沿黄地区城市发展质量评价及辐射力测度

曹文超，王舒然，董德利

（1.中共山东省委党校（山东行政学院）新动能研究院，山东 济南 250014；2.中国农业大学 国际经济与贸易系，北京 100083）

黄河贯穿中国东中西三大区域，横跨九个省区，流经城市众多，城市发展质量参差不齐，区域发展不平衡问题突出。黄河流域生态保护和高质量发展已上升为国家战略，对区域一体化发展提出了更高的要求和挑战。

区域高质量发展是区域内城市相互作用、共同发展的结果，在区域发展的动力格局上，大中城市的作用占主导地位。实现沿黄地区大中城市的高质量发展，发挥辐射带动作用，是促进沿黄地区高质量发展的重要基础。评估城市对沿黄地区发展的贡献度，把握沿黄地区城市发展的优势与不足，为沿黄地区高质量发展提供经验证据，具有重要的理论与现实意义。

一、文献综述

（一）对城市发展质量的阐释和评价

目前，对城市发展质量多从城市化质量角度去理解。国外文献很少直接提及城市化质量，大多强调城市发展的协调性、可持续性、生态性等，实际上与城市化质量的本质与内涵相一致。日本城市学家稻永幸男[1]提出“城市度”概念，主要从产业集聚、经济活跃程度、人口变化等方面解释城市发展，侧重运用经济指标进行衡量；联合国人居中心[2]从生产能力、基础设施、废品处理、健康和教育5个方面进行综合评价，得到城市发展指数，将社会指标也纳入评价体系；国家城调总队福建省城调队课题组[3]将城市发展质量细分为经济发展质量、居民生活质量、社会发展质量、基础设施质量、生态环境质量，建立4个层次31项指标的评价体系，除了经济和社会发展，还关注了生态环境；肖祎平等[4]认为城市化质量的内涵应该包括城市自身发展质量、城市化推进效率、城乡一体化程度和城市可持续发展能力4个方面，最终确定46个基础指标来衡量城市化质量，注重城市发展的协调性和持续性；方创琳和王德利[5]则认为城市化质量是经济城市化质量、社会城市化质量和空间城市化质量的有机统一，从经济、社会、空间三方面提出了由12项具体指标组成的城市化发展质量综合测度的三维指标球及判别标准值，引入城市化发展的空间分异特征。

（二）对城市辐射能力的测度

对于城市辐射能力的研究主要集中在城市辐射力评价和辐射范围测算两个方面。辐射力评价有单一指标评价和综合指标评价两种方式。黄莹和周黎俊[6]通过计算中国三大都市圈核心城市经济首位度、四城市经济指数、相对经济比来比较核心城市的经济辐射能力；郭倩倩和陈永红[7]从经济辐射源、辐射通道以及辐射流三个方面选取指标，运用层次分析法对宁波都市圈经济辐射力进行评价。辐射范围测算运用的模型主要有断裂点模型、引力模型及威尔逊模型等。王海龙[8]运用引力模型计算得出京津冀地区城市圈辐射力范围；陈晓倩等[9]利用威尔逊模型计算得到山东半岛城市群主要城市的辐射影响区域。此外，部分学者综合辐射力评价和辐射范围测算两个方面对城市辐射能力进行多角度衡量，如冯德显等[10]以经济综合实力、产业、企业等方面的辐射力为主要研究指标，运用层次分析法进行了权重赋值，在此基础上运用断裂点模型计算辐射范围；张虹冕和赵今明[11]采用主成分分析法评价安徽省16个地市的辐射带动能力，利用威尔逊模型和断裂点模型，测算并修正合芜蚌试验区的辐射范围。本文将依据城市发展质量综合得分筛选出沿黄地区具有辐射能力的城市，运用威尔逊模型测算城市辐射半径，进而得到城市辐射范围。

（三）讨论

通过以上研究成果可以看出，从多维度对城市化质量进行诠释和评价已在学术界达成普遍共识，但尚未形成统一观点，且对城市化指标体系进行评价所运用的模型也不尽相同，常见的评价模型有层次分析法[12]、德尔菲法[13]、因子分析法[14]、熵值法[15]以及借助数理统计的分析方法[16]等。基于城市化视角对城市发展质量进行评价，能较为客观地反映城市经济、社会、生态发展等“静态”成就，但难以衡量城市发展活力、发展潜力等“动态”表现，具有一定的片面性。因此，本研究从城市发展所需具备的条件出发，着眼于城市活力和未来发展潜力构建城市发展质量评价指标体系。对于城市辐射能力的研究多集中在城市群或同一省份范围内，研究对象的区位在空间上相对集聚，城市间的联系和相互作用表现较为清晰，所解释的问题和现象强调区域的集中性。本研究将测度范围扩展到流域层面，黄河流域的上中下游囊括了中国东中西部的部分城市，城市分布范围较广，城市发展质量迥异，城市间的联系和作用更为复杂。理清城市间的相互关系进而制定出优化策略，对实现沿黄地区城市的高质量发展及大中小城市的协调共赢，发挥核心城市对沿黄地区的带动引领作用具有重要的现实意义。

二、沿黄地区城市发展质量测算

（一）指标体系构建

城市经济发展的动力机制一直是经济学家关注的焦点，现代经济学理论认为，结构转型、贸易开放、技术进步、生态平衡等是经济增长的源泉和动力[17]。城市发展是内外部因素共同影响的结果，因此可以将城市发展的动力分为内部驱动力和外部推动力。城市发展内部驱动力是城市发展变革的核心力量，决定城市发展活力，包括创新、市场化发展、对外开放等方面。构成城市发展外部推动力的要素是城市通过集聚效应集中劳动力、资本、技术、管理等外部资源，并转化为创造财富价值的那部分“原料”，使城市对外部资源具备足够的吸引力，如经济规模较大、产业结构合理、生态环境可持续等。城市具备了吸引外部资源的能力，还需要将吸引到的资源顺利输送到城市内部，因此，搭建资源流通所需的渠道和平台也是城市发展的必要条件。以古登堡和梅耶为代表的交通通讯理论，揭示了交通设施及通讯技术的可达性对城市发展过程中增强集聚效应的重要作用，为保证人流、物流、信息流的顺利流转，城市需要建立完善的交通基础设施和信息基础设施。基于以上分析，本文从城市发展的动力机制出发，着眼于城市活力和未来发展潜力，从城市发展内部动力、对外吸引力、资源流通通道建设三个方面构建包括21个基础指标的城市发展质量评价指标体系（见表1所列）。

表1 城市发展质量综合指标体系

（二）研究区域与数据来源

本文的研究对象为沿黄地区所有地级以上城市。水利部黄河水利委员会已划定黄河的自然流域范围[18]，但因流域的经济影响范围往往大于自然流域范围，本研究参考覃成林和周二黑[19]的做法，根据2018年最新行政区划调整，选取沿黄地区69个城市为研究对象。本文所采用的基础研究数据来自《中国城市统计年鉴2018》、沿黄地区各省份《2019年统计年鉴》、各城市《2018年国民经济和社会发展统计公报》与相关统计局网站等。

（三）研究方法

1.熵值法

熵值法是一种客观赋值方法，依据指标数据离散程度确定指标的相对重要程度，进而为不同指标赋予权重，能够客观反映各指标的效用价值，具体步骤如下：

假设有m个研究对象，每个研究对象有n个评价指标，xij为第i个研究对象第j个指标的数值（i=1，2，……，m；j=1，2，……，n）。

第一步，指标的标准化处理。由于各指标的量纲量级不一致，为消除量纲差异的影响，需对原始数据进行标准化处理。指标分为正向指标和逆向指标，正向指标的标准化处理方法为：

逆向指标的标准化处理方法为：

第二步，计算指标比重pij，计算公式为

第三步，计算信息熵值ej，计算公式为：

第四步，计算指标权重ωj，计算公式为：

其中，dj=1-ej，代表信息效用，该值越大，第j项指标在综合指标中的地位越重要。

第五步，计算综合评价值，计算公式为：

2.聚类分析法

在城市发展质量综合评价得分的基础上，运用系统聚类法对沿黄地区城市等级进行分类，为便于比较分析，将沿黄地区城市划为黄河上游、中游、下游三个区域进行研究。沿黄地区城市发展质量综合得分及各自所属的城市等级，见表2所列。

表2 黄河上中下游城市发展质量综合得分及城市等级划分情况

为更加清晰地展示沿黄地区及上中下游城市体系等级结构，进一步汇总了各区域城市等级数量情况，见表3所列。

表3 沿黄地区分区域各等级城市数量

（四）结果分析

由表2可知，沿黄地区城市发展质量差异极大，西安综合得分最高，达到0.750 7，果洛最低，只有0.034 4，两者相差20倍。综合得分排名前10的城市中，6个分布在下游，3个分布在中游，1个分布在上游，而排名后10的城市全部集中在上游，城市发展质量呈现明显的东强西弱特点。通过聚类分析将沿黄地区城市分为5个等级[20]，一级城市发展质量最高，五级城市最低。一级城市包括西安和郑州，是沿黄地区的主核心城市；济南是二级城市，发挥次核心城市作用；三级城市包括兰州、淄博、洛阳、太原4个城市，为区域副中心城市；四级城市34个，五级城市28个，分别为沿黄地区的骨干城市和一般城市。从整体来看，沿黄地区的二级城市数量过少，仅有济南1个，且三级城市的城市发展水平较二级城市有明显差距，如济南的城市发展水平是排在三级城市首位的兰州的1.59倍，在城市发展变化的动态过程中，容易在二级城市层级上出现断层。分区域来看，黄河上游没有一级、二级城市分布，却集中了沿黄地区71%的五级城市，区域整体发展质量偏低，形成的城市等级金字塔（3）过于扁平，欠发达城市基数过大。发展质量相对较高的兰州带动引领作用有限，导致区域发展缺乏活力，容易在低水平发展状态下停滞不前。黄河中游有1个一级城市，为沿黄地区发展质量最高的城市西安，区域内没有二级城市，区域发展在空间上表现出明显的单核结构特征。此外，太原在沿黄地区所有三级城市中发展质量最低，短期内难以上升为二级城市，因此，黄河中游核心城市一支独大的态势将继续延续。黄河下游没有五级城市，城市发展质量整体较高。区域内既有主核心城市也有次核心城市，城市等级体系较为完善，已形成“双核心”区域发展结构，为区域经济向更高水平发展提供了重要保障。

三、沿黄地区城市辐射力

（一）基于威尔逊模型的城市辐射范围测算

威尔逊模型是测度区域间资源流动范围的模型，多用来分析区域空间相互作用力。区域j与区域k的相互作用强度可以表示为：

其中，Tjk是区域j从区域k吸收到的资源数；K为归一化因子，通常取值为1，Oj和Pk分别是区域j的资源强度和区域k的资源总量。exp(-βrjk)为相互作用核，其中，rjk为区域j与区域k之间的距离；β是衰减因子，反映区域辐射能力的衰减程度，取值越大衰减越快。公式两边同除以Oj，并令则可以将公式简化为：

θ是一个阈值，区域辐射能力受阈值θ的限制，区域规模低于θ则认为该区域不具备辐射能力。将公式两边同时取对数，在θ给定的条件下，得到辐射半径的表达式为：

对于β的取值，王铮等（2002）[21]在研究人口辐射时，将β的计算方式简化为：

式中，T为域元内传递因子的平均个数，本文选取沿黄地区城市总数69个。tmax为具有辐射能力的地区数，一般认为，城市发展质量越高，对外辐射力越强，根据城市发展质量综合得分计算原理，大于综合得分平均值的城市具备辐射能力，因此tmax取值29。D为相互作用域的域元尺度，本研究用69个城市的平均国土面积来表示，经测算，D=22 761。根据公式（10）计算得到β的值为0.014 5。由式（9）可知，影响辐射半径的变量还有阈值θ和区域k的资源总量Pk，在这里，Pk取区域k的城市发展质量综合得分。对于θ的取值，由于具有最低辐射能力城市的发展质量得分为0.193 8，数量级在十分之一，因此将阈值θ设定为0.1。根据公式（9）计算得出的沿黄地区29个具有辐射能力城市的辐射半径，见表4所列。

表4 沿黄地区主要城市辐射半径 单位：km

为更加直观地表现沿黄地区城市辐射范围，运用ArcGIS软件绘制出辐射范围图，如图1所示。

图1 黄河流域主要城市辐射范围

（二）结果分析

沿黄地区具有辐射能力的城市共有29个，其中18个聚集在下游地区，与城市发展质量相一致，沿黄地区城市辐射能力也呈现东强西弱的特点。从空间角度看，从黄河入海口的东营沿黄河向西南延伸到宝鸡，沿线城市的辐射区域交叠相连，基本形成一条环环相扣的辐射轴带，牵引着沿黄地区的发展，此轴带包含黄河上游的绝大部分城市和中游的小部分城市，其他具备辐射能力的城市则零星分布在黄河中下游地区，无法发挥区域集聚效应。核心城市西安、郑州、济南的辐射范围最大，辐射半径分别为139.42km、134.62km、122.52km，3个城市的辐射区域不相连，且城市间辐射边界距离较远，辐射范围基本在城市所属省份辖区内，只能发挥省域引领带动作用，对沿黄地区的全域发展作用有限。

分区域来看，黄河下游除濮阳之外的18个城市均具有辐射能力，城市之间辐射区域交叠，每个城市既是辐射源也是受力点，城市之间联系紧密，相互作用力强，形成以郑州、济南为核心的复杂蛛状辐射网络。以济南为核心的辐射网络重心偏东北，济南东北翼城市包括淄博、德州、滨州、东营，辐射范围较大，辐射网状结构明显；西南翼城市包括泰安、聊城、济宁、菏泽，辐射能力偏弱，城市间联系较弱，辐射结构较松散。沿黄地区河南段的城市辐射呈现较明显的圈层式辐射结构，即以郑州、洛阳两个辐射能力最强的城市为核心层，新乡、鹤壁、焦作3个辐射能力中等的城市为中间层，三门峡、安阳、开封、济源4个辐射能力较弱的城市为边缘层，辐射强度和范围由核心向外围逐层递减。黄河下游城市的辐射作用范围基本形成全区域覆盖，只在濮阳和菏泽的北部、西部存在缺口。濮阳、菏泽地处河南、山东两省交界处，城市发展质量较低，同样位于两省交界处的开封、聊城等城市发展质量也处于较低水平，辐射范围小，对周边地区带动作用有限，这些省际边缘地区由于远离核心城市，在现行行政管理体制框架下发展受到了一定限制。

黄河中游包括陕西、山西两省的20个城市，但具有辐射功能的只有5个城市，其中4个聚集在陕西省境内，辐射范围以西安为中心，东起渭南，西至宝鸡，呈带状铺开。西安在沿黄地区城市中发展质量最高且辐射范围最大，但周边城市发展质量普遍较低，表明西安的辐射带动作用未得到充分发挥，城市等级体系不完整，导致中心城市辐射作用传导渠道不畅，传导过程中有较大程度的效率损失。西安周边具有辐射能力的城市包括杨凌、渭南和宝鸡，渭南、宝鸡的辐射范围较小，均未越过各自的行政边界；杨凌虽然城市规模小，但具有与核心城市距离近、产业发展独具特色、创新能力较强等优势和特点，辐射示范作用明显，辐射半径达到74.3km，辐射范围远远超过自身管辖范围，覆盖到咸阳、宝鸡、西安的部分区域。黄河中游具有辐射功能的城市还有山西的省会太原，辐射半径为83.86km，辐射范围涵盖太原全部及晋中、吕梁、忻州、阳泉的少部分区域，辐射作用触及的城市发展质量不高。太原作为区域增长极，扩散效应和回波效应同时存在，扩散效应还未明显显现。黄河中游城市辐射能力有限，辐射作用波及范围小，大部分城市无法接收中心城市的辐射和带动，区域发展潜力受到限制。

黄河上游包含内蒙古、宁夏、甘肃、青海、四川5个省份的30个城市，其中有6个城市具有辐射能力，分别为兰州、呼和浩特、西宁、银川、鄂尔多斯、天水，分布较为分散。兰州的辐射半径最大，为90.6km，辐射范围包括兰州的全部区域及周边的白银、临夏等5个城市的部分区域。西宁辐射半径为63.56km，辐射区域除了西宁还包括海东、海北、海南的小部分区域。由于海东位于兰州和西宁之间，两个城市对海东均有辐射作用，但辐射强度较小，辐射边界之间还存在一定距离。银川辐射半径60.78km，由于银川与内蒙古接壤，辐射范围除了本省的银川、吴忠、石嘴山，还包括内蒙古鄂尔多斯及阿拉善的小部分区域。兰州、西宁、银川均为省会城市，但由于自身城市发展质量较低，辐射作用在各自所辖范围之外衰减迅速，对周边城市的带动作用不明显。呼和浩特、鄂尔多斯、天水的辐射半径分别为66.32km、47.97km和46.36km，辐射区域均局限在本地区范围内，尤其是鄂尔多斯，由于市域面积大，辐射范围不及总面积的十分之一。黄河上游具有辐射功能的城市发挥了区域增长极的作用，但由于城市发展质量较低，需要提高自身发展水平才能发挥好辐射带动作用。

四、结论及建议

（一）沿黄地区城市发展存在的问题

总体来看，沿黄地区城市发展质量和辐射能力具有显著的东强西弱的特点，区域发展严重失衡。沿黄地区地域辽阔，沿线城市众多，但发展质量参差不齐，辐射能力较强的城市在下游及中游部分区域形成的“辐射带”引领沿黄地区发展，但影响能力有限，全域仅有约五分之一的国土面积处于城市辐射作用覆盖范围内，其余城市则处于辐射盲区。核心城市发展质量和辐射作用明显超过其他城市，但辐射范围基本在城市所属省份辖区内，能够引领全省发展，但对沿黄地区的全域发展作用有限。

分区域来看，黄河上游地区具有辐射能力的城市数量少且分散，以点状分布在各个省区，城市发展质量不高，为正在成长过程中的区域增长极，辐射带动作用有限，辐射范围相互之间没有交集，无法进行区域联动，导致区域发展后劲不足；中游地区资源禀赋过于集中，区域发展不协调问题突出，城市等级出现断层，缺乏次核心城市和区域副中心城市的过渡及骨干城市的有效支撑，核心城市的辐射作用难以进行有效传导，辐射效应受到一定限制；沿黄地区一半以上具有辐射能力的城市集中在下游地区，下游城市发展质量总体较高，城市体系等级结构较为合理，城市之间辐射区域交叠，相互作用力强，已形成双核心蛛状辐射网络。

（二）对策建议

沿黄地区城市发展质量和辐射作用亟待提高，为缓解城市发展质量总体偏低且发展不平衡的困境，本文提出如下建议。

1.进一步加强沿黄地区核心城市建设

沿黄地区核心城市通过产业传导、技术扩散、智力支持、创新示范等方式发挥带动引领作用[22]。一是提高市场化水平，运用市场机制，而不是行政指令性配置引导资本、人才等资源要素向核心城市流动；二是提高城市创新能力，加快构建城市创新体系，发挥创新驱动作用，加速新旧动能转换，提升产业现代化水平；三是推动高水平对外开放，积极主动融入“一带一路”战略，更大范围、更深层次推进对外开放，做大做强开放型经济；四是立足自身实际，深入发掘和释放各自比较优势，增强城市辨识度，巩固提升核心功能。

2.因地制宜制定城市高质量发展策略

黄河上中下游地区城市发展具有各自鲜明的特点，因此，应立足各地现状制定发展策略，避免进行“一刀切”。

（1）对于城市发展质量较高，辐射力较强的下游地区，一是重点强化中心城市与外围城市的分工协作，树立协同意识和整体观念，跳出“行政区经济”思维，建立和完善区域协调合作机制。打破行政壁垒，促进要素自由流通，对土地利用、基础设施建设、产业发展等活动进行区域统筹，避免产业雷同和重复建设等无序竞争，实现城市间优势互补，推动区域协同发展。二是探索省际边缘地区高质量发展新机制。黄河下游发展质量较低的城市均位于鲁豫两省交界处，行政分割导致省际边界区内经济摩擦频繁、省际协调成本高，使得省际边缘区贸易成本居高不下[23]。省际边缘地区发展需破除地方保护主义下的各种制度性障碍，在战略决策、沟通协调、合作运行等方面建立起较为规范的制度框架，以解决实际问题为导向，促进合作共赢。

（2）黄河中游需重点解决区域发展不平衡及城市等级体系不完备的问题，以推动核心城市西安辐射作用的有效发挥。一是在西安周边培育次核心城市，从目前城市发展质量水平来看，渭南和宝鸡具有较大发展潜力，应主动承接核心城市的产业和技术转移，并将核心城市的辐射作用向其余中小城市传导。二是打通辐射效应传导渠道，以区域整体发展为目标，对交通基础设施、信息基础设施等进行整体规划和布局，加强区域性基础设施的共建共享，提高周边城市接收辐射作用的能力，使核心城市辐射带动作用得到有效发挥。

（3）上游地区应重点发掘兰州、西宁、银川、呼和浩特等城市的发展潜力，增强其作为区域增长极的辐射带动能力。一是加强城市发展环境和发展条件的培育。在城市建设中全面贯彻“五大发展理念”，尤其要把绿色发展理念贯穿始终，走可持续发展道路。优先推动对城市发展具有重要支撑作用的基础设施项目建设，加快工业化、城市化进程，为城市高质量发展创造基础优势。二是依托特色产业打造核心竞争力，走特色化发展道路。依托资源禀赋和产业基础，加快优势主导产业集聚，优化完善产业链条，培育壮大优势产业集群，打造若干具有核心竞争力的经济增长点。三是强化中心城市的主导地位，增强与周边城市的互动交流，引导产业、人口和生产要素合理聚集[24]，重点发展战略性新兴产业和现代服务业，逐步将传统制造业向外转移，同时将先进技术、创新成果等向周边地区扩散，发挥辐射带动作用。

注释

（1）产业结构升级水平的测算参照徐敏（2015）的做法，用产业结构层次系数来表示，具体公式为：产业结构层次系数=q1*1+q2*2+q3*3，q1、q2、q3分别为第一、二、三产业产值占总产值比重。徐敏，姜勇：《中国产业结构升级能缩小城乡消费差距吗？》载于《数量经济技术经济研究》，2015年第3期。

（2）公路密度是指每百平方公里土地公路长度。

（3）克里斯塔勒的中心地理论和城市等级划分的理想金字塔模型表明，一个国家或地区应形成如下的城市等级体系：A级城市1个，B级城市2个，C级城市6-12个，D级城市42-54个，E级城市118个。克里斯塔勒：《德国南部中心地原理》，商务印书馆，2010年版。