新疆“丝路沿线”城市发展质量空间计量分析*

2016-09-29李松霞张军民

新疆大学学报(哲学社会科学版) 2016年2期

李松霞，张军民

(1.石河子大学经济与管理学院，新疆石河子832003；2.石河子大学理学院，新疆石河子832003)

作为“丝绸之路经济带”的核心区，新疆是联结欧亚大陆腹地国际通道的枢纽和桥梁，对沟通亚欧各国的经济贸易，推进人员货物的互联互通发挥着节点作用。应加快推进覆盖新疆全境的北、中、南三大通道建设，全面带动沿线中心城市、重点城镇及所有17个陆路口岸的开放发展，以点带线，以线带面，实现重点突破[1]。目前，在三条大通道上，因南北铁路通道尚未打通，只有中通道实现了对外连通。中通道属天山北坡经济带，其实力最强，可谓丝绸之路经济带新疆段的“龙骨”。因此，中通道沿线节点城市的健康、有序、合理之发展，将对新疆乃至全国“丝绸之路经济带”建设起着关键作用。我国城市化建设正处在加速和调整期，面对诸多“城市病”问题，城市发展提速与提质并重已成为当前关注的焦点。对城市化质量评价研究主要集中在城市化质量内涵的探讨及指标体系的构建[2]、综合测度[3]、提升对策[4]及空间差异[5]等；城市化协调性相关研究主要集中在城市化与生态环境协调性[6]、人口、经济和空间协调[7]、城市化质量与速度[8]、规模[9]的协调等，而对城市发展质量与其各维度协调性的空间关联鲜有论及。研究方法上，对城市发展质量的评价研究多采用因子分析法[10]、层次分析法[11]、熵值法[12]以及主成分分析方法[13]等，均根据各自指标数据及获得性来评价等[14-15]，而将ESDA等空间计量分析方法应用到城市发展质量及协调性评价的研究成果尚不多见。由于城市化发展具有多维动态性且尚未形成统一的评价标准和研究范式，研究往往忽视了地域发展差异造成的空间异质性和发展关联性；现有相关研究大多集中在东部发达地区，尽管注意到干旱区城市化的特殊性，但也仅限于封闭自然地理范畴(内陆河流域)内的水、土、生态环境制约，未把新疆置于国家丝绸之路经济带核心区和互联互通瓶颈带的背景上来考量，更未考虑到新疆内部巨大的发展差异对城市化的现实影响。因此，本文拟运用城镇体系理论和探索性空间分析方法来研究新疆“丝路沿线”城市发展质量空间关联及协调问题，以期为新疆城镇规划及城市发展提供科学依据。

一、研究区概况

新疆丝绸之路经济带沿线(简称“丝路沿线”)城市东起哈密，西至伊宁，从东往西包括：哈密市、托克逊县、鄯善县、吐鲁番市、奇台县、吉木萨尔县、乌鲁木齐市、阜康市、昌吉市、呼图壁县、玛纳斯县、石河子市、沙湾县、奎屯市、克拉玛依市、乌苏市、察布查尔锡伯自治县、霍城县、伊宁市、伊宁县、博乐市、精河县等22个市(县)①五家渠统计资料不全，米泉2007年并入乌鲁木齐，因此剔除这两个城市。，东西相距1000多公里，总面积约30.66万平方公里，占新疆总面积的18.4%，人口874.21万人，占新疆总人口的38.6%。聚集着全区75.28%的城镇人口，城镇化水平为86.7%。2013年该区域GDP之和占新疆GDP的68.2%，人均GDP为65 188.57元是新疆人均GDP的1.75倍②按常住人口计算，2013年新疆人均生产总值为37 181元。，受干旱气候和地域封闭的影响，新疆“丝路沿线”城市带发展普遍面临着水资源短缺、生态环境脆弱及集聚规模小、空间发展不连续等困境，城市间分工与协作、集聚与扩张、布局与规划等诸多空间协同障碍。

二、数据处理及研究方法

(一)城市发展质量内涵及指标体系构建

一般认为，城市化发展质量是人口发展质量、经济发展质量、社会发展质量、基础设施质量、生态环境质量的统一[16-17]。人口发展质量强调城市化吸纳农村人口、提高产业技能、实现就业转型、增加城乡居民收入、促进城乡均衡等功能；经济发展质量突出城市非农产业比重、产业结构层次、投资积累能力、要素产出水平等内生动力；社会发展质量表征就业、医疗养老、住房等社会服务能力，体现城市公共服务的现代化水平和支撑保障能力；基础设施质量指城市公共基础设施的完善配套水平和满足需求能力；生态环境质量则要求城市发展不能突破资源上线、环境底线、生态红线，倡导发展生态城市、绿色城市。构成城市发展质量的各个方面只有动态均衡、协调发展，才能推进城市带健康、有序发展[18]。

根据城市发展质量内涵及国家与地方城市化质量指导思想，结合新疆城市化发展特征，遵循指标选取的系统性、完整性和数据的可获得性原则，借鉴国内外权威研究成果以及其他省市评价指标，采用复合指标综合评价法，从人口、经济、社会、基础设施和生态环境5个维度、28个指标，构建城市化质量综合评价指标体系(见表1)。原始数据来源于2013年《中国城市统计年鉴》、《新疆统计年鉴》和新疆县域经济社会统计资料，用极差标准化方法对数据进行标准化处理，用熵值法对指标赋权并用专家打分法较验。其中，二氧化硫排放量、万元GDP耗电量、人口密度为逆向指标，表明对生态环境造成的压力和影响。

(二)空间自相关方法

ESDA探索性空间数据分析技术以空间关联测度为核心，探索其空间集聚与异常，揭示研究单元之间的空间相互作用机制[19-20]。全局空间自相关指数Moran’s I是用来检验研究区域某一属性值在整个区域上的聚集趋势，其计算公式为：

其中：n为研究对象总数，xi和xj是地区i和j的观测值，-x为所有地区观测值的平均值。S2是观测值的方差，wij为地区i和j之间的空间权重。全局Moran’s I取值范围[-1,1]之间，小于0表示空间负相关，等于0表示空间不相关，大于0表示空间正相关。

局域Moran’s I可以探索子区域的异质性，揭示具体的空间分布规律，以LISA法作图可以验证不同区域与其周边地区的集聚类型和显著性水平。其计算公式为：

式中参数同上。局域自相关Moran’s I散点图的四个象限，分别对应区域内相邻单元之间四种类型的局部空间集聚类型：高—高(H-H)、低—低(L-L)、高—低(H-L)和低—高(L-H)关联。

(三)协调发展模型

系统之间或系统内部要素之间协调状况好坏直接影响整个城市发展质量的提高。根据已有研究[21]，建立基于协调发展水平和效益综合平衡的协调性评价模型，计算公式为：

式中C为系统的协调度，P为人口城市化系统，G为经济城市化系统，S为社会城市化系统，I为基础设施系统，E为生态环境系统，k为调节系数且k≥2，取k=3。协调度C虽然刻画了各维度发展的协调性，但难以反映协调发展的水平高低，即综合效益的大小，为综合考虑系统的发展水平和协调水平，构建协调发展度D来度量总系统的协调发展水平，0＜D＜1，T为各县市综合发展质量指数,，因各维度同等重要，取根据D值，评价结果分为优质协调(0.90～1.00)、良好协调(0.80～0.89)、中级协调(0.70～0.79)、初级协调(0.60～0.69)、勉强协调(0.50～0.59)、濒临失调(0.40～049)、轻度失调(0.30～0.39)、中度失调(0.20～0.29)、严重失调(0.10～0.19)、极度失调(0～0.09)[22]。

表1 新疆丝路沿线22市(县)城市发展质量评价指标体系

三、实证结果及分析

(一)城市化发展质量整体评价

1.质量水平不高，空间差异极大

城市发展整体质量不高，克拉玛依为54.28%、石河子为51.17%、乌鲁木齐为46.84%，分列前三位。以上3个城市发展质量较高的原因，在于克拉玛依是资源性城市，乌鲁木齐是省会城市，石河子是自治区直辖市有关。伊宁市、奎屯市、昌吉市、阜康市的质量也高于平均水平(27%)。这7个城市占城市数量的31.8%。空间差异极大，质量最高的克拉玛依是质量最低的伊宁县(11.24%)的4.8倍。如图1和图2所示，空间分异呈现单调的线性分异以及非紧凑的松散形态。

图1 新疆丝路沿线22个市(县)城市发展质量分异图

图2 新疆丝路沿线22市(县)城市发展质量趋势图

2.各类型呈非均衡层级分布

对城市化发展质量及各维度差异，本文采用自然断裂法把沿线城市分为高、较高、中等、较低和最低五个类型(见图3)。沿线城市带层级差异明显，高和较高类型质量层级差距最大，集中分布在沿线中部，最低类型位于沿线东、西两侧，形成独特的“中部高—两端低”空间结构。城市发展高质量层级(0.3259～0.5428)，均值0.4692，包括克拉玛依、乌鲁木齐、石河子、奎屯和伊宁，位于沿线中部。该区域在人口、经济、社会和基础设施方面均优于其他城市，但生态环境较差。城市发展质量较高层级(0.2593～0.3258)，均值0.3058，包括昌吉和阜康，位于沿线中部，工业基础相对较好，资源相对丰富，社保和就业支出比重低于其他县市，生态环境相对较好，但经济实力低于高质量区域。

图3 新疆丝路沿线22市(县)城市发展质量分类

城市发展质量中等层级(0.1912～0.2592)，均值0.2377，包括东部的哈密市和吉木萨尔县、西部的博乐市、中部的乌苏市。哈密市和吉木萨尔县经济发展相对较好，生态环境相对较差。博乐和乌苏市以农牧业为主，生态环境相对较好。乌苏的生态环境最好。

城市发展质量较低(0.1536～0.1911)和最低(0.1124～0.1535)的区域差距较小，均值分别为0.1787、0.1409，除玛纳斯、沙湾和呼图壁县位于沿线中部，其余县市分别位于沿线东、西部边缘。这两区域在人口、经济、社会和基础设施等维度发展质量均较低，除呼图壁县在人口方面，沙湾和霍城在社会方面及霍城在基础设施方面，以及西部的察布查尔县、精河县、霍城县、伊宁县4县在生态环境方面高于均值外，其余县市各维度质量得分均低于均值。

3.“核心—边缘”分异形态

通过Geoda分析得出(见表2)：城市发展质量Moran’s I=0.0023＞0，呈弱的正空间自相关特征，且没有通过显著性检验。表明城市发展质量没有明显的空间集聚及关联功能，符合城市化“核心—边缘”分异模式。从局域聚类结果进一步证实城市发展质量的空间聚集能力较弱，关联模式没有形成高—高聚集态势，而呈现高—低、低—高和低—低类型关联模式。

(二)城市发展质量分维度评价

1.各维度异质性和差异性

各维度异质性极大，差异性分化明显。五个维度高于均值的县市占城市总数量的比重分别为36%、41%、36%、41%、45%，得分最高维度分别是得分最低的9.8、11、7、30、6.3倍，这表明沿线城市各维度质量水平较低，差距较大，且各维度差距大于整体差距。如图4所示，社会、经济及生态等分维度的空间一致性较差，经济与生态维度表现为反向的分异取向。乌鲁木齐人口城市化指标方面第一，优势指数是专业技术人员占就业比重、人均城乡居民储蓄存款；克拉玛依经济城市化方面第一，优势指数是地均GDP、人均城镇固定资产投资额；石河子在社会和基础设施方面第一，优势指数是万人图书馆藏书量、万人卫生技术人员数和人均用电量、每百平方公里境内公路里程数。但乌鲁木齐、石河子和克拉玛依生态环境质量较差，落后指数是造林面积比重、每平方公里二氧化硫排放量。乌苏的生态环境方面第一，优势指数是造林面积比重，但其他维度排名滞后。

图4 新疆丝路沿线22市(县)城市发展质量及各维度趋势图

2.各维度空间集聚特征

各维度空间集聚特征不显著，县市之间基础设施差距最大。通过Geoda分析得出：经济和生态环境维度Moran’s I＞0，人口、社会和基础设施的Moran’s I＜0，且值趋近于-1，均没通过显著性检验(见表2)。前者表明其空间关联性较小，聚集能力弱，高质量对低质量地区无法形成辐射效应。后者表明沿线县市在这三个维度空间差异较大，其中基础设施差距最大。集聚程度依次为：经济＞生态环境＞发展质量＞人口＞社会＞基础设施。

表2 新疆丝路沿线22市(县)城市发展质量及各维度空间聚集程度及空间关联模式

根据表2可以知道，人口、经济及基础设施均没有形成H-H聚集态势。社会和生态环境维度H-H聚集区分别位于沙湾县和精河县，这表明沙湾和精河两县分别在社会发展程度和生态环境质量方面高于周围县市，形成各自相对“高地”区域；经济和基础设施维度呈现L-L类型，分布在沿线西部边缘的博乐市和霍城县，人口和社会维度LL类型分布在东部的吐鲁番。没有县(市)生态环境形成L-L类型。这表明博乐市和霍城县的经济和基础设施都低于周边县市，吐鲁番的人口和社会发展程度低于周边县市，形成各维度的相对“低洼”区。人口和基础设施维度形成L-H集聚类型的只有沙湾一个县，表明沙湾县该指标低于周边县市，经济、社会和生态环境维度尚未形成该类型。人口、经济和基础设施维度形成H-L类型的只有博乐和伊宁市，生态环境维度形成该类型的只有玛纳斯县，社会维度尚未形成。这表明博乐市和伊宁市在人口、经济和基础设施方面高于周边地区，玛纳斯县在生态环境质量方面高于周边地区。