長江中游城市群人口-產業-土地城鎮化的時空分異與耦合分析

摘要 基于長江中游城市群41個地級市，以2009—2018年為研究時段，綜合三角模型和協調耦合度模型，識別城鎮化的協調關系模式，分析長江中游城市群人口、產業與土地城鎮化內部的非均衡性，并從時空角度測度其協調發展水平以及演變的特征，為提升城鎮化發展質量提供參考與借鑒。

關鍵詞 城鎮化;協調耦合;時空演化;長江中游城市群

中圖分類號 F 299.2? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）23-0257-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.23.071

Spatio-temporal Differentiation and Coupling Analysis of Population，Industry and Land Urbanization of Urban Agglomeration in the Middle Reaches of the Yangtze River

ZHOU Ying-ying

（College of Geographical Sciences， Hunan Normal University， Changsha，Hunan 410081）

Abstract Based on 41 cities in the middle reaches of the Yangtze River，takes 2009-2018 as the research period，integrates the triangular model and coordination coupling degree model， identifies the coordination relationship model of urbanization， analyzes the internal imbalance of population， industry and land urbanization in the middle reaches of the Yangtze River， and measures the coordinated development level and evolution characteristics from the perspective of time and space，to provide reference for improving the quality of urbanization development.

Key words Urbanization;Coordination coupling;Spatio-temporal evolution;Urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze River

作者簡介 周瑩穎（1997—），女，湖南長沙人，碩士研究生，研究方向：國土資源利用與管理。

收稿日期 2021-07-16

中國城鎮化正處于快速發展階段，城鎮化率從1978年的17.92%提升到2018年的59.58%。城鎮化是一個內涵豐富，有諸多要素共同作用的多維過程，有研究提到，城鎮化本質上是區域產業、人口與土地資源在市場作用下以城市為主導重新進行空間配置的過程[1]。城市經濟發展水平逐步提升，必然會吸引越來越多的人口涌入城市以尋求就業機會，也自然會帶來非農產業的集聚與結構優化，在這個過程中，城市建設用地也在配合著城鎮化的發展速度不斷擴張，為人口與產業的城市化提供用地資源，進一步拉動人口與產業的城鎮化。因此，人口集聚、非農產業以及城鎮建設用地之間應該是彼此配合、相互協同的發展，這樣的協調發展才能產生高質量的城鎮化，促進城鄉的健康轉型[2]。然而傳統的城鎮化發展進程中，人口、產業與土地的協調發展仍然存在著諸多問題，在長期的城鄉二元結構體制下，農業轉移人口不斷向城市聚集，但是卻難以享受城市的各種福利，無法真正融入城市，同時又造成城市負荷過重。城市發展過度追求土地的城鎮化，造成城鎮土地無序擴張，各種建設用地蠶食著農地，引起土地資源的極大浪費。此外，產業結構不合理，產業空心化現象也始終存在于城鎮化發展過程中。忽略人口、土地與產業之間的內在協調，只注重其中某個方面的快速發展，帶來的必然是不健康的城鎮發展，許多隱患也在發展進程中不斷顯現，有研究指出，目前我國普遍存在土地城鎮化快于人口城鎮化的問題[3]，因此，城鎮內部各個系統之間的協同發展是城市持續健康發展的客觀要求。

近年來，城鎮化過程中各個系統之間的協調發展成為研究熱點，許多學者對其開展了研究，國外學者主要就城鎮化理論以及人口、土地與產業城鎮化的動力機制等方面展開研究[4-5]，國內學者的相關研究主要采用回歸分析、耦合度模型、空間計量模型以及構建評價體系等方法進行深入探討，但是多集中于城鎮化與人口非農化、城鎮化與產業非農化、城鎮化與經濟發展、人口城鎮化與土地城鎮化之間關系的研究，對于人口、土地與產業三者之間協調一致的綜合分析相對較少。而在研究尺度上，多數研究側重于國家、省際和市級層面，對長江中游城市群這一國家重點戰略發展區的相關研究也較少。長江中游城市群涵蓋鄂、湘、贛、皖4省，近年來城鎮化發展快速，對于加快中部地區崛起、探索區域一體化發展具有重要意義，鑒于此，筆者結合以往研究的相關經驗，對2009—2018年長江中游41個城市人口、產業與土地城鎮化三者之間的內部分異及其協調性進行研究，以期為推進城市化健康發展提供參考依據。

1 研究區概況

研究區域為長江中游城市群，具體范圍包括武漢市、長沙市、南昌市、合肥市、湘潭市、株洲市、滁州市等41個城市，是我國當前三大區域戰略之一的長江經濟帶發展戰略的中部支撐，在全國區域發展格局中占有重要位置[6]。但是相比長三角、珠三角以及環渤海地區等已經發展得較為成熟的增長極，長江中游城市群當前仍然處于區域一體化發展的探索階段，因此，該研究選擇長江中游城市群作為研究區域，探討城市群中人口、產業與土地城鎮化的協調關系。

2 研究方法及數據來源

2.1 數據來源及處理 以2009—2018年為研究時段，其中選取2009、2013、2018年為研究截面，數據均來源于各個省市2010、2014、2019年的統計年鑒，以及中華人民共和國住房和城鄉建設部提供的《中國城市建設統計年鑒》。另外，由于該文以地市為研究單元，存在數據缺失情況，部分數據取自各市的國民經濟與社會發展統計公報。為去除數據在量綱上的差異，通過極值法對數據進行標準化處理。

2.2 研究方法

2.2.1 指標界定方法。該文所指的人口城鎮化、產業非農化與土地城鎮化均采用單一維度指標予以測度，參考已有研究，人口城鎮化水平Pi以城鎮人口占總人口的比重表示，產業非農化Ii以就業人數中第二、三產業就業人員占比和GDP中第二、三產業增加值占比的幾何平均數表示，土地城鎮化Li以城市建成區面積占土地總面積的比重表示[7]，計算公式為：

Pi=PUi/PTi（1）

Ii=ENiEi×SGDPi+TGDPiGDPi（2）

Li=LUi/LTi（3）

式中，Pi、Li和Ii分別為行政單元人口城鎮化、產業非農化與土地城鎮化水平;PUi和PTi分別為行政單元城鎮人口與總人口;ENi為行政單元非農就業人員數，Ei為行政單元全社會就業人員數，SGDPi和TGDPi分別為行政單元第二產業與第三產業增加值，GDPi為行政單元國內生產總值;LUi和LTi分別為行政單元城市建成區面積和土地總面積[7]。

2.2.2 三角模型。

三角模型是根據等邊三角形的數學性質構建的，將人口城鎮化、土地城鎮化與產業城鎮化3個要素分別對應等邊三角形3條邊，對某一空間單元3要素城鎮化秩數據標準化后得到Pi′、Li′和 Ii′，分別代表到人口、土地與產業城鎮化三角邊線的垂直距離，使其滿足Pi′+Li′+Ii′=1的條件，從而確定空間單元在三角形的坐標[8]，不同數據點距三角形中心的距離就反映了3要素城鎮化進程的偏離程度。等邊三角形的3條高將三角形內部空間分為6個區域，分別代表6類城鎮化多維關系模式[9]：

Ⅰ.產業非農化>人口城鎮化>土地城鎮化;Ⅱ.產業非農化>土地城鎮化>人口城鎮化;Ⅲ.土地城鎮化>產業非農化>人口城鎮化;Ⅳ.土地城鎮化>人口城鎮化>產業非農化;Ⅴ.人口城鎮化>土地城鎮化>產業非農化;Ⅵ.人口城鎮化>產業非農化>土地城鎮化（圖1）。

2.2.3 耦合協調度模型。

耦合度最初屬于物理學概念，是指存在兩個及以上的系統或運動形式通過相互之間的作用而導致彼此影響的現象[10]。人口城鎮化、產業非農化與土地城鎮化三者之間就是通過相互作用影響著各個城市的城鎮化進程，土地的城鎮化形成拉力，吸引人口與產業向城市聚集，為人口和產業的發展提供著載體，同時人口城鎮化也在加速促進產業非農化，為土地城鎮化提供充足的動力。三者能否協調一致發展關系著城鎮化的發展質量，因此，該文以耦合度模型來表征人口城鎮化、產業非農化和土地城鎮化之間相互作用的強度，參考已有研究，公式表達為：

C=2{（u1+u2+u3）/[（u1+u2）（u1+u3）（u2+u3）]}1/3（4）

式中，0≤C≤1，C為耦合度系數。u1、u2、u3（分別指人口、產業和土地子系統對整體耦合度的貢獻值，由于該文每個系統下僅有1個指標，即城鎮人口占總人口的比重、就業人數中第二、三產業就業人員占比和GDP中第二、三產業增加值占比的幾何平均數以及城市建成區面積占土地總面積的比重，所以貢獻值實際上就是標準化處理之后的指標值[11]。

耦合度僅能表示人口、產業和土地三者之間相互作用的強弱程度，還應引入系統耦合協調度模型來表征三者的協調程度，計算模型如下：

D=（C×T）1/2（5）

T=aU+bI+cL（6）

式中，a、b、c分別是人口、產業與土地的待定系數，T為區域人口城鎮化、產業非農化、土地城鎮化的綜合評價指數，為使T在0～1范圍內，且a、b、c之和為1，則各取1/3;D為耦合協調度，反映子系統之間的協調程度。

3 結果與分析

3.1 長江中游城市群人口、產業與土地城鎮化關系模式的時空特征

根據6類城鎮化模式分別對2009、2013及2018年長江中游地區各地級市單元進行劃分（圖2），從各類型數目角度看，2009年6類關系模式的地級單元數分別為8、5、7、8、5、8;2013年6類關系模式的單元數為5、7、12、2、7、8;2018年6種模式單元數分別為7、5、10、4、11、15，不同模式彼此之間均出現一定變化，且數量差異始終存在。從人口、產業與土地三者的主導維度上看，2009年人口、產業與土地城鎮化維度占主導的單元類型分別為13、13、15;2013年3種占主導類型的單元數分別是 12、14、15;2018年人口、產業與土地城鎮化3個維度占主導的單元類型分別為12、14、15，各類型單元在數目分布上比較均衡，其城鎮化模式類型總體上保持著較高的穩定性。

在主導維度的變化上，從土地城鎮化模式向產業非農化模式主導轉換的單元數最多，這一現象說明土地資源的稀缺性及有限性決定了其城鎮化的不可持續性，城鎮用地快速擴張帶來的城鎮化面臨的約束作用日益明顯，產業升級帶動城鎮化成為推動城鎮發展的重要動力。

從整體上看，城鎮化三維關系模式類型的空間分布并未表現出明顯的規律性，分布相對來說較為分散，不易觀察到其中某種類型的集聚中心。但是仍然可以看出同種類型地級市在空間上更傾向于臨近分布，且隨著長江中游城市群城鎮化的不斷發展，這種臨近分布的空間規律在2018年表現得更加明顯。從城鎮化進程的各主導維度進行考察，整個區域大致存在著東西部以人口與土地城鎮化為主導、中部依靠產業非農化拉動的空間格局。以人口城鎮化進程為主導的地級單元主要分布在湖北省武漢、孝感、鄂州、天門等大部分地級市以及安徽省東南部和江西南昌、新余、萍鄉市等;以產業非農化為主導的地級市主要分布在湖北、安徽及江西三省，包括咸寧、黃石、九江、安慶等城市;以土地城鎮化進程為主導的地級單元主要分布在長株潭城市群、皖江城市帶北部。

此外，基于origin 9.1軟件得到三角模型散點圖（圖3）可知，至2018年，人口、產業與土地城鎮化向三角形垂心集聚的態勢較為明顯，表明三維度城鎮化進程的協調性在逐步上升，各地級單元間的差異在逐漸縮小，區域整體向健康城鎮化方向演進。但同時，各時點依舊存在偏離垂心較遠的點，且無論是人口城鎮化還是產業非農化與土地城鎮化優勢型中，都始終有偏離距離較大的點，這一現象也說明各地級市之間城鎮化發展水平仍然存在顯著差異，其中偏離度較大的地級市自身的生產要素城鎮化發展就很不均衡，這種不協調發展與各市之間的整體社會經濟和自然條件差異直接相關[12]。

3.2 長江中游城市群人口、產業與土地城鎮化協調耦合發展

為進一步探索區域城鎮化的協調發展程度，根據耦合協調度公式對比分析長江中游城市群2009—2018年人口、產業與土地城鎮化的耦合過程與狀態，計算結果見表1。該研究參考已有文獻將協調耦合度分為5級：①0≤D≤0.30為低協調耦合;②0.30

（1）從時間維度上看，長江中游城市群人口、產業和土地非農化的協調耦合度在整體上有著較為明顯的提高。中協調耦合度的覆蓋區域逐步擴大，到2019年，中協調耦合度幾乎覆蓋整個長江中游城市群區域范圍，中高協調耦合度以及高協調耦合度以4省省會及其周圍城市為集聚區，從高到低逐步向外擴散。10年間，長江中游41個城市的協調耦合度都有不同程度的提高，只有蕪湖、淮南、馬鞍山、銅陵、南昌以及湘潭市出現了下降，下降幅度分別為0.43%、4.63%、0.34%、14.36%、5.99%、0.90%，但是由于下降幅度不高，這些城市在協調耦合度上仍保持同樣水平。其中銅陵從中高協調耦合度降為中協調耦合度，這也是產業升級中可能存在的現象。銅陵是典型的資源型城市，工業發達，以產業非農化帶動人口與土地資源的城鎮化發展，近年承接產業轉移、推動工業跨越式發展的力度很大，使得其產業結構變動較大，協調耦合度有一定程度的下降。此外，協調耦合度上升較快的安慶、六安和黃岡增量分別達到0.51、0.32、0.37，安慶和黃岡的耦合協調度均上升兩級，分別由低協調耦合發展上升為中協調耦合發展，以及由中低協調耦合發展上升為中高協調耦合發展，六安的耦合協調度也上升一級，目前已進入協調共生、互促互進的較為理想的狀態。黃岡與安慶近10年來大力發展旅游，以旅游產業為主導的現代服務業產業結構能夠良性促進人口及土地城鎮化的協調發展。六安近年來也發揮其農業優勢，發展農業生態經濟，經濟水平也得到了較大提升，帶動了整個區域的發展，人口、土地與產業城鎮化耦合協調水平逐步增強。

（2）從空間維度來看，協調耦合度的高值區主要集中在各個經濟圈的中心城市。2009年整個區域在協調耦合度上的空間差異較為明顯，高值區向4省省會聚集，并以其為中心向四周輻射，協調耦合度逐漸降低，這也表明經濟發達地區產業集聚，拉動區域城市化發展加快，致使區域大量耕地轉換為建設用地，土地城鎮化的擴張不斷加快，且由于城市產業結構多元，大量人口向城市涌入，使得城市人口、產業與土地的協調程度較高，但是此時各中心城市對周邊城市的帶動能力不強。2013年區域整體協調耦合度有所提升，中高值區域覆蓋范圍增加，中協調耦合度及以上的城市達到30個，中心城市的協調耦合度也繼續加強。到2018年，區域耦合度呈現出整體提升的態勢，中高值協調耦合度幾乎覆蓋整個長江中游區域，區域內部空間差異明顯縮小，長江中游城市群一體化發展態勢良好。

但是整個區域的空間差異仍然存在，經濟發達地區人口、產業與土地城鎮化水平都比較高，城鎮整體發展質量高，如天門的協調耦合度在10年間的發展中仍處于較低水平的協調耦合階段，在2009—2013年有較大幅度的提高，但是其周邊中小城市的帶動效應有限，且自身城鎮化發展仍然存在諸多不足，目前仍處于失調階段。

（3）以2013年為分界，長江中游城市群前半期產業、人口和土地城鎮化的協調耦合度改善速度普遍快于后半期，有兩方面原因。一方面，對于合肥、武漢、黃石、長沙等協調發展水平較高的地區，隨著協調耦合度絕對量的增大，D值增速降低應屬正常現象，但另一方面，也反映出部分城市增量下降過大、過早，出現后勁不足的問題[13]。在各地級市中，蕪湖、馬鞍山以及湘潭市出現D值上升趨勢停滯的現象，蚌埠、池州、撫州等城市目前仍處于中低及中協調耦合發展程度，但是2013年之后增速明顯放緩，未來仍有很大的上升空間和必要性，這也反映出促進長江中游城市群人口、產業與土地城鎮化發展的協調性的難度在增加。

4 結論與討論

城鎮化是一個復雜的系統工程，涉及土地、人口、產業等諸多方面[14]，城市內部各子系統之間彼此配合、協同發展才能實現城鎮化的健康可持續發展。該研究通過三角模型及耦合協調度模型對長江中游城市群的人口、土地與產業的協調發展程度進行了探索，得出以下結論：

（1）基于耦合協調度模型，長江中游城市群的人口、產業與土地城鎮化的協調耦合度總體呈上升趨勢，從空間格局上看，前期長江中游城市群人口、產業與土地協調耦合度的空間差異較為顯著，高值區主要集中在各省省會城市，然后逐漸向外遞減。隨著長江中游城市群概念的逐步加深，各區域之間關聯越來越緊密，整體區域協調耦合度的空間差異開始縮小，說明各省的功能核心區對周邊城市的帶動作用明顯。但是耦合協調度的空間非均衡性仍然是較為顯著的，經濟發達地區往往具有較高的人口、產業與土地城鎮化水平，城鎮質量高，但是對于目前只依靠單一要素增強優化的地級市，其整體城鎮化質量的提高仍然需要較長時間，以達到人口、產業與土地的內部協調和相互促進。

（2）城鎮化發展模式存在多樣性，各區域單元都有自身的城鎮化發展模式，但是綜合結合區域協調耦合度來看，區域單元無論是以人口、產業與土地中的其中哪一維度為重點，都有可能取得較高的城鎮化發展水平，因為城鎮化的初期動力與其固有屬性有關，各地級市的產業基礎及自然資源稟賦、社會經濟條件等都存在差異[15]，這也是造成城鎮化質量空間差異的重要原因。

（3）由于城鎮化發展模式多樣性并存，區域整體耦合協調度在空間上存在非均衡性，在今后整個區域的城鎮化進程中，要注意多樣化發展，根據不同城市特點，制定差異化政策，因地制宜地推進城鎮化高質量發展[16]。對于合肥、長沙、武漢、南昌等核心城市，要發揮其核心城市間的集聚效應，擴大其輻射帶動功能，從而促進整體區域內城鎮化的高質量提升。對六安、天門、宣城等耦合協調度較低的地級市，應結合自身資源稟賦，發展內部優勢產業，并主動承接核心城市，加強與核心城市之間的相互聯系，以促進人員和資源流通，實現區域一體化發展的良性局面，提高城鎮化質量。

人口、土地與產業城鎮化三者之間的耦合關系十分復雜，三者之間的耦合狀態與趨勢轉化受到內外多重因素的共同作用[16]。該研究以單一指標來衡量人口、土地與產業城鎮化的協調耦合度，在準確度上仍然有所不足，且關于三者之間協調關系的分析主要集中于要素本身，對于其外在影響因素的分析有所缺乏，仍有待于進一步挖掘和完善。

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