王骁驹

[提要] 在分析城市性评价已有方法的基础上，从人口、经济、社会、土地等方面选取影响指标，并构建山东省县域城市性评价指标综合体系，利用比较法构建城市性指数及城市性评价模型。以山东省140个县市为研究实证单元，借助ArcGIS和GeoDA软件，采用空间自相关方法，对县域城市性空间格局演化进行定量分析。结果表明：山东省城市性呈现较强的空间自相关性，并且集聚态势不断增强。

关键词：城市性；空间格局演变；县域尺度；山东

中图分类号：K902 文献标识码：A

收录日期：2017年8月25日

1979～2005年，山东省城市用地增长呈明显的加快趋势，城市用地空间结构的分维和稳定性特征具有一定的波动性。从人类居住方式转变、社会文化变迁和转型过程中，传统的“乡村社会”逐渐被现代的“城市社会”所代替。作为城市化、工业化产物的现代城市，也必然呈现出不同于乡村社会的文化特征。

1938年，路易·沃思提出“城市性”的概念，涉及城市人口规模、人口密度、城市人口差异等方面。在国内，由张小林首次提出“城市性”的概念，即为一定地域内城市性质的表现程度，并用城市指数和乡村性指数来衡量城市性及乡村性的强弱，涉及人口、空间、经济、社会多方面要素。从已有的关于城市性评价、空间发展格局等问题来看，采用的研究方法有BP神经网络测定、突变级数法、空间自相关等。

本文以山东省为例，以140个县域区块为单元整体反映山东省城市性空间格局演化。把山东省行政区域看成是城市性与乡村性的统一体，从城乡一体化角度出发，构建完整的城市性综合评价体系，研究城市性在地理空间上的格局演变，分析城市地域发展的规律，为今后山东省城市化道路提供一定的基础研究。

一、评价指数及体系构建

（一）城市性指数的测算。本文运用张小林教授的观点，即每个区域可以看成是城市性和乡村性的统一体，即RI+UI=1，其中RI表示乡村性，UI表示城市性。本文依据张荣天等人对江苏省县域乡村性计算模式来计算山东省城市性UI，为体现出城市特征的表现程度，用城市发展指标值占城市发展指标标准值的比值表示城市性的特征比值：

UI■=■W■R■■ （其中，■W■=1） （1）

R■■=E■■/E■■，若E■■/E■■≤11，E■■/E■■>1（i=1，2，3…n） （2）

式中：UIst表示t年份s区域的城市性指数，Rist表示t年份s区域的城市性的第i个特征比值，Eist表示t年份s区域反映城市性的第i个指标值，Eiot表示t年份s区域反映城市性的第i个指标标准值，Wi表示反映城市性特征比值的权重。

（二）基于县域城市性评价指标的体系构建。本文以山东省140县市作为研究对象。从空间集聚水平、经济增长水平、社会发展水平、基础设施水平等四个方面选择指标，参考余华等人对江苏省县域城市性指标选择的基础上，确定本文选取的指标及其对应城市性特定的内涵。在指标选取时，考虑到数据获取的可能性，同时考虑突出城市指标的城市性及县域指标的综合性，以此选择具有代表性的指标来表征目标层次信息。指标并非相互对应，这样也就更能反映乡村与区域之间个体与整体发展是存在差异的。在具体计算时，采用极值法进行无量纲化处理，使得比值表示的是乡村与城市发展水平之间的比较。这样才能有针对性地提出促进区域城乡统筹发展措施。（表1）

二、数据来源与研究方法

（一）数据来源。本文数据均来源于《山东省统计年鉴》、《山东60年统计资料汇编》，空间分析尺度为山东省140个县（市），县域行政边界数据取自《山东省地图集》中1：1600000政区图，经过扫描后进行矢量化提取。

（二）研究方法

1、特征比值权重的确定。本文采用熵值法对城市性特征比值的权值进行确定，原理为把评价山东省县域城市性中各个待评价单元的信息进行量化与综合后的方法；采用熵权法对各因子赋权，可以简化评价过程。采用熵权法确定各指标权重值，其优点主要是精度更强，客观性更强，能够更好地解释所得到的结果；适应范围广、适应性强。在信息论中，熵表示的是不确定性的量度，若某项特征比值变异程度越大信息熵越小，该指标提供的信息量越大，其权重也越大；反之，该指标的权重也越小。

2、探索性空间数据分析（ESDA）。ESDA技术是利用统计学原理与图像表达相结合对地理空间信息的性质进行分析、鉴别，用以引导确定性模型的结构和解法。ESDA包括全局空间自相关分析和局部自相关分析两部分。全局自相关是对属性在整个区域空间分布特征的描述，用于判断整个研究区域某一要素或现象在空间是否有聚集特性存在，用统计量Global Moran's I表示。局部自相关是衡量每个空间要素或属性在局部的相关性质，用于反映在整个大区域中，一个局部小区域单元上的某种地理现象或某一属性值与相邻局部小区域单元上同一现象或属性值的相关程度，用统计Local Moran's I量表示，可以看作是全局Moran's I的各区域分量，反映各局部单元的空间自相关现象对区域整体空间自相关的影响程度。

全局自相关模型：I=■■w■（x■-■）（x■-■）/S■■■w■ （3）

局域自相关模型：Ii=■■w■（x■-■） （4）

式中：n为样本数；S2为样本的方差；xi和yj是观测值；■是研究對象x的平均值；wij是空间权重，揭示了各单元之间的空间联系。当I>0，表明研究对象之间存在正相关性，此时认为空间上是积聚的、区域化的，即研究对象之间在空间上的取值存在高高或低低相邻的情况；当I<0时，表明研究对象之间存在负相关性，即研究对象之间在空间上的取值存在高低相邻的情况；当I=0时，表明研究对象在空间上是对立随机的、非相关性的。I的绝对值越大，表明空间分布相关性越大。Morans I的显著性检验通常用Z来衡量，Z=[I-E（I）]/■。通过不同时空尺度的城市性空间格局演变与其机理的研究，才能更好地为区域城乡统筹发展政策制定提供更有益的参考与借鉴。endprint

三、山东省城市性空间格局演变分析

（一）山东省城市性整体评价。基于构建的城市性指数UI公式，以山东省为例，选取2001年、2006年和2011年三个代表年份，5年为时间尺度，县域为空间尺度，分析近十几年来山东省城市性空间格局演变的特征，并揭示城市性空间格局演变的内在机理。分别计算山东省县域城市性指数，同时进行描述统计分析，并以偏度和峰度进一步揭示山东省县域城市性的区域差异和极化程度的时序演变。（表2）

基于构建的城市性指数UI公式，计算得到2001年、2006年、2011年三年的山东省140个县域单元的城市性指数UI，通过城市性得分的频率分布来表征山东省进入21世纪初140个县域城市性分布整体的概括性特征。由表2可知，2001～2011年，山东省140个县域单元的城市性均值位于0.781～0.823之间，标准差为0.155～0.200之间，表明县域尺度上山东省城市性均值与标准差的离散程度较大，差异性显著；2001～2011年，标准偏度系数为-2.1402和-2.367，表明频数性分布是负偏态的，均值在峰值的左边，城市性较强的县域单元所占比重略大；2001～2011年，标准峰度系数大致在7.750～9.781之间，表明频数分布较正态分布平坦。这种评价仅具有统计学上的意义，不具有地理空间的意义。

（二）总体空间格局特征分析。为了进一步了解山东省县域城市性的空间分布及其空间演变，对2001年、2006年和2011年三个代表年份的山东省城市性指数做全局Morans I统计检验，结果见表3。（表3）

通过表3可知：2001年、2006年和2011年3个年份Morans I指数介于0.342～0.468之间，全部为正且总体呈上升趋势，Z检验的显著性水平p≤0.05，这表明研究期间山东省城市性指数相似地区在空间上呈现出集聚分布态势。从2001～2011年，随着山东省经济社会的发展和城市化水平的提高，山东省县市的内部差异也不断缩小，呈现集聚分布态势。总体上，山东北部乡村性弱，山东西南部乡村性强的总体空间格局依然存在。

（三）局部空间集聚特征。Tobler地理学第一定律指出：任何事物与别的事物之间都是相关的，但近处的事物比远处的事物的相关性更强。为避免空间自相关的全局掩盖反常的局部或小范围的局部不稳定性，本文主要采用局部空间自相关统计量来探测局部的空间集聚程度。因此，利用GeoDA软件，计算局部Morans I指数描述局部空间异质性特征，本文采用Moran散点图和显著性水平LISA图来表示。

Moran散点图表示数据点在直角坐标系平面上的分布情况，四个象限分别为：第一象限（H-H）表示某一空间单元和周围单元的城市性都较高，该单元和周围单元组成的子区域称为“热点区”；第二象限（L-H）落入这两个象限的空间单元表明存在较强的空间负相关；第三象限（L-L）表示某一空间单元和周围单元城市性都较低，该单元和周围单元组成的子区域称為“冷点区”；第四象限（H-L）表示某一空间单元属性值较高，而周围单元较低。通过图1可知：研究表明，山东省各县域单元分布在第一象限的居多，二四象限相对较少。2001年、2006年、2011年一三象限单元所占比重分别为81.16%、78.26%和76.81%，说明了以县域尺度测算的城市性指数更多呈现正相关，从图中可以看到高值聚集和低值聚集的单元个数仍然处于不断变化的过程当中，二四象限所占比重虽然不大，但数量呈增多趋势，笔者认为政府政策与市场所形成的块状经济等因素密不可分；2006～2011年高值聚集和低值聚集的单元个数趋稳。因此，对于整个山东省县域城市性的集聚分布效应来看，大部分地区与周边地区存在较强的空间相互影响及联系。（图1）

四、结论

本文利用历年山东省市、县统计年鉴，根据张小林的观点，把山东省140个县域看成是城市性和乡村性的统一体即RI+UI=1进行计算。运用探索性空间数据分析（ESDA），通过全局自相关MoranI指数和局部自相关MoranI指数，来揭示2001～2011年以来县域尺度城市性空间格局演变的特征。研究表明：

（一）从全局来看。山东省城市性总体空间格局上，城市性呈现较强的空间自相关性，即城市性指数较低或较高的县域呈现集聚状态，主要以济南市、青岛市等地域和鲁西南表现明显。同时，随着山东经济的块状经济影响，城市性集聚态势总体上不断增强。

（二）从局部来看。山东省县域城市性极少数县域空间单元存在较强的空间负相关，以鲁东南宁津县、庆云县表现最为明显。此外，山东省城市性表现不均衡，鲁西南地区落后于鲁东地区，在考虑区位条件、自然环境等因素的基础上，因地制宜，制定合理措施，加强与鲁东的联系，改变现有的状况。

主要参考文献：

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[5]尹鹏，杨仁树，丁日佳，王文博.基于熵权法的房地产项目建筑质量评价[J].技术经济与管理研究，2013.3.

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