劉亞天，殷頌葵，丁生喜

(青海大學(xué) 財(cái)經(jīng)學(xué)院，青海 西寧 810016)

近40年來(lái)，我國(guó)是世界上實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化人口穩(wěn)步快速增長(zhǎng)最多的發(fā)展中國(guó)家.“七普”數(shù)據(jù)顯示，在2020年我國(guó)城鎮(zhèn)化率達(dá)到63.89%[1].但在城鎮(zhèn)化水平不斷提升的同時(shí)，我國(guó)西部城市群內(nèi)各城市發(fā)展不協(xié)調(diào)、不平衡現(xiàn)象頻發(fā).城鎮(zhèn)化質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高是推動(dòng)“西部大開(kāi)發(fā)”形成新格局的重要?jiǎng)恿?，是促進(jìn)西部城市群經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源和環(huán)境相互協(xié)調(diào)的重要保障，是西部城市群進(jìn)入新階段的新要求[2].

有關(guān)城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)研究，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同的研究視角進(jìn)行研究.一些研究學(xué)者認(rèn)為城鎮(zhèn)化質(zhì)量的提高、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不單體現(xiàn)在空間的擴(kuò)張，更體現(xiàn)在要素集聚、需求集中、分工專(zhuān)業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新等方面[3].在城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程中，城市擴(kuò)張并非在數(shù)量上進(jìn)行擴(kuò)張[4]，要注重“適度”與“質(zhì)量”兩個(gè)方面，因此“過(guò)度”和“弱質(zhì)”城鎮(zhèn)化并不利于城市發(fā)展質(zhì)量[5]，“過(guò)度”發(fā)展城鎮(zhèn)化，一方面惡化城市環(huán)境[6]，另一方面城市經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)畸形增長(zhǎng)，因此城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間錯(cuò)位過(guò)大，城市發(fā)展過(guò)程中造成的過(guò)度集聚或過(guò)少集聚會(huì)抑制經(jīng)濟(jì)發(fā)展[7，8].也有學(xué)者認(rèn)為城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間僅存在單向關(guān)系，即表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高推動(dòng)城鎮(zhèn)化進(jìn)程[9，10]，從空間視角來(lái)看，空間關(guān)聯(lián)模式影響著城鎮(zhèn)化進(jìn)程與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，空間權(quán)重以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建，城鎮(zhèn)化質(zhì)量的提高與區(qū)域間經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系為具有正向但不顯著的溢出效應(yīng)[11，12].但有學(xué)者分析能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)化水平之間的關(guān)系，認(rèn)為城鎮(zhèn)化發(fā)展水平是評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)外生變量，即城鎮(zhèn)化發(fā)展可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[13].在我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，環(huán)境污染引發(fā)的健康問(wèn)題尤為重要[14]，尤其在我國(guó)西部地區(qū)，衛(wèi)生城鎮(zhèn)化等質(zhì)量水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在不顯著的正效用[15]，而隨著“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”的形成，西部城鎮(zhèn)化發(fā)展迎來(lái)機(jī)遇，有助于夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)、促進(jìn)空間結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，推動(dòng)城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)發(fā)展[16].

綜上所述，城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在聯(lián)系十分密切，多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在雙向正效應(yīng).城鎮(zhèn)化質(zhì)量的提升，有助于改善人民生活以及提高文化生活環(huán)境，有助于在產(chǎn)業(yè)、人口等方面產(chǎn)生集聚效應(yīng)，對(duì)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與轉(zhuǎn)型具有明顯的促進(jìn)作用.近年來(lái)，西部城市群在“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”中交通樞紐作用逐漸顯著，于是城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展迎來(lái)新機(jī)遇.與此同時(shí)，西部地區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中問(wèn)題逐步顯露，人口、產(chǎn)業(yè)向城市集聚，省域內(nèi)基本公共服務(wù)差距逐步擴(kuò)大，中小城市基本公共服務(wù)水平不高，產(chǎn)業(yè)升級(jí)、轉(zhuǎn)型與地區(qū)資源要素錯(cuò)位等，所以研究西部城市群城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系有助于推動(dòng)西部城市群長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展[17].因此本文深入研究西部地區(qū)城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，選取2005—2019年相關(guān)數(shù)據(jù)，以西部城市群內(nèi)37個(gè)地級(jí)市為研究對(duì)象，運(yùn)用投影尋蹤模型法、耦合協(xié)調(diào)度模型法與空間自相關(guān)模型法對(duì)研究區(qū)域內(nèi)各行政單元城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展在時(shí)間維度與空間維度進(jìn)行綜合分析.

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

1.1.1 基于遺傳算法的投影尋蹤模型

在20世紀(jì)70年代，Kruscal提出了一種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法即投影尋蹤模型法，用于處理高維度、非線性以及非正態(tài)等特性的數(shù)據(jù)[18].本文運(yùn)用MATLAB 2020b來(lái)建立基于遺傳算法的投影尋蹤模型，目的為在降維時(shí)不影響數(shù)據(jù)的穩(wěn)健性，保證數(shù)據(jù)與實(shí)際相吻合，減小數(shù)據(jù)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響.

首先，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，消除指標(biāo)間量綱差異，減少結(jié)果偏差.設(shè)各指標(biāo)值的樣本集為x(i，j)，(i=1，2，…，n；j=1，2，…，m)，第i個(gè)樣本中的第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)為x(i，j)；n為具體指標(biāo)樣本容量、m為具體指標(biāo)數(shù)目.處理如下：

正向指標(biāo)為：

(1)

負(fù)向指標(biāo)為：

(2)

式中：第j個(gè)具體指標(biāo)中最大值與最小值分別用xmax(j)與xmin(j)來(lái)表示；標(biāo)準(zhǔn)化后的值用x*(i，j)表示，其取值范圍為0≤x*(i，j)≤1.

其次，構(gòu)造投影指標(biāo)函數(shù)Q(a).將m維數(shù)據(jù)x*(i，j)綜合乘以a={a(1)，a(2)，…，a(m)}，即得到投影值Z(i)：

(3)

式中：a為單位長(zhǎng)度向量.

在對(duì)Zi進(jìn)行投影時(shí)，需要對(duì)其散步圖進(jìn)行分析，要求盡可能顯示局部凝聚力，同時(shí)又要保證各凝聚點(diǎn)之間分散開(kāi)，于是得出投影指標(biāo)函數(shù)表達(dá)式：

Q(a)=SZDZ;

(4)

(5)

(6)

式中：Sz為Z(i)的標(biāo)準(zhǔn)差，Dz為Z(i)的局部密度，E(z)為序列{Z(i)|(i=1，2，…，n)|}的平均值，R為局部凝聚點(diǎn)密度的窗口半徑.r(i.j)為樣本間的距離，r(i，j)=|Z(i)-Z(j)|，u(t)為一單位階躍函數(shù)，當(dāng)t≥0時(shí)，其值為1，當(dāng)t<0時(shí)，其值為0.

最后，執(zhí)行約束非線性函數(shù)優(yōu)化并估計(jì)最佳投影方向.最大化目標(biāo)函數(shù)：

max：Q(a)=SzDz，

(7)

約束條件：

(8)

對(duì)各個(gè)樣本的投影值進(jìn)行排序，即對(duì)城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合評(píng)價(jià)值進(jìn)行排序，可以得到各樣本之間優(yōu)劣性的順序，綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)越高，對(duì)應(yīng)的城鎮(zhèn)化質(zhì)量或經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高.

1.1.2 耦合協(xié)調(diào)模型

本文結(jié)合相關(guān)研究[19，20]，依據(jù)城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)原理，根據(jù)以人為本的發(fā)展理念，將城鎮(zhèn)化發(fā)展過(guò)程中人口結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生活方式等轉(zhuǎn)型總結(jié)為人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化與社會(huì)城鎮(zhèn)化四個(gè)方面.其中人口城鎮(zhèn)化主要強(qiáng)調(diào)地區(qū)城鎮(zhèn)人口規(guī)模以及人口就業(yè)等方面；經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化主要強(qiáng)調(diào)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及居民收入水平；土地城鎮(zhèn)化主要強(qiáng)調(diào)城鎮(zhèn)居民生活空間以及城市綠化水平；社會(huì)城鎮(zhèn)化主要強(qiáng)調(diào)醫(yī)療、生活與信息發(fā)展水平.本文依據(jù)城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)機(jī)理，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展分為經(jīng)濟(jì)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)效益三個(gè)方面，其中經(jīng)濟(jì)規(guī)模主要強(qiáng)調(diào)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的絕對(duì)水平；經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)占地區(qū)的經(jīng)濟(jì)總量；經(jīng)濟(jì)效益主要強(qiáng)調(diào)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)居民的影響.依照數(shù)據(jù)的合理性、可得性、可操作性等基本原則，并根據(jù)以上分析構(gòu)建出由15個(gè)指標(biāo)組成的西部地區(qū)城市群城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(見(jiàn)表1).

運(yùn)用式1至式2處理數(shù)據(jù)后，運(yùn)用式4至式8計(jì)算出各指標(biāo)的最佳投影向量，然后對(duì)最佳投影向量進(jìn)行平方得到各具體指標(biāo)的權(quán)重.基于MATLAB 2020b建立PPCE-RAGA模型，其中模型參數(shù)為：N=400，M=10，pm=0.20，pc=0.80，Ci=7，DaiNo=2.由于西部城市群城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展是兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，因此本文對(duì)其分別進(jìn)行賦權(quán)，即城鎮(zhèn)化質(zhì)量權(quán)重合計(jì)為1，經(jīng)濟(jì)發(fā)展權(quán)重合計(jì)為1.

表1 西部城市群城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

各系統(tǒng)綜合度指數(shù)計(jì)算模型為：

U1=αiCi,

(9)

U2=βiJi,

(10)

式中:αi與βi分別為城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)權(quán)重，其值等于最佳投影向量的平方值；Ci與Ji分別為城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的功能層中具體指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)化后的值.

城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的協(xié)調(diào)綜合指數(shù)T由功能層中各指標(biāo)加權(quán)求和得到，公式為：

(11)

式中：U1和U2分別表示城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)綜合度指數(shù).

為保證耦合度具有層次性，于是對(duì)原有的耦合模型進(jìn)行修正，使C盡可能分散分布于[0，1]，加大區(qū)分度，從而在本文中具有更高效度.修正后的耦合度模型，可以更合理地表示城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系[21].

當(dāng)maxUi為U1時(shí)：

(12)

當(dāng)maxUi為U2時(shí)：

(13)

由于城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的相互作用強(qiáng)度只能用耦合度來(lái)表示，所以兩系統(tǒng)中協(xié)調(diào)程度的衡量需用耦合協(xié)調(diào)度模型來(lái)測(cè)量.耦合協(xié)調(diào)度D的公式為：

(14)

本文基于廖重斌與劉波等所界定的協(xié)調(diào)等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)[22，23]，并推演出協(xié)調(diào)發(fā)展度D的劃分標(biāo)準(zhǔn)(表2).

表2 協(xié)調(diào)等級(jí)及協(xié)調(diào)發(fā)展的劃分標(biāo)準(zhǔn)

1.1.3 空間自相關(guān)模型

空間自相關(guān)模型是一種衡量空間數(shù)據(jù)各要素之間聯(lián)系的方法，用來(lái)解釋空間中各種要素的屬性之間的相關(guān)性特征，可以清晰地表示其空間聚集的情況.本文選取全局Moran's I指數(shù)來(lái)衡量西部城市群城鎮(zhèn)化發(fā)展與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)耦合協(xié)調(diào)度的空間關(guān)聯(lián)特征，分析區(qū)域內(nèi)各要素的空間集聚狀態(tài)，其取值范圍為[-1，1].在預(yù)先設(shè)定的顯著性水平下，如果全局Moran's I的值大于0或小于0，表示西部城市群內(nèi)地級(jí)市存在空間正相關(guān)或負(fù)相關(guān)；如果全局Moran's I的值為0則表示不存在空間自相關(guān)[24].計(jì)算公式為：

(15)

局部空間自相關(guān)模型，在微觀層面即研究區(qū)域范圍內(nèi)各城市之間對(duì)空間關(guān)聯(lián)模式進(jìn)行識(shí)別，目的是分析局部空間之間的異質(zhì)性.本文采用Local Moran’s I表示局部空間自相關(guān)，當(dāng)其大于0時(shí)，說(shuō)明地級(jí)市i周?chē)憩F(xiàn)為相似的空間集聚性(高-高或低-低)；小于0則表示為相異的空間集聚性(高-低或低-高).計(jì)算公式為：

(16)

式中：n為研究區(qū)域地級(jí)市數(shù)量；Di和Dj分別為地級(jí)市i和j的耦合協(xié)調(diào)度；wij為空間權(quán)重矩陣，本文依據(jù)鄰接原則定義西部城市群內(nèi)各地級(jí)市的空間關(guān)系.

1.2 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

2018年國(guó)務(wù)院發(fā)布《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于建立更加有效的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展新機(jī)制的意見(jiàn)》明確指出推進(jìn)城市群等建設(shè)，自2016年后，西部地區(qū)相繼獲批的城市群分別為成渝城市群、北部灣城市群、關(guān)中平原城市群、呼包鄂榆城市群與蘭西城市群，包含西部地區(qū)37個(gè)地級(jí)及以上城市.

本文選取國(guó)務(wù)院在2020年及以前獲批西部城市群中地級(jí)及以上城市進(jìn)行研究，為了保證研究區(qū)域的空間連續(xù)性和分析連貫性，對(duì)比2005、2010、2015年和2019年西部城市群內(nèi)地級(jí)市(青海省海東市在2013年撤地立市，故將其剔除).因此本文研究區(qū)域?yàn)槲鞑砍鞘腥簝?nèi)37個(gè)地級(jí)及以上城市.數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2005、2006、2010、2011、2015、2016年及2020年各省市統(tǒng)計(jì)年鑒、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及相應(yīng)年份地級(jí)市的統(tǒng)計(jì)公報(bào)，對(duì)于個(gè)別缺失數(shù)據(jù)運(yùn)用插值法將其補(bǔ)齊.本文中涉及地圖數(shù)據(jù)來(lái)源于1∶400萬(wàn)的國(guó)家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù).

2 結(jié)果與分析

2.1 城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平

為探討西部城市群內(nèi)各城市2005、2010、2015年與2019年城鎮(zhèn)化質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況，首先運(yùn)用公式1至式2對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，再次運(yùn)用公式3對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其中綜合評(píng)價(jià)值用投影值來(lái)表示(圖1、圖2).

2.1.1 城鎮(zhèn)化質(zhì)量

通過(guò)投影尋蹤模型得到的最佳投影向量分別為：0.4549，0.0409，0.1680，0.3518，0.5193，0.0488，0.1132，0.2270，0.4116和0.3655.在城市在城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程中，城鎮(zhèn)人均可支配收入對(duì)于推動(dòng)城市城鎮(zhèn)化建設(shè)有著至關(guān)重要的作用，第二產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員比重與第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員比重貢獻(xiàn)率均較小也反映了其為制約西部城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量的關(guān)鍵因素，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)型等進(jìn)程中伴隨的就業(yè)問(wèn)題是西部城市群內(nèi)各城市城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程中的短板.

表3 西部城市群城鎮(zhèn)化質(zhì)量描述性統(tǒng)計(jì)

2005—2019年期間，西部城市群內(nèi)各城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量顯著提升，數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)如表3所示.由表可以看出，城鎮(zhèn)化質(zhì)量均值提升2.5倍，年均增長(zhǎng)率為16.71%，增長(zhǎng)速度較快；絕對(duì)差距擴(kuò)大了將近1.6倍，相對(duì)差距縮小了35.6%.由此可得，西部城市群中城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量發(fā)展程度逐步提高，出現(xiàn)絕對(duì)差距逐漸擴(kuò)大，相對(duì)差距逐漸縮小的變化特征，進(jìn)而緩解內(nèi)部存在的空間極化現(xiàn)象，最終結(jié)果為西部城市群中城市的城鎮(zhèn)化質(zhì)量趨于平衡.

從圖1中可以看出，2005年，西寧市、蘭州市、包頭市、呼和浩特市、成都市、鄂爾多斯、西安市等10個(gè)城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量水平較高，且大都為省會(huì)城市.較多城市處于城鎮(zhèn)化質(zhì)量較低水平，主要分布在西部各城市群中邊緣地區(qū)，說(shuō)明在本世紀(jì)初還未形成集聚效應(yīng)，省會(huì)城市也未帶動(dòng)周?chē)鞘械陌l(fā)展.2010年、2015年與2019年呼包鄂榆城市群中呼和浩特、包頭市和鄂爾多斯均處于城鎮(zhèn)化質(zhì)量較高水平，隨后分別為蘭州市、西安市、成都市和西寧市.北部灣城市群與成渝城市群內(nèi)多數(shù)城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量水平較低，但整體來(lái)看城鎮(zhèn)化質(zhì)量平滑上升，說(shuō)明兩城市群中核心城市在空間上呈現(xiàn)出“集聚—擴(kuò)散”的特征.西部城市群內(nèi)地級(jí)市城鎮(zhèn)化發(fā)展“北-南”階梯化格局明顯，見(jiàn)圖1.

圖1 西部城市群城鎮(zhèn)化質(zhì)量投影值

2.1.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平

通過(guò)投影尋蹤模型得到的最佳投影向量依次為0.1347，0.4419，0.6683，0.1135和0.5719.可以看出城市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，第三產(chǎn)業(yè)對(duì)于西部城市群內(nèi)各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用.人均財(cái)政收入貢獻(xiàn)率最小說(shuō)明了制約西部城市群內(nèi)各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素，增加區(qū)域內(nèi)人均財(cái)政收入可有效提高區(qū)域中各城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平.

2005-2019年期間，西部城市群內(nèi)各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提升，數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)如表4所示.可以看出，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平均值年增長(zhǎng)率為14.7%，絕對(duì)差距與相對(duì)差距的數(shù)值變化都呈倒“U”型，絕對(duì)差距縮小了1.6倍，相對(duì)差距縮小了25.8%，說(shuō)明區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異呈收斂趨勢(shì).

表4 西部城市群經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平描述性統(tǒng)計(jì)

從圖2中可以看出，在2005年、2010年和2015年經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的城市為呼和浩特市，緊隨其后的為南寧、西安、成都、重慶等.在2019年成都市為西部城市群中經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高城市，南寧、西安等城市緊隨其后.其原因?yàn)槌捎宄鞘腥鹤鳛槭着鷩?guó)務(wù)院批復(fù)的西部城市群，其核心城市成都市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平具有顯著提升.整體來(lái)看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的城市主要為各城市群內(nèi)核心城市，低值區(qū)主要為各城市群邊緣城市.隨著國(guó)務(wù)院相繼批復(fù)西部地區(qū)各大城市群建設(shè)，在2019年西部城市群內(nèi)各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平具有顯著提升，說(shuō)明區(qū)域內(nèi)核心城市的發(fā)展輻射效應(yīng)明顯，帶動(dòng)周?chē)鞘薪?jīng)濟(jì)發(fā)展.經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的城市為成都市，投影值為1.6458，最低的城市為榆林市，投影值為0.6530，前者的投影值是后者的2.5倍，說(shuō)明西部城市群內(nèi)各城市之間的兩極分化情況依然存在.

圖2 西部城市群經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平投影值

2.2 城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)發(fā)展空間分異特征

由式9至式14，可得2005—2019年西部城市群內(nèi)各城市兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度.根據(jù)表2將所得結(jié)果進(jìn)行劃分，再運(yùn)用Arcgis10.7將所得數(shù)據(jù)在空間上進(jìn)行展示(圖3).

2005年，西部城市群內(nèi)各城市兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)水平整體較低，多數(shù)城市處于輕度失調(diào)階段，僅有成都、蘭州、呼和浩特、包頭和鄂爾多斯處于勉強(qiáng)協(xié)調(diào)階段，瀕臨失調(diào)階段的城市主要分布在成渝城市群與關(guān)中平原城市群，廣安市、崇左市和欽州市表現(xiàn)為中度失調(diào).通過(guò)對(duì)兩系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行亞級(jí)分類(lèi)，進(jìn)一步分析西部城市群中各城市間的失調(diào)原因，僅德陽(yáng)市、寶雞市和榆林市表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型，其余均表現(xiàn)為城鎮(zhèn)化質(zhì)量滯后型.究其原因，由于21世紀(jì)初期西部城市群內(nèi)各城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于起步階段，兩系統(tǒng)之間出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，使得各城市兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)程度較低.

2010年，研究區(qū)域內(nèi)城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)度相對(duì)提升，但幅度較小.處于瀕臨失調(diào)階段的城市所占比重較大，輕度失調(diào)階段城市所占比重次之.蘭州市、西安市、呼和浩特市與成都市處于初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水平，可以看出，西部城市群內(nèi)各省會(huì)城市在兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)度均有顯著提升，對(duì)其進(jìn)一步分析，可以發(fā)現(xiàn)，僅蘭州市表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型，其余城市均表現(xiàn)為城鎮(zhèn)化質(zhì)量滯后型.整體來(lái)看，有19座城市表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型，且主要分布在成渝城市群與關(guān)中平原城市群；18座城市表現(xiàn)為城鎮(zhèn)化質(zhì)量滯后型，主要分布在蘭西城市群與北部灣城市群中.由此可以看出，城鎮(zhèn)化質(zhì)量的快速提升，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的差距逐步擴(kuò)大，對(duì)西部城市群內(nèi)各城市兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展具有抑制作用；與此同時(shí)，城鎮(zhèn)化質(zhì)量在提高后，規(guī)模與結(jié)構(gòu)效應(yīng)的集聚也并未促進(jìn)西部城市群各城市間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展.

2015年，西部城市群中各大城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)度具有顯著提升，且較多城市處于協(xié)調(diào)階段，僅有成渝城市群與關(guān)中平原城市群內(nèi)極少數(shù)城市處于瀕臨失調(diào)階段.其中西寧市、蘭州市、西安市、成都市與呼和浩特市表現(xiàn)為中級(jí)協(xié)調(diào)類(lèi)型，省會(huì)城市在帶動(dòng)周?chē)鞘邪l(fā)展進(jìn)程中的效應(yīng)顯著提升.進(jìn)一步對(duì)西部城市群內(nèi)各城市兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行分析，即對(duì)其進(jìn)行亞級(jí)分類(lèi)可以看出，處于中級(jí)協(xié)調(diào)階段的城市中，蘭州市和呼和浩特市為城鎮(zhèn)化質(zhì)量滯后型，西寧市、西安市與成都市為經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型；整體來(lái)看，表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型的城市具有25座，主要分布在成渝城市群和關(guān)中平原城市群；表現(xiàn)為城鎮(zhèn)化質(zhì)量滯后型的城市具有12座，主要分布在蘭西城市群與北部灣城市群.由此可以說(shuō)明經(jīng)濟(jì)發(fā)展是影響西部城市群內(nèi)各城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)度的重要因素.

2019年，整體城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)一步提升，大部分城市均處在初級(jí)協(xié)調(diào)階段，并未有城市出現(xiàn)失調(diào)的現(xiàn)象.呼和浩特、包頭與成都市處于良好協(xié)調(diào)階段，西部各城市群內(nèi)核心城市僅有南寧市處于初級(jí)協(xié)調(diào)階段，其余城市均在中級(jí)協(xié)調(diào)或良好協(xié)調(diào)階段.通過(guò)對(duì)西部城市群內(nèi)各城市兩系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展情況進(jìn)行亞級(jí)分類(lèi)，發(fā)現(xiàn)僅有包頭市、鄂爾多斯市、寶雞市和榆林市為經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型城市，其余均為城鎮(zhèn)化質(zhì)量滯后型城市.究其原因，2016年以來(lái)隨著西部地區(qū)各大城市群逐步獲批，國(guó)家給予大量經(jīng)濟(jì)以及政策方面的支持，促進(jìn)西部城市群內(nèi)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，但與城鎮(zhèn)化水平之間的絕對(duì)差距擴(kuò)大，一定程度上也為今后西部城市群內(nèi)各城市在城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展埋下隱患.

圖3 2005年與2019年城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的空間演變趨勢(shì)

進(jìn)一步借助趨勢(shì)分析工具，將2005年、2010年、2015年和2019年的西部城市群內(nèi)各城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)度作為高度屬性值轉(zhuǎn)換為三維透視圖，解釋兩系統(tǒng)間耦合協(xié)調(diào)度的空間分布格局.其中，X軸、Y軸分別代表兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)度在東西方向(即綠色曲線)和南北方向(即藍(lán)色曲線)的趨勢(shì)(圖4).從曲線變化特征來(lái)看，南北方向呈現(xiàn)“北方向南方平滑下降”的空間分布特征，主要是因?yàn)閺哪媳狈较蚩?，處于耦合協(xié)調(diào)度高值區(qū)呼包鄂榆城市群處于北方，而低值區(qū)較多分布在北部灣城市群與成渝城市群.東西方向上呈現(xiàn)明顯的“中間高兩邊低”的空間分布格局，主要因?yàn)轳詈蠀f(xié)調(diào)度水平高的西寧市、呼和浩特市、成都市等都分布在靠東或靠西的位置，但整體看來(lái)“U”型凹口變小，說(shuō)明西部城市群各城市在城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度差距在東西方向上呈現(xiàn)逐步縮小的趨勢(shì)，區(qū)域間的協(xié)調(diào)性得到了一定程度的改善.

圖4 2005年與2019年城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的全局趨勢(shì)圖

2.3 城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)發(fā)展空間自相關(guān)性研究

為深入探討西部城市群內(nèi)各城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)程度在不同時(shí)間段的相關(guān)性，通過(guò)式15，得到全局Moran’sI指數(shù)(表5)，結(jié)果表明，兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)程度在不同時(shí)間段中均存在明顯的空間正自相關(guān)，且集聚態(tài)勢(shì)以2015年為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，呈“V”型變化趨勢(shì)，2019年莫蘭指數(shù)較2015年上升了11.9%.可以看出，近幾年通過(guò)西部城市群建設(shè)，區(qū)域內(nèi)各地級(jí)市及以上城市之間的發(fā)展聯(lián)系更緊密，在空間上的相關(guān)性逐步增加.

表5 2005-2019年部分年間西部城市群城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的全局莫蘭指數(shù)

進(jìn)一步分析各市之間的集聚特征，由式16分別計(jì)算2005年、2010年、2015年和2019年西部城市群中地級(jí)市城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間耦合協(xié)調(diào)度的局部空間關(guān)聯(lián)指數(shù)值，并借助Arcgis 10.7將結(jié)果空間化，得到西部城市群地級(jí)市城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)度Lisa集聚圖(圖5).可以看出，研究區(qū)域內(nèi)空間之間聯(lián)系不顯著，且在研究期內(nèi)之間的效應(yīng)也不穩(wěn)定，表明西部城市群內(nèi)各城市城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)度不存在集聚現(xiàn)象.僅有幾個(gè)城市表現(xiàn)顯著，蘭西城市群中西寧市在2005年與2010年表示為高高集聚，但在2015年與2019年表現(xiàn)為不顯著；成渝城市群內(nèi)成都市在2010年和2015年表現(xiàn)為高低集聚，說(shuō)明周邊城市發(fā)展較弱，受到制約，并不是帶動(dòng)周?chē)貐^(qū)耦合協(xié)調(diào)度上升的主要因素；北部灣城市群內(nèi)城市在2005年表現(xiàn)為低低集聚，在2019年表現(xiàn)為高低集聚，說(shuō)明通過(guò)15年的發(fā)展，幾所城市城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度明顯上升，但并未形成增長(zhǎng)極帶動(dòng)周?chē)貐^(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展.

圖5 2005年與2019年城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度LISA集聚圖

3 結(jié)論與討論

本文通過(guò)構(gòu)建城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)西部城市群中37個(gè)地級(jí)市兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)程度進(jìn)行綜合測(cè)度，對(duì)其在時(shí)間和空間上的演變特征進(jìn)行分析.結(jié)果表明：

第一，時(shí)間變化上，2005年、2010年、2015年和2019年城鎮(zhèn)化質(zhì)量均值分別為0.485、0.705、1.047和1.216，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的平均值分別為0.506、0.496、0.702和1.114，兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度平均值分別為0.395、0.460、0.568和0.669，可以看出15年中，城鎮(zhèn)化質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平即兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度分別增長(zhǎng)了2.5、2.2和1.69倍.變異系數(shù)分別由0.3678、0.3059和0.2165，減小為0.2373、0.2268和0.1142，區(qū)域間差異程度降低了35.5%、25.86%和47.24%.空間上，各城市群內(nèi)核心城市在城鎮(zhèn)化質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與兩系統(tǒng)間耦合協(xié)調(diào)水平均處于前列，整體來(lái)看，北部灣城市群內(nèi)城市城鎮(zhèn)化水平和耦合協(xié)調(diào)度較低，成渝城市群內(nèi)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低.

第二，在95%的置信水平下，西部城市群內(nèi)各城市之間城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間耦合協(xié)調(diào)度的Moran’s I值分別為0.331、0.279、0.246和0.319，且均通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，表明在不同時(shí)間段中，兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度在空間上具有正相關(guān)性.通過(guò)分析區(qū)域內(nèi)耦合協(xié)調(diào)度的局部自相關(guān)性，結(jié)果表明，僅有少數(shù)城市表現(xiàn)出顯著的某種集聚特征，表明西部城市群內(nèi)各城市間并未表現(xiàn)出集聚效應(yīng)，需進(jìn)一步發(fā)展.

第三，通過(guò)對(duì)西部城市群之間城鎮(zhèn)化質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行趨勢(shì)面分析，可以看出，在東西方向上呈現(xiàn)“U”型，且2005-2019年凹口越來(lái)越??；在南北方向上表現(xiàn)為“北方高，南方低”的空間布局，且隨著時(shí)間的推移，南北之間的差距逐漸縮減.

城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系目前不只是一個(gè)理論問(wèn)題，政府和學(xué)術(shù)界也在討論相關(guān)的問(wèn)題.從本文的研究結(jié)果來(lái)看，西部規(guī)劃內(nèi)地區(qū)在2016年之前，城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)水平較低，僅各省份的省會(huì)城市具有相對(duì)較高的發(fā)展水平.2016年后，西部地區(qū)各大城市群相繼獲批，城市群內(nèi)各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城鎮(zhèn)化質(zhì)量之間的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平逐漸上升.2015年，西部城市群內(nèi)多數(shù)城市處于較低協(xié)調(diào)階段，且在亞級(jí)分類(lèi)中表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型，而通過(guò)5年發(fā)展，即在2019年多數(shù)城市都處于較高等級(jí)的協(xié)調(diào)階段，對(duì)其進(jìn)行亞級(jí)分類(lèi)發(fā)現(xiàn)，僅有包頭市、鄂爾多斯市、寶雞市和榆林市處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型.西部地區(qū)城市群逐漸成為城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展最重要承載者，推動(dòng)和提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平成為西部地區(qū)戰(zhàn)略的主要趨勢(shì).但在重點(diǎn)關(guān)注增長(zhǎng)極或核心地區(qū)發(fā)展的同時(shí)，對(duì)于較低耦合地區(qū)做好協(xié)調(diào)發(fā)展工作也是迫在眉睫.本文探討了西部城市群城鎮(zhèn)化質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的時(shí)空特征，以及對(duì)地區(qū)空間自相關(guān)性進(jìn)行分析，有助于更加全面、深入地認(rèn)識(shí)西部城市群中地級(jí)市在經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化發(fā)展中存在的問(wèn)題.但是有關(guān)城鎮(zhèn)化質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展各種影響因素分析仍有待進(jìn)一步揭示.