精明增长理论下的城市群土地功能系统耦合协调度研究——以粤港澳大湾区内地城市群为例

丁晓欣，魏思琦，李睿璞

1吉林建筑大学 经济与管理学院,长春 130118 2深圳职业技术学院 建筑与环境工程学院,广东,深圳 518055

0 引言

在改革开放40年间,我国一直处于城市化、工业化的进程快速发展阶段,城镇数量随着改革的浪潮快速增长，其规模急剧扩张,城市群和城市人口快速聚集.改革开放初期我国城镇率仅为20 %,到2017年城镇率高达至58.52 %.然而，城市化的快速发展使得城市无节制、无计划地扩张,城市的生产、生活功能值快速提高,而代价却是生态功能值大大降低，这一行为严重背离了“精明增长”理论,导致“三生”功能之间关系失调紊乱，城市无法实施可持续发展战略.因此,如何协同生产功能、生活功能和生态功能,如何基于精明增长理论合理分配土地资源,是贯彻和落实可持续发展理念亟待解决的问题.

精明增长理论旨在通过城市的精明增长计划使土地的“三生”功能之间协同发展,促进社会可持续发展的落实[1].粤港澳大湾区内地城市群处在改革开放的浪潮上,在加速城市化进程的过程中忽视了对存量用地的有效利用和深度开发,所以在粤港澳大湾区内地城市群高速发展的阶段,土地资源紧张、环境破坏严重等问题相继出现[2].通过现阶段可持续发展战略的发展需要来判断土地内部“三生”功能的现状,继而根据土地的发展阶段来制定精明增长策略,使精明增长理论在粤港澳大湾区的实施具有现实意义.

1 耦合协调度研究

1.1 研究区域概况

粤港澳大湾区内地城市群(112°47′E～114°4′E,22°61′N～23°09′N)是由广州、深圳、珠海、佛山、中山、东莞、惠州、江门、肇庆共9个城市组成,面积约55 000 km2,2018年常住人口突破7 000万人.粤港澳大湾区是继纽约湾区、旧金山湾区和东京湾区之后的世界第四大湾区[3].粤港澳大桥和广深港高铁的开通使内地和港澳的交通更加便利,赴港澳旅游人数的激增,同样带给粤港澳大湾区内地城市群正向的辐射作用.

1.2 耦合协调度定义

“耦合关系”是指某两个事物之间存在一种相互作用、相互影响的关系. 生产功能、生活功能、生态功能作为土地的“三生”功能,每两者之间都存在着拮抗、协同、兼容的耦合关系[4].土地功能系统耦合协调度就是一种作用于两个或两个以上功能系统之间的相互影响,用于关系评价,反映相互依赖及制约度.

1.3 土地功能的耦合协调度

城市群的土地功能系统较单一城市的土地功能系统相比是复杂的,但归结而言也是具有“生产功能、生活功能、生态功能”的多功能系统[5]，如图1所示.

图1 土地功能系统关系Fig.1 The relationship among land function system

生产功能是一切的基础,承载着一切工农产业以及交通运输服务,同时为人类的基本生存提供保障,也为人类进一步改善生活环境提供经济支持.生产功能影响生活功能和生态功能的发展;生活功能是一切功能活动的最终目标;生态功能是土地固有的一种调节功能,它是另外两种功能发挥效果的保证[6-7].然而，这3种功能的关系是协同、拮抗共存的,任何一种功能效益落后都会阻碍其他功能的发展，进而影响土地的可持续发展利用[8].

2 研究方法

2.1 数据来源

为研究2013年～2018年粤港澳大湾区内地城市群土地“三生”功能的变化情况[9],本文中的GDP总量、人口统计、旅游人次统计等数据来源于粤港澳大湾区城市区各城市统计年鉴和广东各市公报、官网等.由于各市统计年鉴记录数据均为上一年的数据,故分别参考和收集了2014年和2019年各市统计年鉴,其中部分数据是通过统计年鉴中的数据计算而得.

2.2 建立指标体系

基于耦合协调度理论构建粤港澳大湾区内地城市群土地“三生”功能耦合协调度模型[10-11],分析城市群土地生产功能、生活功能和生态功能之间的耦合协调关系,并综合考虑粤港澳大湾区内地城市群土地利用特征,结合科学性、可得性、代表性、客观性等原则,同时参考相关文献[12-15],结合城市发展现状构建了粤港澳大湾区土地多功能评价指标体系.

本文所选取的指标体系经过综合考虑,覆盖了城市土地的生产功能、生活功能与生态功能,并且以生产功能、生活功能和生态功能作为3个不同层面的目标层.土地生产功能的分析评估是通过经济、交通和农业3个因素层,共包含8个指标层进行；生活功能分析评估途径通过建立“人民生活”和“旅游”这两个因素层；生态功能评估也是由两个方面确立,分别为生态因素层和环境因素层,具体包含5个指标层.运用AHP法确定各指标权重,见表1.

2.3 模型建立

2.3.1 对数据进行标准化处理

由于各个指标的内涵和属性存在差异,故先采用极差法将原始数据标准化,即为:

(1)

(2)

其中，式(1)为正向指标;式(2)为负向指标.

2.3.2 构建综合评价模型

(3)

(4)

(5)

式中,F1,F2,F3分别为土地生产功能、生活功能和生态功能的综合发展水平;ai,bj,cp分别代表生产功能、生活功能、生态功能中各指标的权重,表1中均有所体现;xi,yj,zp分别为由式(1)、式(2)计算得出的各功能指标的标准化值;n,m,q则为各指标层中的指标个数,分别为8,8,5.

2.3.3 建立耦合协调度模型

(6)

式中,C代表土地生产功能、生活功能和生态功能的耦合程度.其中，C值越大反映出粤港澳大湾区内地城市群土地各个功能之间的关联程度越高,城市群土地利用向着有序的方向发展;C值越小则意义相反.

T=αF1+βF2+γF3

(7)

式中,T代表土地生产功能、生活功能和生态功能的综合协调指数；α,β,γ分别为“三生”功能的权重,由表(1)中可知：α=0.4,β=0.3,γ=0.3.

(8)

式中,D的含义为粤港澳大湾区内地城市群土地各功能之间的协调程度,D值越高协调程度越融洽,D值越低各功能之间冲突越强烈.根据D值可以将城市的发展分为失调发展阶段和协调发展阶段,各阶段又各自分为5种类型,具体类型由协调程度D的准确值确定,见表2.

表2 协调度等级分类Table 2 Coordination grade classification

3 大湾区城市群精明增长战略研究

以粤港澳大湾区内地城市群的9个城市为基本评价单元,通过综合评价模型计算得到2013年和2018年各城市“生产功能、生活功能、生态功能”的功能值,采取耦合协调度模型分析3种功能的耦合协调度,借助ArcGIS软件分别绘制9个城市在2013年和2018年的土地“三生”功能对比图[16-18]，并分析其在粤港澳大湾区的发展情况,从而为粤港澳大湾区内地城市群精明增长提供思路.

3.1 探究生产功能现状及优化发展思路

2013年～2018年间,粤港澳大湾区内地城市群生产功能在空间区域上呈现了以广州、深圳为核心向外递减的态势，如图2，图3所示.

图2 粤港澳大湾区内地城市群2013年生产功能Fig.2 Production function of mainland urban agglomerations inGuangdong-Hong Kong-Macao greater bay area in 2013

图3 粤港澳大湾区内地城市群2018年生产功能Fig.3 Production function of mainland urban agglomerations inGuangdong-Hong Kong-Macao greater bay area in 2018

由于广州市和深圳市的人均GDP和企业所得税金额在粤港澳大湾区内地城市群中处于遥遥领先的位置,故两市生产功能排名靠前.5年间粤港澳大湾区内地城市群土地生产功能平均值由0.378 8增长到0.381 6,大多数城市的生产功能值均有所提高.广州和深圳充分发挥自己角色定位,辐射周边不断发展,带领粤港澳大湾区内地城市群成为生产功能优势区域.为了提高经济效益,广州市以良好的经济基础吸引了288家世界五百强企业落户.深圳市更是凭借其得天独厚的地理条件、政府政策和优美的环境、便利的交通充分吸引港澳及外资企业落户,从而发展经济.肇庆市作为粤港澳大湾区内地城市群中面积最大的城市经济发展水平却较差,通过分析可以发现,肇庆市位于城市群的西部,全市以中低山和丘陵为主,平原较少,因其复杂的地理形态使得其经济发展在一定程度上受到阻碍,无论是第三产业从业人员构成，还是垦殖率，均与城市群中其他城市相差较大.在研究期间经过各方努力，肇庆市的生产功能值也有所提升,但是与粤港澳大湾区内地城市群中先进城市相比仍有相当大的差距.生产功能值排名较后的中山、惠州、江门、肇庆的内部经济发展格局还需要进一步的均衡优化.

3.2 探究生活功能现状及高值地区优势

根据图4显示,2013年生活功能值比较高的区域集中在中部及东南部,排名前3位的分别是深圳市、广州市和佛山市.深圳市与广州市具有极高的就业密度,2013年深圳市的就业密度为4 545人/km2,是肇庆市就业密度的30倍之多.同时，由于深圳、广州具有优渥的地理位置和气候条件,旅游资源丰富,吸引众多中外游客来此旅游,所以在城市接待过夜旅游者和旅游收入这两项指标中分值很高.

图4 粤港澳大湾区内地城市群2013年生活功能Fig.4 Living function of mainland urban agglomerations inGuangdong-Hong Kong-Macao greater bay area in 2013

2018年，深圳市和广州市的生活功能值依旧以0.643 12和0.578 61的高分值处于领跑位置,如图5所示.同年,广深港高铁和港珠澳大桥的相继开通使得东莞与珠海的旅游人数明显增多.由于广深港高铁通往东莞且港珠澳大桥通往珠海,故珠海市和东莞市的生活功能值在国家建设和广州、深圳生活功能的辐射下提升明显,见表3.

图5 粤港澳大湾区内地城市群2018年生活功能Fig.5 Living function of mainland urban agglomerations inGuangdong-Hong Kong-Macao greater bay area in 2018

表3 港珠澳大桥通车前后粤港澳大湾区内地各城市旅游流总量[19]Table 3 The total tourism flows of cities in the Guangdong-Hong Kong-Macao greater bay area before andafter the Hong Kong -Zhuhai -Macao bridge opened to traffic

广州市成为枢纽城市的首要原因是作为省会城市经济发展水平高、人口密集,另一原因是文化底蕴深厚,有丰富的旅游资源.而江门、肇庆、惠州、中山区域受自然条件的限制较大,社会福利制度不够完善,恩格尔系数相比大湾区其他城市较高.虽然在研究期间旅游人数和旅游收入均有提升,但4个城市共计17 062 000万元的旅游总收入仅占粤港澳大湾区内地城市群共9个城市旅游总收入的21 %,故东部和西部地区仍旧是生活功能相对落后的区域.

3.3 探究生态功能及优化发展策略

生态功能主要是根据“生态”和“环境”两项子功能进行研究,两个子功能又分别以“绿化覆盖面积”、“人均水资源量”、“公园个数”和“环境空气质量达标率”、“污水排放总量”为指标层,从多角度综合分析城市群土地的生态功能值[20].研究期间,总体看粤港澳大湾区内地城市群的生态功能水平呈小幅度上升趋势,生态功能平均值由0.446 7上升至0.467 3.与生产功能和生活功能优势区域相反,2013年，江门、惠州和肇庆分别以0.754 3,0.728 3和0.727 1的高分位列生态功能值的前3位,生态功能在空间上明显呈现两极集聚现象,中部明显落后于东西翼地区,如图6所示.

图6 粤港澳大湾区内地城市群2013年生态功能Fig.6 Ecological function of mainland urban agglomerations inGuangdong-Hong Kong-Macao greater bay area in 2013

生态功能高值区的地势普遍复杂,低山、丘陵、平地相间,平地面积占比较少，未开发林地以及湖泊面积较大.而城市群中部地区工业化程度较高,以环境为代价来促进经济发展的现象层出不穷,故生态功能值低.2012年11月,党的十八大明确提出,建设生态文明是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计,要把生态文明建设放在突出地位.

为落实十八届三中、四中、五中全会加快生态文明建设的精神,广州市政府编制了《广州市生态文明建设规划纲要》.一系列建设纲要推进了粤港澳大湾区内地城市群整体生态功能水平的提高,到2018年,广州、深圳、中山生态功能改善最为明显，如图7所示.

图7 粤港澳大湾区内地城市群2018年生态功能Fig.7 Ecological function of mainland urban agglomerations inGuangdong-Hong Kong-Macao greater bay area in 2018

3.4 基于耦合协调度制定精明增长计划

2013年，广州、深圳、珠海、中山、东莞、佛山、惠州、肇庆、江门的耦合协调度分别为0.684 5,0.718 4,0.621 6,0.549 9,0.564 1,0.595 6,0.624 9,0.450 9,0.560 3,平均值为0.596 7(见图8);2018年分别为0.672 3,0.737 7,0.685 1,0.596 1,0.561 8,0.544 7,0.621 9,0.455 5,0.524 5,平均值为0.6，如图9所示.

图8 粤港澳大湾区内地城市群2013年耦合协调度Fig.8 Coupling coordination degree of inland urbanagglomerationsin the Guangdong-Hong Kong-Macaogreater bay area in 2013

图9 粤港澳大湾区内地城市群2018年耦合协调度Fig.9 Coupling coordination degree of inland urbanagglomerationsin the Guangdong-Hong Kong-Macaogreater bay area in 2018

研究期间粤港澳大湾区内地城市群的耦合协调度没有明显变化,均以初级协调和勉强协调为主[21].深圳市耦合协调度最好,处于中级协调发展阶段;广州、珠海、惠州3个城市处于初级协调发展阶段;中山、东莞、佛山、江门4个城市处于勉强协调的发展阶段;肇庆市虽有提升,但提升幅度很小，仍然处于临近失调的发展阶段.综合分析,土地功能之间的耦合协调度受到地区经济、国家规划以及自然条件等因素的影响.分值前3名的深圳、广州、珠海均处于经济发展水平较高的地区.经济发展的初期产业结构都不尽合理,单纯追求土地的生产效益,注意力全部放在追求经济利益时忽视了生态环境,使得生活功能和生态功能均受到不同程度的影响[22].为贯彻落实可持续发展战略,国家出台了一系列相关政策.一系列发展战略在很大程度上为粤港澳大湾区内地城市群土地功能利用指引了方向，引导经济发展方式的转变带动产业结构的转型,同时改善周边市政环境的建设,使得粤港澳大湾区内地城市群土地功能耦合协调度整体有所提高.同时,也不容忽视自然条件对土地功能耦合协调度的影响.例如，土地生态功能较高的肇庆和江门地区由于地势复杂,丘陵、低山面积占比较大,致使其经济发展受到阻碍,影响到土地的生产功能导致土地耦合协调度不理想.虽然国家规划及政府政策对落后城市有所帮助,但是由于自然条件的差距,它们的生产功能值和生活功能值与高值区仍旧有不小的差距.

4 结语

本文综合考虑经济、社会、生态各方面多个指标的影响,引用耦合协调度作为衡量土地利用是否合理的标杆,依次分析2013年和2018年粤港澳大湾区内地城市群的生产、生活、生态功能,构建了耦合协调度模型,对粤港澳大湾区内地城市群9个城市的耦合协调度进行研究分析,结果表明:

(1) 2013年～2018年这5年间生产功能值、生活功能值和生态功能值均有小幅度提升.总体来看,生态功能值稍高于生产功能值和生活功能值；生产功能值在空间区域上呈现了以广州、深圳为中心向外递减的态势;生活功能高值区集中在港珠澳大桥及广深港高铁沿线;生态功能值则呈现出东西部丘陵、低山地区高，而中部平原地区低的态势.

(2) 2013年和2018年粤港澳大湾区内地城市群9个城市的耦合协调程度没有明显变化,耦合协调度的平均值由0.597小幅增长至0.605.

(3) 粤港澳大湾区内地城市群主要以初级协调发展阶段和勉强协调发展阶段为主.通过对比可以发现，生产功能值和生活功能值较高的区域其生态功能值都比较低,而生态功能高值区其生产功能与生活功能值较低,这是导致粤港澳大湾区内地城市群耦合协调度不高的最主要原因.

本文基于耦合协调度理论构建粤港澳大湾区内地城市群土地“三生”功能耦合协调度模型,引入精明增长理论为城市群的健康平稳发展提供新思路.城市土地规划建设是一项高耗能的活动——耗地、耗能、耗材.基于目前面临的一系列生态问题,为贯彻落实可持续发展战略，需对城市土地提出精明增长计划.根据本文的研究结果,提出针对粤港澳大湾区内地城市群的精明增长理论的目标使大湾区内地城市群的发展在经济、社会和环境3个方面达到平衡,新老城区可以资源共享共同发展,从而使城市处于协调发展之中.对于粤港澳大湾区内地城市群而言,应将土地利用的重点从“增量”转向到“存量”,不以破坏生态环境为代价盲目扩张城市面积，未来要将存量用地深度开发、高效利用作为城市建设的主要途径.