安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量測度與時空分異研究

吳紅霞， 張雪茹， 洪永勝， 聶 艷*

(1.華中師范大學 地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室， 武漢 430079；2.南京師范大學 地理科學學院， 南京 210023)

安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量測度與時空分異研究

吳紅霞1， 張雪茹2， 洪永勝1， 聶 艷1*

(1.華中師范大學 地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室， 武漢 430079；2.南京師范大學 地理科學學院， 南京 210023)

城鎮(zhèn)化是人口、經(jīng)濟、社會、生態(tài)和空間等多因素共同作用的結(jié)果，兼顧“質(zhì)”與“量”、“時”與“空”的協(xié)調(diào)發(fā)展至關(guān)重要.該文以安徽省為研究區(qū)，從人口發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展及開放程度6個維度構(gòu)建城鎮(zhèn)化質(zhì)量評價指標體系，借助構(gòu)建的基于粒子群優(yōu)化投影尋蹤和系統(tǒng)聚類相結(jié)合的城鎮(zhèn)化質(zhì)量測度的新方法，對安徽省16個地級市2005年、2010年、2014年的城鎮(zhèn)化質(zhì)量進行測度.研究結(jié)果表明：1)2005年～2014年安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量不斷提升，近10年的增長幅度為10.35%，3個研究時點各地級市城鎮(zhèn)化質(zhì)量的首末位差(3.375 4、3.275 7、3.029 5)、標準差(0.825 8、0.804 0、0.732 7)和變異系數(shù)(54.19%、51.81%、43.57%)顯示各地級市城鎮(zhèn)化質(zhì)量存在差距但逐漸縮小.2)根據(jù)城鎮(zhèn)化質(zhì)量投影值的變化將安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量分為高質(zhì)量、較高質(zhì)量、中等質(zhì)量、較低質(zhì)量、低質(zhì)量5種類型，空間上具有一定的聚集特征，呈現(xiàn)“兩高兩低”空間分布格局.3)經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境是安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量發(fā)展的主要驅(qū)動因素.研究結(jié)果對制定安徽省城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略、促進16地市城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的參考意義.

投影尋蹤； 系統(tǒng)聚類； 城鎮(zhèn)化質(zhì)量； 時空演變； 安徽省

我國人口城鎮(zhèn)化率從1996年的30%上升到2014年54.77%僅用了18 a；法國和美國城鎮(zhèn)人口比重從25%上升到75%大約用了120 a.按照城市發(fā)展“納瑟姆曲線”顯示，我國目前和未來幾十年的城鎮(zhèn)化發(fā)展仍處于快速發(fā)展階段，但速度不是城鎮(zhèn)化進程的全部內(nèi)涵[1-2].在快速發(fā)展的城市化進程中，由于質(zhì)量不高，會導致城鄉(xiāng)發(fā)展不協(xié)調(diào)、生態(tài)環(huán)境破壞等一系列問題.因此，如何在保證當前城市化高速增長的前提下，提高城市化質(zhì)量，保證城市化“質(zhì)”與“量”協(xié)調(diào)發(fā)展，已經(jīng)引起政府和學者的高度重視[3].目前，國內(nèi)學者對城鎮(zhèn)化質(zhì)量的研究主要集中在城鎮(zhèn)化質(zhì)量的內(nèi)涵、指標體系的構(gòu)建、城鎮(zhèn)化質(zhì)量提升對策、城鎮(zhèn)化質(zhì)量與規(guī)模協(xié)調(diào)等方面，積累了不少成果[4-6].但是就城鎮(zhèn)化質(zhì)量的研究仍需進一步完善和豐富，首先，在研究區(qū)域上，對經(jīng)濟發(fā)達、城市化水平較高的東部沿海地區(qū)的研究較多，對欠發(fā)達地區(qū)的研究較少.研究視角上，僅有的幾篇關(guān)于中部地區(qū)城鎮(zhèn)化質(zhì)量研究，焦點仍停留在指標體系的構(gòu)建和城鎮(zhèn)化質(zhì)量的測度上，較少從時間序列和空間視角上對城鎮(zhèn)化質(zhì)量進行分析.此外，從已有的研究來看，較少涉及城市對外開放程度及可持續(xù)發(fā)展指標.研究方法上，對城鎮(zhèn)化質(zhì)量多采用主成分分析法、層次分析法、熵值法、熵權(quán)TOPSIS法等常規(guī)方法對其進行綜合測度[7-9].然而主成分分析法和層次分析法在確定權(quán)重時主觀性太強，易偏離評價目標，熵值法和熵權(quán)TOPSIS法雖然較好克服了確定權(quán)重時的主觀性，但權(quán)重值大小易受樣本差異程度的影響.20世紀70年代由Friedman提出的投影尋蹤(projection pursuit，PP)方法是一種新型的多元數(shù)理統(tǒng)計分析方法，實證表明該方法具有客觀、適用、評價結(jié)果更符合實際等特點，目前已廣泛應用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、水文、氣象、環(huán)境科學等領域，但鮮有應用到城鎮(zhèn)化質(zhì)量測度分析方面的研究[10-13].因此，本文以安徽省為研究區(qū)域，在傳統(tǒng)的投影尋蹤法基礎上，借助于粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)全局尋優(yōu)能力強、收斂速度快的特性進一步拓廣，通過粒子群算法尋找最佳投影方向向量，進而獲得樣本最佳投影值(評價值)，根據(jù)投影值的大小從時、空兩方面對研究區(qū)城鎮(zhèn)化質(zhì)量演變特征及其原因進行定量分析，以期為促進新型城鎮(zhèn)化健康發(fā)展及制定城鎮(zhèn)發(fā)展決策提供參考.

1數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1數(shù)據(jù)來源

結(jié)合安徽省“十五”到“十二五”規(guī)劃及城鎮(zhèn)化發(fā)展態(tài)勢，將研究時點確定為2005年、2010年和2014年.以安徽省2014年最新的地市級行政區(qū)為城鎮(zhèn)化質(zhì)量評價單元，共16個；因為2011年原巢湖市一分為三，2005年、2010年的原巢湖市所轄縣的相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)行政區(qū)調(diào)整方案分別并入對應的合肥市、蕪湖市和馬鞍山市，確保3個研究時點的數(shù)據(jù)和行政界線的一致性，使得結(jié)果具有可比性.人口、GDP、居民收入等數(shù)據(jù)來源于《安徽統(tǒng)計年鑒》(2006年、2011年、2015年)、原巢湖市統(tǒng)計年鑒(2006年、2011年)、中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒(2006年、2011年、2015年)、《中國城市統(tǒng)計年鑒》(2006年、2011年、2015年).評價單元界線來自1∶50萬安徽省行政區(qū)劃圖，借助ArcGIS10.1建立空間數(shù)據(jù)庫.

1.2研究方法

1.2.1粒子群優(yōu)化的投影尋蹤模型 投影尋蹤(projection pursuit，簡稱PP)是一種分析處理非正態(tài)、非線性高維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法.基本思想是把高維數(shù)據(jù)投影到低維空間上，通過約束條件尋找出反映原高維數(shù)據(jù)特征的投影，達到在低維空間上進行數(shù)據(jù)分析的目的.投影尋蹤模型在降維過程中涉及到高維全局尋優(yōu)問題，傳統(tǒng)優(yōu)化算法在尋優(yōu)時存在參數(shù)調(diào)整復雜、收斂速度慢等缺點，而粒子群算法是同時具有局部和全局搜索能力，優(yōu)化性能高、搜索能力強.因此，本研究擬采用基于粒子群優(yōu)化投影尋蹤模型對安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量進行測度，主要步驟包括：構(gòu)建原始指標矩陣、原始數(shù)據(jù)標準化處理、構(gòu)建投影指標函數(shù)、投影目標函數(shù)的優(yōu)化、評價值計算等[12-14]，并令最佳投影方向為a*.

1.2.2系統(tǒng)聚類法 系統(tǒng)聚類法是一種研究分類問題的多元統(tǒng)計方法，在聚類分析中應用最為廣泛[15-16].先將n個變量各自作為一類，設定變量與變量、類與類之間的距離，再將距離最近的兩類合并成一個新類，計算新類與其他類之間的距離，重復進行兩個最近類的合并，每次減少一類，直至所有變量合并為一類為止.常用聚類樹形圖來表示變量的類別關(guān)系.

本研究結(jié)合粒子群優(yōu)化投影尋蹤模型，以最佳投影方向為各評價指標的權(quán)重，累加計算得到各樣本的城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合投影值，采用Matlab 2015b軟件對各樣本的綜合投影值進行系統(tǒng)聚類分析，樣本與樣本間的距離采用歐氏距離測度，劃分安徽省16地市的城鎮(zhèn)化質(zhì)量等級.

2安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量測度與時空演變特征

2.1安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量測度指標體系的構(gòu)建

城鎮(zhèn)化質(zhì)量的衡量應是質(zhì)與量的結(jié)合，既要考慮人口數(shù)量和經(jīng)濟發(fā)展總量，也要考慮城市居民的生活、環(huán)境質(zhì)量與可持續(xù)發(fā)展?jié)摿?；此外，從系統(tǒng)論的角度來看，一個區(qū)域和國家是一個具有耗散結(jié)構(gòu)的開放系統(tǒng)，要使這個系統(tǒng)的城市化健康發(fā)展，就必須從系統(tǒng)外部獲得負熵值作為城市化發(fā)展的能力或抵消城市化發(fā)展過程中的不經(jīng)濟.由此可見，開放性對于區(qū)域城鎮(zhèn)化可持續(xù)發(fā)展具有重要作用.基于城鎮(zhèn)化質(zhì)量的內(nèi)涵和已有的研究成果[1，5，7-8，17]，結(jié)合安徽省的實際情況及數(shù)據(jù)的可獲得性，在咨詢高校、安徽省發(fā)改委等15個專家的意見，從人口、經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、開放程度6個方面共選取28項指標構(gòu)建了安徽省區(qū)域城鎮(zhèn)化質(zhì)量評價指標體系(表1).在城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展質(zhì)量準則層中，通過設置差異系數(shù)實現(xiàn)各個指標層數(shù)據(jù)獲取.計算公式為yi=1-(ni/ci)，yi為城鄉(xiāng)之間i指標的差異系數(shù)，ni為農(nóng)村i指標的實際值；ci為城市i指標實際值[18].

2.2安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量時序演變特征

表1 安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量評價指標體系

從表2可知，安徽省16地市城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合投影值總體呈小幅上升趨勢，從2005年的24.384 0上升到2014年的26.907 2，增長幅度為10.35%，而10年間安徽省城鎮(zhèn)化率增長幅度達到38.59%，城鎮(zhèn)化質(zhì)量并沒有隨城鎮(zhèn)化率快速提高而大幅度上升，說明兩者相關(guān)性并不顯著.就區(qū)域內(nèi)部而言，2005年～2014年，合肥、馬鞍山、蕪湖、銅陵、蚌埠5個城市的城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合投影值均高于全省平均值，其余11個城市基本低于省平均值.從動態(tài)變化趨勢來看，亳州、滁州、宣城綜合投影值呈上升態(tài)勢；合肥、淮北、宿州、蕪湖、池州、黃山呈波動上升趨勢；馬鞍山呈下降趨勢；阜陽、淮南、六安、銅陵、安慶呈波動下降趨勢.這也是造成安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量小幅上升的原因.

表2 安徽省16地市城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合投影值及排序

另一方面，從綜合投影值的首末位差、標準差和變異系數(shù)來看，研究區(qū)域內(nèi)各地級市綜合投影值差距較大，但差距在緩慢縮小.2005年綜合投影值最高和最低的城市分別為合肥和池州，兩市首末位差為3.375 4，2010年和2014年綜合投影值最高和最低的城市均分別為合肥和宿州，兩市首末位差分別為3.275 7、3.029 5，首末位差逐漸縮??；再分別計算2005年、2010年和2014年安徽省16地市城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合投影值的標準差(分別為0.825 8、0.804 0、0.732 7)和變異系數(shù)(分別為54.19%、51.81%、43.57%)，可以發(fā)現(xiàn)安徽省16地市之間城鎮(zhèn)化質(zhì)量差距呈現(xiàn)緩慢減小的趨勢.

2.3安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量空間演變特征

對2005年、2010年、2014年安徽省16地市的城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合投影值進行聚類分析，得到3個時間段的城鎮(zhèn)化質(zhì)量聚類譜系圖(圖1).根據(jù)聚類結(jié)果，將全省16地市劃分為5種類型：高質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)、較高質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)、中等質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)、較低質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)、低質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)(圖2).結(jié)果顯示，安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量發(fā)展不平衡，呈現(xiàn)東高西低，中間高南北兩側(cè)低的地域差異.

圖1 安徽省16個地級市城鎮(zhèn)化質(zhì)量聚類譜系(2005年，2010年，2014年)Fig.1 The cluster pedigree of urbanization quality of 16 cities in Anhui Province(in 2005， 2010， 2014)

2005年，高質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)僅有合肥1個城市，較高質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)有馬鞍山、蕪湖兩個地市；中等質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)僅有銅陵1個地市；較低質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)包括淮北、蚌埠、淮南、安慶4個地市，低質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)包括亳州、宿州、阜陽、滁州、六安、宣城、池州、黃山8個地市.合肥作為省會城市，經(jīng)濟發(fā)展基礎好，擁有良好的區(qū)域和政策環(huán)境，其城鎮(zhèn)化質(zhì)量始終處在最高等級；從圖2可以看出，相對第二、三等級的城市呈片狀集中分布，馬鞍山、銅陵礦產(chǎn)資源豐富、工業(yè)水平和城鎮(zhèn)化水平較高；蕪湖是安徽省第二大城市，新興工業(yè)發(fā)達，因此城鎮(zhèn)化質(zhì)量相對較高.城鎮(zhèn)化質(zhì)量處在較低類型區(qū)的城市呈片狀分布在淮河平原及皖南山區(qū).總體來說，2005年安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量整體水平不高，差距明顯，較高城鎮(zhèn)化質(zhì)量城市較少，較低城鎮(zhèn)化質(zhì)量城市較多，地區(qū)差異大.

2010年，安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量空間分布變化較為明顯，亳州、滁州、宣城、池州、黃山5地市相對等級有所上升，進入較低質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū).合肥仍位居最高等級行列，相對第二等級城市中，馬鞍山的城鎮(zhèn)化質(zhì)量被蕪湖超越，這主要是因為蕪湖充分發(fā)展具有較強競爭力的汽車及零部件、電子電器、材料三大支柱產(chǎn)業(yè)，促使經(jīng)濟的快速發(fā)展，雖然馬鞍山通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)降低經(jīng)濟發(fā)展對礦產(chǎn)資源的依賴，但成效不顯著.總體上，2010年安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量處于上升階段，城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合得分的差異有一定改善.

與2010年比較，2014年安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量空間分布沒有發(fā)生顯著變化，但組內(nèi)變化明顯，組內(nèi)顯著變化主要發(fā)生在較低質(zhì)量城鎮(zhèn)化和低質(zhì)量城鎮(zhèn)化類型區(qū)的地級市中.蚌埠地處全國中部六省的安徽省北部，隨著中央“中部崛起”戰(zhàn)略的實施以及東部發(fā)達地區(qū)產(chǎn)業(yè)梯度的轉(zhuǎn)移，蚌埠過度地帶的區(qū)位優(yōu)勢逐漸凸顯出來，城鎮(zhèn)化質(zhì)量隨之得到明顯改善.滁州位于安徽省最東部，是皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)第一站，具有良好的區(qū)位條件，依靠合肥的輻射帶動作用，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)及揚子空調(diào)、東菱電器等制造業(yè)，不斷增強經(jīng)濟實力，使城鎮(zhèn)化質(zhì)量得到大幅度提升.亳州是我國重要的藥材集散中心，區(qū)域內(nèi)藥材種植面積占全國的1/10左右，藥片產(chǎn)量占全國1/4左右，境內(nèi)有京九鐵路、濟廣高速公路等多條交通路線，提高了藥材外運能力，促進經(jīng)濟發(fā)展，從而帶動城鎮(zhèn)化綜合發(fā)展水平的提高.池州和黃山是安徽“兩山一湖”旅游區(qū)的重要組成部分，城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合排名分別居于全省第10、第12位.池州的三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為21.5∶38.1∶40.4，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達，但經(jīng)濟實力不強，引進外資力度不夠，直接影響到池州城鎮(zhèn)化質(zhì)量的提高.黃山是國際旅游城市，旅游業(yè)發(fā)達.2014年，接待國際旅游游客107.52萬人，旅游外匯收入達12 022萬美元，但是在經(jīng)濟發(fā)展過程中面臨著與池州相似的問題，旅游業(yè)發(fā)達，對外貿(mào)易發(fā)展低迷；雖然黃山的旅游外匯收入和接待外來游客的吸引力高于池州，但是城鎮(zhèn)化質(zhì)量并沒有由此上升.

圖2 安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量測度結(jié)果空間分布Fig.2 The spatial distribution of the urbanization qualityin Anhui Province

3安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量時空演變的原因探討

為進一步探究安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量時空格局變化的原因及城鎮(zhèn)化質(zhì)量各子系統(tǒng)的發(fā)展情況，基于人口、經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、開放程度6維度的投影值及綜合投影值，對安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量時空演變的原因進行分析.

2005年經(jīng)濟、社會和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量對安徽省16地級市城鎮(zhèn)化質(zhì)量貢獻作用比較大，而人口、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展質(zhì)量和開放程度質(zhì)量貢獻則比較小，尤其是開放程度質(zhì)量(圖3).省會合肥人口、經(jīng)濟、社會發(fā)展及開放程度4個維度的投影值均居16地市之首，開放程度質(zhì)量遠超過其他城市；但是合肥在打造現(xiàn)代化大都市的過程中，未能積極發(fā)揮輻射效應，帶動周邊城市及城鄉(xiāng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，致使其城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展質(zhì)量投影值較低.處在相對第二、三等級的馬鞍山、蕪湖、銅陵的人口、經(jīng)濟、社會發(fā)展質(zhì)量以及各維度的綜合投影值均高于全省平均水平，但開放程度質(zhì)量遠不及合肥，在今后發(fā)展過程中，有待進一步擴大對外開放力度，吸引和利用外來資金、技術(shù).相對第四等級的城市中，淮北、蚌埠、淮南和安慶6個維度的投影值均略高于全省平均水平.亳州、宿州、阜陽、滁州、六安、宣城、池州和黃山的城鎮(zhèn)化質(zhì)量發(fā)展水平具有一定的相似性，即6個維度的投影值以及綜合投影值均低于全省平均水平，致使該8個地市城鎮(zhèn)化質(zhì)量位列于相對第五等級城市.

圖3 安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量各子系統(tǒng)投影值(2005年)Fig.3 Projection values of sub-system of urbanization quality in Anhui Province(in 2005)

2010年各維度對城鎮(zhèn)化質(zhì)量的貢獻作用變化不明顯，經(jīng)濟、社會發(fā)展質(zhì)量仍發(fā)揮著重要作用，人口和開放程度質(zhì)量的提升也成為城鎮(zhèn)化質(zhì)量改善的重要因素之一(圖4).全省城鎮(zhèn)化質(zhì)量的空間格局變化主要發(fā)生在城鎮(zhèn)化質(zhì)量相對處于第四、第五等級的地市中.其中，亳州、滁州、宣城、池州、黃山的人口、經(jīng)濟、社會和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量投影值整體處于提升狀態(tài)，城鎮(zhèn)化質(zhì)量有所提高，相對等級從低質(zhì)量類型上升為較低質(zhì)量類型.安慶、六安、阜陽和蚌埠相對等級沒有發(fā)生變化，但在省內(nèi)城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合投影值排名下降2～6位.“十一五”期間蚌埠全面實施城市大建設，全年新建改建道路38條，在保障性安居工程建設等項目實施下推動經(jīng)濟的快速發(fā)展，忽視了社會發(fā)展，科研教育、污水處理、綠化等社會文化教育和基礎服務設施亟待完善；阜陽是安徽的人口大市，2010年人均GDP僅為9 476元，經(jīng)濟發(fā)展滯后，經(jīng)濟基礎薄弱間接影響了對生態(tài)環(huán)境的保護和發(fā)展，同時教育力量的薄弱、科研基地的缺乏以及統(tǒng)籌城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展政策措施的難以開展等諸多障礙，使得城鎮(zhèn)化質(zhì)量難以上升；安慶是安徽重要的石油化工和紡織加工業(yè)基地，2010年地方生產(chǎn)總值達988億元，社會經(jīng)濟事業(yè)得到迅速發(fā)展，但在期間，人口發(fā)展質(zhì)量并沒有提升，從全省第8位下降至第13位；此外，工業(yè)發(fā)展過程中對資源依賴較大，引發(fā)了空氣質(zhì)量下降、污水處理效率低下等環(huán)境問題，致使安慶城鎮(zhèn)化質(zhì)量總體呈現(xiàn)下降趨勢；六安位于皖西大別山區(qū)，是農(nóng)業(yè)大市，工業(yè)基礎薄弱，在經(jīng)濟、社會、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌以及開放程度質(zhì)量發(fā)展中取得的成效相對較小.

圖4 安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量各子系統(tǒng)投影結(jié)果(2010年)Fig.4 Projection values of sub-system of urbanization quality in Anhui Province(in 2010)

2010年～2014年，亳州、滁州、六安、宣城、銅陵城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合投影值均有不同程度的提升，但相對等級沒有變化(圖5).蚌埠隨著經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展以及開放程度質(zhì)量的整體提升，其相對等級由最初的較低質(zhì)量類型上升為中等質(zhì)量類型，排名緊隨銅陵之后.合肥人口、經(jīng)濟、社會和開放程度質(zhì)量投影值一直穩(wěn)居第一，馬鞍山、蕪湖、銅陵位列其后；近幾年馬鞍山的經(jīng)濟發(fā)展受到資源限制，社會勞動生產(chǎn)率提升緩慢，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級面臨巨大壓力，致使經(jīng)濟發(fā)展趨緩，城鎮(zhèn)化質(zhì)量逐漸落后于蕪湖，這也說明了經(jīng)濟和社會城鎮(zhèn)化發(fā)展較好的城市往往城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合投影值也較高.經(jīng)濟發(fā)展投影值較高的城市與皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)具有較好的擬合性，接受長三角的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，引進資金和技術(shù)，促使經(jīng)濟得到發(fā)展.

圖5 安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量各子系統(tǒng)測評結(jié)果(2014年)Fig.5 Projection values of sub-system of Urbanization quality in Anhui Province(in 2014)

4結(jié)論

本文通過對安徽省16個地級市城鎮(zhèn)化質(zhì)量進行綜合測度和等級劃分，并探討了引起城鎮(zhèn)化質(zhì)量時空演變的原因，研究結(jié)論如下.

1) 從時間上看：安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量整體呈小幅度上升態(tài)勢，各地級市城鎮(zhèn)化質(zhì)量差距明顯，但差距逐漸縮?。?005年～2014年安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量增長幅度為10.35%，增長幅度較??；從2005年～2014年安徽省16地市城鎮(zhèn)化質(zhì)量首末位差、標準差和變異系數(shù)來看，各地市之間城鎮(zhèn)化質(zhì)量存在差距，但差距呈現(xiàn)減小趨勢.

2) 從空間格局變化來看：安徽省16地級市城鎮(zhèn)化質(zhì)量發(fā)展不平衡，空間差異顯著.2005年～2014年，高質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)僅有合肥1個城市；馬鞍山和蕪湖始終處于較高質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū)；宿州、阜陽和六安3個地市較其他地市城鎮(zhèn)化質(zhì)量發(fā)展較為緩慢，一直位列于低質(zhì)量城鎮(zhèn)化地區(qū).整體看來，安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量呈現(xiàn)“兩高兩低”空間分布格局，即東高西低，中部較高，南北低的區(qū)域差異.

3) 就時空演變原因而言：造成安徽省16地級市城鎮(zhèn)化質(zhì)量時空演變規(guī)律的主要原因是各地級市在人口、經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展以及開放程度對城鎮(zhèn)化質(zhì)量的作用程度各不相同，且6個方面的發(fā)展速度差異明顯.其中，經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境是安徽省城鎮(zhèn)化質(zhì)量發(fā)展的主要驅(qū)動因素.

[1] 徐 素， 于 濤， 巫 強. 區(qū)域視角下中國縣級市域城市化質(zhì)量評估體系研究-以長三角地區(qū)為例[J].國際城市規(guī)劃， 2015， 26(1)：53-58．

[2] 侯學英. 中國城市化進程時空差異分析[M]. 北京：經(jīng)濟科學出版社， 2008.

[3] 羅騰飛， 鄧宏兵. 長江經(jīng)濟帶城鎮(zhèn)化效率測度及時空差異研究[J]. 華中師范大學學報(自然科學版)， 2016， 50 (3)：423-434．

[4] 周克昊， 劉艷芳， 譚榮輝. 長江中游城市群綜合發(fā)展水平時空分異研究[J].長江流域資源與環(huán)境， 2014， 23(11)：1510-1518．

[5] 李明秋. 郎學彬. 城市化質(zhì)量的內(nèi)涵及其評價指標體系的構(gòu)建[J].中國軟科學， 2010(12): 182-186．

[6] 張春梅， 張小林， 吳啟焰， 等. 城鎮(zhèn)化質(zhì)量與城鎮(zhèn)化規(guī)模的協(xié)調(diào)性研究-以江蘇省為例[J]. 地理科學， 2013， 33 (1)：16-22．

[7] 郝華勇. 基于主成分分析法的武漢城市圈城鎮(zhèn)化質(zhì)量實證研究[J]. 武漢科技大學學報， 2012， 14 (3) ：291-294．

[8] 王富喜， 毛愛華， 李赫龍， 等. 基于熵值法的山東省城鎮(zhèn)化質(zhì)量測度及空間差異分析[J]. 地理科學， 2013， 33 (11)：1323-1329．

[9] 李江蘇， 王曉蕊， 苗長虹， 等. 城鎮(zhèn)化水平與城鎮(zhèn)化質(zhì)量協(xié)調(diào)度分析-以河南省為例[J].經(jīng)濟地理， 2014， 34(10)：70-78．

[10] 付 強， 趙小勇. 投影尋蹤模型原理及其應用[M].北京：科學出版社， 2006．

[11] 鄧楚雄， 謝炳庚， 李曉青， 等. 基于投影尋蹤法的長株潭城市群地區(qū)耕地集約利用評價[J].地理研究， 2013， 32(11)：2000-2008.

[12] 聶 艷， 彭雅婷， 于 婧， 等. 基于量子遺傳投影尋蹤模型的湖北省耕地生態(tài)安全評價[J].經(jīng)濟地理， 2015， 35(11)：172-178．

[13] 謝賢健， 韋方強， 張 繼， 等. 基于投影尋蹤模型的滑坡危險性等級評價[J].地球科學-中國地質(zhì)大學學報， 2015， 40(9)：1598-1606．

[14] 姜秋香， 付 強， 王子龍. 基于粒子群優(yōu)化投影尋蹤模型的區(qū)域土地資源承載力綜合評價[J].農(nóng)業(yè)工程學報， 2011， 27(11)：319-324．

[15] 劉明地， 李 仲， 吳啟勛， 等. 枸杞產(chǎn)地的小波變換紅外光譜的聚類分析鑒別[J]. 華中師范大學學報(自然科學版)， 2014， 48(6)：857-860，866．

[16] ROS F， GUILLAUME S. DENDIS: A new density-based sampling for clustering algorithm[J].Expert systems with applications， 2016， 56: 349-359．

[17] 吳佳妮. 中國新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量綜合評價研究[D].浙江：浙江工商大學， 2015．

[18] 陳鴻彬. 城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展定量評價指標體系的構(gòu)建[J]. 地域研究與開發(fā)， 2007， 26(2)：62-65．

Study on quality measurement and spatial-temporal differentiation of urbanization in Anhui Province

WU Hongxia1， ZHANG Xueru2， HONG Yongsheng1， NIE Yan1

(1.Key Laboratory for Geographical Process Analysis & Simulation， Hubei Province，Central China Normal University， Wuhan 430079;2.College of Geography Science， Nanjing Normal University， Nanjing 210023)

Urbanization is the result of multiple factors， such as population， economy， society， ecology and space. It is essential to coordinate the development of “quality” and “quantity” as well as “time” and “space”. Taking Anhui Province as an example， urbanization quality estimation system is established from six dimensions including population development， economic development， social development， ecological environment， urban and rural integration development， and degree of opening. Then the urbanization level of 16 cities in Anhui province in 2005， 2010 and 2014 are estimated based on the novel method of particle swarm optimization algorithm in combination of hierarchical cluster. The results indicate that: 1) the urbanization quality in Anhui province was generally on the rise and the whole growth rate was 10.35% from 2005 to 2014. The first-bottom difference (3.375 4， 3.275 7， 3.029 5)， standard deviation (0.825 8， 0.804 0， 0.732 7) and coefficient of variation (54.19%， 51.81%， 43.57%) of urbanization quality showed there was a gap between regions which was gradually reducing. 2) The urbanization quality of Anhui province was divided into five types including high quality， higher quality， moderate quality， lower quality and low quality according to the projection values. It had a certain characteristic of spatial aggregation， exhibiting the spatial distribution pattern of “two high and two low”. 3) The economic development， social development， and ecological environment were the main driving factors of the development of urbanization quality. The results would be an important reference in formulating urbanization development strategy or promoting the coordinated development of the 16 cities in Anhui province．

projection pursuit; hierarchical cluster; urbanization quality; spatial-temporal evolution; Anhui Province

2016-12-22.

國家自然科學基金項目(71403083)； 華中師范大學中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金(CCNU15A02049；CCNU16JCZX09).

1000-1190(2017)03-0389-08

F291.1

A

*通訊聯(lián)系人. E-mail: nieyan@mail.ccnu.edu.cn.