顏秉軍　孟麗　石寧　姜涵

摘要：指出了城市化是經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)重要內(nèi)容，結(jié)合山東省17個(gè)地級(jí)市的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)和社會(huì)發(fā)展指標(biāo)，運(yùn)用主成分分析法構(gòu)建了山東省各地級(jí)市的城市化水平指標(biāo)體系，利用2014年《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)結(jié)合運(yùn)用SPSS和ArcGIS等軟件，分析了山東省各市城市化水平發(fā)展情況，并從空間上進(jìn)行了山東省17個(gè)地級(jí)市城市化水平分析。從最終得分可以看出：濟(jì)南、青島等經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的城市城市化水平也較高，菏澤、聊城等內(nèi)陸城市城市化水平還較低。

關(guān)鍵詞：城市化；山東??；主成分分析；空間分析

中圖分類(lèi)號(hào)：F291.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）8020504

1引言

城市化是伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一種空間聚集現(xiàn)象，城市提供了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所必需的資源、制度、現(xiàn)代技術(shù)甚至是價(jià)值觀念[1]。城市化是在工業(yè)化的發(fā)展過(guò)程中，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)在城鎮(zhèn)集聚、農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)集中的現(xiàn)象，是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的客觀趨勢(shì)，同時(shí)也是保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的強(qiáng)大引擎[2]。城市化過(guò)程不僅可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，還可以促進(jìn)社會(huì)結(jié)構(gòu)調(diào)整[3]。目前，我國(guó)已進(jìn)入城市化快速發(fā)展的時(shí)期，區(qū)域城市化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不協(xié)調(diào)的問(wèn)題在部分地區(qū)逐漸突顯，并極大地制約了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

基于不同時(shí)期以及不同學(xué)科對(duì)城市化含義的不同理解，學(xué)術(shù)界對(duì)城市化水平的測(cè)度亦提出了種種不同的方法[4]。與傳統(tǒng)的單一指標(biāo)測(cè)度法不同，主要采用的是主成分分析法，綜合各類(lèi)不同的城市發(fā)展指標(biāo)，通過(guò)計(jì)算得出山東省各市城市化水平的綜合指數(shù)。結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)容，分析城市化在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用。

2分析方法與城市化指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1主成分分析法

主成分分析法是把反映樣本某項(xiàng)特征的多個(gè)指標(biāo)變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合變量的多元統(tǒng)計(jì)分析方法[5]。在運(yùn)用指標(biāo)進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)時(shí)，因?yàn)橐乖u(píng)價(jià)的結(jié)果客觀、系統(tǒng)、全面，因此需要使用多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，但這樣會(huì)出現(xiàn)觀測(cè)指標(biāo)間存在信息重疊的現(xiàn)象。因此有必要使用主成分分析法進(jìn)行信息濃縮，并解決權(quán)重的確定等問(wèn)題[6]。

主成分分析法的基本內(nèi)容如下：

首先是原始指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，采集p維隨機(jī)向量x=（x1，x2，…，xp）T，n 個(gè)樣品xi=（xi1，xi2，…，xip）T ，i=1，2，…，n，n>p，構(gòu)造樣本陣，對(duì)樣本陣元進(jìn)行如下標(biāo)準(zhǔn)化變換：Zij=xij-jSj，i=1，2，…，p，其中j=∑ni=1xijn，s2j=∑ni=1（xij-j）2n-1，得標(biāo)準(zhǔn)化陣Z。其次，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化陣Z求相關(guān)系數(shù)矩陣R=[rij]pxp=ZTZn=1。其中，rij=∑zkj·zkjn-1，i，j=1，2，…，p。然后解樣本相關(guān)矩陣R的特征方程|R-λIp|=0，得到p個(gè)特征根，確定主成分，確定m值，使信息的利用率達(dá)80%以上，對(duì)每個(gè)λj， j=1，2，…，m， 解方程組Rb=λjb得單位特征向量boj。將標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)變量轉(zhuǎn)換為主成分Uij=zTiboj，j=1，2，…，m。U1稱為第一主成分，U2 稱為第二主成分，…，Up稱為第p主成分。對(duì)m個(gè)主成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)m個(gè)主成分進(jìn)行加權(quán)求和，即得最終評(píng)價(jià)值，權(quán)數(shù)為每個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率。

利用主成分分析法對(duì)山東省城市化水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在利用降維的思想，把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)，并盡可能多地保留原來(lái)多個(gè)變量所反映的信息，這樣可以利用多方面的數(shù)據(jù)科學(xué)全面的反應(yīng)山東省各市的城市化水平且可操作性較強(qiáng)。

2.2城市化指標(biāo)體系構(gòu)建

城市化水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，是利用具體的指標(biāo)對(duì)城市化所包括的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、特征進(jìn)行具體化、層次化的統(tǒng)計(jì)描述和綜合評(píng)價(jià)[7]。

城市化主要表現(xiàn)在：農(nóng)村人口轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)人口，導(dǎo)致人口向城鎮(zhèn)集中；農(nóng)業(yè)活動(dòng)轉(zhuǎn)化為非農(nóng)業(yè)活動(dòng)，導(dǎo)致非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)要素向城市集聚；農(nóng)村地域轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)地域，導(dǎo)致城鎮(zhèn)地域景觀不斷擴(kuò)大；農(nóng)村生活方式轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)生活方式，導(dǎo)致城鎮(zhèn)生活方式和制度環(huán)境不斷擴(kuò)展和強(qiáng)化[8]。因此，根據(jù)上述的城市化表現(xiàn)形式，查閱《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》獲得數(shù)據(jù)，選取城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎兀―1）、建成區(qū)面積占土地總面積比重（D2）、養(yǎng)老保險(xiǎn)人數(shù)占就業(yè)總?cè)藬?shù)比重（D3）、城鎮(zhèn)就業(yè)人數(shù)占總就業(yè)人數(shù)比重（D4）、二三產(chǎn)業(yè)占地區(qū)生產(chǎn)總值比重（D5）等數(shù)據(jù)作為指標(biāo)體系構(gòu)建的數(shù)據(jù)。

3山東省城市化水平差異分析

3.1數(shù)據(jù)收集與處理

根據(jù)指標(biāo)體系內(nèi)容，查閱《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》得到山東省各個(gè)地級(jí)市的原始數(shù)據(jù)，包括人口總數(shù)、城鎮(zhèn)人口數(shù)量、各市面積、各市建成區(qū)面積、養(yǎng)老保險(xiǎn)人數(shù)、就業(yè)人數(shù)、城鎮(zhèn)就業(yè)人數(shù)、二三產(chǎn)業(yè)占地區(qū)生產(chǎn)總值比重等（表1）。

3.2山東省各市城市化水平的主成分分析

運(yùn)用SPSS對(duì)處理好的山東省各市的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，得出的結(jié)果通過(guò)表4可以看出，根據(jù)特征值大于1的原則提取第一主成分（X1），提取平方和載入后的第一主成分（X1）方差占全部方差的83.72%，因此第一個(gè)主成分（X1）就足以描述城市化發(fā)展水平，用主成分分析的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)效果比較理想。

主成分在養(yǎng)老保險(xiǎn)參保人數(shù)占全社會(huì)從業(yè)人員比重上有較大載荷，主要體現(xiàn)了社會(huì)城市化水平；主成分在城鎮(zhèn)人口占常住人口比重上有較大載荷，主要體現(xiàn)人口的城市化；非農(nóng)從業(yè)人員占全社會(huì)從業(yè)人員比重和二三產(chǎn)業(yè)占地區(qū)生產(chǎn)總值比重體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)城市化；建成區(qū)面積占土地面積的比重體現(xiàn)了土地的城市化。各個(gè)指標(biāo)都可以很好的體現(xiàn)城市化的各個(gè)方面，通過(guò)計(jì)算便可得出山東省各市城市化水平指標(biāo)的因子得分和主成分得分，結(jié)果見(jiàn)表5。

4山東省各市城市化水平聚類(lèi)分析

聚類(lèi)分析是根據(jù)數(shù)據(jù)的相似性和差異性進(jìn)行的，相似性可以借助相似系數(shù)之類(lèi)的表征，差異性則可以通過(guò)距離反應(yīng)[9]。為了更加直觀的看出山東省各地市城市化水平的不同層次，在主成分分析的基礎(chǔ)上，對(duì)山東省17個(gè)地級(jí)市城市化水平做聚類(lèi)分析（圖1）。

通過(guò)圖1可看出，山東省各地級(jí)市城市化水平層次較為明顯，大致有四個(gè)層次。其中，濟(jì)南市、青島市和淄博市可劃分為一類(lèi)，屬于高城市化水平的城市；東營(yíng)市、威海市、煙臺(tái)市和萊蕪市劃分為一類(lèi)，城市化水平較高；濰坊市、日照市、泰安市、濱州市和棗莊市為一類(lèi)，濟(jì)寧市、德州市、臨沂市、聊城市和菏澤市為一類(lèi)，處于城市化水平中等和較低水平。

5山東省各市城市化水平空間分析結(jié)果

山東省各地級(jí)市在空間分布上存在差異，各類(lèi)不同的因素都會(huì)影響到城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化的進(jìn)程，因此在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上對(duì)山東省各個(gè)地級(jí)市進(jìn)行空間上的分析，可以更加明了的反應(yīng)山東省各地級(jí)市城市化水平的差異?；贕IS的功能可實(shí)現(xiàn)城市化空間分布定性與定量、圖形與數(shù)據(jù)的結(jié)合，能更直觀地掌握城市化地域空間特征[10]。

利用計(jì)算得到的山東省各市城市化水平得分，在ArcGIS10.1中對(duì)山東省各地級(jí)市城市化水平用不同顏色表示，可以從空間上進(jìn)行分析（圖2）。

根據(jù)圖2可看出山東省各市城市化水平在空間分布上的特點(diǎn)，魯西南內(nèi)陸地區(qū)相較魯東沿海地區(qū)城市化水平較低。濟(jì)南、青島、淄博三個(gè)城市的城市化水平相對(duì)較高，菏澤、聊城等地區(qū)城市化水平較低，這與聚類(lèi)分析的結(jié)果較為符合。其中，青島市城市化水平最高，其實(shí)通過(guò)統(tǒng)計(jì)年鑒得到的數(shù)據(jù)就可以看出，青島市的城鎮(zhèn)就業(yè)人口、建成區(qū)面積等各類(lèi)指標(biāo)都位于突出位置。歷年數(shù)據(jù)顯示，青島市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展一直處于山東省領(lǐng)先地位，城市化進(jìn)程與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)，城市化效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系。

高城市化水平類(lèi)型區(qū)還包括濟(jì)南、淄博等城市。其中，濟(jì)南市作為是山東省的省會(huì)，長(zhǎng)期以來(lái)政治中心的城市性質(zhì)使得濟(jì)南市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較快，城市化綜合得分僅次于青島，居全省第二。淄博市地理位置處于魯中地區(qū)，是山東省重要的工業(yè)城市，工業(yè)發(fā)達(dá)是淄博市城市化發(fā)展的主要優(yōu)勢(shì)，且城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高。要大力發(fā)展為社會(huì)生產(chǎn)和人民生活服務(wù)的城市第三產(chǎn)業(yè)，不斷提高城市現(xiàn)代服務(wù)功能。

東營(yíng)市和威海市、萊蕪市和煙臺(tái)市也有較高的城市化水平。其中，東營(yíng)市是石油工業(yè)城市，位于黃河入?？冢堑湫偷馁Y源型城市，地廣人稀，人均GDP高，城市化水平相對(duì)較高。威海市是改革開(kāi)放以后發(fā)展迅速的濱海城市，山東省重要的港口之一。威海市環(huán)境宜居旅游業(yè)發(fā)達(dá)，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，因此較其他城市而言是城市化水平較高的城市。萊蕪市是山東省重要的鋼鐵、能源生產(chǎn)基地，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高。萊蕪市以重工業(yè)為主，有較強(qiáng)的資源優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，城市化水平較高。煙臺(tái)市是環(huán)黃渤海經(jīng)濟(jì)圈的核心城市之一，煙臺(tái)市的城市化綜合發(fā)展水平不及青島、濟(jì)南、淄博、東營(yíng)和威海等城市的一部分原因，是在指標(biāo)體系中建成區(qū)面積占全市面積起了重要的影響作用，會(huì)導(dǎo)致與實(shí)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況有一定偏差，使得煙臺(tái)市得分較低。

城市化水平處于中等階段的城市包括濰坊、棗莊、泰安、日照、濱州。濰坊城市化發(fā)展綜合得分不是很高，其主要原因是濰坊是一個(gè)農(nóng)業(yè)大市，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)。濰坊市與青島市相鄰，因此增加與青島市之間的經(jīng)濟(jì)交流合作是濰坊市城市化發(fā)展的重要部分。濰坊市應(yīng)主動(dòng)接受青島的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，努力將濰坊建成青島的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)基地、先進(jìn)制造業(yè)配套基地及半島地區(qū)的物流商貿(mào)中心[11]。

處于城市化水平較低的城市有臨沂、濟(jì)寧、德州、聊城、菏澤。這些地市全部位于魯西、南、北等內(nèi)陸地區(qū)，受自然條件和區(qū)位限制，其共同特征是城市化發(fā)展水平低，綜合得分較低，各項(xiàng)指標(biāo)也處于全省平均水平之下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市化水平都處于落后水平。

山東省各市城市化水平差異明顯，以濟(jì)南和青島為中心的經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域城市化水平較高?？臻g分布可以看出經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市化水平城市之間互相影響，空間相關(guān)性較強(qiáng)。城市化水平可以間接反應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀，目前山東省經(jīng)濟(jì)依然以濟(jì)南市和青島市為中心，帶動(dòng)全省經(jīng)濟(jì)，與分析中城市化水平得分結(jié)果較為一致。

參考文獻(xiàn)：

[1]

鄧靜，孟慶民.新城市發(fā)展理論評(píng)述[J].城市發(fā)展研究， 2001，8（1）：1～8.

[2]劉雷，張華.山東省城市化效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的時(shí)空耦合關(guān)系[J].經(jīng)濟(jì)地理，2015（8）.

[3]劉愛(ài)梅，王波.城鎮(zhèn)化對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的影響及實(shí)現(xiàn)路徑—以山東省城鎮(zhèn)化發(fā)展為例[J].山東社會(huì)科學(xué)，2015（11）.

[4]歐向軍等.1996～2004年江蘇省縣市城市化水平空間演變分析[J].規(guī)劃師，2006，22（9）：56～59.

[5]張文彤.SPSS統(tǒng)計(jì)分析高級(jí)教程[M].北京：高等教育出版社，2004：215.

[6]陳昕. 基于主成分分析的資源節(jié)約評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及應(yīng)用[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2010，12（6）：38.

[7]王禮剛.貴州省各地市州城市化水平綜合評(píng)價(jià)——基于主成分、聚類(lèi)和GIS分析方法[J].西北民族大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2011.

[8]李繼紅，馬洪云，黃啟.山東省城市化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)性研究[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2016（4）.

[9]陳彥光. 地理數(shù)學(xué)方法：基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].北京：北京大學(xué)城市與規(guī)劃學(xué)院，2008.

[10]張玲，師謙友，牛媛媛，等.基于GIS的關(guān)中——天水經(jīng)濟(jì)區(qū)人口城市化研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011（12）.

[11]方音，姚麗麗.山東省區(qū)域城市化水平綜合測(cè)度研究[J].城市發(fā)展研究，2006，13 （4）：19～24.