乌鲁木齐都市圈产业—人口—空间耦合协调发展研究.pdf
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1、乌鲁木齐都市圈产业人口空间耦合协调发展研究白 冲1,常 存2,董 晔3*(1.新疆师范大学 地理科学与旅游学院,新疆 乌鲁木齐 830054;2.中国科学院 新疆生态与地理研究所,新疆 乌鲁木齐 830011;3.新疆师范大学 商学院,新疆 乌鲁木齐 830017)摘要:城市间协调发展是实现城镇化高质量建设的重要路径,新疆维吾尔自治区在“十四五”规划中明确指出构建乌鲁木齐都市圈。文章利用乌鲁木齐都市圈20062020年相关数据,运用熵值法和耦合协调度等手段对乌鲁木齐都市圈产业人口空间耦合协调发展水平的时空分异格局进行分析。结果表明:从空间上看,乌鲁木齐都市圈综合发展水平并不均衡,形成了以乌鲁木
2、齐为中心,乌鲁木齐石河子克拉玛依为发展轴的都市发展格局;从时间上看,乌鲁木齐都市圈产业人口空间耦合协调度呈现持续上升的趋势,且在发展的各阶段分别由不同子系统引领;总体来看,乌鲁木齐都市圈发展模式主要以产业和人口发展为主导,空间发展水平滞后于产业和人口的发展。建议进一步加强乌鲁木齐市的核心作用,利用产业发展优势,适度加强基础设施建设和城市规模的扩张,拓展和辐射乌鲁木齐市周边相关城市,增强人口与空间的协调发展水平,从而确保乌鲁木齐都市圈的快速高质量发展。关键词:乌鲁木齐都市圈;耦合协调度;产业;人口;空间中图分类号:K901文献标识码:A文章编号:1008-9659(2023)03-0026-08
3、城镇化是目前我国面临的一项重大挑战。优化城市产业布局,推动城镇发展,促进人口要素与产业协同集聚,产业发展、城镇建设的有机融合是推动城镇化高质量发展的方向1-2。如何加强空间发展统筹协调,推动城镇化地区高效集聚经济、人口和发展空间,是一个急需解决的问题,因此我国在国家发展战略层面制定了几大城市群的发展规划,各省级层面也根据本省实际情况构建了都市圈的发展计划。新疆地处西北地区,与东部沿海地区相比,经济发展水平较低、人口较少、城市建设速度较慢、城市间协作水平较低。进入新时代之后,我国主要矛盾发生变化,新疆也需要进一步提升城镇化水平和区域协调合作,从而带动全疆经济的发展。在新疆国民经济和社会发展第十四
4、个五年规划及2035年远景目标中都已明确提出培育乌鲁木齐都市圈3。近年来,一些学者将城市群和都市圈中各城市间和城市各子系统之间协调发展、耦合关系作为研究的重点,在京津冀、长三角、珠三角、成渝城市群,以及东北地区和华中地区等经济较发达地区做了大量的研究4-9。从研究内容上看,现有的研究主要围绕城市群中某单一子系统,如产业转型、主导产业的选择;或是某两个子系统间相互影响的研究,例如产业与人口调控、产业与新型城镇化、土地扩张与人口增长;关于空间研究,更多的则是土地利用和城市扩张10-15。从研究尺度上看,现有研究主要针对国家级城市群层面,探讨城市发展水平耦合协调16,对中西部地区城市或省级都市圈的关
5、注不够,而中西部地区和省级都市圈与国家级城市群、经济带间有较大的区别17。这些研究主要围绕城市群重点领域的发展现状和规律,而对于城市多个系统间协调关系的关注度不高,以定量方式全方面分析城市间协调发展的研究还不足。文章基于都市圈高质量发展的内涵和特征,从产业、人口、空间三大系统构建指标体系,使用耦合协调度模型研究乌鲁木齐都市圈产业人口空间发展现状,评估三大系统发展水平函数,最后对20062020年Vol.42,No.3Sept.2023第42卷 第3期2023年9月新疆师范大学学报(自然科学版)Journal of Xinjiang Normal University(Natural Scien
6、ces Edition)收稿日期 2023-04-10 基金项目 国家社会科学基金项目(21BRK039);新疆师范大学智库招标课题(ZK202318C)。作者简介 白 冲(2000-),男,河北石家庄人,硕士研究生,主要从事人文地理学方面研究。*通讯作者 董 晔(1974-),女,内蒙古呼和浩特人,教授,主要从事人口、资源与环境经济学方面研究。26白 冲,等:乌鲁木齐都市圈产业人口空间耦合协调发展研究乌鲁木齐都市圈的耦合协调发展阶段进行评价和分析。本研究将有助于探索乌鲁木齐都市圈产业、人口和空间要素间的良性互促机制,提升城市群经济活力,促进产业人口空间的健康协调发展。1 研究方法与数据来源1
7、.1 指标构建基于都市圈高质量发展的内涵和特征以及耦合协调理论,从产业、人口、空间三大系统构建指标体系,根据各系统特征并查阅相关研究中常用的指标,确定了性质不同的17项评价指标,该指标体系能够较为全面和系统地反映都市圈发展水平和耦合协调关系4-7。表1 产业人口空间发展评价指标体系系统产业人口空间指标人均GDP(万元)规模以上工业总产值(万元)一产占GDP比重(%)二产占GDP比重(%)三产占GDP比重(%)年末常住人口(万人)人口密度(人/平方公里)城镇化率(%)人均社会消费额(元)每万人拥有大学生数(人)每万人拥有医生数(人)城镇登记失业率(%)土地面积(万平方公里)地均GDP(万元/平方
8、公里)人均固定投资额(元)人均公园绿地面积(平方米)人均城市道路面积(平方米)性质+(正相关指标)+-(负相关指标)+-+权重0.2000.2020.1990.1990.2000.1430.1430.1430.1420.1470.1420.1410.2030.2000.2000.1990.1981.2 数据来源文章所用20062020年乌鲁木齐都市圈中城市相关数据,主要来自20072021年的 新疆维吾尔自治区统计年鉴 新疆生产建设兵团统计年鉴 和新疆各城市统计年鉴。1.3 研究方法文章利用耦合协调度模型18研究乌鲁木齐都市圈产业人口空间发展现状。首先,标准化处理初始数据;其次,运用熵值法确定
9、各评价指标的权重,确定三大系统发展水平函数;最后,利用耦合协调度模型测算乌鲁木齐都市圈的耦合协调发展阶段。1.3.1 初始数据标准化处理由于不同指标对三大系统有正向影响和负向影响之分,需要分别对其进行标准化处理。假设初始数据矩阵为 X=(Xij)mn,i=1,2,n,j=1,2,m,其中,m为指标个数,n为城市个数,Xij为第i个城市的第j个指标值。正项指标和负向指标无量纲处理公式分别为:yij=Xij-min Xjmax Xj-min Xj27新疆师范大学学报(自然科学版)2023年yij=max Xj-Xijmax Xj-min Xj(1)其中,maxXj和minXj分别表示第j项指标的最
10、大值和最小值,yj表示经过标准化处理的指标值。为了避免部分指标值为0,无法取对数,对指标进行平移处理,即Zij=yij+0.5(2)1.3.2 指标权重的确定采用熵值法来确定评价指标的权重。根据熵值法,每个系统第j个指标对应的熵值 ej是eij=-ki=1n()Pij lnPij(3)其中,k=1lnm,Pij=ziji=1nzij,i=1,2,n,j=1,2,m.熵值法权重的计算公式为:wj=1-ejj=1mej(4)1.3.3 城市发展水平函数城市i发展综合评价函数记为函数fi(Ut),表示为:fi(Ut)=jm=1Wjtyjt(5)根据三大系统的具体指标,可以依次计算出各城市产业发展评价
11、函数fi(U1t),人口发展评价函数fi(U2t)和空间发展评价函数 fi(U3t),其中城市综合发展水平等于各系统发展水平的平均值。1.3.4 耦合度模型耦合度模型具体公式如下:Ct=f(U1t)f(U2t)f(U3t)f(Uit)+f(Ujt)1/3(6)式中:Ct为耦合度;Ui为各个子系统综合评价指数的乘积;Uj是除Ui外的任一子系统;n为子系统总数。由于本研究由产业、人口和空间3个子系统构成,故n=3.1.3.5 耦合协调度模型耦合度用以反映各个子系统之间交互作用的程度,无法判断该耦合程度水平的高低。因此引入耦合协调度的概念,进一步表现出三个子系统之间总体上的发展水平,以更好地判断三个
12、系统协调水平的高低,其算式如下:Rt=(Ct Tt)1/3(7)式中:Rt为耦合协调度;Ct为耦合度;Tt为综合评价指数,其函数为:T=fi(U1t)+fi(U2t)+fi(U3t)(8)Rt值越大,表明各系统耦合协调度越高。因为产业、人口、空间是城市发展水平的三大基础系统,具有相等的作用,所以设置为=1/3.2 实证分析2.1 乌鲁木齐都市圈概况乌鲁木齐都市圈以乌鲁木齐市为中心,辐射带动昌吉回族自治州、石河子市、五家渠市、克拉玛依市、吐鲁番市和哈密市等城市发展3。乌鲁木齐市作为首府城市,其产业门类齐全、人口规模较大、城市发展水平28白 冲,等:乌鲁木齐都市圈产业人口空间耦合协调发展研究较高,
13、是我国西部地区重要的中心城市和丝绸之路经济带的重要枢纽。克拉玛依市是新型工业化城市,区域内有丰富的石油、天然气等矿产资源,工业发展水平较高,第二产业具有较大优势。吐鲁番市具有深厚的历史文化底蕴和丰富的自然景观,因其距离乌鲁木齐市较近,所以区位优势更加突出。哈密市是新疆向祖国其他省份开放的门户,具有东联、西出、南通、北拓的区位优势,区内煤炭资源和风光能清洁资源丰富。昌吉回族自治州是农牧业生产基地,辖区内各县市与乌鲁木齐市联系紧密,经过“乌昌经济一体化”多年的培育和发展,乌鲁木齐市对昌吉回族自治州有较大的辐射带动能力,也是支撑乌鲁木齐都市圈发展的重要力量。石河子市和五家渠市主要依托丰富的农副产品和
14、都市圈较大的市场需求,发展食品加工业、纺织业、装备制造业和材料等产业作为支撑,二者与都市圈内各城市沟通紧密。2.2 乌鲁木齐都市圈产业人口空间发展的时间特征分析乌鲁木齐都市圈20062020年综合发展水平和耦合协调度的发展情况表明(图1),该都市圈综合发展水平整体呈现不断上升的趋势,综合发展水平指数从2006年的0.776上升到2020年的0.927,大致可以分为三个阶段:第一阶段(20062009年),该时期乌鲁木齐都市圈呈现平稳提升趋势,增幅较小;第二阶段(20102014年),该时期乌鲁木齐都市圈呈现快速提升的趋势,增幅较大;第三阶段(20152020年),乌鲁木齐都市圈呈现波动上升的发
15、展趋势,增幅变小。其中20152016年和20192020年出现了两次下降,主要是受到经济转型和国内外新冠肺炎疫情的影响。在此期间,该区域经济增速放缓,人口流动规模缩小。在三个发展阶段中,乌鲁木齐都市圈的发展水平体现出不同的发展特点。第一阶段(20062009年),乌鲁木齐都市圈主要发展动力是产业发展,人口发展水平为次要动力,而空间发展水平相较前两者差距较大。该阶段产业发展水平与空间发展水平整体呈上升趋势,产业发展水平低于人口发展水平,空间发展水平增幅较小增速较慢。第二阶段(20102014年),产业发展为主要动力,人口发展水平从下降转为上升,并逐渐接近产业发展水平,空间发展水平上升趋势明显,
16、增幅较大。该阶段城市基础设施发展较快,提升了空间发展水平。第三阶段(20152020年),产业发展水平依旧占据主导地位,为主要动力并且呈现稳步上升趋势。该阶段产业、人口、空间发展均呈现波动上升的趋势,人口和空间发展水平波动较大,在此阶段空间发展水平更进一步接近产业和人口发展水平。较前两个阶段相比,本阶段空间发展进入更高水平层级。DoDDoccoucomcoeconcotProcePsccnCCscceCCsccmCCsccuCCscDcCCscDDCCscDsCCscDlCCscDrCCscDtCCscDnCCscDeCCscDmCCscDuCCscscs:CProcePyaProcePnMP
17、rocePgtoceP图1 乌鲁木齐都市圈综合发展水平图乌鲁木齐都市圈产业、人口、空间耦合协调度分析表明(图2),20062020年乌鲁木齐市都市圈产业人口空间三大系统综合耦合协调度呈现稳步上升的趋势,发展阶段由中低级耦合向中高级耦合转变,产业与空间系统耦合协调度较低,这可能是乌鲁木齐都市圈综合耦合协调度增长较慢的主要原因。而产业人口空间系统两两子系统耦合协调度结果表现出整体上升,但波动变化的趋势。其中,第一阶段发展体现出平稳的增长特点;第二阶段发展呈现快速增长的特点;第三阶段表现出更复杂的增长模式。进一步分析原因可知,20062009年产业与人口和空间的耦合协调度差距较小,产业与空间的耦合协
18、调度较低且增长缓慢,增幅不明显,是这一阶段整体耦合协调度主要制约因素;20102014年人口与空间耦合协调度快速29新疆师范大学学报(自然科学版)2023年上升,人口与产业耦合协调度也上升较快。产业与空间耦合协调度继续保持平稳上升趋势,但增幅较小;20152020年耦合协调度延续了上一阶段较为一致的增长趋势,发展较为同步。产业与空间耦合协调度仍保持较低水平且变化幅度较小。以上结果表明:近15年间乌鲁木齐都市圈的发展模式以产业发展为主要动力。本区域矿产资源丰富,催生出围绕该资源形成的上下游产业,并形成主导产业。其次良好的气候与水土资源条件使得该区域内农作物富饶,所形成的特色农产品加工业也初具规模
19、。此外,乌鲁木齐都市圈是丝绸之路经济带上的重要节点,交通运输业以及对内外贸易是该都市圈的优势产业之一,加之国家西部大开发政策的支持和东部省份的对口支援等促进了新疆产业和经济的发展,产业要素成为引领该都市圈发展的关键因素。相比于产业发展,人口和空间要素引领的比重较低,主要原因是该都市圈人口体量小。该区域中仅乌鲁木齐市为型大城市,限制了城市空间的扩张规模与建设速度,制约了乌鲁木齐都市圈的整体发展。图2 乌鲁木齐都市圈产业、人口、空间耦合协调度2.3 乌鲁木齐都市圈产业人口空间发展的空间特征分析从空间特征分析来看,本区域也体现出中心化发展的特征。20062020年综合发展水平(图3)表明,乌鲁木齐都
20、市圈呈现出以乌鲁木齐市为核心的空间特征。近几年,乌鲁木齐市作为首府城市,发展和人口增长速度较快,逐渐拉大与其他城市的发展水平差距。整个都市圈中乌鲁木齐市和克拉玛依市的综合发展水平都远高于其他几个城市。2020年各城市综合发展水平相比于2006年均提升较大,其中乌鲁木齐市、五家渠市增幅最大、最为明显,两个城市综合发展水平指数均提高超过0.2.吐鲁番市和哈密市增幅较小,近15年吐鲁番市综合发展水平指数仅增长了0.057.1.1城市综合发展水平指数1.1城市综合发展水平指数(a)2006年(b)2020年图3 乌鲁木齐都市圈各城市综合发展水平从乌鲁木齐都市圈各城市产业发展水平来看(图4),克拉玛依市
21、和乌鲁木齐市产业发展总体较好,结构合理,产业发展水平指数超过1.2.克拉玛依市依靠得天独厚的资源条件支柱产业迅速壮大,引领该都市圈产业发展。得益于乌鲁木齐市高新技术产业和第三产业快速发展,2020年乌鲁木齐市产业发展水平与克拉玛30白 冲,等:乌鲁木齐都市圈产业人口空间耦合协调发展研究依市的差距快速缩小。整体来看,2020年该都市圈各城市产业发展水平较2006年均有了较大的提高,五家渠市、昌吉回族自治州、乌鲁木齐市产业发展水平提升最快,产业发展水平指数增加均超过0.2,其中五家渠市产业发展水平指数增加近0.3,提升速度最为明显。吐鲁番市产业发展较慢,近些年产业水平基本保持一致,变动幅度较小。昌
22、吉回族自治州、哈密市和石河子市产业发展水平相当,指数均接近1.1.1产业发展水平指数1.1产业发展水平指数(a)2006年(b)2020年图4 乌鲁木齐都市圈各城市产业发展水平在人口发展水平方面,该都市圈各城市人口发展水平相差较大,乌鲁木齐市人口发展水平最高,这得益于产业发展速度较快,人口吸引力增加。此外,石河子市和五家渠市人口发展水平较快,优于其他城市,石河子市城镇化率较高,第二产业比重较大,就业状况良好,吸引常住人口增加。吐鲁番市人口发展水平下降,其原因是常住人口增长速度较慢,而规模以上工业数量和产值较低,就业岗位在一定程度上限制当地发展(图5)。从乌鲁木齐都市圈各城市空间发展水平来看(图
23、6),克拉玛依市空间发展水平最高,具体表现为克拉玛依市各方面数据较为均衡,综合水平较高。乌鲁木齐市、石河子市和五家渠市近年来空间水平增幅较大,增幅指数均超过0.2,共同点是近年来地均GDP、人均城市道路和公园绿地面积增长较快,城市开发较快。乌鲁木齐市空间发展水平并没有达到领先水平,主要由于人均固定投资额、道路和公园绿地面积较小,未达到相应标准,但近年来乌鲁木齐市空间发展水平已有了较大的提升。相反,吐鲁番市和哈密市空间发展水平较高,这得益于人均数据相对较高。哈密市和昌吉回族自治州近年来空间发展水平速度较慢,增幅低于其他城市,说明近些年其城市开发强度较小,发展速度较慢,发展水平有待提高。1.1人口
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