基于生態(tài)位理論的陜南三市競合協(xié)調發(fā)展研究

楊瑛娟，周小婷 ，楊 倩

（1.商洛學院經濟管理學院，陜西 商洛 726000；2.商洛市公眾科學素質與秦嶺生態(tài)環(huán)境保護研究中心，陜西 商洛 726000）

城市發(fā)展的基礎是資源，城市發(fā)展的過程就是城市對資源獲取及利用的過程。位于同一區(qū)域經濟系統(tǒng)的城市，其在資源獲取及利用上必然存在競爭。合理的區(qū)域規(guī)劃可以保證城市間和諧發(fā)展，反之就會出現城市間惡性競爭，導致資源浪費。因此，厘清區(qū)域城市間的競爭合作關系不僅能為城市個體的生存和發(fā)展提供建議，同時也對推進區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展具有指導意義。陜南位于“西三角”腹地，包括漢中市、安康市和商洛市，處于關中-天水經濟區(qū)、成渝經濟區(qū)和漢江經濟區(qū)的交匯地帶，具有承接三大經濟區(qū)輻射的優(yōu)越條件，區(qū)位優(yōu)勢明顯，對陜西省經濟發(fā)展有著重要作用。陜南三市擁有豐富的生物資源、水資源、礦產資源等，發(fā)展?jié)摿薮螅嬖谕恋刭Y源緊缺的問題；作為南水北調的發(fā)源地，生態(tài)保護和經濟發(fā)展之間的矛盾成為制約陜南經濟發(fā)展的一大瓶頸；由于地理位置接近，陜南三市的自然資源很大程度上較為相近，導致陜南三市地區(qū)特色產業(yè)不強，這些都使得陜南三市城市發(fā)展較慢，與關中、陜北地區(qū)相比城市競爭力較弱。為提高陜南三市的城市競爭力，需要厘清陜南三市的城市競爭合作關系，以期促進陜南地區(qū)經濟協(xié)調發(fā)展。

生態(tài)位是生態(tài)學中的一個經典概念。1983 年，著名生態(tài)學家Odum 將生態(tài)位理論引入城市發(fā)展中［1］，形成了全新的城市生態(tài)位理論。近年來，部分學者對城市生態(tài)位理論進行了改進，施建剛等［2］基于生命特征創(chuàng)新地提出了城市競爭生態(tài)位評價分析模型；姚遠［3］基于云模型和前景理論進行城市生態(tài)位適宜度評價研究。多數學者結合各城市群內競合狀況，運用生態(tài)位理論進行實證研究。圍繞長株潭城市群，秦立春等［4］對該城市群內的各城市間以及區(qū)域內外的競合關系進行了探討；陸小成［5］則分析了該城市群產業(yè)集群演化的生態(tài)學特征及其生態(tài)位問題。圍繞京津冀城市群，徐澤等［6］、申雅楠等［7］研究了該城市群的空間功能競爭力。圍繞天山北坡城市群，段祖亮等［8］測算了該城市群內城市生態(tài)位大小、結構變化以及相互作用關系；胡蒙蒙等［9］則采用空間自相關方法重點對該城市群的時空差異進行分析。此外，聶曉英等［10］基于生態(tài)位理論對河西走廊縣域城市競合關系進行了研究；孫鄖峰等［11］則采用城市綜合發(fā)展水平、生態(tài)位寬度、生態(tài)位擴充壓縮等模型綜合分析了新疆核心城市間的競合關系。目前國內基于城市生態(tài)位的相關研究大都集中于東部經濟發(fā)達地區(qū)較為成熟的城市群，有少數研究圍繞新疆天山北坡城市群進行，將城市生態(tài)位理論運用到其他地區(qū)城市發(fā)展評價的研究則相對較少。本研究結合陜南三市城市發(fā)展現狀，運用生態(tài)位、生態(tài)位寬度及生態(tài)位重疊指數評價陜南三市的城市發(fā)展水平，分析陜南三市的競合關系，對西部欠發(fā)達地區(qū)城市群的發(fā)展有一定的指導意義。

1 理論基礎

1.1 城市生態(tài)位

生態(tài)位為生態(tài)學中的概念，是指每個物種在共同體中的時間和所處位置及其功能關系，或與其他物種在共同體中的關聯位置。自然物種的生態(tài)其實是它所擁有和采用的環(huán)境資源的空間，其范圍越廣代表擁有的資源越多，競爭性就越大。位于同一個城市群中的城市間也存在相互影響，將一個城市看作生態(tài)系統(tǒng)中的自然物種，城市群看作是一個生態(tài)體系，進而提出城市生態(tài)位的概念。城市生態(tài)位就是城市在城市群中所處的地位及其相應的功能和發(fā)揮的作用，是城市與城市之間相互適應的客觀狀態(tài)。

結合城市的不同功能因子制定包含城市經濟、城市社會、城市基礎設施3 個維度的城市發(fā)展生態(tài)位測度指標體系，如表1 所示。

表1 城市發(fā)展生態(tài)位測度指標體系

1.2 城市生態(tài)位模型

1.2.1 城市生態(tài)位寬度模型 生態(tài)位寬度體現了城市間資源利用率的大小，反映城市之間所處的地位及影響能力。某一城市生態(tài)位越寬，表明該城市對周邊環(huán)境和資源的利用率越高，在該地區(qū)具有更大的競爭條件和影響力。城市生態(tài)位寬度受資源“態(tài)”和資源“勢”兩方面的影響。資源“態(tài)”即城市過去所積累的自然資源、經濟資源和科技資源的總和，是城市利用生存環(huán)境的結果；資源“勢”即經濟增長速率、城市化進程等，反映城市利用生存環(huán)境的能力。生態(tài)位寬度越大，說明城市對環(huán)境的利用能力越強，發(fā)展?jié)摿υ綇姡环粗f明城市對環(huán)境的利用能力越差，發(fā)展?jié)摿υ饺酢＞唧w計算公式如下：

式中，Ni為i城市生態(tài)位，Si、Sj分別為城市i和j的態(tài)，Pi和Pj分別是城市i和j的勢，Ai、Aj為量綱轉化系數。

1.2.2 城市生態(tài)位重疊指數模型 由于資源的缺乏，城市環(huán)境的大眾化進程導致了2 個或2 個以上城市之間資源的共享，即城市生態(tài)位的重疊。城市生態(tài)位重疊指數則指在某一維度上對目標城市與焦點城市進行的對某種共用資源競爭狀況的定量測度，表明城市之間對資源的競爭關系。具體計算公式如下：

式中，S（X，Y）為城市生態(tài)位重疊指數，X、Y分別表示 2 個城市，n表示產業(yè)數量，i為第i個產業(yè)部門，Xi、Yi分別為第i個產業(yè)部門的產值占X、Y城市生產總值的比重。重疊指數通常為0～1。如果S為1，則表明城市與城市之間產業(yè)結構一致；如果S為0，則表明城市與城市之間產業(yè)結構不一致。此過程是一個動態(tài)變化的過程，若S不斷上升，則2 個城市的產業(yè)結構將一致；若S不斷下降，則2 個城市的產業(yè)結構將出現差異。

2 陜南三市城市發(fā)展生態(tài)位

2.1 陜南三市城市生態(tài)位測算

數據來源于2015—2017 年陜西省區(qū)域統(tǒng)計年鑒、漢中市區(qū)域統(tǒng)計年鑒、安康市區(qū)域統(tǒng)計年鑒、商洛市區(qū)域統(tǒng)計年鑒以及各市的統(tǒng)計局及官方網站。

由于城市生態(tài)位是一種多角度、多方位的生態(tài)位。為了評價陜南三市城市綜合發(fā)展水平，本研究對城市發(fā)展生態(tài)位評價指標進行降維處理。主成分分析的基本原理是用少數幾個變量來闡釋原始數據中的大多數變量，并將關聯度高的變量轉化為獨自存在或無聯系的變量，因此采用主成分分析法對指標進行降維處理。基本步驟如下。

1）無量綱化處理。運用SPSS軟件對原始數據進行無量綱化處理，以消除指標單位不同帶來的影響。

2）進行主成分分析。通過SPSS軟件得出相關系數矩陣的特征值、特征向量、主成分貢獻率及累計貢獻率，結果如表2 所示。前3 個主成分累計貢獻率為83.660%，因此提取3個主成分；得出主成分載荷及主成分得分；利用得分系數矩陣乘以無量綱化后得到的新數據矩陣計算出各城市的主成分得分矩陣。

表2 特征值及方差貢獻率

3）對主成分得分進行規(guī)范化處理。由于部分城市主成分得分為負數，需要對其進行調整，調整后的數據值、順序和特征值無變化，具體計算公式如下。

式中，x′為變換后的新值，介于0～1；x為原值，xmax為原數據中的最大值，xmin為原始數據中的最小值。

4）計算陜南三市生態(tài)位。

F=0.590 47F1+0.166 98F2+0.079 15F3

其中，F1、F2、F3分別為各城市在 3 個因子上的具體分值，各主成分的方差貢獻率為權重，計算地區(qū)綜合發(fā)展程度值F，將F作為城市生態(tài)位。2005—2017 年陜南三市城市生態(tài)位如表3 所示。

由表3 可知，2005—2017 年，城市生態(tài)位平均值由大到小依次為漢中市、安康市、商洛市，表明陜南三市城市發(fā)展綜合水平由高到低依次為漢中市、安康市、商洛市。因此，漢中市應在陜南三市中發(fā)揮帶頭作用，帶動其他二市發(fā)展。

表3 2005—2017 年陜南三市城市生態(tài)位

2.2 陜南三市生態(tài)位寬度測算

以陜南三市各市多年平均增長量作為其城市生態(tài)位的“勢”，分別以 2006 年、2008 年、2010 年、2012年、2014 年、2016 年生態(tài)位值為“態(tài)”，以 2 年為時間尺度，量綱轉化系數為0.5，由公式（1）和公式（2）計算得出各市的生態(tài)位寬度，如表4 所示，并繪制陜南三市生態(tài)位寬度變化（圖1）。

表4 2005—2017 年陜南三市城市生態(tài)位寬度

就平均值而言，漢中市生態(tài)位寬度最優(yōu)，其次是安康市，最后是商洛市。說明漢中市城市資源利用率最高，在陜南三市中競爭力最強。就變化特點而言，漢中、安康二市生態(tài)位變化趨勢基本一致，2005—2007年呈上升趨勢，2007—2009年出現下降，2009—2015 年呈逐年遞增的趨勢；商洛市生態(tài)位寬度2005—2009 年則一直呈下降趨勢，從2009 年開始呈逐年遞增趨勢。整體上，自2009 年以來，陜南三市生態(tài)位寬度呈逐年遞增趨勢，說明陜南三市近年來資源利用率均在逐步提高，城市發(fā)展態(tài)勢良好。

圖1 陜南三市生態(tài)位寬度變化

2.3 陜南三市城市群生態(tài)位重疊指數測算

通過公式（2）計算出陜南城市群2013—2017 年各城市產業(yè)總產值與地區(qū)生產總值的比重，從而對陜南城市群的生態(tài)位重疊情況進行分析。由圖2 可知，2013—2017 年，城市生態(tài)位重疊指數漢中-安康、漢中-商洛之間在不斷變大，說明陜南三市產業(yè)相似性逐漸增加，各地區(qū)間對相同資源的競爭也更加激烈。安康-商洛的城市生態(tài)位重疊指數是3 組數值中最高的，說明安康市和商洛市產業(yè)結構極為相似。商洛市位于安康市東邊，二市相鄰，很多資源是相同的，產業(yè)結構差異不大，但相比之下，商洛市在旅游經濟方面略勝一籌，其他方面與安康市還有一定差距。漢中-安康的城市生態(tài)位重疊指數是3組中最低的，但比其他2 組增幅更快，說明這2 個城市雖然產業(yè)結構相似性較小，但近年來資源競爭呈愈來愈激烈的趨勢。主要原因是漢中市先后被評為國家歷史文化名城、中國優(yōu)秀旅游城市、中國十大最美城鎮(zhèn)等，而安康市是南水北調中線工程的核心水源地，承擔“北京一江清水”的使命和責任，二市都集中開發(fā)生態(tài)相關產業(yè)，進而導致產業(yè)發(fā)展相似性增強。漢中-商洛的城市生態(tài)位重疊指數在3 組中居中，說明漢中市和商洛市的產業(yè)相似性居中，二市對資源占用的競爭性一般。近年來，漢中市裝備制造業(yè)規(guī)模不斷擴大，現有6 個裝備制造產業(yè)園區(qū)，形成了以航空整機及零部件、機床、智能制造等模塊的產業(yè)體系，商洛市與漢中市仍有一定差距。

圖2 陜南三市城市生態(tài)位重疊指數變化

3 小結與建議

通過實證研究可知，漢中市是陜南城市群發(fā)展的核心城市，陜南三市的溝通協(xié)作影響不明顯；陜南三市近年來資源利用率均在逐步提高；陜南三市產業(yè)結構相似性高，城市發(fā)展之間的關系競爭多，未形成明確的分工。根據漢中、安康、商洛3 個城市的競爭合作現狀，本研究提出以下促進陜南三市城市發(fā)展的建議。

1）在陜南三市中，漢中市的城市生態(tài)位比其他二市高，漢中市作為陜南城市群的發(fā)展核心，應重點發(fā)展航天裝備、智能化工程機械成套裝備、精密數控裝備等，完成粗放型經濟向集約型經濟轉型，形成具有一定影響力的高端產業(yè)研發(fā)和生產基地。

2）安康市城市生態(tài)位處于漢中市和商洛市中間，作為南水北調中線工程的核心水源地，承擔著“北京一江清水”的使命和責任。安康市水資源豐富，有一定的開發(fā)條件，利用程度高，應合理規(guī)劃、合理開發(fā)。安康市未來將成為江漢經濟區(qū)、成渝經濟區(qū)、關天經濟區(qū)的重要交通節(jié)點，因此要利用好區(qū)位優(yōu)勢，促進安康市的城市發(fā)展。

3）商洛市城市生態(tài)位在這3 個城市中是最低的，應充分發(fā)揮生態(tài)優(yōu)勢，提升自身城市生態(tài)位。商洛市旅游業(yè)作為近年來蓬勃發(fā)展的產業(yè)，應依靠優(yōu)勢自然資源，大力發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)。商洛市要突出開發(fā)金絲峽、牛背梁、柞水洞等旅游景區(qū)，加快形成特色鮮明、內涵豐富、形式多樣的旅游型復合旅游產品和線路，努力把文化旅游打造成商洛市的城市名片，加大旅游開發(fā)力度，增強商洛市的魅力和吸引力，成為經濟發(fā)展的新增長點，促進城市附加值提升。