基于熵值法和耦合模型的产城融合评价研究——以F 市为例

张雪梅，陈浩然，胡佳薇

（阜阳师范大学 商学院，安徽 阜阳 236037）

1.引言

党的十八大以来，习近平总书记围绕新型城镇化、城乡一体化、产城融合等方面做了一系列重要论述。我国十九大报告明确指出：“推动新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展，主动参与和推动经济全球化进程，发展更高层次的开放型经济，不断壮大我国经济实力和综合国力”。产业是城市发展的基础，城市是产业发展的载体，产城融合发展有利于实现城市土地集约化，扩大产业空间加速产业集聚，避免盲目城市化带来的空城现象，有利于构建城市产业生态体系，增强产业自我创新能力，有利于城镇化有序推进，促进产城一体化发展。F 市高度重视产城融合高质量发展，认为产城融合有利于促进产业、城市空间整合和生产、生活、生态功能融合，是推动协调发展的重要内容之一。要聚焦产业兴城、工业强市，深入开展产业项目建设年和优良作风建设年活动，在主导产业培育，工业企业龙头培育、园区承载能力提高、城市功能完善、招商引资实效提升、加快项目建设和优良环境打造、严格督查考核讲评等方面持续发力，努力实现F 市的产城融合的高质量持续性发展。

产城融合评价是产城融合问题研究中的重点问题。GAN 等[1]以城市人口-产业系统为基础，运用耦合协调度对城市化-产业一体化水平进行评价，找出影响城市化-产业一体化水平的关键因素。CHENG 等[2]构建了四维层次结构的指标体系，对中国广州南沙工业基地的工业环境进行了研究。LI 等[3]以汕头-潮州-揭阳为例，考察了城市间合作与竞争的问题，探讨了中国城市区域一体化发展的过程。AN 等[4]选择灰色关联分析方法建立了信息与养老产业的融合水平测度模型，提出了从消费者、市场和技术改进以及制度创新等方面加快产业融合发展的政策选择。ZHANG等[5]以环渤海经济中心天津市创新产业园区布局为研究对象，选择了因子分析法和熵权法，提出了综合性的空间布局建议。SU 和JIA[6]构建了城市产业整合能力测度指标体系，并对DEA 方法进行了改进，确定了指标权重，为城市产业再整合提供了依据。

周作江等[7]从产业、城镇、人口三个角度出发，构建了产城融合综合评价指标体系，对所研究地区的产城融合发展程度进行了分析。张新芝等[8]构建了中国省域制造业产业转移系数，采用耦合模型对基于产业转移的工业化和城镇化协调度进行了研究。王霞等[9]构建了更加完善的指标体系，从工业化指标、城镇化指标和分离指标出发，分析了全国56 个国家高新区产城融合度。安静和王荣成[10]运用熵值法、耦合协调度模型对舟山群岛新区和西海岸新区的产业发展与城市功能的发展水平，以及两者之间的协调度进行了测度和分析。于树江等[11]基于协同理论建立产城融合发展分析框架，提出了实现京津冀城市群产城融合发展的有关政策建议。汪洋和景亚萱[12]从基础设施、产业结构、人才吸引和核心城市打造等方面提出了协同发展策略。黄桦等[13]利用层次分析法和专家打分法构建产城融合度评价指标体系，从宏观、中观、微观层面提出了产城融合的实施路径。黄敦平等[14]基于因子分析法综合评价安徽16 个地市的产城融合发展水平，为制定促进安徽产城融合发展政策提供参考。王霞等[15]构建了三维的产城融合评价指标体系，对产城融合水平进行了评价，并提出了针对性的建议。李豫新和张争妍[16]基于城镇化路径视角研究产城融合对城市产业发展的门槛效应。在农业转移人口市民化与产城融合互动的假设下，奚昕和陈学云[17]利用主成分分析法对安徽省的面板数据进行了研究。方雪等[18]采用改进的Topsis 法对长春市国家级开发区进行产城融合评价，提出城市环境质量建设的因素影响最大。

本文以F 市的产城融合发展为研究对象，构建了包含城镇发展、产业支撑和人口发展三个维度的18 个指标的评价体系，基于2004-2018 年F市的统计数据，采用客观的熵值法计算18 个评价指标的权重，然后建立产、城、人的三元耦合模型，计算F 市的产城融合耦合度和耦合协调度。最后根据产城融合的耦合度和耦合协调度结果提出了规划、产业、设施和人才等方面的政策建议。

2.F 市产城融合发展评价

2.1 评价指标体系构建

为了分析F 市的产城融合发展水平，本文运用熵值法计算评价指标权重，构建耦合模型评价F 市产城融合耦合协调发展水平。首先需要构建F 市产城融合评价指标体系。于树江等[11]从产业支撑、城市功能、人文发展情况和生态环境优化4个方面构建了产城融合的评价指标体系。黄敦平等[14]构建了城市发展水平、产业高端化水平和城镇化质量水平3 个方面的12 个评价指标。方雪等[18]构建了基础设施建设、生态环境建设、居民与生活、工业经济发展状况、城市建设5 个方面的评价指标。金东[19]构建了产业发展、城市建设与服务、人的发展3 个方面的评价指标。由于产城融合是产业、城镇和人三个方面的融合协调发展[19,20]，因此,结合F 市发展的实际情况，在遵循全面性、可获取性、代表性、连续性和动态性原则的基础上，从城镇发展、产业支撑、人口发展三个维度构建F 市产城融合发展的评价指标体系，主要包括：

（1）城镇发展。城镇发展主要包括城市基础设施建设与配套建设、公共服务、生态环境等方面。因此采用旅游总收入、基础设施、社会消费品零售总额、城镇化率、人均可支配收入以及环境质量等指标衡量城镇发展水平。

（2）产业支撑。产业支撑主要包括产业发展质量和产业发展规模等方面。因此采用第一、二、三产业的发展GDP，建筑业总值、外资和GDP 等指标衡量产业支撑度。

（3）人口发展。人口发展主要包括就业质量和收入水平等方面。因此采用城镇从业人员、受教育程度、人口数量和粮食数量等指标衡量人口发展水平。

基于以上原则构建了包含城镇发展、产业支撑和人口发展3 个方面的F 市的产城融合发展评价指标体系，具体如下表1 所示。

表1 F 市产城融合发展的评价指标体系

2.2 数据来源

本文以2004-2018 年间F 市发展的统计数据为样本。相关统计数据来源于2005-2019 年F 市的《统计年鉴》以及各县市开发区统计公报、国研网统计数据库网等，缺失数据采用SPSS 回归分析填补。

2.3 研究方法

已有研究中采用了系统发展度模型[11]、因子分析法[14]、关联度分析法[15]、模糊层次评价法[20]等方法对产融发展水平进行了评价，提出了对策建议。基于客观性、可操作性、易实施性原则，借鉴金东[19]的研究方法，本文仅采用熵值法和耦合模型对F 市产城融合发展水平进行评价研究，针对实证结果提出针对性对策建议。

由于主观赋权法受到个人偏好因素影响较大，采用客观的熵值法计算18 个评价指标的权重。熵值越大，指标的离散程度越小，该评价指标的权重就越小[19]。由于产城融合不仅是产业与城市的融合，也是产、城、人的耦合。耦合模型主要评价各子系统之间的相互协同和影响程度[10]，因此，将三元耦合模型引入到F 市的产城融合发展评价中，能够客观反应F 市的产业、城镇和人口发展的相互影响，计算出三个子系统之间的协调水平，找出与理想状态的差距，提出针对性措施。

（1）熵值法。为了消除量纲的影响，需要对指标的原始数据进行标准化处理，其标准化处理计算公式如下：

其中，i表示年份，j表示指标类型，max(xj)和min(xj)分别表示第j个指标的最大值和最小值，xij表示指标原始数据值，Xij表示标准化处理后的指标值。

然后计算第j指标下第i年度指标值的比重Bij和信息冗余度gj：

其中，n为评价指标总数。

（2）耦合模型。在各项评价指标权重的基础上，计算各年度城镇发展、产业支撑和人口发展指标数值uit：

参照有关文献[19,21]，构建包含城镇发展、产业支撑、人口发展的三元耦合模型，如下：

其中，产城融合的耦合值C∈[0,1]，当u1=u2=u3时，u1·u2·u3最大，C=1 表示城镇发展、产业支撑、人口发展之间实现了良性耦合，产城融合达到了相对理想的状态。当u1、u2、u3中某个值较小时，说明对应的城镇发展、产业支撑、人口发展相对滞后。C反应的是子系统之间的耦合作用程度，当各子系统均处于较低发展水平时，会出现耦合度虚高，但系统的整体协调发展水平较低的情况。因此，需要综合计算“产”、“城”、“人”的耦合程度和协调水平。

产城融合的耦合协调度E计算如下：

耦合协调度反应了产城融合协调发展情况，其中α、β、γ分别为三个子系统的协调系数，由于产业和城镇发展都比较重要，而人的发展是产城融合发展的中心，参考相关研究[19,22，23]，设定系数值为：α=0.3，β=0.3，γ=0.4。

2.4 结果与分析

基于熵值法原理，根据F 市的2004-2018 年的统计数据，计算出年份数m=15，信息熵系数k=0.3693，评价指标信息冗余度gj和指标权重aj如下表2 所示。

表2 评价指标信息冗余度和权重

从表2 可以看出，F 市的城镇发展、产业支撑和人口发展三个维度中，分别是国内旅游总收入（权重：0.2987）、合同外资额（权重：0.3459）和城镇从业人员（权重：0.3024）所占的比重较大。其次是城镇消费品零售总额（权重：0.2178）、第三产业产值（权重：0.1820）和家庭户规模（权重：0.2969）。这也充分说明了需要优化产业体系、促进人员就业、拓宽城镇收入渠道、促进合理消费。

在评价指标权重计算的基础上，首先计算各年度城镇发展、产业支撑和人口发展的指标数值u1、u2和u3。然后利用三元耦合模型计算F 市产城融合的耦合度C和耦合协调度E。最后根据已有研究[19]，对F 市产城融合耦合协调度进行等级划分，即代表了F 市的产城融合发展水平。具体如表3 所示。

表3 F 市产城融合指标数值、耦合度和耦合协调度

从表3 可以看出，F 市的城镇发展、产业支撑和人口发展的耦合度比较高，大部分年份都在0.9以上，只有2 年的耦合度低于0.9。从2004 年的耦合度0.7284 到2018 年耦合度0.9886，总体呈上升趋势，说明F 市的城镇发展、产业支撑和人口发展三个维度协同较好。但是，由于2004-2018 年的城镇发展、产业支撑和人口发展的三个子系统的指标数值相对较低，大部分都在0.2 以下，所以F 市的耦合协调度都相对较低，最高是0.4。2004-2009 年F 市的产城融合发展水平处于严重失调状态，2010-2015 年F 市的产城融合发展水平处于中度失调状态，然后是2016 和2017 年的轻度失调，到2018 年濒临失调。这说明了F 市的耦合度反映的是较低水平的耦合，但是整体呈上升趋势，“有城无产”、“有产无城”等产业与就业以及消费人群相脱节的问题得到改善将来会由失调逐渐转为融合。

通过进一步分析表3 中的各年份F 市的城镇发展、产业支撑和人口发展的指标数值与三级指标的原始统计数据，可以得到如下结论：

首先，2004-2015 年F 市的产业支撑指标数值都低于城镇发展指标数值，说明2004-2015 年F市的产业发展是落后于城镇发展的，不足以支撑城市功能发展。从2016 年F 市开始强调统一规划，优化产业结构体系，F 市的产业支撑能力得到了提升。在大部分年份中，F 市的第三产业值都超过了第一和第二产业值，但是并没有龙头企业，需要进一步培育龙头企业，发挥引导带动作用。需要进一步优化产业结构体系，提升产业的支撑能力。

其次，2004-2018 年只有6 年的F 市的人口发展指标数值高于城镇发展指标数值，而且出现了上下波动的情况。说明F 市的人口发展在一定程度上可以支撑F 市的城镇发展，城镇就业人数逐年上升、家庭户规模逐渐扩大、城镇人口人均消费性支出增加。F 市需要进一步提高人员教育水平或通过人才政策引进稳定人才、提高人口自然增长率以及稳定粮食产量，才能保证人口发展对城市建设的推动作用。

最后，2004-2018 年间F 市的城镇发展指标数值总体呈上升趋势，但是也出现了部分年份的上下波动，主要原因是因为环境空气质量的优良率出现了波动。而F 市的基础设施、消费品零售总额等都是逐年上升的。因此，F 市还需要进一步加大城镇基础设施和配套设施建设，完善城市管理和服务水平，在城镇发展的同时注重环境的保护，从而实现健康可持续发展。

3 F 市产城融合发展对策建议

在对F 市城镇发展、产业支撑、人口发展的指标数值，产城融合耦合度和耦合协调度结果分析的基础上，提出如下的F 市产城融合发展的对策建议：

首先，优化产业体系。产城融合发展水平在很大程度上取决于城市的经济产业发展水平。随着产业分工的进一步细化，优化完善包括农业、工业、服务业的产业体系、并实现协同融合发展是提升城市发展的重要途经。F 市一方面要以乡村振兴为契机，培育农业龙头企业，加快农业的科技投入力度，提升农业的科技化水平。另一方面，要大力推动战略性新兴产业的发展和服务业的高质量发展，利用互联网、大数据和区块链等推动产业的融合发展，从而支撑城市发展。

其次，完善人才机制。人口是产业和城市发展不可或缺的基本要素，也是产城融合的基本核心。城市和产业的发展都离不开人才，也是相互促进的作用。城市和产业的发展能够吸引更多的人才，而高素质的从业人员也能促进城市和产业的发展。F 市一方面要完善人才引进和保障机制，吸引更多高端人才，带动城市和高科技产业发展。另一方面，要加大人员的教育和培训力度，实施科技特派员制度，提高人员的受教育程度。

最后，优化城市环境。产业和人才都依托于城市发展，城市在基础设施和配套的文化、教育、卫生设施建设的同时，要注意城市环境的保护。F市一方面要依托长三角一体化发展战略，建设生活服务基础设施，优化公共服务设施配置。另一方面要创造良好的生态环境，以绿色和可持续发展理念为指导，协调好城市发展中各功能要素的作用，发展共享经济、循环经济，实现生活与生态的协同发展。

4 结论

本文以F 市2004-2018 年的统计数据为研究对象，构建了产城融合评价指标体系，利用熵值法和三元耦合模型评价了F 市的产城融合发展水平。研究结果表明：F 市产城融合耦合度较高，但是三个子系统的指标数值较低，是较低水平上的耦合，因此耦合协调度较低。进一步分析发现F市的产业发展落后于城镇发展，人口发展在一定程度上能够支撑城市发展，而环境质量直接决定了城市发展的水平。因此，提出了优化产业体系、培育龙头企业、发挥引导作用，完善人才机制、吸引高科技人才、提高人员教育水平，优化城市环境、加强基础配套设施建设、实现生态协调发展的对策建议。