張建清　陳佩　王嵩

摘要在經(jīng)濟新常態(tài)背景下，如何有效地制定政策，引導(dǎo)長江經(jīng)濟帶依托黃金水道實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有極其重要的全局性意義。本文將長江經(jīng)濟帶地級及以上城市的發(fā)展與長江水系的地理特征相結(jié)合，考察長江水系地理特征對于長江經(jīng)濟帶地級及以上城市發(fā)展的促進作用。首先構(gòu)建長江經(jīng)濟帶城市發(fā)展指標(biāo)體系，以2003—2015長江經(jīng)濟帶地級及以上城市面板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用主客觀結(jié)合的方法，評價長江經(jīng)濟帶地級及以上城市經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境，進行綜合實力測算。在評價結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合長江經(jīng)濟帶城市地理分布特征對長江進行緩沖分析，測算長江經(jīng)濟帶城市群的密度曲線及趨勢線，并基于Bass模型，考察長江干流是否對長江經(jīng)濟帶地級及以上城市具有“湖泊效應(yīng)”，長江經(jīng)濟帶地級及以上城市發(fā)展是否具有圈層結(jié)構(gòu)。主要得到以下結(jié)論：①長江上、中、下游發(fā)展水平呈逆向階梯狀；②長江干流對長江經(jīng)濟帶地級及以上城市的城市建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展、社會狀態(tài)、生態(tài)環(huán)境及綜合實力各方面均存在非常明顯的“湖泊效應(yīng)”；③根據(jù)“湖泊效應(yīng)”的強弱，可以將長江經(jīng)濟帶地級及以上城市劃分為環(huán)江區(qū)、離江區(qū)、遠(yuǎn)江區(qū)等三層圈層結(jié)構(gòu)，其發(fā)展水平遞減，離江區(qū)仍有較大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

關(guān)鍵詞綜合評價；“湖泊效應(yīng)”；空間分異；長江經(jīng)濟帶

中圖分類號F062.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1002-2104（2018）07-0065-11DOI：10.12062/cpre.20180112

長江處于我國腹心地帶，是全球內(nèi)河貨運量第一的黃金水道，具有明顯的區(qū)位優(yōu)勢，且交通便利、人才薈萃、城市密集、資源充沛，發(fā)展?jié)摿薮?。長江經(jīng)濟帶占地面積約2.05×108 hm2，超過全國總面積的20%，人口和經(jīng)濟總量均超過全國的40%以上，改革開放以來，逐漸發(fā)展成為我國綜合實力最強、戰(zhàn)略支撐作用最大的區(qū)域之一，是全國除沿海開放地區(qū)以外，經(jīng)濟密度最高的經(jīng)濟地帶。2014年，長江經(jīng)濟帶發(fā)展首次被列入國家重點戰(zhàn)略，《國務(wù)院關(guān)于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出，要舉全國之力將長江經(jīng)濟帶建設(shè)成為具有全球影響力的內(nèi)河經(jīng)濟帶、東中西互動合作的協(xié)調(diào)發(fā)展帶、沿海沿江沿邊全面推進的對內(nèi)對外開放帶和生態(tài)文明建設(shè)的先行示范帶。2016年9月，《長江經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃綱要》正式印發(fā)，從大力保護長江生態(tài)環(huán)境、創(chuàng)新區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展體制機制等方面描繪了長江經(jīng)濟帶發(fā)展的宏偉藍(lán)圖，長江經(jīng)濟帶的戰(zhàn)略地位達(dá)到了前所未有的高度。但是，在長江經(jīng)濟帶高速發(fā)展的同時仍面臨著諸多問題，如生態(tài)環(huán)境嚴(yán)峻[1]、水道存在瓶頸制約[2]、區(qū)域發(fā)展不平衡[3-4]、產(chǎn)業(yè)梯度轉(zhuǎn)移特征不明顯[5]及區(qū)域合作機制尚不健全[6]等等。因此，如何將長江經(jīng)濟帶城市的發(fā)展與長江的流域型地理特征結(jié)合起來，對于因地制宜破解上述問題具有重要的理論意義。

1文獻(xiàn)綜述

從世界經(jīng)濟發(fā)展歷程來看，流域經(jīng)濟往往是國家經(jīng)濟的命脈。國外學(xué)者對于流域經(jīng)濟的研究主要集中于區(qū)域經(jīng)濟、經(jīng)濟地理方面，如Tundisi J G、 Tundisi T M討論了生態(tài)水文學(xué)、水資源管理實踐和流域經(jīng)濟的整合，通過引入巴西的三個案例研究，說明該整合如何實現(xiàn)，并分析了其對生態(tài)和經(jīng)濟的貢獻(xiàn)[7]。國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)對長江、黃河、珠江等流域的城市發(fā)展情況展開了大量研究，其中以對長江城市群的研究最多也最為深入。目前國內(nèi)學(xué)者對長江經(jīng)濟帶城市發(fā)展程度的研究主要分為以下兩種：一是對長江經(jīng)濟帶城市的某一方面發(fā)展水平進行評價，如孟德友等[8]運用其構(gòu)建的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平評價指標(biāo)體系對長三角地區(qū)各縣市1992、1998、2004和2010年的經(jīng)濟發(fā)展水平進行評價與比較，并基于馬爾可夫鏈法和空間關(guān)聯(lián)分析，探討長三角經(jīng)濟發(fā)展格局演變特征；楊晴青等[9]構(gòu)建涵蓋生態(tài)、居住、公共服務(wù)、休閑以及經(jīng)濟發(fā)展等五維的環(huán)境競爭力指標(biāo)體系，評估長江中游城市群城市人居環(huán)境競爭力，并探究其空間分異特征；宋建波等[10]構(gòu)建三級評價指標(biāo)體系，運用主客觀相結(jié)合的方法確定指標(biāo)權(quán)重，以長江三角洲城市群16個城市為研究對象，測算其城市化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平。二是構(gòu)建了比較綜合的指標(biāo)體系評價城市綜合競爭力，如石憶邵等[11]構(gòu)建包含七個維度33個原始指標(biāo)的城市綜合競爭力評價體系，評價了長江三角洲地區(qū)15個地級以上城市綜合競爭力；馬靜[12]以經(jīng)濟、社會、生態(tài)三個子系統(tǒng)集成綜合系統(tǒng)，運用2006—2013年城市發(fā)展質(zhì)量數(shù)據(jù)，分析長江中游城市群31個地級市發(fā)展差異。然而絕大多數(shù)學(xué)者對于長江經(jīng)濟帶城市的評價對象集中于省會城市、核心城市或特定區(qū)域，將長江經(jīng)濟帶所有地級及以上城市都納入評價范圍的研究較少。盧麗文等[13]構(gòu)建了集城市經(jīng)濟增長、社會效益、資源節(jié)約、環(huán)境保護為一體的綠色效率體系，并結(jié)合DEA法，對長江經(jīng)濟帶108個地級及以上城市的綠色效率進行監(jiān)測。但是以上研究只針對長江經(jīng)濟帶城市本身發(fā)展，并沒有將城市和長江水系獨特的地理特征相結(jié)合進行研究。

“湖泊效應(yīng)”的研究始于Ellicott[14]。“湖泊效應(yīng)”可以實現(xiàn)將水系及其周圍城市有機結(jié)合起來進行研究的目的。由于水陸的熱力差異，湖泊與其附近地區(qū)形成了湖陸風(fēng)環(huán)流，熱量和水分就會在水陸之間產(chǎn)生交換，湖泊對附近地區(qū)氣候的這種良性調(diào)節(jié)作用稱“湖泊效應(yīng)”，并且“湖泊效應(yīng)”隨著離湖岸距離的增加而減弱[15]。近年來有學(xué)者將“湖泊效應(yīng)”和城市聯(lián)系起來，基于“湖泊效應(yīng)”探究水域?qū)χ車鷧^(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展及工業(yè)化和城市化的促進效果，如劉耀彬等[16]引入Bass模型，并借助GIS空間分析技術(shù)與社會經(jīng)濟回歸分析方法對鄱陽湖周圍城市進行了區(qū)域劃分，發(fā)現(xiàn)鄱陽湖周圍城市發(fā)展呈現(xiàn)圈層結(jié)構(gòu)，并且基本符合“湖泊效應(yīng)”現(xiàn)象；狄乾斌等[17]運用類似方法探究環(huán)渤海地區(qū)的“湖泊效應(yīng)”，結(jié)果表明環(huán)渤海城市經(jīng)濟社會發(fā)展水平整體表現(xiàn)出倒“U”型的結(jié)構(gòu)特征；孫才志等[18]運用GIS與1st Opt軟件，結(jié)合2001—2012年人口與經(jīng)濟的面板數(shù)據(jù)，對遼寧省6個沿海城市的海岸帶陸地范圍進行了測度，結(jié)果表明經(jīng)濟較發(fā)達(dá)地區(qū)的海岸帶范圍也較廣。以上研究表明，“湖泊效應(yīng)”可以將湖泊周邊城市發(fā)展與湖泊獨特地理位置結(jié)合的優(yōu)勢不僅適用于湖泊地區(qū)，也可以較好地適用于對象類似湖泊的研究。

基于“湖泊效應(yīng)”對流域經(jīng)濟研究廣泛的適用性及長江的典型流域特征，本文將長江干流看作一個大的“湖”，通過“湖泊效應(yīng)”將長江經(jīng)濟帶地級及以上城市的發(fā)展與長江水系的地理特征相結(jié)合，考察長江水系地理特征與長江經(jīng)濟帶地級及以上城市發(fā)展的相互關(guān)系。首先構(gòu)建長江經(jīng)濟帶指標(biāo)體系，以長江經(jīng)濟帶108個地級及以上城市為研究對象，運用其2003—2015年間面板數(shù)據(jù)，采用主客觀結(jié)合的方法，評價其經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境情況，并對其進行綜合實力測算。結(jié)合測算結(jié)果，疊置長江經(jīng)濟帶九省二市的底圖對長江干流進行緩沖分析，測算長江經(jīng)濟帶城市的密度曲線及趨勢線，在Bass模型的基礎(chǔ)上，檢驗長江干流是否對長江經(jīng)濟帶地級及以上城市具有“湖泊效應(yīng)”，長江經(jīng)濟帶地級及以上城市發(fā)展是否具有圈層結(jié)構(gòu)，為決策者提供相關(guān)理論基礎(chǔ)和政策建議。

2模型與數(shù)據(jù)

2.1評價模型

綜合考慮數(shù)據(jù)的可獲得性、科學(xué)性及全面性，并參考相關(guān)研究文獻(xiàn)[12-13]，本文構(gòu)建了三級指標(biāo)評價體系，決策層指標(biāo)包括經(jīng)濟發(fā)展、社會狀態(tài)及生態(tài)環(huán)境。并采用主觀評價法（層析分析法）[19-20]、客觀評價法（改進的CRITIC法）[21-22]及主客觀結(jié)合的方法（D-S證據(jù)理論法）[23-24]來進行各指標(biāo)權(quán)重的測算。具體指標(biāo)及權(quán)重如表1所示。

D-S證據(jù)理論法能夠克服傳統(tǒng)評價方法主觀因素過重或客觀計算指標(biāo)有失偏頗的缺點。運用D-S證據(jù)理論法所確定的權(quán)重分別計算出各地級市經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境評分，將所得評分結(jié)果再次進行標(biāo)準(zhǔn)化后，按照1∶1∶1的比例計算出綜合實力評分。

2.2“湖泊效應(yīng)”模型

Bass模型是由美國學(xué)者Frank Bass提出，最初用于預(yù)測耐用消費品銷售情況的模型[25]。Bass模型建模思想基本符合“湖泊效應(yīng)”假設(shè)與城市空間結(jié)構(gòu)模型的擴散原理[16]。被劉耀彬等[16]、狄乾斌等[17]、孫才志等[18]多位學(xué)者應(yīng)用于“湖泊效應(yīng)”的考察。Bass模型基本表達(dá)式為：

f（r）=[1-F（r）][p+qF（r）]（1）

其中，F(xiàn)（r）=∫r0f（r）dr，表示“湖泊效應(yīng)”在r處的潛在影響力度。p表示湖泊對城市的影響力，q表示環(huán)湖城市對城市的影響力。r較小時，湖泊對城市的影響力遠(yuǎn)大于環(huán)湖城市對城市的影響力，即pq；隨著r增加，湖泊對城市的影響力q逐漸減弱，而環(huán)湖城市對城市影響力p逐漸增強，r增加到一定程度，環(huán)湖城市對城市的影響力p將大于湖泊對城市的影響力q。

根據(jù)F（0）=0，求得：

F（r）=1-e-（p+q）r1+qpe-（p+q）r（2）

則“湖泊效應(yīng)”實際影響力度

G（r）=1-F（r）=p+qp×e-（p+q）r1+ qpe-（p+q）r（3）

對G（r）依次求一階導(dǎo)、二階導(dǎo)可得：

G′（r）=-（p+q）2p×e-（p+q）r[1+qpe-（p+q）r]2 （4）

G″（r）=-（p+q）3p×e-（p+q）r（1+qpe-（p+q）r）3×（qpe-（p+q）r-1） （5）

當(dāng)r較小時，由于00即湖泊對城市的影響力度隨著距離r的增大，G（r）先遞減，遞減幅度逐漸減小，當(dāng)r增加到使得G′（r）>0時，G（r）開始遞增。

當(dāng)r增加到足夠大時，由于p不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于q，甚至小于等于q，則G′（r）<0，G″（r）≤0時，G（r）單調(diào)遞減。即“湖泊效應(yīng)”的實際影響力度隨著距離r的增大呈現(xiàn)出先遞減，隨后遞增，最后單調(diào)遞減的趨勢。

2.3“湖泊效應(yīng)”緩沖分析法

緩沖區(qū)是設(shè)定特定的距離，在點、線、面實體的周圍建立具有一定范圍的多邊形。緩沖分析是將緩沖區(qū)與研究圖層疊置，從而實現(xiàn)空間信息分析的一種方法[26]。本文以長江干流面狀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)生成正緩沖區(qū)與長江經(jīng)濟帶城市群疊加分析，探究長江經(jīng)濟帶城市群的經(jīng)濟、社會、生態(tài)及綜合實力發(fā)展是否具有“湖泊效應(yīng)”。

具體步驟如下：在ArcGIS中加載長江經(jīng)濟帶九省二市底圖，并以長江面狀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以1 km為緩沖遞增單位，進行435次緩沖，直至所研究城市全覆蓋；以行政駐點是否在緩沖區(qū)內(nèi)為依據(jù)，統(tǒng)計各個緩沖區(qū)中所覆蓋的城市；計算各個緩沖區(qū)面積；根據(jù)緩沖區(qū)面積及所覆蓋城市，計算城市密度，并結(jié)合經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境及綜合實力評分計算相關(guān)密度；根據(jù)所計算的密度，分別繪制密度曲線，并進行非線性擬合，得到密度曲線的三階趨勢線。

2.4數(shù)據(jù)來源

面板數(shù)據(jù)來源。本文采用主客觀結(jié)合的方法構(gòu)建指標(biāo)體系對長江經(jīng)濟帶所覆蓋的地級及以上城市從經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況和生態(tài)環(huán)境三個方面進行一個較全面的評估。數(shù)據(jù)主要來源于2004—2016《中國城市統(tǒng)計年鑒》及相關(guān)各省市統(tǒng)計年鑒與公報，由于畢節(jié)和銅仁市2012年才有相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，因此不納入本文考察范圍。數(shù)據(jù)空缺處運用了插值法或指數(shù)平滑法補全。由于所選取的指標(biāo)具有不同的數(shù)量級和量綱，并且正負(fù)向指標(biāo)兼存，故采用區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)化的方法進行無量綱處理。

空間數(shù)據(jù)來源。本文空間地理數(shù)據(jù)主要來源于中國國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)400萬數(shù)據(jù)庫，在ArcGIS10.2軟件中提取長江經(jīng)濟帶城市行政駐點、線狀市界、面狀市界、線狀省界及面狀長江等圖層信息。

3結(jié)果與分析

3.1發(fā)展水平評價

將2003—2015長江經(jīng)濟帶地級及以上城市的面板數(shù)據(jù)代入所計算出來的各項指標(biāo)權(quán)重可計算出各城市的經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境及綜合實力評分。

經(jīng)濟發(fā)展評分前10的城市分別為：上海、南京、杭州、貴陽、蘇州、無錫、張家界、武漢、麗江、成都，除張家界、麗江兩個典型旅游型城市外，其他都是省會城市或江浙發(fā)達(dá)城市。社會狀況評分前10的城市分別為：南京、武漢、杭州、昆明、上海、蘇州、長沙、無錫、成都、合肥，與經(jīng)濟發(fā)展水平趨同，且都是省會城市或江浙發(fā)達(dá)城市。生態(tài)環(huán)境評分前10的城市分別為十堰、景德鎮(zhèn)、遵義、鷹潭、衢州、昆明、隨州、宜昌、湖州、麗江，分布非常分散，省會城市和江浙發(fā)達(dá)城市并沒有占據(jù)主導(dǎo)地位，且城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)與其經(jīng)濟發(fā)展和社會狀況水平并不一致。比如十堰經(jīng)濟發(fā)展評分在108個地級市中排序54，社會狀況評分排序28，但是生態(tài)環(huán)境評分排序為第1；上海市則相反，經(jīng)濟發(fā)展評分排序1，社會狀況評分排序5，生態(tài)環(huán)境評分排序僅為第108位，顯然上海的社會經(jīng)濟運行對生態(tài)環(huán)境造成的壓力過大。綜合實力評分前10的城市分別為：南京、杭州、昆明、長沙、合肥、蘇州、武漢、無錫、貴陽、成都，也都是省會城市或江浙發(fā)達(dá)城市，上海綜合實力評分受生態(tài)環(huán)境評分影響較大，故僅為第15位。綜合來看，評分結(jié)果與實際情況吻合度較高，可初步推斷出本文構(gòu)建的指標(biāo)體系比較科學(xué)合理。

將長江經(jīng)濟帶地級及以上城市按照所屬上、中、下游進行分類，并分別計算其歷年各項評分，所得結(jié)果如圖1所示。

從圖1中可以看到，總體而言，長江上中下游發(fā)展水平呈逆向階梯狀，長江下游城市發(fā)展水平高于中游城市，中游城市發(fā)展水平高于上游城市。在2003—2015年間，隨著時間的變遷，長江上、中、下游城市經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境及綜合實力水平均在穩(wěn)步提升。在經(jīng)濟發(fā)展方面，長江上游城市和長江中游城市呈現(xiàn)出膠著狀態(tài)，一方面長江中游城市經(jīng)濟基礎(chǔ)更好，另一方面下游城市在國家傾斜式的政策下經(jīng)濟增長速度更快，本文所構(gòu)建的指標(biāo)體系既考慮了經(jīng)濟存量，又考慮了經(jīng)濟增量，所以長江中游城市和長江上游城市的評分出現(xiàn)了交替上升的情況。在生態(tài)環(huán)境方面，長江下游城市生態(tài)環(huán)境的建設(shè)提升速度較慢，近年已經(jīng)被長江中游城市趕超，并且還有被長江上游城市超越的趨勢。一方面，預(yù)示著長江下游城市應(yīng)該更加重視生態(tài)環(huán)境建設(shè)，另一方面，說明長江下游城市由于人口密度、工業(yè)發(fā)展等等原因，出現(xiàn)了生態(tài)負(fù)荷過重的現(xiàn)象。目前，長江經(jīng)濟帶中發(fā)展較好的城市主要為長江下游城市及各省會城市，而長江中游與長江下游之間的城市發(fā)展較為滯后，這些城市作為長江中游和下游之間的鏈接帶，并沒有依托長江中游和下游大中型城市的力量發(fā)展起來，且在長江中游和下游大中型城市之間沒有發(fā)揮好橋梁作用，因此可以合理引導(dǎo)長江下游城市部分產(chǎn)業(yè)向這部分城市轉(zhuǎn)移，從而帶動其發(fā)展并減輕下游城市負(fù)擔(dān)。同時我們也可以發(fā)現(xiàn)，單純地從上、中、下游分析城市的發(fā)展水平或者具體分析每個城市的發(fā)展水平都不能有效地與城市的地理位置和與長江流域的地理特征結(jié)合起來，因而本文進一步通過“湖泊效應(yīng)”來說明長江經(jīng)濟帶地級以上城市發(fā)展與長江流域的內(nèi)在聯(lián)系。

3.2長江經(jīng)濟帶“湖泊效應(yīng)”的驗證

將每次增加的城市個數(shù)除以增加的緩沖面積可以計算出城市密度，將每次增加的城市分?jǐn)?shù)加總除以增加的緩沖面積分別計算出經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境及綜合實力密度。根據(jù)所計算的密度繪制相關(guān)密度曲線，并生成對應(yīng)的趨勢線，如圖2所示。

綜合來看，五種密度曲線形狀及變化趨勢都較為相似。趨勢線都呈現(xiàn)出先下降后上升、最終再下降的態(tài)勢，與Bass模型的推導(dǎo)結(jié)果吻合。即長江干流對長江經(jīng)濟帶地級及以上城市的城市建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展、社會狀態(tài)、生態(tài)環(huán)境及綜合實力各方面均具有非常明顯的“湖泊效應(yīng)”作用效果。從Bass模型基本理論出發(fā)，可知城市隨著距離長江的距離r的增大，發(fā)展程度先呈現(xiàn)下降趨勢；隨著距長江距離r的繼續(xù)增大，發(fā)展程度又會出現(xiàn)一個上升段；隨著距長江的距離r的進一步增大，發(fā)展程度再度呈現(xiàn)下降趨勢。從實際密度曲線及趨勢線來看，上升段也確實存在，但是上升幅度并不是特別顯著，因此位于上升段的這些城市仍有較大的發(fā)展?jié)摿ι形赐诰?。目前我國大部分地級市的?guī)模尚未達(dá)到最優(yōu)規(guī)模[27]，可以考慮擴大這部分城市的規(guī)模，推動其人口聚集及制造業(yè)發(fā)展，建設(shè)出具有引領(lǐng)作用的大都市。長江干流的“湖泊效應(yīng)”作用效果顯著凸顯了因地制宜在城市統(tǒng)籌規(guī)劃發(fā)展中的重要性，政策制定者在謀劃長江經(jīng)濟帶地級及以上城市發(fā)展時應(yīng)考慮到具體城市與長江干流地理位置的遠(yuǎn)近，順應(yīng)Bass模型曲線的規(guī)律，重點發(fā)展處于曲線上升段的城市，從而更合理地分配資源，以期在城市建設(shè)方面達(dá)到事半功倍的效果。

將密度曲線進行非線性擬合求出密度曲線的趨勢線如表2所示。

從表2中可以看到，五種密度曲線趨勢線的可決系數(shù)均在0.7左右，即擬合程度均較好。對城市密度曲線趨勢線求一階導(dǎo)并求解得到：x1=41.95，x2=91.38，即趨勢線的極值出現(xiàn)在緩沖區(qū)涵蓋的第42個城市和第91個城市，其對應(yīng)的緩沖層分別為r1=113 km，r2=267 km；

經(jīng)濟發(fā)展密度曲線趨勢線的一階導(dǎo)方程無有理數(shù)解，即密度曲線趨勢線無法確定有實際意義的極值點；社會狀況密度曲線趨勢線所確定的極值點為：x1=35.93，x2=97.40，即趨勢線的極值出現(xiàn)在緩沖區(qū)涵蓋的第36個城市和第97個城市，其對應(yīng)的緩沖層分別為r1=82 km，r2=283 km；生態(tài)環(huán)境密度曲線趨勢線一階導(dǎo)方程的解為：x1=43.69，x2=89.64，即趨勢線的極值出現(xiàn)在緩沖區(qū)涵蓋的第44個城市和第90個城市，其對應(yīng)的緩沖層分別為r1=117 km，r2=263 km；綜合實力密度曲線趨勢線一階導(dǎo)方程無有理數(shù)解，其無法確定有實際意義的極值點。

根據(jù)所求極值點，可以對長江經(jīng)濟帶地級及以上城市進行圈層劃分。參照劉耀彬等[15]及狄乾斌等[16]相關(guān)研究，本文最終選取城市密度曲線趨勢線所確定的極值作為圈層結(jié)構(gòu)的分界點，將長江經(jīng)濟帶地級及以上城市按照離長江的距離由近到遠(yuǎn)以緩沖半徑113 km及267 km為界劃分為環(huán)江區(qū)、離江區(qū)及遠(yuǎn)江區(qū)等三個圈層，其中環(huán)江區(qū)包含42個地級及以上城市，離江區(qū)包含49個地級及以上城市，遠(yuǎn)江區(qū)包含17個地級及以上城市。

3.3圈層結(jié)構(gòu)

為了進一步直觀地考察長江經(jīng)濟帶地級及以上城市的圈層結(jié)構(gòu)特征，將本文所研究的108個地級及以上城市按照其所在圈層及省份進行分類，并分別計算出各個圈層內(nèi)各個省份所涵蓋城市的經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境及綜合實力平均評分（見表3），且參照倒金字塔結(jié)構(gòu)以3∶2∶1的比例將長江經(jīng)濟帶地級及以上城市分別從經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境及綜合實力四個方面分為次、良、優(yōu)三類，各個圈層內(nèi)各類城市數(shù)量統(tǒng)計結(jié)果見表4。

由表3中可以看到，環(huán)江區(qū)內(nèi)包含上海、武漢、重慶三個超大型城市，這三個城市也是長江經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃中特意強調(diào)要發(fā)揮其帶動作用的三個城市，且環(huán)江區(qū)內(nèi)還涵蓋了諸多長江下游發(fā)達(dá)城市及合肥等省會城市，環(huán)江區(qū)的整體發(fā)展水平在長江經(jīng)濟帶城市中較為突出。離江區(qū)內(nèi)涵蓋了較多長江下游發(fā)達(dá)城市及長沙、南昌、成都、昆明等省會城市，整體發(fā)展水平雖不如環(huán)江區(qū)，但緊緊跟隨環(huán)江區(qū)城市的步伐。遠(yuǎn)江區(qū)內(nèi)城市較少，整體而言各方面的發(fā)展稍顯滯后。

從具體省份來看，江蘇、湖北大部分城市集中在環(huán)江區(qū)，浙江、江西、貴州、云南大部分城市集中在離江區(qū)，安徽、四川所屬城市在環(huán)江區(qū)與離江區(qū)之間分布較均勻，湖南所屬城市在離江區(qū)與遠(yuǎn)江區(qū)之間分布較均勻。從各個圈層內(nèi)省份平均評分來看，并不完全遵從環(huán)江區(qū)高于離江區(qū)高于遠(yuǎn)江區(qū)的規(guī)律。在經(jīng)濟發(fā)展方面，江蘇、安徽、江西、湖北及云南在環(huán)江區(qū)平均評分最高，浙江及湖南在離江區(qū)平均評分最高，四川及貴州在遠(yuǎn)江區(qū)平均評分最高；在社會狀況方面，江蘇、浙江、安徽、江西及湖北在環(huán)江區(qū)平均評分最高，湖南、貴州及云南在離江區(qū)平均評分最高，四川在遠(yuǎn)江區(qū)平均評分最高；在生態(tài)環(huán)境方面，安徽、江西、湖南在環(huán)江區(qū)平均評分最高，江蘇、浙江、湖北、貴州在離江區(qū)平均評分最高，四川、云南在遠(yuǎn)江區(qū)平均評分最高；在綜合實力方面，江蘇、安徽及江西在環(huán)江區(qū)平均評分最高，浙江、湖北、湖南、貴州及云南在離江區(qū)平均評分最高，四川在遠(yuǎn)江區(qū)平均評分最高。綜合來看，四川、貴州及云南發(fā)展現(xiàn)狀比較違背“湖泊效應(yīng)”揭示的規(guī)律。在謝守紅等[28]對中國30個省級行政區(qū)域的城鎮(zhèn)化質(zhì)量評價中，四川位于第25位，貴州位于第26位，云南位于第20位，均處于全國落后水平，因此可知違背自然規(guī)律進行城市建設(shè)難以取得成果。所以在進行城市建設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃中，“湖泊效應(yīng)”所劃分的圈層結(jié)構(gòu)是必須要考慮的因素之一，即應(yīng)順應(yīng)自然規(guī)律重點發(fā)展環(huán)江區(qū)及離江區(qū)內(nèi)的城市。

在表4中，從經(jīng)濟發(fā)展來看，環(huán)江區(qū)良、優(yōu)級城市占比略高于離江區(qū)，整體差距不大，遠(yuǎn)江區(qū)僅有1個經(jīng)濟發(fā)展水平突出的城市；從社會狀況來看，環(huán)江區(qū)領(lǐng)先優(yōu)勢明顯，離江區(qū)次級城市占比過大，有提升空間，但良、優(yōu)級城市總占比仍超過遠(yuǎn)江區(qū)；從生態(tài)環(huán)境來看，離江區(qū)優(yōu)級城市占比超過了環(huán)江區(qū)，環(huán)江區(qū)與遠(yuǎn)江區(qū)水平相當(dāng)；從綜合實力來看，環(huán)江區(qū)優(yōu)、良級城市總占比略高于離江區(qū)，遠(yuǎn)江區(qū)無綜合實力強勁的城市，發(fā)展程度較為滯后。

總體上，從環(huán)江區(qū)到離江區(qū)到遠(yuǎn)江區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況及綜合實力均呈現(xiàn)出遞減的趨勢，即受長江“湖泊效應(yīng)”的影響，環(huán)江區(qū)城市受益最大，遠(yuǎn)江區(qū)受益最小。在生態(tài)環(huán)境方面，離江區(qū)生態(tài)環(huán)境優(yōu)于環(huán)江區(qū)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象一方面是由于早期城市建設(shè)是以破壞生態(tài)環(huán)境為代價來謀求發(fā)展，另一方面是發(fā)展水平高的城市由于人口密度、工業(yè)排放等等生態(tài)負(fù)荷更重。目前長江經(jīng)濟帶整體工業(yè)生態(tài)效率水平不高，提升空間巨大[29]。長江經(jīng)濟帶城市可以根據(jù)其行業(yè)污染強度適度提高環(huán)境規(guī)制水平，促進企業(yè)規(guī)模分布趨向更均勻，使經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護更加和諧[30]，從而減輕下游城市生態(tài)壓力，帶動中上游城市發(fā)展。并且統(tǒng)籌優(yōu)化資源配置，按照區(qū)位條件和稟賦進行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，引導(dǎo)人口合理分布，謀劃長江經(jīng)濟帶整體利益最大化[31]。

4結(jié)論

本文將長江經(jīng)濟帶地級及以上城市的發(fā)展與長江水系的地理特征相結(jié)合，考察長江水系地理特征對于長江經(jīng)濟帶城市群發(fā)展的促進作用，得到以下結(jié)論：

（1）長江經(jīng)濟帶地級及以上城市經(jīng)濟發(fā)展、社會狀態(tài)、綜合實力頂尖城市基本為長江下游沿海城市或省會城市。單個城市的經(jīng)濟發(fā)展、社會狀態(tài)及綜合實力水平較為一致，生態(tài)環(huán)境建設(shè)水平有所出入，比如上海經(jīng)濟發(fā)展和社會狀態(tài)在長江經(jīng)濟帶地級及以上城市中表現(xiàn)非常突出，而其生態(tài)環(huán)境建設(shè)水平墊底。在推進長江經(jīng)濟帶的建設(shè)中，可以充分發(fā)揮下游城市及省會城市的引領(lǐng)作用，加強大中型城市和中小城市間的區(qū)域協(xié)作，帶動中小城市發(fā)展。

（2）長江上中下游發(fā)展水平呈逆向階梯狀。長江下游城市發(fā)展水平高于中游城市，中游城市發(fā)展水平高于上游城市；長江下游城市目前出現(xiàn)了生態(tài)負(fù)荷過重的現(xiàn)象；2003—2015年間，長江上、中、下游城市經(jīng)濟發(fā)展、社會狀況、生態(tài)環(huán)境及綜合實力水平均在穩(wěn)步提升；長江中游和下游大中型城市之間的連接帶發(fā)展滯后，聯(lián)通作用欠缺。長江經(jīng)濟帶的發(fā)展可以采用下游帶動中游、中游帶動上游的發(fā)展路徑，構(gòu)建沿江協(xié)調(diào)互動發(fā)展機制。城市在發(fā)展過程中還要注重貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，不能在經(jīng)濟發(fā)展、社會進步及綜合實力提升的同時撇下了生態(tài)環(huán)境建設(shè)。長江下游城市需要及時注意到生態(tài)負(fù)荷過重的問題并進行調(diào)整，且應(yīng)加強長江中游和下游大中型城市之間的聯(lián)系與互動，帶動其連接帶發(fā)展。

（3）“湖泊效應(yīng)”能夠很好地將長江獨特的地理特征與長江經(jīng)濟帶城市的發(fā)展結(jié)合起來進行研究。研究結(jié)果表明，長江干流對長江經(jīng)濟帶地級及以上城市的城市建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展、社會狀態(tài)、生態(tài)環(huán)境及綜合實力各方面均存在非常明顯的“湖泊效應(yīng)”。因此在進行城市建設(shè)時，應(yīng)考慮到長江干流的“湖泊效應(yīng)”，將資源適當(dāng)向處于曲線上升段的城市傾斜，從而能夠更高效地提高城市發(fā)展水平。

（4）根據(jù)“湖泊效應(yīng)”的強弱，可以將長江經(jīng)濟帶地級及以上城市按照離長江的距離由近到遠(yuǎn)劃分為環(huán)江區(qū)、離江區(qū)、遠(yuǎn)江區(qū)等三層圈層結(jié)構(gòu)。違背圈層結(jié)構(gòu)基本規(guī)律進行城市建設(shè)難以取得成果，目前四川、云南及貴州這方面問題較為嚴(yán)重。所以在進行城市建設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃中，應(yīng)該參考“湖泊效應(yīng)”所劃分的圈層結(jié)構(gòu)，著重發(fā)展環(huán)江區(qū)及離江區(qū)內(nèi)的城市，特別是四川、云南以及貴州應(yīng)該盡快調(diào)整城市規(guī)劃，改變其發(fā)展滯后的現(xiàn)狀；環(huán)江區(qū)、離江區(qū)、遠(yuǎn)江區(qū)發(fā)展水平遞減，離江區(qū)發(fā)展仍有較大潛力，因此可以通過增強環(huán)江區(qū)城市的輻射力，以環(huán)江區(qū)城市來帶動離江區(qū)、遠(yuǎn)江區(qū)城市的發(fā)展。

（編輯：劉照勝）

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