中国大中城市竞争力的耦合协调度分析

刘笑男

摘要：选取中国285个大中城市样本数据建立城市竞争力综合指标体系，构建包括科技创新、金融服务、基础设施、人力资本、生活环境（包含生态环境和社会环境）、全球联系、当地需求等七个解释性指标的耦合协调度模型，运用多种分析方法对城市竞争力进行回归分析。研究结果表明：耦合協调度越高的城市，城市竞争力排名也越高;反之则越低，耦合协调度与城市竞争力具有较高的正相关性。耦合协调度处于优质协调和良好协调的城市主要集中于环渤海和东南沿海等发达地区的金融科技创新型城市，耦合协调度频临失调的城市主要集中于中部、西南、西北和东北等不发达地区的城市。

关键词：城市竞争力;耦合协调度;相对指数;科技创新;金融服务

中图分类号：F299.2   文献标识码：A   文章编号：1007-2101（2019）02-0057-08

一、问题提出及文献回顾

（一）问题提出

自20世纪以来，伴随经济全球化的快速发展，城市在人类的生产生活方面发挥着越来越重要的作用。现代交通工具以及信息技术的快速发展大大缩短了城市之间的时空距离，这在促进城市之间联系的同时也加剧了城市之间的竞争，城市发展面临更多的机遇和挑战。城市的持续健康发展问题已成为关系一个国家或地区在全球化时代如何生存发展的重大问题。探究多要素、多尺度的城市耦合协调发展具有重要理论价值和实践意义。中国作为新兴经济的领头羊，中国城市化经历了波澜壮阔的宏伟发展历程，1978—2017年，中国的城镇化率由17.92%提高到58.52%，城镇居民年人均可支配收入由343元上升至36 396元。由中国社会科学院与联合国人居署共同发布的《全球城市竞争力报告2017—2018》对全球1 000多个城市进行了竞争力排名，结果显示，中国进入前10强的城市有深圳，进入前50名的有深圳、香港、上海、广州、北京等10个城市，进入百强城市的数量有18名。中国的城市竞争力呈现出中心—外围模式，中心城市发展较为突出，其他城市发展失衡。抓重点、补短板、强弱项是当前提高中国城市竞争力的重要发力点。

（二）文献回顾

耦合协同理论最初源于20世纪70年代，它是由德国物理学家哈肯提出来，并用于激光物理学领域[1]。更早之前的20世纪30年代，美籍奥地利生物学家贝塔朗菲在生物学领域提出的是一般系统论的概念。随着实践的深入发展，耦合协同理论拓宽了研究领域，不断地从物理、生物等自然科学领域延伸至经济、社会科学领域，但国内外涉及耦合协调度的文献还比较少。廖重斌（1999）从环境与经济协调发展的视角建立了耦合协调度的评价分析模型，并根据城市环境与经济发展的协调情况，详细划分了3大层次、30种基本类型[2]，特别是关于耦合协调度等级类型的划分方法在不同学科都得到了广泛应用。宋学峰等（2005）、赵旭等（2007）不同程度地建立了10个等级的耦合协调度，研究分析了旅游业发展与生态环境、生态环境与城市化、城市化与生态文明的耦合协调度的空间特征及驱动机制[3][4]。王瑜炜等（2014）评价分析了中国部分省级单元的信息化、工业化耦合协调发展程度[5]。唐晓华（2018）等从多行业、多区域领域构建制造业与生产服务业之间的动态耦合协调度，并基于优化的视角模拟未来产业耦合协调的发展趋势[6]。除研究城市的生态环境、旅游发展、城镇化水平之外，还有研究城市的信息化、工业化、制造业、服务业、产业结构以及技术效率等，不断拓宽耦合协调度研究的主体、对象和研究领域。

有关城市竞争力的研究是从1990年代开始的，在国家竞争力研究的基础上，逐渐拓展到研究城市竞争力。20世纪90年代，越来越多的学者深入研究城市竞争力的概念内涵、影响因素、作用机制以及测度指标[7-9]。王桂新、沈建法（2002）和沈建法、倪鹏飞（2011）认为，一个城市的竞争力主要体现在可以吸引和维持合适的经济、社会和环境活动，以满足当地居民的需求，他们从经济、社会、环境、政府治理和全球联系五个维度构建指标体系，利用主成分分析等计量方法，对中国城市竞争力进行了评估和分析[10][11]。倪鹏飞等（2001，2003，2006，2010，2013，

2016，2017）经过多年的分析研究认为，城市竞争力是一个城市利用和转化自身资源要素和全球资源要素，生产产品和提供服务，从而多快好省地为居民提供福利的能力;倪鹏飞还建立了城市竞争力的“弓弦箭”模型，弓弦是竞争力的软硬要素环境，箭是竞争力的产业，经济产出是竞争力的价值;在一个城市内部弓弦搭配（硬要素和软环境，投入）决定箭（产业，过程）进而决定价值和经济产出;在经济全球化过程中，空间竞争与分工合作决定了每个节点城市的要素环境和产业价值，并且每个城市在全球体系中相互影响、相互作用，在走向均衡的过程中形成自身的相对竞争力[12-19]。

在对现有城市竞争力研究分析基础上，本文的创新之处主要体现在以下方面：第一，建立综合性的城市竞争力指标体系，对城市竞争力进行评价。同时，选取人口在50万人以上的中国大中城市作为研究样本，共选取了285个地级以上的城市，支撑整个计量经济学模型的定量分析。第二，构建多指标的耦合协调度模型。现有国内外研究科技创新、金融服务、产业体系、基础设施、或者生态环境等单一解释性指标和城市发展之间耦合协调度的比较多，但涉及多个解释性指标之间的耦合协调度和城市竞争力关系的研究比较少。因此，本文弥补了中国城市竞争力相关研究的不足，同时也为提高我国城市竞争力在全球的地位提供了相应依据和建议。

二、研究方法与指标数据

（一）衡量城市竞争力的评价指标体系

城市竞争力是一个城市在一定的空间范围内所创造价值和获取的经济租金的规模、水平和增长。根据指标最小化原则，笔者使用经济密度（即地均GDP）来表示创造价值的效率和水平，而使用经济增量（即当年GDP与上一年GDP之差）来表示创造价值的规模和增速，最后合并这两个指标成为一个能够综合反映城市竞争力的指数，以此表示城市经济综合增长速度和综合经济效率，具体分别采用GDP连续5年的平均增量和地均GDP来测度。

借鉴倪鹏飞（2013）的理论框架，并借鉴宏观经济循环理论和迈克尔波特的竞争优势理论，笔者构建城市竞争力的因素决定模型如下：

GUCCi=F（FE、TI、IN、HR、LE、GC、LD）

城市竞争力的投入是指城市的要素与环境状况，包括科技创新、基礎设施、金融服务、人力资本、全球联系、生活环境、当地需求。GUCCi是被解释变量，解释变量包括金融服务（FE），科技创新（TI），基础设施（IN），人力资本（HR），生活环境（LE），全球联系（GC），当地需求（LD），根据《全球城市竞争力报告2017-2018》以及中国城市的特征，笔者构建了城市竞争力具体指标体系，详见表1。

（二）城市竞争力计算方法

多变量的协调耦合度：

E？淄=■1/n

T=■？琢igi（x）

G=■

其中，gi（x）表示第i个变量的数值，E？淄表示n个变量之间的协调度，？琢i表示赋予第i个变量的权重，G表示n个变量之间耦合协调度。耦合度E只反映耦合总系统中各子系统之间相互依赖、相互影响的强度。耦合度与耦合协调度是两个不同的概念，系统间耦合度高，并不意味着耦合协调度就一定高，但耦合协调度较高的，系统间耦合会较强。

样本的广泛性和典型性，关系到研究结论的准确性和价值，笔者根据联合国经济与社会事务部2015年发布的《世界城市化展望》，选择城市超过50万以上人口的城市样本，结合中国城市情况，在中国共选择285个样本城市。这285个城市包括直辖市和各省的地级城市，从空间分布上看包括6个区域的城市，具体包括30个环渤海湾城市、55个东南沿海城市、80个中部城市、47个西南城市、39个西北城市和34个东北城市。这285个样本城市代表了中国处于不同发展阶段城市的状况。特别需要指出的是，本文的城市口径使用的是大都市区（MSA）口径，并且所有数据均来源于中国社会科学院城市与竞争力研究中心数据库。

三、实证结果分析

（一）中国城市耦合协调度的核密度图及散点图分析

构建中国样本城市关于科技创新、金融服务、基础设施、生活环境、人力资本、全球联系、当地需求这7个解释性指标间的耦合协调度如图1所示的核密度图，由此我们可以发现，中国城市的耦合协调度总体上并不服从标准正态分布，存在一定程度的左偏现象，这说明中国城市的耦合协调度存在分化的情况，耦合协调度处于中低水平的城市数量相对较多，同时，耦合协调度高的城市数量则比较少，大部分城市的耦合协调度尚有优化空间。具体来看，中国城市耦合协调度的均值为0.427，中位数为0.405，方差为0.012，变异系数则是0.254，有185个城市的耦合协调度低于均值水平，占全部样本城市的64.9%。耦合协调度较高的城市主要集中在环渤海及东南沿海等发达地区，耦合协调度最高的城市是上海，耦合协调度排名前20强的其他城市分别是北京、深圳、广州、重庆、成都、天津、南京、杭州、武汉、苏州、西安、哈尔滨、沈阳、厦门、大连、青岛、济南、东莞、佛山。其中，前20强的耦合协调度中分布于东南的城市有9个，环渤海湾的有4个城市，东北、西南的区域分别有3个、2个城市，西北和中部的区域均只有1个城市，中国城市耦合协调度高低分布的不平衡现象相对比较明显。

图2是中国城市竞争力与城市耦合协调度的散点图。由此可以看出，城市竞争力居于中间位置的城市的耦合协调度介于0.4～0.6;城市竞争力与耦合协调度之间的相关系数为0.847，由此可见，耦合协调度越高的城市，城市竞争力排名也越高;耦合协调度越低的城市，城市竞争力排名也越低，耦合协调度与城市竞争力具有较高的正相关性。

（二）中国城市耦合协调度的空间分布特征

为了多维度、多层次地展现中国城市耦合协调度的空间分布特征，笔者将耦合协调度划分为四大层级，耦合协调度在0.8～1的城市为第一等级，属于优质协调状态，耦合协调度在0.6～0.8的城市为第二等级，属于良好协调状态，耦合协调度在0.5～0.6的城市为第三等级，属于勉强协调状态，耦合协调度在0.5以下的城市为第四等级，属于濒临失调状态。若对第四等级的濒临失调类型的城市进一步划分，还可以划分为五个等级，其中，耦合协调度介于0.4～0.5的为可接受的濒临失调衰退性;0.3～0.4的为轻度失调衰退性，0.2～0.3的为中度失调衰退性，0.1～0.2的为重度失调衰退性，0～0.1的为极度失调衰退性，0.4以下的均是不可接受的失调衰退性。

从表2中可知，首先，属于优质协调类型的城市分别是中国的上海、北京和深圳，它们是全国性的金融科技创新城市。其次，属于良好协调类型的城市数量有19个，分别是广州、重庆、成都、天津、南京、杭州、武汉、苏州、西安、哈尔滨等城市，这些城市多是区域性的金融科技创新城市。再次，属于勉强协调类型的城市有22个，分别是郑州、无锡、合肥、长沙、福州、南昌、温州、长春、南宁、常州等城市，这一类型城市耦合协调度的均值为0.545，最小值和最大值分别是0.501和0.598，变异系数为0.06，该类城市的耦合协调度总体差异不大。这些城市多是中部省会城市，同时也是该省的金融科技创新城市。最后，濒临失调的城市数量总共有241个，包含有106个城市的耦合协调度属于可接受的濒临失调衰退性，126个城市的耦合协调度属于不可接受的轻度失调衰退性;另外还有6个城市的耦合协调度属于不可接受的中度失调衰退性，3个城市耦合协调度属于不可接受的极度失调衰退性。106个可接受的濒临失调衰退性城市的耦合协调度是介于0.4～0.5，均值水平为0.436，方差为0.000 7，变异系数为0.061 9;126个不可接受的轻度失调衰退性城市的耦合协调度介于0.3～0.4，均值为0.368，方差为0.000 52，变异系数为0.062。总体濒临失调城市的耦合协调度的均值是0.391，标准差是0.063，变异系数是0.161，它们分别是太原、潍坊、芜湖、淄博、临沂、扬州、汕头、珠海、台州、盐城等城市，特别是濒临失调类型中100名之后的城市，这些城市多属于中西部经济发展水平较低的城市。综合以上分析可知，中国城市的耦合协调度呈现“金字塔”型的结构特征，城市协调性发展较好的城市比较少，城市协调性发展不好的城市比较多，不同耦合协调度层级的城市耦合协调性发展程度差距较大。

前面介绍了耦合协调度不同层级类型的城市特征，接下来介绍城市竞争力各排名区间的城市耦合协调度的特征。首先，我们对各城市的城市竞争力进行排名，然后按城市竞争力将所有城市划分为不同层级，并计算各区间内耦合协调度的均值、方差、变异系数等。由表3分析可知，中国的城市競争力排名前10名城市的耦合协调度的均值和中位数介于0.7和0.8之间，方差是0.01，处于第一等级的优质协调状态;中国城市竞争力处于11-20名的城市，其耦合协调度的均值和中位数分别是0.628、0.621，方差是0.053，处于第二等级的良好协调状态;中国城市竞争力排名在21～50名之间的城市，其耦合协调度的均值、中位数分别是0.516、0.498，方差是0.005，处于第三等级的勉强协调状态;51～100之间城市的耦合协调均值在0.4之上，这属于可接受的频临失调衰退性，100名之后城市的耦合协调度属于不可接受的失调衰退性。综合以上分析可知，中国城市竞争力排名前20名城市的耦合协调度的表现普遍较好，中国城市竞争力排名在第21-50名城市和第51-100名城市的耦合协调度表现次之，中国城市竞争力排名在100名之后城市的耦合协调度的表现普遍较差。这也反向验证了耦合协调度越高的城市，城市竞争力的排名也越高。

在图3中，根据中国环渤海湾、东南沿海、中部、西南、西北和东北地区等六大区域的耦合协调度的均值、中位数、方差、变异系数等数据的排名可知，环渤海湾、以及东南地区城市耦合协调度的均值和中位数普遍高于中部、西南、西北和东北地区城市耦合协调度的均值和中位数，且前者的方差和变异系数也优于后者。进一步分析可知，环渤海湾、东南沿海地区的北京、上海、深圳、广州、天津、南京、杭州、苏州、厦门、青岛等14个城市的耦合协调度均高于0.6，城市的耦合协调度处于良好协调状态之上。中国中部地区的武汉、郑州、合肥、长沙、南昌，中国西南地区的重庆、成都、昆明、南宁、贵阳、海口，中国东北地区的长春、中国西北地区的西安、兰州、乌鲁木齐等16个省会城市的耦合协调度均高于0.5，城市的耦合协调度普遍处于勉强协调状态。综合分析可知，环渤海湾、东南沿海地区发达城市的耦合协调度水平普遍较高，城市各要素的协调性发展普遍较好，中国的西南、西北和东北不发达区域的城市和中部城市的耦合协调度水平普遍较低，中国沿海开放城市的耦合协调度普遍高于内陆城市。中国环渤海湾和东南沿海地区代表了中国的经济发达的城市，该地区城市的耦合协调度的表现普遍较好，是中国的东北、西南和西北地区城市学习的标杆。

（三）耦合协调度的相对指数分析

笔者将解释性指标的指数与城市竞争力指数的比值称之为相对发展指数。解释性指标的耦合协调度能反映二者之间的耦合协调关系，但是不能反映相互间的相对发展程度。为此，表4分析了中国不同区域的相对发展指数。一般情况下，相对发展指数为0.8～1.2代表二者较为同步，低于0.8或高于1.2则表示发展滞后或发展超前。由表5可知，中国285个城市的基础设施、生活环境、当地需求的相对发展指数普遍高于1.2，超前于城市竞争力的发展;而金融服务、科技创新、人力资本、全球联系的相对发展指数普遍较低，说明这些方面滞后于城市竞争力的发展。中国城市的当地需求相对发展指数在1.2附近小幅波动，城市竞争力与当地需求几乎是同步发展的。西北、西南、中部和东北的各项相对指标都远高于其他区域的相对发展水平。中国各区域的城市除金融服务、科技创新、人力资本、全球联系的相对发展指数低于城市竞争力发展指数外，中国西北城市的当地需求、营商环境等相对发展指数均为2～3，远远超前于城市竞争力的发展水平。研究结果发现：第一，在较低的科技创新、人力资本的相对指数分析中，中国的东北、东南、环渤海区域的科技创新、人力资本相对发展指数高于西北、西南、中部城市的相对发展指数。第二，在较低的金融服务、全球联系的相对指数分析中，中国的东南、西南、环渤海区域的金融服务、全球联系相对发展指数高于东北、西北、中部城市的相对发展指数。第三，在较高的基础设施、生活环境、当地需求的相对发展指数分析中，东北、西北、西南、中部城市的基础设施、生活环境和当地需求的相对发展指数远高于东南、环渤海湾地区的相对发展指数。

（四）影响中国城市耦合协调度的因素回归分析

为了进一步检验城市的耦合协调度对城市竞争力的影响，我们使用了OLS回归分析和因素回归分析。首先构建金融服务（金融机构存款、金融机构贷款）、科技创新、生态环境（PM2.5）、社会环境（犯罪率）、当地需求、国际知名度等有代表性指标的耦合协调度，并让这一耦合协调度与其他关键解释性指标一起对城市竞争力进行回归分析，进而比较分析哪些因素对城市竞争力的影响较为显著。

在表5中，回归（1）表示城市竞争力对耦合协调度的单独回归结果显著，其回归系数是1.171。回归（2）-（8）表示在逐步加入当地需求、科技创新、金融机构贷款、犯罪率、金融机构存款、PM2.5、国际知名度等要素指标的条件下，逐步展开城市竞争力对耦合协调度的回归分析。回归（1）-（8）显示城市竞争力对耦合协调度的分布回归结果均是在1%的显著性水平下正相关的，回归结果整体是稳健的，耦合协调度与城市竞争力之间存在显著的正相关关系，其回归系数为0.315。进一步分析城市竞争力对其他解释性指标的回归结果可知，较高的科技创新、当地需求、宽松的金融机构贷款余额、适度低的金融机构存款、良好的社会环境（较低的犯罪率）与城市竞争力之间均是显著性相关的，根据其回归系数的大小可以得知，当地需求对城市竞争力的作用最为显著，高达0.528;金融机构存款和金融机构贷款城市竞争力的回归系数分别为0.469和0.421;城市竞争力对科技创新和犯罪率的回归系数为0.256和0.132;而国际知名度、PM2.5在此回归分析中对城市竞争力的影响不明显。综上所述，耦合协调度、金融服务、科技创新、当地需求与城市竞争力具有较为稳健和强烈的显著性。

为了更加深入研究城市竞争力对耦合协调度和其他解释变量的回归分析效果，笔者选取0.1、0.25、0.5、0.75与0.9这五个代表性分位点开展分位回归分析（见表6）。回归分析结果显示，这五个分位点上的城市竞争力对耦合协调度及其他影响因素的符号方向和显著性水平基本上是一致的，但系数大小与显著性水平表现出不同的变化规律。首先，耦合协调度在较低的分位点上对城市竞争力的贡献较高，中间分位点最低，超过中间分位点之后又提高。其次，科技创新、当地需求、金融机构贷款、金融机构存款对城市竞争力的贡献随着城市竞争力的提高其显著性在逐渐提高，其回归系数也在提高。再次，犯罪率在较低的分位点上对城市竞争力的贡献较高，城市竞争力较低的城市可以通过降低犯罪率、改善社会环境来提升竞争力。

四、结论与启示

本文对285个中国城市的耦合协调度及其对城市竞争力的影响进行了研究分析。研究发现：第一，中国城市的耦合协调度发展不均衡，各城市间的发展差距较大。中国的环渤海和东南沿海地区发达城市的耦合协调度较高，中部、西南、西北和东北的不发达城市的耦合协调度普遍较低。第二，有些城市关键的影响因素很好，但耦合协调度不高，所以导致城市的经济竞争力不高。东北、西北、西南、中部城市具备有诸如基础设施、生活环境和当地需求等能够带动城市发展的良好因素，城市的耦合协调度不高，这些良好的因素并没有强劲拉动城市竞争力的提高。第三，通过回归分析发现，耦合协调度是决定城市竞争力的关键因素。城市竞争力对耦合协调度的回归系数为0.315，耦合协调度每提高0.3，城市竞争力则提高1。第四，进一步分析发现，不同分位点上的耦合协调度与城市竞争力均是显著性相关。耦合协调度在较低的分位点上对城市竞争力的贡献较高（贡献值为0.839），中间分位点最低（贡献值为0.25），超过中间分位点之后又提高（0.305）。耦合协调度、当地需求、科技创新在较低的分位点对城市竞争力具有显著的相关性，而金融服务、社会环境在较高的分位点对城市竞争力具有显著的相关性。

基于对耦合协调度的研究分析，笔者对如何提高城市竞争力有以下几点建议：第一，提高中国城市的耦合协调度，要把提高耦合协调度作为一个重要战略、重要政策去抓。中国城市的全面、健康、协调、发展很重要，中国城市的耦合协调度总体不高，这需要积极实施协调发展、创新发展、绿色发展、开放发展和共享发展，提高城市的耦合协调度，缩减城市间竞争力差异，从而提升中國城市的整体竞争力水平。第二，采取“扬长补短抓关键”的原则，提升中国城市竞争力。目前的金融服务水平、科技创新能力和人力资本潜力等方面是中国城市发展面临的很大瓶颈，未来需要提高城市的耦合协调度，重点就是要在这些方面下功夫、突破这些制约城市进一步发展的瓶颈，增强城市活力，提升城市竞争力。第三，因城施策，采取差异化的城市发展战略。东北、西部、中部等不发达城市可以把生态环境、社会环境、当地需求、基础设施等因素作为提高城市竞争力的重要发力点，东南、环渤海湾等发达城市在需要提升城市生活环境的同时，还需要进一步发挥科技创新、金融服务、全球联系等因素对城市竞争力的提升作用。第四，不同发展阶段的城市应采取不同的政策以促进本城市竞争力的提高。各城市应在在巩固已有优势的同时，着力提升金融服务水平、提高科技创新能力、加强人力资源投入、提升城市基础设施水平、优化人居生活环境，让城市人民过上幸福美满的生活。

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责任编辑：艾 岚

Analysis on the Coupling Coordination Degree of Large and Medium Cities Competitivenessin China

Liu Xiaonan1，Ni Pengfei2

（1. Graduate School，CASS，Beijing 102488，China; 2.National Academy of Economic Strategy，CASS，Beijing 100028，China）

Abstract： Authors select sample data of 285 large and medium-sized cities in China，and establish an indicator system for urban competitiveness，including technological innovation，financial services，infrastructure，human capital，living environment （ecological environment，social environment），global connections，local needs，etc，and conduct regression analysis on coupling coordination degree of urban competitiveness by multiple analysis methods. The results show that the higher the degree of coupling coordination，the higher the city competitiveness ranking; the lower the coupling coordination degree，the lower the city competitiveness ranking，and there are higher correlation between coupling coordination degree and urban competitiveness. The cities with good coordination and good coordination are mainly concentrated in the financial science and technology innovation cities in the developed areas such as the Bohai Sea and the southeast coast. The cities with disordered coupling coordination are mainly in the underdeveloped regions，such as central，southwest，northwest and northeast.

Key words：urban competitiveness，coupling coordination degree，relative index，technological innovation，financial service