城市收縮背景下的資源型城市發展與效率評價：以鞍山市為例

高祿年，董會和

(吉林大學地球科學學院，吉林 長春 130061)

城市收縮一詞最早由德國學者HUERMANN[1]提出，用來描述德國魯爾工業區由于去工業化造成的人口下降和經濟衰退現象。目前關于城市收縮概念，國內外學者主要從狹義和廣義兩個方面進行界定，狹義的城市收縮主要是指城市人口的持續減少[2-4]；廣義的城市收縮是指人口持續減少下的經濟、社會、生態環境、文化以及城市發展的全面衰退[5-8]。城市收縮現象在資源型城市，特別是礦產資源型城市表現的比較明顯，國務院2013年發布的《全國資源型城市可持續發展規劃(2013—2020年)》表明，我國東北地區37個資源型城市中有19個已經呈現收縮狀態。

鞍山市作為我國東北地區著名的工業城市，城市發展依托豐富的鐵礦資源，建立了以鋼鐵工業為主導的城市工業體系，對城市發展起到非常重要作用。近年來，由于礦產資源逐漸減少甚至面臨枯竭，鋼鐵工業產能下降，單一產業結構下的經濟增長乏力，人口持續減少，城市出現比較明顯的收縮現象[9]。本文以鞍山市為研究區域，在資源型城市收縮的背景下，基于2009—2020年的城市經濟、社會發展指標相關數據，分別構建城市綜合發展評價指標體系及評價模型、城市效率評價指標體系及評價模型，對鞍山市的城市發展與效率進行分析評價，提出資源型城市收縮背景下城市可持續發展的對策建議。

1 研究區城市發展概況與數據來源

1.1 鞍山市城市發展概況

鞍山市地處環渤海經濟區腹地，遼東半島中部，是沈大黃金經濟帶的重要支點，是遼寧中部城市群與遼東半島開放區的重要連接帶[10]。2020年，鞍山市城區人口128.35萬人，城市建成區總面積180.04 km2。全年國內生產總值1 738.30億元，其中，第一產業產值占6.36%，第二產業產值占40.62%，第三產業產值占53.02%。近10年來，鞍山市人口與經濟發展水平總體呈下降趨勢，但城市建成區面積呈增長趨勢。與2010年相比，2020年鞍山市城區人口減少19.25萬人，國內生產總值減少386.71億元，城市建成區面積增加22.04 km2。城市人口減少、經濟發展水平下降與城市建成區面積增長產生背離。

1.2 數據來源

本文原始數據來源于《中國城市統計年鑒(2009—2020年)》《中國城市建設統計年鑒(2009—2020年)》和《遼寧統計年鑒(2010—2021年)》，固定資產投資、城鎮登記失業率數據來源于鞍山市《國民經濟和社會發展統計公報》，數據年限為2009—2020年，相關的密度、比重數據均根據原始數據計算得到。

2 鞍山市城市綜合發展評價

2.1 城市綜合發展指標體系構建

城市是一個復雜的生產系統，其發展內涵豐富，因此對城市發展水平的測度應當采用多維視角，本文在借鑒已有研究成果的基礎上[10]，遵循指標選取系統性、科學性以及可獲取性等原則，從社會、經濟和空間三個維度選擇了14個指標構建了城市綜合發展評價指標體系(表1)，其中，指標權重使用熵值法確定[12-13]。

表1 城市綜合發展指數評價指標體系Table 1 Evaluation index system of urbancomprehensive development

社會維度選擇了城區戶籍人口數量、老年人口占比、人口自然增長率和登記失業率4個指標。其中，戶籍人口數量、人口自然增長率反映了人口規模和變化情況，一定的人口規模有利于城市集聚經濟和規模效益的發生，人口數量的下降也是城市衰退最直觀的標志；老年人口占比反映了人口結構，人口結構是衡量城市發展活力的指標，老年人口占比越高意味著人口結構老化，城市社會撫養壓力越大，城市越有可能步入緩慢發展甚至收縮狀態；登記失業率反映了城市的就業情況，失業率高，意味著人口外流的可能性大，也從側面反映了城市衰退。

經濟維度選擇了GDP、人均GDP、GDP增長率、第二產業產值占GDP的比重、社會消費品零售總額和房地產開發投資6個指標。GDP反映了當地經濟的總量和變化趨勢，是推動城市發展的主要因素；第二產業產值占GDP的比重反映了第二產業在地區生產中的貢獻，比重越高，說明工業越發達，經濟增長能力越高；社會消費品零售總額反映居民的消費水平，該指標越大，表明經濟越活躍；房地產開發投資是固定資產投資的主要部分，是拉動經濟發展的重要動力，房地產投資水平越高，表明房地產開發越活躍，也在一定程度上反映了經濟更有活力[14]。

空間維度選擇了人口密度、建成區面積、建成區路網密度和綠化覆蓋率4個指標。其中，人口密度反映了人口在空間的集聚，一定的人口密度有利于市政設施的高效利用，但超過一定的度，可能會造成交通擁堵、環境污染等城市問題；建成區面積是城市規模在空間上最直觀的體現，已有研究表明，一定的規模有利于城市效率的提高；城市發展的目的是為人們提供便捷的服務和舒適的生活環境，選取建成區路網密度和綠化覆蓋率反映了城市的基礎設施和生活環境狀況。

2.2 數據處理

2.2.1 數據標準化

由于本文構建城市綜合發展指數測度體系既包括正向指標也包括負向指標，且各指標的單位和數量級也不相同，為使各項指標之間具有可比性，需要對各評價指標進行標準化處理，以便消除量綱的影響。本文選擇極值標準化法對原始數據進行標準化處理[15]，計算公式見式(1)和式(2)。

(1)

(2)

式中：Zij和Xij分別為第i個決策單元第j項指標的標準化值和原始值；maxXi和minXi分別為原始數據第i項指標的最大值和最小值。

2.2.2 指標權重確定

指標權重的確定是科學評估的基礎，權重的確定方法分為主觀賦權法和客觀賦權法，主觀賦值法包括層次分析法、特爾菲法等，客觀賦值法包括主成分分析法、熵值法和多目標規劃法等[16]。本文選擇熵值法來確定各項評價指標的權重，熵值法是根據各項指標值的變異程度來確定指標權數，相對于其他賦值法，精度較高且客觀性更強，而且避免了人為因素帶來的偏差，能夠更好地解釋所得到的結果。過程如下所述。

1) 計算第i個決策單元，第j項指標的比重，見式(3)。

(3)

2) 計算第j項指標的信息熵，見式(4)。

(4)

3) 計算信息冗余度，見式(5)。

dj=1-ej

(5)

4) 第j項指標的權重為，見式(6)。

(6)

通過計算得到各指標權重，見表1。

2.2.3 計算城市綜合發展指數

城市綜合發展指數計算公式見式(7)。

(7)

2.3 評價結果分析

根據式(7)，求得鞍山市各年綜合發展指數，并繪制發展變化趨勢圖，如圖1所示。

由圖1可知，2009—2013年，鞍山市城市綜合發展指數呈增長趨勢，城市經濟社會發展良好。拐點出現在2013年。2013—2020年，城市綜合發展指數總體呈下降趨勢，其中，2013—2016年，城市綜合發展指數下降幅度較大，2016年后總體變化趨勢平穩。影響城市綜合發展指數波動的主要因素是城市人口、經濟總量和房地產投資的變化，2013年是鞍山市上述3個因素指標的高峰期，2013年以前，鞍山市的城市人口、經濟總量以及房地產投資呈現持續增長狀態，2013年城市人口達到151.90萬人，地區生產總值達到2 623.25億元，房地產投資達到455.91億元；到2020年城市人口減少為128.35萬人，地區生產總值減少為1 738.30億元，房地產投資減少為129.50億元。2016年以來，鞍山市城市綜合發展指數變化較平穩，城市收縮程度下降，城市發展在逐步調整和恢復。

圖1 鞍山市城市綜合發展指數變化圖Fig.1 Changes of urban comprehensive development index in Anshan City

3 鞍山市城市效率評價

3.1 城市效率評價指標體系

城市效率是在一定的生產技術條件下，城市總產出與資源投入總量之比，是資源投入的有效配置、運行狀態和管理水平的綜合體現[17]。城市效率高意味著同等要素投入的產出最大化，減少資源的浪費，增強城市的可持續發展能力[18]。

本文借鑒杜志[19]的研究成果，將城市效率進一步分解為經濟效率、能源效率和環境效率，并從投入產出的角度構建評價指標體系 (表2)，然后采用超效率DEA模型分別測算經濟效率、能源效率和環境效率[20]。

表2 城市效率評價指標體系Table 2 Urban efficiency evaluation index system

3.2 城市效率評價模型

城市效率的評價主要有指標體系法、含參數前沿生產函數法、能值法和數據包絡分析法。數據包絡分析法(DEA)是美國運籌學家CHARNES等[21-22]在“相對效率評價”概念基礎上發展起來的一種系統分析方法，它采用數學規劃方法對決策單元(DMU)進行有效性評價，適用于多投入多產出決策單元的績效評價。1989年，CHARNES等[21-22]運用DEA模型測算了中國28個城市的經濟發展效率，該研究證實了數據包絡分析法是研究城市效率的有效方法。

傳統DEA模型計算得出的城市效率評價值介于0與1之間，當效率值為1時表示決策單位屬于有效決策單元，否則為無效決策單元[23]。其缺點在于當存在多個決策單元均有效，即效率值均為1時，無法對其進一步比較。為了克服這一弊端，ANDERSEN等[24]在傳統DEA模型的基礎上提出了超效率DEA模型，基本思想是將有效決策單元的投入和產出用其他決策單元投入產出的線性組合代替，而將這個決策單元排除在外。對于一個有效的決策單元來說，在增加其投入時仍能保持相對有效性的最大比值即為其超效率值，該值可能大于1。超效率DEA模型見式(8)。

(8)

式中：θ為決策單元的效率值，θ越大表示決策單元的效率值越高；I為決策單元的數量；M、N為決策單元的投入和產出要素數；x=(xn1,xn2,xn3，…,xni)和y=(ym1,ym2,ym3，…,ymi)分別為決策單元的投入要素集和產出要素集[25]。

3.3 城市效率評價結果分析

DEA模型分為投入導向和產出導向。投入導向是指產出一定的條件下，使投入最小的決策問題；產出導向是投入一定的情況下，怎樣獲得最大產出的問題[26]。本質上兩者是從不同角度來解決同一問題，其結論是一致的。由于投入要素是決定城市發展的基本變量，因此本文采用投入導向的超效率DEA模型，并利用MAXDEA8.0軟件分別測算經濟效率、資源效率和環境效率，鞍山市歷年城市效率值見表3。

表3 2009—2020年鞍山市城市效率值Table 3 The urban efficiency value of Anshan City from 2009 to 2020

圖2 2009—2020年鞍山市城市效率變化趨勢圖Fig.2 The change trends of urban efficiency in Anshan City from 2009 to 2020

從總體變化趨勢來看，考察期內鞍山市經濟效率先上升后下降，2013年達到最高值，之后開始出現下降，具體的原因是，2013年之后我國鋼鐵產能過剩，國家推動去產能政策，鞍山市支柱產業鋼鐵行業受到較大沖擊，致使鞍山市經濟下滑，經濟效率下降；資源效率和環境效率呈現波動上升的狀態，且在2015年之后逐漸高于經濟效率，主要原因是，近些年國家重視生態環境保護，推動生態文明建設，實施了嚴格環保政策，關停了一批高耗能、高污染企業，積極推動新能源、新技術的推廣，在這樣的背景下鞍山市資源效率和環境效率也能持續提高。

3.4 城市效率與城市發展的相關性

理論上，城市增長伴隨著人口的增長和生產要素的集聚，將有利于降低生產成本和規模效應的發生，從而提高城市效率[27]。而城市收縮導致的人力資本水平下降和生產要素的分散將會阻礙城市生產率的提高。本文采用Pearson相關分析法對城市綜合發展指數與城市經濟效率、資源效率、環境效率分別進行相關性實證研究。

Pearson相關性分析是一種統計學方法，反映了兩個變量的線性相關性的強弱程度。相關系數r的值域為[-1，1]，當r>0時，表明兩個變量正相關，即一個變量值越大則另一個變量值也會越大；反之亦然，其絕對值越大表明相關性越強。

由表4可知，鞍山市城市綜合發展指數和經濟效率之間的相關系數值為0.584，并且在p<0.050的水平上呈現出顯著性，說明城市綜合發展指數和經濟效率之間具有顯著的正相關性，即城市增長會促進經濟效率的提高，而城市收縮會阻礙經濟效率的提高；城市綜合發展指數和資源效率之間的相關系數值為-0.356，并且p值為0.257>0.050，說明發展指數和資源效率之間并沒有相關性；城市發展指數和環境效率之間的相關系數值為-0.148，并且p值為0.646>0.050，說明城市綜合發展指數和環境效率之間并沒有相關性。

表4 城市發展指數和城市效率Pearson相關系數Table 4 Pearson correlation coefficient between urbandevelopment index and urban efficiency

4 資源型收縮城市可持續發展對策建議

4.1 加快傳統工業的升級改造

資源型城市大多具有良好的傳統工業基礎，但普遍面臨資源枯竭、技術老化、生態質量下降、體制僵化等發展困境。鞍山市以鐵礦為主的礦產資源優勢造就了全國著名的鋼鐵產業、菱鎂產業及其配套產業，在繼續保持優勢產業的基礎上，通過技術改造升級，提高礦產資源的利用率和利用水平，促進以鋼鐵工業和原材料為主的低端產業鏈結構向現代裝備制造業的高端產業鏈結構的演進。

4.2 構建靈活多樣化產業結構

產業結構單一化和低層次性也是資源型城市存在的主要問題。鞍山市應圍繞礦產品、鋼鐵制品等優勢特色產業部門，重點發展金融服務、電子信息、商務服務、科技服務等生產性服務產業以及旅游、商貿、健身保養、醫療服務等生活性服務業，促進先進制造業與現代服務業的產業融合互動的結構體系。

4.3 促進精明集約化城市發展

城市收縮所產生的城市空置(一般指土地利用的閑置和建筑的空置)已經成為資源型城市發展中不可忽視的問題。鞍山市近年來城市人口、經濟和用地規模增長方向的背離，表明城市空置問題的存在。作為資源型收縮城市，鞍山市的城市發展應脫離外延式的空間發展思路，充分挖掘城市內部土地利用的潛力，嚴格控制新增城市建設用地，倡導在更小用地范圍、更少人口規模背景下的精明收縮理念，走內涵發展式的精明集約化城市發展道路。

4.4 建設生態美好型綠色城市

資源開發利用過程中產生的生態環境問題是資源型城市發展面臨的普遍問題。鞍山市在鐵礦資源開發利用中產生的廢棄礦坑、固體廢棄物以及污染氣體排放等對生態環境造成嚴重的影響。借鑒德國魯爾工業區的成功經驗，制定嚴格的污染物排放標準，積極發展綠色低碳經濟；加強礦采區和工業廢棄區域的生態修復與重建；堅持以自然恢復為主，尊重自然、順應自然、保護自然，加強工業資源遺產保護；利用工業廢棄建筑物，建設具有鞍鋼產業特色的服務設施和文化景點，推動工業旅游發展；構建生態文明體系，營造宜人的綠色生態環境，建設生態美好型綠色城市。

5 結 論

1) 2013年以來，鞍山市經濟發展指數下降，出現以人口減少和經濟萎縮為主要特征的城市收縮現象，但隨著近年來城市產業結構的不斷調整和人居環境的不斷改善，城市收縮的幅度在逐漸下降，并趨于平穩。

2) 經濟效率、資源效率和環境效率表現不同的演變趨勢，2009—2020年鞍山市城市經濟效率，在2013年達到階段性峰值后，出現回落。但城市資源效率和環境效率總體呈現波動上升的趨勢，表明政策與市場機制在資源配置、提高資源的使用效率以及環境治理上發揮的重要作用。

3) 鞍山市城市發展指數和經濟效率在0.050的顯著水平上呈顯著正相關，說明城市發展會促進城市經濟效率的提高，而城市收縮會抑制城市經濟效率的提高；城市發展指數與環境效率和資源效率之間沒有明顯的相關關系，即城市收縮過程中不一定伴隨著環境效率和資源效率的下降。

4) 傳統工業的升級改造和產業結構的優化調整是資源型城市持續發展需要解決的主要問題；城市發展應該改變傳統的城市外延式發展方向，向內涵集約式發展方向轉變，實行精明收縮的城市發展策略；建設生態美好型綠色城市，為留住人、吸引人創造美好的生活環境。