可持续城市化评估——安徽5座城市实证研究

周 李， 陆 林， 黄剑锋， 潘 红， 孙鸿鹄

（安徽师范大学国土资源与旅游学院，安徽芜湖 241003）

可持续城市化评估
——安徽5座城市实证研究

周 李， 陆 林， 黄剑锋， 潘 红， 孙鸿鹄

（安徽师范大学国土资源与旅游学院，安徽芜湖 241003）

近年来，城市化发展日益受到重视，如何衡量城市化的可持续性成为亟需解答的问题.本文以安徽省黄山、池州、安庆、铜陵、芜湖5市为例，构建了城市可持续性发展指标体系，采用熵值法，利用MATLAB软件，得出城市可持续性指数.引入经济学弹性模型，得到可持续城市化弹性系数.结果表明：经济可持续性指数最高的是芜湖，安庆、铜陵处于同一水平，黄山、池州处于同一水平；芜湖社会可持续性指数最高但呈下降趋势；黄山、池州环境可持续性指数处于较高水平，铜陵环境可持续性指数大幅下降；除池州、铜陵外，其他三个城市都是可持续的城市化.生态环境对城市的持续性有重要的影响，城市的主导产业、行政区划调整、人口数量的增加等也会对其产生影响.

城市可持续性指数；城市化弹性系数；城市化；安徽省

城市化是人类生产与生活方式由农村向城市转化的历史过程，主要表现为农村人口转化为城市人口.城市化是一个动态过程，该过程涉及不同的阶段，通常用城市化率表示［1］.人口增长速度、数量、密度、迁移，社会、经济发展，政治因素，制度创新，城市规划，生态文化因素等是中国城市化过程的影响因素.其中土地制度改革、产业政策和主导产业选择非常重要［2］.提高可持续城市化水平是中国城市化进程中的主要问题.可持续城市化以满足城市中当代人和未来各代人的需求为目标，其本质就是要从整体上把握和解决社会—经济—自然子系统之间，以及城市系统与周边区域等外部系统之间的协调发展问题，实现城市复合生态系统的最优化发展，最终提高人们的福利水平和生活质量.可持续城市化表现为城市复合生态系统结构合理、过程高效、功能完善［2］.如何衡量可持续城市化水平是学术界关注的重要问题.

许学强等采用主成分分析法评价广州自改革开放以来17年的发展，发现广州城市可持续发展阶段正向高级化演进，城市环境、经济和社会发展变化存在着明显的不同步性，并呈弱可持续发展状态，但城市总体可持续发展逐步得到增强［3］.杨银峰等以甘肃省12个城市为研究对象，从人口、资源、环境、经济与社会五个方面，建立了城市可持续发展系统协调性评价的指标体系，运用因子分析以及协调发展度等方法构造了协调发展评价模型，并给定了评价区间标准［4］.张婧等从经济、社会、资源环境等方面入手，利用层次分析法构建陕西省城市可持续发展评价指标体系，对陕西省10个地级城市的可持续发展水平和能力进行评价［5］.尹树美等运用层次分析法对延边朝鲜族自治州城市化的可持续发展水平进行测度［6］.Shen L等构建了城市化与城市可持续发展关系的可持续城市化评价模型，引入了城市化弹性系数，并对青岛、马鞍山、台州、乌海等4市城市化进程进行了评估［7］.以上研究多采用传统的主成分分析法、因子分析法、层次分析法等对城市可持续性进行测度.本文通过借鉴Shen L等构建的可持续城市化评价模型来研究安徽5市城市化的可持续性.与Shen L不同的是本文使用熵值法而不是层次分析法确定指标权重，这样可以消除确定权重的人为主观因素.

本文之所以选取安徽的黄山、池州、安庆、铜陵、芜湖5市，是因为5个城市都属于中等城市且特点不同（表1）.通过对5个城市的研究，衡量5个城市城市化的可持续性，对影响5个城市城市化可持续性原因进行了分析，并提出相应的对策，希望能对后发地区的城市化起指导作用.

表1　5市的基本概况Table 1 The basic situation of five cities

1　可持续城市化的评估方法

城市化是一个动态过程，在不同阶段可持续性表现不同，可以通过计算各城市不同城市化阶段的值和城市可持续性值来检验城市化过程的可持续性.评价包括以下3个步骤［7］.

1.1衡量城市化阶段

城市化率可以反映城市化阶段.城市化率用城市人口占总人口的比重μR来表示城市化率.因为在某个具体的时间段人口会有明显的变化，所以在城市化过程中每个时间点都会有具体的λR值.例如从t1到t2，通过公式1可以计算城市化速率.

VμR是城市化速率，μRt1和μRt2是在t1和t2时间城市化率的值，ΔμR是在给定的时间区间城市化率的增量，t1和t2是时间点，Δt是时间区间的增量.

1.2衡量城市可持续性

城市可持续性用来衡量一个城市实现可持续性的程度［8］.最有效的测量方法是通过使用系统的指标值进行测量［9］.

城市化过程中城市可持续性值是一个动态的变化过程，它可以在任何给定的时间点评估.如图1所示.

从t1到t2，城市可持续性的变化可以通过城市可持续性速率检验，根据下列公式（2）计算：

VμS是城市可持续性速率，μS和μS代表

t1t2在时间t1和t2城市可持续性，ΔμS表示在指定时间间隔城市可持续性的增量，t1和t2是时间点，Δt表示时间间隔的增量.

图1　城市化过程中城市可持续性状态变化Fig.1 An illustration of state change ofμSin the urbanization process资料来源：Shen L（2012）［7］

1.3评估城市化的可持续性

可持续城市化的评估必须同时考虑城市化率和城市可持续性变化.因为城市化率和城市可持续性可以为不同的值，不同的城市评估城市化可持续性会有不同的方案，分析这些方案在VμR－VμS坐标（图2）中进行.在这个图中，有4种类型位于4个象限.分析如下.

（1）第Ⅰ象限：可持续的城市化.第Ⅰ象限表示这些关系：VμR＞0和VμS＞0.VμR＞0表示城市化率增长，而VμS＞0表明城市可持续性提高.该城市化过程能够实现可持续性，因而是可持续的城市化.

（2）第Ⅱ象限：可持续的逆城市化.第Ⅱ象限表示这些关系：VμR＜0和VμS＞0.VμR＜0表示逆城市化过程，而VμS＞0表示城市可持续性的提高.如果城市可持续性提高，逆城市化过程是一个可持续的实践.

（3）第Ⅲ象限：不可持续的逆城市化.第Ⅲ象限表示这些关系：VμR＜0和VμS＜0.此象限中VμR＜0表明逆城市化过程，而VμS＜0表明在城市化过程中城市可持续性正在下降.

（4）第Ⅳ象限：不可持续的城市化.第Ⅳ象限表示这些关系：VμR＞0和VμS＜0.VμR＞0表示城市化率增长，而VμS＜0表示城市可持续性下降.该城市化过程偏离可持续发展实践，因而是不可持续的城市化.

为进一步理解VμR－VμS坐标的应用，引入可持续城市化弹性系数来评估城市化的可持续性.参照经济学中的弹性概念，可持续城市化弹性系数可以通过城市化率的变化和城市可持续性变化之间的比率得到：

eSU反映城市化引起的城市可持续性提高的程度［7］.eSU＞0时有两种可能的情形：VμR＞0和VμS＞0，这种情况在图2第Ⅰ象限，表示城市化可持续过程；VμR＜0和VμS＜0，这种情况在图2第Ⅲ象限，表示不可持续的逆城市化过程.eSU＜0时有两种可能的情形：VμR＜0和VμS＞0，这种情况在图2第Ⅱ象限，表示可持续的逆城市化过程；VμR＞0和VμS＜0，这种情况在图2第Ⅳ象限，表示不可持续的城市化过程.式（1）－（3）形成一个评估城市化可持续性模型［7］.

图2　VμR－VμS坐标用来评估城市化的可持续性Fig.2 The VμR－VμScoordinate for evaluating the sustainability of urbanization资料来源：Shen（2012）［7］

2　可持续城市化评估模型的应用：以安徽5市为例

2.1城市可持续性指标体系构建与评价

城市可持续性指标就是用一系列相关的指标作为工具，来监测某个城市的经济—环境—社会系统的现实状况，以便为评估城市面向未来的政策、方案或项目提供科学基础［10］.通过这些指标的综合监测来描述城市可持续性的总体特征［11］.指标体系的构建是评价的基础和关键，指标内容的选择要遵循系统性、全面性、可操作性等原则.

参阅国内外城市可持续发展评价指标体系［7，12－13］，结合引言部分介绍的中国城市化影响因素，咨询有关专家，按照指标筛选原则，对各指标进行标准化处理.采用熵值法确定各指标权重，构建经济可持续性、社会可持续性、环境可持续性3个一级指标，12个二级指标，28个三级指标（表2）.

在综合指标体系的测度中，确定指标权重的方法有主观赋权法和客观赋权法.主观赋权法是根据评价者主观上对各指标的重视程度来决定权重的方法，客观赋权法是根据各指标所提供的信息量来决定指标的权重［14］.本文使用熵值法确定权重，以消除确定权重的人为主观因素.

表2　城市可持续发展指标体系Table 2 Urban sustainable development index system

市域数据均来源于安徽统计年鉴和中国城市统计年鉴，由于各指标的量纲、数量级有差异，需对初始数据做标准化处理.指标值越大对系统发展越好时，采用正向指标计算方法；指标值越小对系统发展越好时，采用负向指标计算方法［14］.除恩格尔系数、工业废水排放量、工业废弃排放量、工业固体废物产生量采用负向指标计算方法，其他均采用正向指标计算方法.利用matlab软件，得出2006－2012年各指标的权重.

2.2城市可持续性评估模型应用

为了方便我们将28个三级指标分别命名为A1、A2、A3…A28.其中A1－A9为经济可持续性指数，A10－A19为社会可持续性指数，A20－A28为环境可持续性指数，得出黄山、池州、安庆、铜陵、芜湖5个城市经济、社会、环境各指标权重（表3、4、5）.

表3　经济可持续性各指标权重Table 3 Economic sustainability index weights

表4　社会可持续性各指标权重Table 4 Social sustainability index weights

表5　环境可持续性各指标权重Table 5 Environmental sustainability index weights

对2006－2012年从安徽统计年鉴和中国城市统计年鉴收集到的各指标数据进行标准化处理，结合表3 －5，得出2006－2012年黄山、池州、安庆、铜陵、芜湖5个城市的经济可持续性指数、社会可持续性指数、环境可持续性指数（图3、4、5）.

图3　经济可持续性折线图Fig.3 Economic sustainability line chart

图4　社会可持续性折线图Fig.4 Social sustainability line chart

图5　环境可持续性折线图Fig.5 Environmental sustainability line chart

图6　城市可持续性折线图Fig.6 Urban sustainability line chart

从图3、4、5中我们可以看出：5个城市中，芜湖经济可持续性最高，安庆、铜陵处于同一水平，黄山、池州处于同一水平；芜湖社会可持续性最高但呈下降趋势；黄山、池州环境可持续性处在较高水平，铜陵的环境可持续性呈快速下降趋势.

在求得各指数的权重值后，利用综合加权的方法计算城市可持续性指数.其公式为

式中：L为城市可持续性指数；n为城市可持续发展水平指数所包含指数的数目，现为3；Xi分别为经济可持续指数、社会可持续指数和环境可持续指数；Wi为三指数的权重.通过对该指数的考察，可以看出城市可持续发展总的趋势和方向［15］.最后得出5个城市的2006至2012各年的城市可持续性指数变化情况（表6，图6）.从总体趋势上看，芜湖的城市可持续性整体水平相对其他城市较高.2012年，城市可持续性指数排名依次为芜湖、黄山、铜陵、安庆、池州.结合公式（2），进一步计算得出城市可持续性速率VμS（见表8）.

表6　城市可持续性指数Table 6 Urban sustainability index

表7　城市化率Table 7 Urbanization rate

表8　VμR城市化速率、VμS城市可持续性速率、可持续的城市化弹性系数Table 8 Urbanization velocity（VμR），Urban sustainability velocity（VμS），Sustainable urbanization elasticity coefficient（eSU）

通过查阅安徽统计年鉴和中国城市统计年鉴，获得5个城市2006－2012年的城市化率（表7）.结合公式（1），计算得出城市化速率Vμ（表8）.表7表明铜陵、芜湖城市化率较高，黄山、安庆、池州城市化率处于同一水平.芜湖城市化率在2011年出现了下降，主要是因为2011年安徽省行政区划调整，将无为县划入芜湖市，和县沈巷镇划入鸠江区，无为县和沈巷镇的并入使得芜湖市人口增加了约150万，导致城市化率大幅下降.

可持续的城市化弹性系数eSU见表8.

根据前面VμR－VμS坐标4个象限4种情况的讨论，在2006和2012年之间，芜湖、黄山、安庆3市城市化过程可持续，而铜陵、池州2个城市的城市化过程不可持续.

3　结果分析

3.1黄山与池州

黄山市位于安徽省最南端，全市总面积9807平方公里，是世界著名的现代国际旅游城市.黄山可持续性弹性系数为0.0544，是可持续的城市化.图3、

4、5表明5市中黄山经济和社会可持续性指数处于中等偏下的水平，环境可持续性指数最高.从实际情况看，黄山市综合经济实力不强，2012年地区生产总值424.95亿元，在全省16个市中排倒数第二位.黄山市2012年三次产业占GDP比重分别为11.4%、46.3%、42.3%，从黄山市产业结构对经济增长的贡献作用可以看出，第三产业是经济发展的重点，第一产业作为国民经济的基础，仍需稳步发展，而第二产业的发展潜力较大.因此，要大力发展第三产业；其次，巩固第一产业的基础地位；最后，调整第二产业内部结构，使其趋于合理化［16］.黄山市旅游资源丰富，第三产业中应重点发展旅游业，而旅游业的发展和餐饮、住宿、交通等部门密切相关，有必要加快旅游各相关产业协调发展.具体措施如下：住宿业方面，调整酒店结构，支持发展星级酒店；餐饮业方面，充分利用“徽菜”的影响力，发展特色餐饮；交通方面，大力发展高铁、航空旅游运输；只有交通、科技、商业、教育、环保等部门协调发展，才能促进旅游业的可持续发展［17］.从表8可以看出黄山的环境可持续性指数2006年至2012年一直居5市中的第一位.生态文化因素对城市化可持续性有着显著影响.此外，从2010年开始黄山市环境可持续指数呈下降趋势，这主要与当地政府大力发展工业的政策有关.黄山可持续发展的最大优势是其生态环境，因此，原先引入的化工、纺织等污染大的企业要限期搬迁，绝不能为了发展经济而牺牲环境.

池州市位于长江下游南岸，土地总面积约8272平方公里，属于生态旅游型城市.池州城市可持续性指数为－0.0168，位于坐标中的第Ⅳ象限，城市化不符合可持续的实践，是不可持续的城市化.池州市产业层次较低，主要是资源粗加工、劳动密集型的，缺乏科技含量高的企业.这些产业一方面促进当地经济发展，另一方面也因为转移落后的产业而造成环境污染、资源浪费等问题.此外，产业配套设施不健全，各开发区之间协作关联度不高，导致企业生产成本高.第三产业的发展相对缓慢，企业融资难的问题是制约池州市经济发展的一个比较大的因素［18］.图3、4、5表明，池州市经济可持续性指数和社会可持续性指数在5市中排在最后，环境可持续性指数排在第二.该市环境可持续性指数呈下降趋势，主要是因为近年来工业发展加快，对环境造成一定的影响.对于生态旅游型城市，必须坚持绿色发展，走生态立市的道路.池州市经济增长应转到以现代农业为基础、现代服务业为支撑的发展轨道上来而不是大力发展工业.因此，池州市实现可持续发展对策具体表现在：第一，全面振兴农村经济.强化农业基础地位，大力推进农业产业化经营.第二，促进工业结构优化升级.改造传统产业，培育高新技术产业.政府要实行严格的环保准入制度，加大污染企业的治理和关停力度.第三，大力发展第三产业.加快发展旅游业，使之成为国民经济新的支柱产业；积极发展金融服务业，解决企业融资难的问题.

3.2安庆与铜陵

安庆市位于安徽省西南部，面积15398平方公里，既是历史文化名城，同时也是重要的石化城市.安庆可持续城市化弹性系数为0.0426，故城市化符合可持续的实践.图3、4、5表明安庆的经济处于中等水平，社会和环境可持续性指数不高.城市可持续性指数不高，主要与该市的产业政策和主导产业有很大关系.安庆的主导产业是石化产业、纺织产业以及汽车零部件产业.石油化工属于重工业，对环境污染较大.主导产业中的石化产业对城市形象产生负面影响，制约了旅游等产业的发展；纺织产业和汽车零部件产业对其他产业的带动作用不大［19］.未来安庆市发展可以从以下几个方面着手：首先，降低经济发展对石化产业的依赖.为其他产业的发展让出空间.安庆发展石化产业既没资源优势，同时对旅游等产业具有较大的负面影响.其次，促进纺织产业优化升级.安庆纺织工业基础雄厚，企业应走品牌创建的道路，从而使得纺织行业向高附加值领域拓展.第三，提高文化和旅游产业在国民经济中的比重.建设以黄梅戏为核心的文化产业，整合天柱山风景旅游资源，打造一流旅游目的地，使得文化和旅游产业成为安庆市的支柱产业.

铜陵市位于安徽省南部，全市面积1200平方公里，是典型的资源型城市.铜陵城市可持续性指数为－0.5288，位于坐标中的第Ⅳ象限，城市化不符合可持续的实践，是不可持续的城市化.铜陵市2012年三次产业占GDP比重分别为1.9%、73.4%、24.7%.2005年全市工业经济总量中，轻工业占7.7%，重工业占92.3%；到2010年，轻工业占3.3%，重工业占96.7%，五年间重工业比重上升4.4个百分点.重化工业所占比重过高导致工业发展对资源的依赖程度越来越高，并且高能耗、高污染行业所占比重居高不下，导致环境容量不堪重负.占全省人口1.1%、土地面积0.8%的铜陵，2010年工业二氧化硫、工业粉尘的排放分别占全省7.6%和2.7%［20］.因此，铜陵要实现可持续发展，需要调整三次产业结构，具体表现在：第一产业要增强农业综合生产能力，以市场为导向种植粮食作物和经济作物.第二产业的调整，一方面要加强对资源开采的控制，另一方面要促进产业优化升级，不断提高工业科技含量，大力发展循环经济和低碳经济.发展循环经济和低碳经济，既是转变经济发展方式的一个突破口，同时也是提高企业可持续发展能力和市场竞争力的客观要求.第三产业的调整，既要大力发展金融、保险、物流等现代服务业，运用信息技术改造传统服务业；同时也要将传统青铜文化与自然风光相结合，加强旅游设施建设，提高服务质量，积极发展旅游和休闲产业［21］.

3.3芜湖

芜湖市位于安徽省东南部，经济地理位置优越，濒江近海，是华东水陆交通的枢纽，全市总面积5988平方公里，属于综合性城市.芜湖可持续城市化弹性系数为－0.0120，位于坐标中的第二象限.出现负值的原因主要是2011年安徽省行政区划调整，将无为县划入芜湖市，和县沈巷镇划入鸠江区，无为县和沈巷镇的并入使得芜湖市人口增加了约150万，城市化率下降了约10个百分点.按照行政区划调整前计算城市化速率结果则为正值，位于图2中的第一象限，是可持续的城市化.可见，行政区划调整对城市化是有影响的.从图3、4可以看出，芜湖的经济、社会可持续性指数在5市中始终排在第一位，这与实际情况也是相符的，2013年芜湖市地区生产总值达到2099.53亿元，位居全省第二，以12%的增速连续4年保持全省第一.芜湖市目前已形成了汽车及零部件、电线电缆、电子电器、材料四大支柱产业，打造了奇瑞汽车、高沟电缆、美的电器等著名品牌.从产业结构来看，芜湖市第一产业产品结构不合理，劳动生产率较低.主要表现在一是农产品结构不够优化；二是第一产业就业人数过多.第二产业转型升级缓慢.第二产业多数是依靠廉价劳动力，产品附加值不高.第三产业发展速度缓慢.多年来芜湖市的发展始终依赖工业经济支撑，服务业基础薄弱，产业结构不平衡，尤其是生产性服务业发展相对滞后.因此，未来芜湖市发展可以从以下几个方面着手：第一，大力发展现代农业，积极打造知名农产品品牌.第二，利用科技创新实现工业升级，充分发挥奇瑞、海螺、美的等龙头企业带动作用，加快实现产业融合，促进芜湖市经济快速发展.第三，加快发展第三产业，尤其是生产性服务业.建设与当地制造业相配套关联的生产性服务业，实现制造业和生产性服务业的协调发展［22］.此外，还要大力加强对环境的保护.

4　结论

衡量一个城市城市化的可持续性不仅仅是衡量经济方面，它是经济、社会、环境三方面综合作用的结果.本文运用文献［7］中的方法对安徽5市进行了可持续城市化评估.通过VμR、VμS两个参数构建模型，两个参数形成VμR、VμS坐标，4个象限分别表示了城市化过程中4种情况，根据VμR、VμS两个参数开发了可持续的城市化弹性系数eSU，其值可以检验是否一个城市城市化的过程是可持续的.5市中芜湖、黄山、安庆是可持续的城市化，池州、铜陵属于不可持续的城市化.生态环境对城市的持续性有重要的影响，城市的主导产业、行政区划调整、人口数量的增加等也会影响城市的可持续性.分析评价结果可以为城市发展战略的制定与调整提供一定的理论依据.

本文在城市可持续性指数这部分使用的是熵值法，如果将熵值法和层次分析法结合起来，并进行深入分析以构建城市化动力机制模型，相信能够获得更加有益的结论.

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Sustainable Urbanization Evaluation——An empirical study of 5cities in Anhui

ZHOU Li， LU Lin， HUANG Jian－feng， PAN Hong， Sun Hong－hu
（College of Territorial Resources and Tourism，Anhui Normal University，Wuhu 241000，China）

In recent years，the development of urbanization is increasingly valued，and how to measure the sustainability of urbanization has become an urgent need to solve the problem.The five cities in Anhui Province Huangshan，Chizhou，Anqing，Tongling，Wuhu as an example construct the urban sustainable development index system，using the method of entropy and MATLAB software to get urban sustainability index.The elasticity coefficient of sustainable urbanization is obtained by introducing the economic elasticity model.The results show that：the highest economic sustainability index is Wuhu，Anqing and Tongling are at the same level，Huangshan and Chizhou are at the same level；the highest social sustainability index is Wuhu，but the trend is declining；Huangshan and Chizhou environmental sustainability index is at a high level，but the environmental sustainability index of Tongling has dropped significantly；Except Chizhou and Tongling，the other three cities are sustainable urbanization.The ecological environment has an important impact on the sustainable city，the leading industry，the adjustment of administrative divisions，the increase of population etc.

urban sustainability index；the elasticity coefficient of urbanization；urbanization；Anhui Province

K901

A

1001－2443（2016）03－0270－08

10.14182／J.cnki.1001－2443.2016.03.012

2015－07－21

国家自然科学基金重点项目（41230631）.

周李（1988－），男，安徽宣城人，硕士研究生；通讯作者：陆林（1962－），男，安徽芜湖人，教授，博士.

引用格式：周李，陆林，黄剑锋，等.可持续城市化评估［J］.安徽师范大学学报：自然科学版，2016，39（3）：270－277.