京津冀經濟發展水平與城市化效率時空耦合分析

裴小兵 許慶濤

內容摘要：以京津冀地區的13個城市為研究對象，運用非期望產出SBM模型、熵值法和耦合度模型對京津冀地區的經濟發展水平、城市化效率及其耦合關系進行了實證分析。結果表明：京津冀城市化效率整體呈急劇上升-急劇下降-平穩上升的“N”字型增長趨勢；京津冀各地區經濟發展水平形式呈“W”字型增長態勢；京津冀地區城市化效率與經濟發展水平的耦合具有年際穩定性與空間分布集中性的特點，整體耦合度呈現階梯式層級遞增的發展趨勢。

關鍵詞：京津冀 城市化效率 經濟發展水平 耦合 SBM模型

城市化作為經濟發展的重要考核指標，是我國經濟保持持續健康發展的強大引擎。我國城市化水平正持續高速發展，但經濟發展水平卻有所放緩，城市化水平的提高并沒有促進經濟的持續發展。如何科學協調城市化效率與經濟發展水平的并存關系，保持二者協同持續發展，已成為政府部門亟需解決的問題。

城市化效率是衡量城市化水平、城市經濟良性運轉的標準。城市化效率水平只有與經濟發展水平相互協調才能保證社會各個方面的協同發展。在現有研究中，主要從兩方面研究城市化效率與經濟發展水平之間的關系：一是從整體上分析二者之間的動態變化；二是從具體區域分析二者之間的耦合關系，以上均是運用統計學效率分析的方法進行時空動態耦合分析。以投入與產出為中心，從動態與靜態、時間與空間角度來分析，符合現代科學的主流研究思路，但以上研究在方法上大多運用DEA模型，未充分考慮投入所引起的非期望產出，導致分析結果與實際發展水平存在一定的差距，研究結果缺乏嚴謹性。

本文以京津冀地區13座城市為例，運用基于非期望產出的SBM模型對該地區近年來城市化效率與經濟發展水平進行時空動態耦合分析，同時運用熵值法對京津冀地區的經濟發展水平進行測度，并結合耦合度模型對該地區城市化效率與經濟發展水平進行時空動態分析，以期為京津冀地區一體化協同發展提供科學的理論參考。

研究方法與數據來源

（一）研究方法

1.基于非期望的SBM模型。傳統數據包絡分析方法（DEA）是一種要素投入與產出之間相對效率評價的系統分析方法，但其存在投入產出變量松弛性以及忽略非期望產出等問題，導致統計分析結果不準確。因此，Tone提出了基于非期望產出的SBM模型，該模型既考慮了各決策單元的非期望產出又把松弛變量直接放入目標函數中，解決了傳統模型方法的不足。假定城市化效率評價系統有n個獨立的決策單元，每個決策單元有3個向量：投入x、期望產出yg和非期望產出ub，x∈Rm，y g∈Rs1，ub∈Rs2。定義矩陣X，Y g，U b 如下：

（二）指標體系構建

本文以投入與產出系統為主線，構建出京津冀地區城市化效率的考核評級指標體系（見表1），從投入與產出的角度分析京津冀地區整體城市化效率的發展狀況。關于投入系統，本文以財政支出（億元）和固定資產投資總額（億元）作為資本投入，以城鎮就業人員（萬人）作為勞動力投入，以城區建成面積（km2）作為土地投入，三者較為全面地覆蓋了城市化建設整個投入系統。對于產出系統，本文綜合考慮非期望產出的負面影響，將城市化率（%）和非農產值（億元）作為投入的期望產出，同時將土地流失面積（km2）、污水排放量（t）和固體廢棄物產生量（t）作為非期望產出，保證了評價指標的全面性。具體如表1所示。

對于經濟發展水平測算，參考已有經濟發展水平相關考核指標的基礎上結合京津冀地區實際發展狀況以及指標數據的可獲得性，選取相應14個指標對京津冀地區整體經濟發展水平進行綜合評價。

本文所需指標數據來源于2004-2013年的《中國統計年鑒》、《中國城市統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》、《中國經濟科學統計年鑒》及北京、天津和河北13個城市歷年統計年鑒，部分數據來源于政府官方網站數據及政府年度工作報告。

研究結果分析

（一）城市化效率分析

在現有DEA模型的基礎上考慮非期望產出，結合公式（1）、（2）、（3）并運用DEAP-Version 2.1統計軟件，計算出京津冀地區2004-2013的年城市化綜合效率。為便于分析，本文以2004年、2007年、2010年和2013年為節點，將所要研究時間軸劃分為三個階段并計算出相應時間段的純技術效率、規模效率以及規模報酬的增減情況，整理如表2所示。整體上綜合分析三個時間段，可以看出：2004-2013年京津冀地區整體城市化效率呈現起伏式增長，北京、天津和石家莊三地的城市化效率基本保持在高效狀態；唐山、秦皇島、保定與衡水的城市化效率增長明顯，逐漸發展成為高效率城市化水平；邯鄲、張家口、滄州、邢臺等地城市化綜合效率起伏差距較大，但總體發展呈現增長態勢。

從時間層面上來看，2004-2007年京津冀地區城市化綜合效率呈現增長態勢，其中純技術效率和規模效率分別增長4.6%和0.7%，說明該階段城市化效率的提高主要由于純技術效率的提升，生產技術的進步較大程度上推動了城市化的進程。2007-2010年京津冀地區城市化效率整體下降，其中平均綜合效率下降了3.4%，純技術效率和規模效率分別下降0.8%和3%，相比2004年來說，純技術效率上升了3.5%，規模效率下降了2.2%，說明2007年至2010年間技術投入變化不大，但導致的城市化規模有所下降，這種變化反映出單獨依靠技術投入并不能持續推動城市化的有效發展，需要考慮投入產生的非期望因素，權衡利弊才能推動城市化的健康協調發展。2010 -2013年，城市化效率明顯提升，其中純技術效率和規模效率均有不同程度的增長，這主要在于京津冀地區各城市之間優勢互補、互利共贏，在經濟、科技、環境、交通等方面取得了重大成果，京津冀地區充分整合創新資源，推動產業升級，完善合作機制，保證了京津冀地區城市化進程的最優發展。

從空間層面上來看，北京一直保持城市化建設高效狀態，天津、石家莊兩地基本保持在高效狀態。唐山、秦皇島、保定、衡水地區城市化建設的效率發展較為迅速，均達到城市化建設高效水平且保持相對穩定，但規模報酬有所變化，如保定地區規模報酬由2004-2007年的遞增變化為2007-2010年的遞減，表明該地區在城市化建設的過程中存在投入與產出失衡的現象。邯鄲、滄州、邢臺等地城市化建設的效率相對較低，但增長幅度較大，其中廊坊地區的城市化綜合效率由2004年的0.624提高到2013年的0.818，且純技術效率提升了34%，科技投入的增加極大地促進了城市化的發展。

（二）經濟發展水平分析

運用熵權法計算出經濟發展評價指標權重（見表3），同時分別求出2004年、2007年、2010年和2013年京津冀地區13城市經濟發展水平綜合指數，如圖1所示。從圖1中可以可出，京津冀地區經濟發展水平除邯鄲地區2007-2010年有所下降外，其余地區經濟發展水平均呈階梯式增長態勢，其中北京、天津、石家莊、唐山、秦皇島、保定、廊坊以及衡水等地增長明顯，平均增長率在14.6%以上，邯鄲、邢臺、張家口、承德和滄州地區經濟發展綜合指數較低，均小于京津冀地區整體均值。邯鄲地區2007-2010年經濟發展水平有所下降，但下降幅度較小且2010-2013年間整體經濟水平上升相對較大，說明該地區存在投入產出矛盾，在調整產業結構和優化投入產出比之后，整體經濟水平得到了改善。邯鄲、邢臺、張家口、承德和滄州等地經濟發展綜合指數普遍小于均值水平，原因在于該地區經濟基礎薄弱，工業發展緩慢以及受地理、人文等因素影響，導致該地區整體經濟水平相對于其他地區較低。

北京、天津、石家莊以及唐山等地經濟增長迅速，說明該地區積極發揮自身經濟優勢，緊跟國家經濟發展戰略步伐，依托現有工業、科技、教育等優勢，審時度勢，努力打造京津冀地區經濟核心地帶。北京、天津等地應在保持自身發展情況下，加強與經濟發展水平相對較低的城市合作，促進京津冀地區協同、可持續的發展。

城市效率與經濟發展水平耦合度分析

根據表2數據以及京津冀13城市經濟發展綜合指數，運用公式（4）計算出京津冀地區城市化效率與經濟發展水平的耦合度。依據聚類原理，為便于分析將耦合度分為四類：高度耦合（0.900-1.000）、中高度耦合（0.800-0.900）、中低度耦合（0.700-0.800）和低度耦合（0.600-0.700）。耦合度值越大，說明該地區城市化效率與經濟發展水平之間的協調性越好。將耦合度結果運用ArcGIS 9.0繪制成圖2所示。從圖2中可以看出，京津冀地區城市化效率和經濟發展水平時空動態耦合呈現出以北京、天津、石家莊為中心輻射四周的環形走勢圈，整體耦合度水平不斷增強，部分區域的耦合度水平保持動態性與穩定性的時空演變，差異明顯。

從時間演變上來看：2004-2007年，京津冀地區高度耦合的城市數目未有變化，仍為北京、天津和石家莊3個城市，低度耦合城市由6個減為4個，中度耦合與中高度耦合城市分別增加1個。該階段說明城市化效率與經濟發展水平整體上呈正相關關系。2007-2010年，京津冀地區雖然高度耦合城市增加1個，但整體城市化效率與經濟發展水平耦合度有所下降，說明京津冀地區城市化效率與經濟發展水平之間存在著不協調。2010-2013年，京津冀地區城市化效率和經濟發展水平高度耦合城市數目明顯增加，由原來的4個增加為6個，低度耦合城市減少1個，表明城市化效率與經濟發展水平之間的協調性達到了前所未有的高度，整體耦合度顯著增強。

從空間分布格局來分析，高度耦合城市的空間分布具有較強的集中性和年際變化穩定性，而中高度、中度耦合城市主要分布在北京、天津和石家莊等高度耦合類城市周圍，具有較強的依附性且變化具有明顯的波動性。2004-2013年北京、天津和石家莊均保持城市化效率和經濟發展水平高度耦合的狀態，具有較強的穩定性，原因在于北京、天津以及石家莊為京津冀地區的行政中心、經濟中心以及文化中心，城市化效率和經濟發展水平較高，各方面得到了最優發展。滄州、邢臺、邯鄲等地的城市化效率與經濟發展水平基本處于低度耦合水平，經濟發展水平與城市化建設效率之間矛盾明顯，該部分地區經濟基礎相對薄弱，主要以傳統工業和農業為主，新型產業匱乏，城市化建設投入產出結構不合理，存在投入冗余和非期望產出的非均衡發展，盲目地加大資本、人力、土地的投入而忽略生態破壞等非期望產出，從而導致城市化效率的降低。2004-2007年和2010-2013年兩個時間段，該部分區域城市化效率值較高，說明該部分城市在城市化建設上取得了可喜的成果，但受制于自身的經濟基礎水平，城市化效率與經濟發展水平的耦合度較低。邢臺、邯鄲等地應合理優化投入與產出比，減少城市化建設的過多投入，加大對新型工業、科技、貿易以及教育等方面的投入，保持城市化效率與經濟發展水平的同步增長，使各方面保持協同、可持續的發展，以提高城市化效率與經濟發展之間的耦合度，達到整體上的最優。保定、唐山、秦皇島、衡水、張家口等地耦合度波動明顯，其中保定、唐山和衡水在2013年均達到了城市化效率與經濟發展水平的高度耦合，張家口、承德和秦皇島也不同程度的達到了中高度耦合水平，說明該部分城市在處理城市化效率和經濟發展水平之間的協調性上，受北京、天津等高度耦合城市的輻射影響，積極協調兩者之間的動態變化并取得了可觀的成果。

結論與建議

第一，2004-2013年，京津冀地區整體城市化效率不斷提高，北京、天津、石家莊等地基本保持在前沿面，邢臺、邯鄲、滄州等地城市化效率值變動明顯，其增長趨勢基本保持急劇上升-急劇下降-平穩上升的“N”字型走勢，保定、唐山、衡水等地城市化效率增長幅度最大且保持持續增長態勢。總體來說，京津冀地區城市化效率保持起伏式增長，說明京津冀地區在城市化建設過程中的投入產出比例失調，冗余現象突出，過度的投入并沒有提高城市化建設效率。因此，該地區在城市化建設的過程中需要優化投入產出比、均衡利弊、減少生態破壞等非期望產出以實現整體城市化效率的提高。

第二，從時間層面上看，京津冀地區整體經濟發展水平保持快速上升趨勢，其中2007-2010年和2010-2013年為經濟增長最顯著的兩個時間段，而2004-2007年該地區整體經濟增長強度不大，這主要與全球經濟危機出現導致國家整體經濟形勢下滑有關。從空間分布上來看，京津冀各地區經濟發展水平形式呈“W”字型增長態勢，北京、天津以及石家莊依據其獨特的優勢，保持在經濟發展水平的前列。滄州、邢臺、張家口等地，經濟基礎薄弱，使得其經濟水平相對落后。唐山、秦皇島、保定和衡水等地依據其相對優越的地理位置，積極借鑒北京、天津的發展經驗，改革創新使其經濟水平提升較快。各城市應積極調整產業結構，大力發展第二、三產業，發展新型科技產業，加強各城市之間的深層合作，鼓勵科技創新，加大科技、人力以及教育的投入，構建基于平等關系的利益協調機制，堅持互利共贏的原則以保證京津冀整體經濟一體化的順利實現。

第三，2004-2013年京津冀地區城市化效率和經濟發展水平時空動態耦合整體保持穩定增長態勢，部分時間段耦合強度有所下降。圖2中的時空動態耦合圖呈現出層級環繞的發展趨勢，以北京、天津等高度耦合區域為中心，唐山、保定等中高度耦合區域為次級中心，耦合度階梯式環繞遞減，且具有保持年際空間分布的集中性與穩定性。京津冀一體化的實現需要保持京津冀城市化一體化、經濟一體化、生態一體化等各方面的協調統一，堅持優勢互補、互利共贏的協同發展觀，科學協調城市化建設與經濟發展水平及各方面發展之間的耦合矛盾，扎實推進以保證京津冀一體化的健康、平穩、可持續發展。

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