长江中游城市群城市人居环境竞争力格局及优化路径

杨晴青++朱媛媛++陈佳 高岩辉

摘要从人居环境与城市竞争力的关联性入手，将生态、居住、生产环境纳入一个分析框架。运用AHP与多级模糊综合评价相结合的方法，构建城市人居环境竞争力指标体系，对长江中游城市群城市人居环境竞争力进行评估并解析了其空间分异特征。此外，依托Arcgis平臺，运用空间聚类分析法，基于人居环境竞争力特征进行区域归类，并借助箱型图，对城市人居环境竞争力领域及区域类别特征进行了探索。研究表明：①竞争力分布中，浙赣线江西段沿线城市生态、休闲环境竞争力等级最高，京广线沿线城市的居住、公共服务环境竞争力等级最高，居住、公共服务竞争力空间格局具有高度相似性。区域中心及副中心城市在经济发展环境竞争力领域具有显著优势。②综合竞争力二级以上等级的城市主要分布于环鄱阳湖地区，包括九江、景德镇、上饶、鹰潭、南昌，以及省会城市武汉、长沙。③四类空间的城市人居环境竞争力优劣格局十分清晰。第1类区域围绕省会等区域中心、副中心城市分布，生态环境具有最优竞争力，居住、公共服务、经济发展环境最劣；第2类区域多为区域中心、副中心城市，强势竞争力集中于居住、公共服务、经济发展环境领域，而休闲环境为最劣势；第3类区域多为临山型城市，具有最优异的休闲环境竞争力；第4类区域以老工业城市居多，在生态环境、公共服务环境拥有相对优异的竞争力。最后，以因地制宜、突出特色为出发点，基于格局、类别特征等提出了涵盖现实特征、发展定位、重点措施等内容的长江中游城市群城市人居环境竞争力提升路径选择。其中，第1类区域定位为生态优异的山水园林城市；第2类应以营造城市外部开放空间为重心，推进公共服务设施智慧转型，打造为智慧高效的综合都市；第3类区域建议以良好的休闲环境作为特色人居环境建设的切入点，有序推进对居住、生产、生活空间的综合整治，致力建成休闲舒适的中小田园城市；第4类区域按照老工业基地调整改造规划要求，重塑城市形象，建成安居乐业的可持续发展城市。

关键词城市人居环境；竞争力；格局；聚类分析；长江中游城市群

中图分类号F293文献标识码A文章编号1002-2104（2017）08-0142-09DOI：12062/cpre.20170368

城市人居环境是人们赖以居住和生产、生活的基本条件和场所，其竞争力的强弱对于提升一个城市的知名度和对外形象，提高整个城市的集聚、扩散和辐射能力，吸引流动资本、知识与技能、人才资源，以及带动旅游、商贸、会展、房地产等相关产业的发展都有极大的促进作用[1]。21世纪以来，国家、城市之间的竞争日趋激烈，而快速粗放的城市化、工业化过程使得人类居住生存问题日益严重，安全舒适的聚居环境成为了稀缺资源，人类已从原来满足于温饱、安全的物质需求逐渐转为对宜居舒适的居住环境、和谐愉悦的社交环境以及公平正义的社会环境等更高层次的需求，人地和谐、人居环境观导向的城市竞争格局逐渐清晰。此背景下，一方面，地理、生态、社会、经济等多学科均开始介入城市人居环境的研究。研究重点主要分为两类：一是偏重于城市人居环境指标-评价的“宜居城市”研究，关键词有生活质量[2-7]、居民需求与满意度[8-10]、可持续发展[11]、宜居度[12]、空间分异[13]；二是基于人居环境问题导向的研究，关键词有公共安全[14-15]、集聚与隔离[16]、社会不平等[17]、生态建设[18-19]等。另一方面，以经济学界为主导的城市竞争力研究也开始纳入生态环境因素。斯坦福大学的Douglas Webster 首度将自然环境引入城市竞争力研究框架，从自然环境对区域禀赋的影响推及至城市竞争力，强调提高城市居民的生活水平为城市竞争力提高的主要目的[20]。在有关竞争力的前期研究中，指标体系、模型构建中虽多将环境因素纳入其中[21-24]，但所占权重过低，未能突显环境的重要地位。后期研究中，学者更重视生态环境因素的作用，提出了生态环境竞争力的概念[25-26]，并进行了实证研究[27-29]。经济学等领域研究表明，国家、城市之间的竞争由最初关注投入与产出、经济实力、运行效率、资源禀赋为主导的较量逐渐转变为各地区以人为核心的人居环境优劣的较量。

在我国快速的城镇化建设，城市空间不断拓展的过程中，各地区因自然基础的差异、发展机会的不对等，致使地域发展的空间不均衡性突显；同时，广袤的地域、多样的空间、复杂的社会经济网络等促使人居环境系统不断的更新、重组，期间，人地关系不和谐因素增多。基于此，本文以长江中游城市群为区域背景，以竞争力、人地关系理论为指导，将生态、居住、生产环境等纳入一个分析框架，采用AHP、多级模糊综合评价、空间聚类分析等方法，依托Arcgis软件平台，对长江中游城市群城市人居环境竞争力格局进行划分，着重探讨各地人居环境建设的优劣势，并提出城市人居环境竞争力提升、特色宜居城市建设的有效路径，意欲为因地制宜的优化城市人居环境、增强城市竞争力提供理论基础和政策依据，为其他地区提供借鉴。

1研究区概况与数据来源

长江中游城市群（简称“中三角”）是以武汉城市圈、环长株潭城市群、环鄱阳湖城市群为主体形成的特大型城市群，承东启西、连南接北，是长江经济带的重要组成部分，也是实施促进中部地区崛起战略、全方位深化改革开放和推进新型城镇化的重点区域。在优越的自然地理环境下，人口、城镇高度密集，人地相互作用频繁而剧烈，使得城市群人居环境类型多样，并且各城市人居环境建设的优劣势差异显著。长江中游城市群适逢转型发展的机遇与挑战，以该地区为研究区，提高其特色人居环境供给能力，可促使地区人与自然和谐发展，支撑长江经济带建设。

鉴于乡村人居环境与城市人居环境存在较大差异，本研究区选择城市聚居特征明显的市辖区及省直管市。即为《长江中游城市群发展规划》规划范围内的28个地级市辖区以及仙桃、潜江、天门三个省直管市，国土面积约5.1万km2，2014年，常住人口超4 000万人。以2014年为研究的时间断面，显示长江中游城市群人居环境竞争力的现状格局及主要特征。其中公共服务、经济发展类指标数据来源于《中国城市统计年鉴》（2015），生态、居住、休闲类指标数据来源于《中国城市建设统计年鉴》（2014），生态类的部分指标数据来源于2014各地区的环境统计公报。

2指标体系构成、数据处理及分析方法

2.1指标体系

2.1.1指标体系构建

为衡量城市创造优异的生态环境，提供宜人的生活场所，保持健康的社会发展等和谐健康的人居环境的能力，在参考國内有关城市人居环境评价和竞争力模型研究[1，13，30-31]的基础上，

遵循以人为本，科学性、层次性、可比性的原则，

根据对应城市人居环境的生态、生产、生活空间的组成要素，采用AHP法建立由目标层、领域层、指标层组成的三级分级指标体系。其中领域层由生态环境、居住环境、公共服务、休闲环境、经济发展五大领域构成，每一领域又分别选择若干相对应的指标（见表1）。

2.1.2指标权重确定

人居环境竞争力是由多要素分层级构成的复杂巨系统，本文选取将复杂问题分解成若干层次，定性与定量相结合的AHP法解决评价指标的权重问题。其过程为：①明确决策问题；②建立层次结构模型；③构造成对比较阵；④计算权向量；⑤进行一致性检验。确定结果见表1。

2.2数据标准化处理

为消除因指标量纲不同对计算结果的影响，考虑指标正负向对人居环境影响作用的差异，又使处理后的无量纲值较真实的反映原指标值之间的关系，本文选用均值标准化方法。我们将对越大越好型指标采用公式（1）处理，对越小越好型指标采用公式（2）处理，如下述所示：

X′ij=[SX（]XijXij[SX）]（i=1，2，…，m；j=1，2，…，n）（1）

X′ij=[SX（]maxXij-Xij+minXijXij[SX）]（i=1，2，…，m；j=1，2，…，n）（2）

2.3分析方法

2.3.1多级模糊综合评价

在多级模糊评价时，每一层级的评分由下一层级的评分所得，先对领域层进行模糊综合评价得出PB1、PB2、PB3、PB4、PB5，然后得出目标层的模糊综合评价得分（其中得分进行归一化处理）PA。计算公式如下：

PB=∑n[]i=1WCi×C′ij（3）

PA=∑5[]i=1WBi×PB（4）

其中，PB、PA分别为领域层、目标层的综合得分；WCi、WBi分别对应指标层、领域层各项指标的权重值；C′ij为原始数据的无量纲化值；n为评价层级指标个数，m为子系统对应的领域层数。

2.3.2空间聚类及箱型图

运用ArcGIS软件“分析分组”分析工具进行空间聚类分析。该工具采用K均值算法进行分组。

箱型图是用五个最有代表性的次序统计量来总结一组数据集，从左至右依次为下截断点，下四分位数，中位数，上四分位数，上截断点，以及异常值。

3结果与分析

3.1计算结果

通过多级模糊综合评价，得出2014年的领域层、目标层的城市人居环境竞争力得分，结果见表2。

3.2长江中游城市群人居环境竞争力格局

基于计算结果，依托Arcgis平台，采用自然断点法对研究区

31个城市的城市人居环境领域层及目标层竞争力进行分级，形成长江中游城市群城市人居环境竞争力格局图（见图1），其中竞争力由优至劣依次分为一级至五级。

3.2.1分领域空间格局

生态环境竞争力空间格局显示，竞争力等级较高的城市分布于两处（图1-a），一是集中于环鄱阳湖生态经济区；二是围绕武汉市分布，包括孝感、天门、潜江、仙桃、咸宁等地。这些城市为经济基础较差，工业化程度低的中小城市。绿化面积高、空气污染程度低是其共同特征。

从居住环境竞争力空间格局来看，竞争力较强的城市位于“中三角”区域中部，其中京广沿线城市均处于二级以上等级；处于劣势地位的城市分布于鄱阳湖南部山区、江汉平原、洞庭湖区三地（图1-b）。

公共服务环境竞争力空间格局与居住环境竞争力空间格局相似（图1-c），表明两者之间存在一定的相关性。居住环境与公共服务环境相应于人居环境的硬环境与软环境，一个城市如果住房设施完善、通勤便利、住区干净舒适，那么就为优质的师资、医资等公共服务领域的人才提供了安居乐业的硬件设施。公共服务领域人才的聚集、公共服务体系的完善又进一步对人居硬环境提出了更高要求，因而居住环境与公共服务环境相互促进。

休闲环境竞争力空间格局显示，优质的休闲环境分布于环鄱阳湖南部山区、以及天门、益阳两市（图1-d），其主要特征为人口密度低、森林覆盖率高，其中天门、益阳两市均致力于建设国家森林、园林城市；而武汉、长沙、南昌三大省会城市人口密度大，户外休闲空间难以满足居民的需求，缺乏休闲环境竞争力。

经济发展环境竞争力空间格局显示，经济发展环境优势竞争力已呈现由武汉、岳阳、长株潭、南昌构成的三角格局（图1-e）。武汉城市圈内部差异大，可归因于中心城市极化效应影响，除武汉市外，其他城市的经济发展环境竞争力处于三级以下级别，且仅黄石为三级。环鄱阳湖地区经济发展环境较为均衡。

3.2.2综合空间格局

图1-f展示了长江中游城市群地区31个城市的城市人居环境综合竞争力空间格局，综合竞争力等级在二级以上，拥有城市人居环境竞争力优势的城市在空间分布上构成了一个三角形。包括，竞争力为一级的武汉、长沙、南昌、九江，竞争力为二级的鹰潭、株洲、岳阳、景德镇、上饶、黄石。综合竞争力等级在四级以下，处于劣势地位的城市围绕优势城市分散分布，普遍特征为经济发展落后，以传

统种养业为主，缺乏重要交通干线，对外交往弱。主要有天门、仙桃、潜江三个省直管市，孝感、咸宁、益阳、娄底、萍乡、宜春等城市。

3.3长江中游城市群城市人居环境类型

运用Arcgis10.1软件对长江中游城市群城市人居环境竞争力聚类分组结果及箱型图，见图2。其中图2左图为五大领域层得分数列形成的平行箱型图，其中坐标轴横轴为各领域竞争力得分的标准化（zscore）分值，纵轴为聚类因子，即五大领域层。右图为城市人居环境四类类型区域的空间分布。此外，为明确四类区域的分类标准，并突出各类型区域的最优势与最劣势，特将分类结果与长江中游城市群城市人居环境竞争力得分（见表2）相结合，最终形成四类区域领域竞争力得分区间表，见表3。

3.3.1分领域竞争力分值特征

图2中的平行箱型图显示，居住环境竞争力（B2）、公共服务环境竞争力（B3）两个箱型图的中位数靠近箱体上端，箱体宽广。表明“中三角”地区各城市的居住环境、公共服务环境差異大，平均水平偏上。生态环境竞争力（B1）中位数靠近下四分位，同时箱体稍短，下截断垂线较长。表明一是生态环境竞争力平均水平较低，呈低位均衡状态；二是具备竞争力劣势的城市间差距非常大。休闲环境竞争力（B4）中位数偏上，表明“中三角”地区绝大部分城市的休闲环境竞争力处于一般及以上水平。而下截断垂线较短，上截断垂线较长，表明拥有竞争优势的城市得分值差距较大，属竞争力劣势的城市间差距较小。经济发展环境竞争力（B5）箱体狭窄，中位数靠近箱体上端，数据

较为集中又呈左偏分布，存在两个异常值。表明大部分城市处于经济发展环境竞争力一般及以上水平，同时这些城市之间差异小，但武汉、长沙两市区经济发展环境极为优异，因而以异常值的形式出现在箱型图中。

表3显示，生态环境领域中，第1类区域占据竞争力得分的最优区间，第4类区域次之；居住环境领域，第2类区域占据最优区间，第1类区域为最劣；公共服务环境领域，第2类区域占据最优区间，第4类区域次之，第1类区域为最劣；休闲环境领域，第3类区域占据最优区间，第2类区域最劣；经济发展环境领域，第2类区域占据最优区间，第1类区域为最劣区间。其中第2类型区域中区间最小值均超过其他三类区域的区间最高值。

3.3.2分类型人居环境竞争力特征

通过分组分析，将“中三角”31个城市的城市人居环境竞争力分为4个类别，其类型特征如下：

第1类区域的城市集中于武汉城市圈以及环鄱阳湖生态经济圈内部，共11个城市，分别为湖北省的天门、仙桃、潜江、孝感、鄂州、咸宁，江西省的景德镇、抚州、新余、宜春、吉安五市。城市人居环境竞争力特征体现为两方面：一是具备较高优势的生态环境竞争力以及休闲环境竞争力，其中是生态环境竞争力类别均值位于上截断垂线上；二是在居住环境、公共服务环境、经济发展环境领域，该类地区的竞争力得分均值均位于下四分位左右，低于其他三类地区，竞争劣势明显。该类城市地貌类型多样，既有平原湖区城市，如地处江汉平原地带的天门、仙桃、潜江等，鄱阳湖平原的景德镇等；又有多面临山、丘陵地貌为主的城市，如幕阜山区的咸宁市，九岭山脉的宜春市，罗霄山脉中段的吉安市。其中，新余、抚州、吉安、咸宁、宜春相继获得了“国家森林城市”称号。

第2类区域包括武汉、岳阳、长沙、湘潭、株洲、南昌六个城市。该类地区居住环境、公共服务环境竞争力的类别均值位于上截断垂线上，竞争优势突出；而休闲环境、生态环境竞争力的得分均值位于下截断垂线上，表明休闲环境、生态环境十分恶劣。经济发展环境竞争力类别均值位于上截断线外，其中武汉、长沙以异常值呈现，说明该领域竞争优势极为突出。该类区域的城市绿化建设较佳，但城区污染严重，雾霾天气居多，酸雨频现。

第3类区域包括宜昌、荆州、益阳、娄底、萍乡、鹰潭、上饶7个城市。该类区域仅休闲环境极为优异，其竞争力得分均值位于上截断线上，且排名第一；经济发展环境竞争力的得分均值约等于中位数；但其他领域均表现为竞争劣势，其中生态环境明显劣于其他三类区域，竞争力得分均值位于下截断线垂线上。

第4类区域包括黄冈、黄石、襄阳、荆门、常德、衡阳、

九江7个城市，其人居环境竞争力特征如下：一是

生态环境、居住环境竞争力得分均值高于中位数，表明该类区域的生态、居住环境具备竞争优势；二是公共服务竞争力类别均值位于上四分位数之上，表明具备较高的竞争优势；三是休闲环境、经济发展环境竞争力类别均值均低于中位数，处于为竞争劣势地位。该类区域中绝大部分城市均在“一五”“二五”期间形成了较为雄厚的工业基础，老工业基地特征显著。一方面城市建设早，城区人口稠密，公共服务相对完善，基础设施建设达到一定的规模。另一方面旧城区居住空间与生产空间混合，街区拥堵，卫生环境差，休闲场所严重不足，其基础设施及服务已不适应现代化城市的发展要求。2013年，国务院批复《全国老工业基地改造规划（2013—2022年）》，将黄石、襄阳、荆门、衡阳、九江纳入名单，其城市人居环境建设迎来新的机遇。

综上所述，各类型区域竞争力优劣格局十分清晰。第1类区域，生态环境具有最优竞争力，居住、公共服务、经济发展环境最劣；第2类区域，强势竞争力集中于居住、公共服务、经济发展环境领域，而休闲环境为最劣势；第3类区域具有最优异的休闲环境竞争力；第4类区域，较其他三类地区而言，缺乏最优势或最劣势，仅在生态环境、公共服务环境拥有相对优异的竞争力。

4长江中游城市群城市人居环境优化路径

以因地制宜、突出特色作为出发点，基于“中三角”城市人居环境竞争力优劣势，以城市规模、自然条件、经济实力、历史过程等为支撑，提出促进生态、居住、公共服务、休闲、经济发展五个领域协调发展，优化长江中游城市群城市人居环境的路径选择（见表4）。

5结论

（1）从竞争力视角切入，提出了反映城市人居环境供给能力的评价框架。构建了涵盖生态环境、居住环境、公共服务环境、休闲环境、经济发展环境五个领域的城市人居环境竞争力评价指标体系。

（2）解析了长江中游城市群地区城市人居环境领域层及综合竞争力的现状格局特征。结果表明：①具备生态环境优势竞争力的城市分布于武汉城市圈、环鄱阳湖城市圈两个片区，长株潭“3+5”城市群生态环境处于劣势；②居住环境竞争力以及公共服务环境竞争力分布格局相似，优势城市分布于京广线沿线，浙赣线江西段沿线城市基本处于劣势，另外，区域中心或副中心城市同样具备优势竞争力；③休闲环境竞争力分布格局与居住、公共服务竞争力格局相异，浙赣线江西段沿线城市拥有显著优势，而京广沿线城市为恶劣级别；④经济发展环境优势竞争力呈现三足鼎立的格局；⑤人居环境综合竞争力较高的城市多分布于鄱阳湖生态经济圈，湖南、湖北片区仅中心城市或重要交通节点城市的综合人居环境竞争力为优势。

（3）长江中游城市群人居环境竞争力科学归类为四种类型区域，类别特征如下：第1类，生态、休闲环境优势显著，其他领域为劣势；第2类，休闲、生态环境恶劣，其他领域竞争优势突出；第3类，休闲环境优异，生态环境恶劣，其他领域表现一般；第4类，居住、公共服务环境领域具备竞争力优势，生态环境竞争力拥有一般优势，经济发展、休闲环境竞争力则为一般劣势。

（4）基于长江中游城市群城市人居环境竞争力空间聚类及特征解析，提出了涵盖现实特征、建设定位、重点措施等内容的城市人居环境竞争力提升的路径选择。

（编辑：李琪）

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Competitive landscape and optimized path of urban human settlement

at urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze River

YANG Qingqing1，2ZHU Yuanyuan2CHEN Jia1GAO Yanhui3LI Bohua4

（1.College of Urban and Environmental Sciences， Northwest University， Xian Shaanxi 710127， China；

2.Key Laboratory for Geographical Process Analysis & Simulation， Central China Normal University， Wuhan Hubei 430079，China；

3.Research Institute of Human Geography，Xian International Studies University，Xian Shaanxi 710128，China；

4.Research Establishment for Hunan Settlement， Hengyang Normal University， Hengyang Hunan 421002， China）

AbstractStarting from the relevance of the human settlement and the competitiveness of the city， the ecological environment， residential environment， and production environment are incorporated into an analytical framework. Using AHP method and multilevel comprehensive fuzzy evaluation， this paper constructed the index system of urban human settlement competitiveness， evaluated the urban human settlement competitiveness in the middle reaches of the Yangtze River， and analyzed its spatial differentiation characteristics. In addition， using the spatial clustering analysis method， this paper divided the regional categories based on the Arcgis platform and the characteristics of human settlement competitiveness. Then， with the help of box diagram， this study explored the characteristics of the field of urban human settlement and the regional categories in urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze River. Results show： first， in the distribution of competitiveness， the cities along the ZhejiangJiangxi Railway （Jiangxi section） line had the highest level of ecological and leisure environment competitiveness， and the cities along the BeijingGuangzhou Railway line had the highest level of the distribution of housing， public service environment competitiveness. The spatial pattern of residential and public service competitiveness was highly similar. Regional center and sub center city had a significant advantage in the competitiveness of economic development environment. Second， the cities with the comprehensive competitiveness above grade two located in the Poyang Lake area， including Jiujiang， Jingdezhen， Shangrao and Yingtan， and those in the capital city included Nanchang， Wuhan and Changsha. Third， the characteristics of urban human settlement were obvious in the four types of regions. For type 1， the region was distributed around the provincial capital and other regional centers， and sub central city. The ecological environment had the most competitive power， but the residential environment， the public service and the economic development environment were the worst. For type 2， this area was mostly regional center， sub center city， and the strong competition focused on residential， public services， economic development environment， while the leisure environment was the most inferior. For type 3， the cities were mostly near the mountain and held the most excellent leisure environment competitiveness. For type 4， most of the cities were old industrial cities and had relatively superior competitiveness in field of the ecological environment and the public service environment. Finally， starting from the local conditions and characteristics， based on the pattern and category characteristics， this paper put forward the way to improve the competitiveness of the urban human settlement in the middle reaches of the Yangtze River， which covered the characteristics of reality， development orientation and key measures. Among them， for type 1， the development positioning became an landscape garden city with the scenery with hills and waters and excellent ecology. For type 2， to be a smart and efficient integrated city， creating open space of a comfortable city was the focus of construction of human settlement， and these city should commit to promoting the transformation of public service facilities wisdom. For type 3， to create a comfortable and leisure garden city， a good leisure environment should be taken as the starting point for the construction of the special human settlement， and local governments should continue to promote the comprehensive improvement of housing， production and living space. For type 4， to promote the sustainable development of a city， and to meet the requirements of the old industrial base adjustment and transformation plan， the cities should reshape the city image.

Key wordsurban human settlement； competitiveness； pattern； cluster analysis； urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze River