié)調(2009—2012年),高度協(xié)調(2013—2018年)。(3)2018年江蘇省的人口與土地城鎮(zhèn)化滯后型空間呈現(xiàn)“南北”結構,土地城鎮(zhèn)化滯后型城市占研究對象總數(shù)的76.92%,人口城鎮(zhèn)化滯后型城市占研究對象總數(shù)的23.08%,人口城鎮(zhèn)化指數(shù)和土地城鎮(zhèn)化指數(shù)最大值與最小值之間相差較大,江蘇省城鎮(zhèn)化水平不均衡且兩極化現(xiàn)象突出。(4)2018年南京市的耦合度達到1.0000,人口和土地城鎮(zhèn)化耦合度達到最高值。(5)除徐州市外,2018年江蘇省的人口城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化的協(xié)調度呈現(xiàn)“由南向北遞減的階梯狀分布”,其中南京市的人口和土地城鎮(zhèn)化協(xié)調度最高,宿遷市最低。
雖然通過構建指標體系來判斷城鎮(zhèn)化水平,但是各指標是否真的能體現(xiàn)城鎮(zhèn)化水平有待進一步探究。江蘇省的南北之間差距始終存在,如何縮短差距成為未來一段時間努力的方向,江蘇省人口與土地城鎮(zhèn)化協(xié)調度呈現(xiàn)高度協(xié)調,更需要從縣域尺度對人口與土地城鎮(zhèn)化進行研究,同時分析影響兩者協(xié)調的因素。