郝艳红， 高卓

1.山西师范大学地理科学学院， 山西 临汾 041000；2.中国人民解放军大学陆军航空兵学院， 北京 101100

在我国城市化进程中，我国国民经济和社会发展进入重要转型期，城市发展走向全面协调化[1].改革开放以来，城市化进程明显，中国城市出现了天翻地覆的变化，城市化率从17.92 %上升至57.35 %，城市常住人口由1.7亿人增加到7.9亿人，城市数量由193个增加到657个[2].随着城市经济的快速发展，城市发展受到的关注度日益提高，城市综合发展成为城市发展的重心.确保经济发展、环境保护和公共服务的和谐统一，是城市发展的必然趋势[3].

国内外学者在城市综合发展的研究中已经作了大量的工作.研究的角度包括城市发展质量、城市协调发展[4]、城市地域结构[5]、城市生态安全[6]、区域差异时空演变[7]、城市生态评价[8]等方面，研究方法主要涉及主成分分析法[9]、基尼系数[10]、变异系数[11]、综合熵[12]、耦合协调模型[13]和动态协调模型[14]，研究尺度从小到大，覆盖全国省、市、县区域，研究范围涉及城市群、经济区以及都市圈.尽管如此，城市综合发展涉及的范围很广，但是目前大多数研究成果主要集中于时间或空间变化的某一方面，尺度多以全国为主，且将城市经济、环境和公共事业结合起来进行研究的成果相对较少.

山西省位于黄土高原东部，煤炭资源丰富，一煤独大的产业结构特征明显，属于典型的资源型省份，城市经济发展与资源开发、城市环境关系密切.本文以山西省11个地级市为评价单元，选取2006年～2016年经济、环境和公共服务数据，基于熵值法、耦合协调模型，对研究区城市发展综合得分进行排名，对经济发展、环境保护和公共服务协调发展进行评价，分析其时空演变规律，为研究区城市发展建设提供参考依据.

1 研究区概况和数据来源

1.1 研究区概况

山西简称“晋”，位于太行山以西，黄土高原东部，国土面积15.63×104km2，辖11个地级市(太原市、大同市、阳泉市、长治市、晋城市、朔州市、晋中市、运城市、忻州市、临汾市和吕梁市)，2017年完成GDP为14 973.5亿元，增速为7.0 %；人均GDP为40 557元；常住人口为3 702.35万人；城镇居民人均可支配收入为29 132元，增速为6.5 %；城市居民人均消费支出为18 404元，增速为8.3 %；农村居民人均可支配收入为10 778元，增速为7.0 %；农村居民人均消费支出为8 424元，增速为4.9 %.

1.2 数据来源

本文涉及的数据主要来源于《山西省统计年鉴》(2007～2017)，部分数据来源于相应年份的《山西省统计公报》和《中国城市统计年鉴》，图件所涉及的行政区边界来源于国家测绘地理信息局基础地理信息中心(http://ngcc.sbsm.gov.cn/) 1∶400万数据.

1.3 研究方法

1.3.1 评价指标权重确定

指标熵值可反映指标提供给决策者信息量的大小，熵值可以客观确定指标的重要程度，被广泛用来确定评价指标权重[15]，熵值法的计算步骤如下：

(1) 构建样本矩阵.

X={xλij}h×m×n1≤λ≤h,1≤i≤m,1≤j≤n

(1)

式中，xλij是第λ年份第i个区域第j项指标的值.

(2)数据标准化处理.对于正向指标：

(2)

对于逆向指标：

(3)

(3)计算熵值.计算第j项指标所占比重Pλij

(4)

计算各指标的熵值ej

(5)

式中，k=1/ln(h×m)；当Pλij=0时，PλijlnPλij=0.

(4) 计算权重.计算各项指标的权重wj

(6)

表1 山西省城市综合发展水平测算指标体系Tab.1 Evaluation index system of urban comprehensive development level in shanxi province

续表1

1.3.2 指数计算

分别计算经济发展、环境保护和公共服务指数.

(7)

(8)

(9)

式中，U1、U2、U3分别代表经济发展指数、环境保护指数和公共服务指数.

1.3.3 耦合协调度模型

(1)耦合度模型.引用物理学的容量耦合概念，建立耦合度模型，表示系统之间相互影响的作用程度[16].

T=aU1+bU2+cU3

(10)

C=3[U1×U2×U3/U1+U2+U3]1/3

(11)

式中,T为发展度，C为耦合度，a、b为待定权重，该研究假定环境保护和公共服务对经济的贡献率相同，故a=0.5，b=0.25，c=0.25.U(1,2,3)为各子系统的评估值，3为子系统个数，C取值为[0,1]，C值越大，二者发展越耦合.

(2)协调性模型.耦合度可以判断系统间相互作用的强弱程度，在耦合度模型的基础上建立协调度模型，从而客观地反映经济发展——环境保护——公共服务之间的协调发展关系[17].

(12)

式中，D为协调性模型(表2).

表2 协调性模型划分标准Tab.2 Coordination model classification criteria

2 结果分析

2.1 “经济—环境—公共服务”耦合协调度空间分析

对2006年～2016年山西省城市耦合协调性进行分析，得出城市耦合协调性空间分布不均衡，分为五个等级，呈现以太原市为中心的半包围结构，太原市耦合协调性最好，忻州市耦合协调性最差.

纵观全省，除太原市、晋中市和长治市耦合协调性属于协调状态，其他城市协调性均较差，处在失调状态行列.太原市在全省处于中心位置，始终发挥着统领全省、协调各市的作用，在各方面发展中处于龙头地位，对其经济发展、环境保护和公共服务进行耦合协调性分析，其发展程度处于中度协调，但发展模式、发展主题都有上升空间.晋中市和长治市耦合协调性仅次于太原市，晋中市与长治市在发展中注重经济、生态与环境三位一体的发展模式，成效相对明显，但依然属于勉强协调，晋中市紧邻太原市，在地理位置上具有得天独厚的优势，长治市在经济和生态发展方面关注度较高.临汾市和朔州市协调性较差，在全省发展中处在中间水平，其经济、环境和生态发展之间的协调程度均有待提高；运城市、大同市、吕梁市和阳泉市作为山西省的南、北、东、西大门，协调性在全省排名落后，与其他城市差距较为明显，但其经济贡献度较高，依然处于工业发展的初级阶段，以牺牲环境为代价，城市弊病接踵而至，因此城市发展必须注重经济发展与环境生态、公共事业等发展的协调，使得所有发展均实现有机统一；忻州市在全省的耦合协调性最差，但D值为0.319，属于轻微失调类型.

图1 山西省地级市耦合协调度模型Fig.1 Coupling coordination model of prefecture-level cities in Shanxi province

2.2 “经济—环境—公共服务”耦合协调度时间分析

2006年～2016年山西省经济发展、环境保护和公共服务之间的协调性在逐步改善，近十年间，山西省耦合协调性虽有变化，但变化趋势不明显，全省协调性发展差异越来越小.2006年耦合协调性为0.252～0.717，2011年耦合协调性为0.362～0.743，2016年耦合协调性为0.307～0.745.太原市耦合协调性一直处于全省首位，十年间，耦合协调性一直属于中度协调状态，2006年～2011年太原市协调性发展速度较快，2011年～2016年协调性发展速度缓慢，但始终处于全省首位；大同市、阳泉市、长治市、晋城市、晋中市、运城市、忻州市、朔州市和吕梁市在这十年间的耦合协调性处于先缓升后微降的状态，临汾市的耦合协调性在十年间略有下降.

2006年太原市属于中度协调，晋中市和临汾市属于勉强协调，长治市、晋城市、运城市、吕梁市和大同市属于轻微失调，忻州市、朔州市和阳泉市属于轻微失调.2011年，太原市属于中度协调，临汾市、长治市和阳泉市属于勉强协调，大同市、朔州市、忻州市、吕梁市、晋中市、晋城市和运城市属于轻微失调.2016年太原市属于中度协调，朔州市、晋中市、长治市、晋城市、运城市和临汾市属于勉强协调，大同市、忻州市、吕梁市和阳泉市属于轻微失调.

图2 2006年～2016年山西省地级市耦合协调度模型Fig.2 Coupling and coordination degree model of prefecture-level cities in Shanxi province in 2006～2016

3 结论与建议

本文以经济、环境和公共服务为研究对象，以地级市为基本单元，分析2006年～2016年山西省城市综合发展耦合协调性的时空演化.结果表明：2006年～2016年山西省经济、环境和公共服务并不均衡，发展速度和贡献值存在差异，从空间上分析，2006年～2016年山西省城市“经济—环境—生态”耦合协调性分为五个等级，呈现以太原市为中心的半包围结构，太原市耦合协调性最好，忻州市耦合协调性最差；从时间上分析，山西省2006年～2016年耦合协调性虽有变化，但变化趋势不明显，全省协调性发展差距越来越小.

鉴于此，为进一步提升山西省经济、环境和公共服务协调性，提出以下对策和建议:加快地区经济发展，并且要兼顾城市环境保护和公共服务，适当对经济发展的薄弱城市加大支持力度.政府应积极响应中部崛起的号召，发挥山西省承东启西的重要位置，加大公共服务建设力度，使之与经济发展、环境发展相协调，并根据城市发展现状因地制宜的提出相应的发展战略.本文以山西省11市作为评价单元，分析尺度较大，导致在城市分析上尚显不足，同时考虑到数据获取的问题，选取指标较少可能导致评价结果并不全面，以经济作为切入点，难以体现公共服务和环境保护的关系，这些都是后续开展工作的重点和方向.