江 磊，馬光正，劉 凡，王 濤，黃 蕾*

1.南京大學環(huán)境學院，污染控制與資源化研究國家重點實驗室，江蘇 南京 210023

2.江西省生態(tài)環(huán)境科學研究與規(guī)劃院，江西 南昌 330039

改革開放以來，我國經歷了40 余年的快速城市化，城市化率已超60%.我國若要持續(xù)保持較高的城市化速度完成城市化發(fā)展目標，對于城市發(fā)展與產業(yè)結構的城市適應性研究是不可或缺的.現有關于城市化的研究尺度多集中于全國、城市群、流域等較大的區(qū)域尺度上，在城市水平的小尺度上也多關注直轄市、省會城市等.對于承擔了新型城鎮(zhèn)化需求、全國數量眾多的普通地級市的城市化發(fā)展的研究較少.但是這類城市由于城市規(guī)模較小、經濟實力有限、人才儲備不足、基礎設施建設滯后、人口收縮等原因，往往導致其產業(yè)結構較為單一，產業(yè)也多處于產業(yè)鏈底端.這類較小型城市的城市化建設更容易受市場發(fā)展、資源衰竭、政策調整、企業(yè)布局等因素影響.因此，我國的城市化發(fā)展研究應關注普通城市的城市化進程、經驗教訓和未來優(yōu)化調整建議.在針對城市化的研究內容上，已有研究多關注城市化進程中人口變化、土地利用、生態(tài)系統(tǒng)健康等領域.涉及產業(yè)及產業(yè)結構的研究多以區(qū)域產業(yè)結構研究為主，就城市直接影響經濟發(fā)展的支柱產業(yè)發(fā)展研究不足.支柱產業(yè)指在城市經濟占比較高、對城市發(fā)展有深度影響的產業(yè)，城市支柱產業(yè)的確定受該地區(qū)資源環(huán)境稟賦、勞動力與人才優(yōu)勢、資源管理政策等因素影響.已有研究已明確對支柱產業(yè)的優(yōu)化調整有利于經濟的進一步增長.因此，理清城市支柱產業(yè)的發(fā)展現狀與城市發(fā)展的關聯并探明城市產業(yè)調整的方向，對提升城市發(fā)展水平是必要的.

稀土元素因其在材料能源、電子信息、航空航天等領域不可替代的作用而備受關注.自20 世紀50年代以來，我國稀土產業(yè)因資源優(yōu)勢而逐步發(fā)展壯大，歷經池浸、堆浸、原地浸礦三代工藝.同時，稀土的開采和冶煉過程也造成了植被破壞、排放超標、重金屬釋放等環(huán)境問題，更有稀土元素進入食物鏈中帶來的潛在生態(tài)健康風險和人體健康風險.近年來，隨著我國對資源保護和資源掌控力意識的提高，對生態(tài)環(huán)境與人群健康的關注以及對城市高質量發(fā)展的要求，我國對稀土產業(yè)進行了深度調整.現有對稀土領域的研究多關注生態(tài)健康風險評估、產業(yè)發(fā)展評價、浸提劑行為與水質評價等領域，在產業(yè)與城市耦合發(fā)展方面的研究較少.

綜上，該研究選取江西省贛州為研究對象，從贛州的資源型支柱產業(yè)稀土產業(yè)入手，通過構建產業(yè)與城市化評價體系和勞動力指數，將耦合協調評價與勞動力變化關聯評價相結合全面評估稀土產業(yè)發(fā)展對贛州城市化的影響，以期為進一步產業(yè)調整及城市化協調發(fā)展提供科學指導.

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

贛州位于江西省南部，是江西省域副中心城市，全國重要的稀有金屬產業(yè)基地，經濟總量位于江西省第二位.贛州轄3 區(qū)和15 縣(市)，人口近千萬，市區(qū)常住人口超200 萬.贛州稀土資源儲量豐富，其離子吸附型稀土礦儲量占全國近40%，被譽為“稀土王國”.借助資源優(yōu)勢，贛州已經成功打造了勘探、開采、冶煉、功能材料的全套稀土產業(yè)鏈，打造了“中國稀金谷”，承擔著全球近70%的離子型稀土供給.近年來，贛州的稀土產業(yè)也隨市場調整不斷整合發(fā)展.2021年底，掌握稀土全產業(yè)鏈的央企中國稀土集團在贛州組建成立，將為贛州稀土產業(yè)高質量發(fā)展和城市產業(yè)升級增添動力.

1.2 稀土產業(yè)與城市化評價體系的構建

1.2.1 稀土產業(yè)評價指標體系

綜合考慮贛州稀土產業(yè)資源型支柱產業(yè)的地位，以及稀土產業(yè)貫穿于國民經濟統(tǒng)計劃分中的采礦業(yè)與制造業(yè)的現實情況，根據層析分析法指標篩選的思路，分稀土產業(yè)評價與城市化評價兩個目標層.稀土產業(yè)與城市化評價指標體系詳見表1.

表1 稀土產業(yè)與城市化評價指標體系Table 1 The evaluation index system of rare earth industry and urbanization

稀土產業(yè)評價從經濟效益、采礦業(yè)規(guī)模、制造業(yè)規(guī)模、環(huán)境現狀四個準則層構建指標體系，在此基礎上進行指標篩選.其中，有色金屬行業(yè)工業(yè)總產值為有色金屬礦采選業(yè)與有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)的工業(yè)總產值之和；產業(yè)規(guī)模上分別選擇稀有金屬礦和單一稀土金屬產量反映贛州稀土采礦業(yè)與制造業(yè)規(guī)模；此外，稀土開采過程會帶來直接的土壤侵蝕與植被破壞，歸一化植被指數(NDVI)作為一種常見的遙感植物評估指數因其便捷與可解釋性在評估區(qū)域植被生長狀況與健康中被廣泛使用，因此選取贛州國家規(guī)劃稀土礦區(qū)的NDVI 指數，以衡量礦區(qū)的開采強度與保護現狀.

城市化評價從人口城市化、經濟城市化、空間城市化、社會城市化四個準則層構建11 指標的指標體系.考慮到稀土產業(yè)屬于第二產業(yè)分類，在城市化評價指標中均將第二產業(yè)與第三產業(yè)合并計算.在人口城市化準則層中以常住人口城市化率和二三產業(yè)從業(yè)人員比重來評估人口城市化發(fā)展水平.經濟城市化指標篩選時將一般公共預算支出納入以評價政府的財政狀況，側面反映政府對于稀土產業(yè)政策調整與環(huán)境修復投入的可持續(xù)性.空間城市化考慮城市發(fā)展現狀.社會城市化關注贛州的科教醫(yī)療水平.

該研究選取2010—2019 年贛州及其所屬縣(市、區(qū))的統(tǒng)計數據，相關數據均來自歷年《江西統(tǒng)計年鑒》《贛州統(tǒng)計年鑒》，NDVI 數據來源于美國航空航天局(NASA).極少數缺失數據以插值補全.

1.2.2 稀土產業(yè)與城市化耦合協調模型的構建

耦合是物理學的概念，指多個系統(tǒng)通過各種相互作用而彼此影響的現象，是一種動態(tài)關聯關系.在耦合協調模型中，使用耦合度來評價各子系統(tǒng)相互影響的強弱，使用協調度來評價其良性配合關系.耦合度計算公式：

式中：為系統(tǒng)耦合度，0≤≤1；、分別為稀土產業(yè)和城市化兩子系統(tǒng)綜合評價值.該研究中兩子系統(tǒng)綜合評價值為兩子系統(tǒng)各指標經極差法標準化后采用熵權法加權得出.越大表明系統(tǒng)耦合度越高，系統(tǒng)內子系統(tǒng)相互影響越大，一般認為≥0.8 即為較高程度的耦合狀態(tài).

稀土產業(yè)與城市化的協調度計算公式：

式中：為系統(tǒng)協調度，0≤≤1；為兩子系統(tǒng)綜合調和指數，0≤≤1；、分別為稀土產業(yè)和城市化兩子系統(tǒng)所占權重.與均為正向變化.綜合考慮贛州稀土產業(yè)對贛州城市發(fā)展的貢獻，經過專家咨詢，確定稀土產業(yè)子系統(tǒng)權重為0.3，城市化子系統(tǒng)權重為0.7.

1.2.3 耦合協調模型的發(fā)展預測

該研究采用R/S 分析法對耦合協調模型進行未來發(fā)展預測.R/S 分析法也稱重標極差分析法，常用于時間序列演變趨勢的預測.R/S 分析法的核心是數據在時間序列區(qū)間內的極差與標準差之比(/)存在Hurst 現象，即/∝n.在雙對數坐標系下以ln為軸，以ln(/)為軸，使用最小二乘法擬合后可得到指數(0＜＜1).通過指數判斷時間序列的持續(xù)性：當=0.5 時，該時間序列各指標是獨立的，其變化是隨機的；當0.5＜＜1 時，該時間序列具有持續(xù)性，未來的變化與現狀相同，且越大，持續(xù)性越強；當0＜＜0.5 時，該時間序列具有反持續(xù)性，未來的變化與現狀相反，且越小，反持續(xù)性越強.

1.3 稀土產業(yè)與勞動力變化關聯評價

1.3.1 勞動力指數(LFI)的構建

城市化的核心是人口的城市化，為揭示資源型產業(yè)對于城市人口尤其是勞動力變化的影響，該研究參照Lee 等思路使用向量法(見圖1)構造勞動力指數，對比贛州不同縣(市、區(qū))因稀土產業(yè)布局差異導致勞動力的變化.勞動力指數計算步驟有以下幾步.

圖1 勞動力指數計算示意Fig.1 Calculation schematic diagram of labor force index

a)將各年齡段人口分為3 組，分別為兒童和青少年年齡段的人口(0～17 歲，)、勞動年齡段的人口(18～59 歲，)、老年年齡段的人口(≥60 歲，).

b)分組計算人口變化比例，計算公式：

式中：為所計算的年齡段人口分組；為所計算的時段，該研究為2010—2019 年；N為第年組的人口數量，人；R為第年組人口變化比例.

c)分年份對各地區(qū)三組人口變化比例進行由小至大排序，獲得排序數據S.

d)計算勞動力指數，計算公式：

式中，L FI為年該地區(qū)的勞動力指數，c os、c os分別為S、S與的相關系數.

1.3.2 產業(yè)與勞動力關聯評價

考慮稀土產業(yè)布局對于贛州不同縣(市、區(qū))勞動力變化的影響主要分為兩步：①稀土產業(yè)布局是否對各縣(市、區(qū))勞動力變化產生了影響，該研究中采用Kruskal-Wallis H 檢驗進行分析；②如果稀土產業(yè)布局對勞動力變化存在影響，則采用Pearson 相關分析判斷二者的關系.此外，在對稀土產業(yè)的分析中還應分采礦業(yè)與制造業(yè)兩個方面進行分析，故與耦合協調評價一致，選擇稀有金屬礦和單一稀土金屬產量反映贛州稀土采礦業(yè)與制造業(yè)的發(fā)展情況，且與勞動力指數均使用排序數據進行分析.

2 結果與分析

2.1 稀土產業(yè)與城市化耦合協調評價結果

2.1.1 贛州稀土產業(yè)與城市化現狀分析

由圖2 可見，2010—2019 年是贛州城市化高速發(fā)展的時期，其城市化評價指數由2010 年的0.101升至2019 年的0.883，贛州城市化的4 個子系統(tǒng)—人口城市化、經濟城市化、空間城市化、社會城市化在2010—2019 年均呈良好的上升趨勢.在人口城市化方面，常住人口城鎮(zhèn)化率提高了38%，二三產業(yè)從業(yè)人員比重超過70%.就經濟而言，人均GDP 提升了170%，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入由14 203 元增至34 826 元，提高了145%.空間城市化評價指數由0.050 增至0.288，社會城市化評價指數由0.052 增至0.187.贛州2010—2019 年的城市化建設切實增強了贛州的綜合實力，為贛州全市各方面帶來了巨大變化.

圖2 贛州稀土產業(yè)與城市化現狀評價Fig.2 Evaluation of rare earth industry and urbanization status in Ganzhou

隨著國家對稀土行業(yè)高質量發(fā)展的要求以及社會對稀土產業(yè)帶來的資源與環(huán)境問題的關注，2010—2019 年，贛州的稀土產業(yè)進入變革期，贛州的稀土產業(yè)評價指數也不斷波動(見圖2).稀土等資源型產業(yè)整體發(fā)展情況受政策變化影響較大.2012 年工信部在生產與環(huán)保等方面設置了稀土產業(yè)準入條件淘汰不達標企業(yè)，并推動形成大型企業(yè)集團，其產業(yè)評價指數由2011 年的0.458 降至2012 年的0.206，這種下降趨勢至2014 年贛州稀土公司牽頭組建中國南方稀土集團獲批后才被逆轉，使贛州稀土產業(yè)重新進入快速發(fā)展期.隨著生態(tài)文明建設的推進與中央環(huán)保督察和中央環(huán)保督察“回頭看”對贛州稀土產業(yè)環(huán)境問題的關注，贛州的稀土開采全面停產，這直接導致了稀土產業(yè)評價指數在2018 年的斷崖式下降.此后由于原料的匱乏，因資源優(yōu)勢在贛州布局的稀土產業(yè)鏈企業(yè)甚至需要進口離子型稀土原礦維持生產，使得贛州原有的資源優(yōu)勢面臨挑戰(zhàn)，解決稀土綠色開采的問題迫在眉睫.

2.1.2 贛州稀土產業(yè)與城市化耦合協調評價

贛州2010—2019 年稀土產業(yè)與城市化耦合協調評價結果如圖3 所示.由圖3 可見，贛州稀土產業(yè)與城市化的耦合度一直維持在0.8～1.0，表明稀土產業(yè)與贛州城市化發(fā)展緊密相連，但隨著幾次稀土產業(yè)政策調整也導致了耦合度的波動.就產值而言，稀土與鎢產業(yè)集群是贛州第一個產值破千億的產業(yè)集群，稀土產業(yè)的發(fā)展態(tài)勢直接影響贛州的經濟發(fā)展進而影響贛州的城市化進程.稀土產業(yè)與城市化的協調度與綜合調和指數以一致的趨勢上升，表明贛州稀土產業(yè)與城市化發(fā)展整體上趨于協調，即現有就稀土產業(yè)的調整政策是有利于贛州城市化和高質量發(fā)展的.耦合度、綜合調和指數與協調度的波動也與贛州稀土產業(yè)調整的窗口期基本一致(見圖3)，數值的短暫下降也是產業(yè)調整中所面臨的陣痛期.

圖3 贛州稀土產業(yè)與城市化耦合協調評價Fig.3 Coupling coordination evaluation of rare earth industry and urbanization in Ganzhou

2.1.3 贛州稀土產業(yè)與城市化耦合協調預測

為了區(qū)分稀土產業(yè)調整給贛州稀土產業(yè)與城市化耦合協調帶來的變化，分全局〔即從2010 年起，圖4(a)～(c)〕和稀土產業(yè)進入調整期后〔即從2013 年起，圖4(d)～(f)〕兩種情況使用R/S 分析法對耦合度、綜合調和指數及協調度進行預測.從全局看，耦合度、綜合調和指數及協調度三者的指數分別為0.445、0.431、0.468，均小于0.5，說明贛州稀土產業(yè)與城市化耦合度、綜合調和指數及協調度均呈反持續(xù)性，即盡管現在整體為逐步上升趨勢，但長期看稀土產業(yè)與贛州城市化的耦合協調發(fā)展趨勢不夠匹配，城市發(fā)展中存在耦合失衡、協調不夠的隱患.從稀土產業(yè)進入調整期看，耦合度和協調度的指數均大于0.5，分別為0.595 和0.508，表明稀土產業(yè)進入調整期后，稀土產業(yè)與城市化的耦合度及協調度有長期優(yōu)化的趨勢，說明現有的稀土產業(yè)調整政策有利于推進贛州稀土產業(yè)與城市化的耦合協調發(fā)展.但兩個指數都小于0.6，未來應更加深入和持續(xù)地進行產業(yè)調整，以促進二者的耦合協調發(fā)展.

圖4 贛州稀土產業(yè)與城市化耦合協調預測Fig.4 Coupling coordination prediction of rare earth industry and urbanization in Ganzhou

2.2 稀土產業(yè)與勞動力變化關聯評價結果

贛州市內18 個縣(市、區(qū))的勞動力指數(=56.913，＜0.001)有顯著的地區(qū)差異，存在明顯的勞動力流入區(qū)與流失區(qū)；同時，贛州稀土采礦業(yè)(=148.085，＜0.001)和稀土制造業(yè)(=115.567，＜0.001)產業(yè)布局也存在著顯著地區(qū)差異，這種差異與稀土資源分布和城市產業(yè)布局規(guī)劃息息相關.由圖5 可見，采礦業(yè)規(guī)模與勞動力指數的相關系數為—0.218，而制造業(yè)規(guī)模與勞動力指數的相關系數為0.022.結果表明，贛州稀土產業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)對勞動力的集聚效果不一致.稀土采礦業(yè)在稀土礦資源開采中帶來的水土流失等地質環(huán)境問題都進一步加速了當地人口尤其是勞動年齡人口的流失，而稀土分離冶煉、功能材料等制造業(yè)環(huán)節(jié)本身就是勞動密集型行業(yè)，這類企業(yè)的布局促進了勞動年齡人口的集聚.

圖5 贛州稀土采礦業(yè)與制造業(yè)對勞動力指數影響散點圖Fig.5 Scatter chart of impact of rare earth mining and manufacturing on labor force index in Ganzhou

3 討論

3.1 贛州稀土產業(yè)與贛州城市化發(fā)展的現實困境

城市化持續(xù)發(fā)展的核心是人口的城市化，贛州的稀土產業(yè)作為當地資源型支柱產業(yè)對于城市化發(fā)展有重要影響.Ahmed 等研究表明，城市的發(fā)展會帶來環(huán)境的退化和資源的消耗，但城市化帶來的人口集聚和人口素質的提升卻減輕了環(huán)境的退化，從而促進了城市高質量發(fā)展.贛州稀土產業(yè)勞動力的集聚促進全年齡人口的集聚，進而影響整個城市化的進程.但產業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的配置對于勞動力的集聚影響不同，稀土制造業(yè)有利于人口集聚而采礦業(yè)卻有反作用.陷入同質化競爭的稀土分離冶煉和功能材料企業(yè)的主要限制是稀土的原料供應，要擴大贛州稀土制造業(yè)規(guī)模需要充足的原料支撐.近年來，稀土采礦企業(yè)由于贛州稀土開采的污染和環(huán)評等問題而停產，因資源優(yōu)勢發(fā)展起來的贛州稀土產業(yè)也隨之陷入瓶頸期.因此，要實現贛州稀土產業(yè)與城市化持續(xù)的協調發(fā)展，必須利用好贛州的稀土資源優(yōu)勢，加大綠色開采工藝的技術攻關，使贛州的稀土開采符合生態(tài)環(huán)境保護的需要和現行產業(yè)與環(huán)保政策的要求.解決了贛州稀土產業(yè)穩(wěn)定綠色的資源供給難題，不僅可使礦區(qū)環(huán)境得到優(yōu)化從而減少采礦業(yè)布局地人口的流失，還可保障稀土礦分離冶煉與功能材料等制造業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展.贛州稀土產業(yè)得到長久的發(fā)展，才能促進勞動力集聚和經濟發(fā)展，贛州的城市化水平才得以進一步提升.

3.2 贛州稀土產業(yè)與贛州城市化發(fā)展的優(yōu)化方向

資源型產業(yè)的一大特征就是資源的有限性.資源型產業(yè)往往因資源豐富而興盛，也會因資源枯竭而衰敗.已有研究證明，對于資源型城市，資源利用效率是影響城市發(fā)展水平的主要因素，通過產能和產業(yè)鏈調整是可以實現環(huán)境與產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展.從全國水平而言，稀土產業(yè)整體產值不大，其備受關注的原因不僅是我國儲量豐富且長期價格失真，更重要的是電子信息等高科技領域不可替代的重要作用.“中東有石油，中國有稀土”體現的正是中國稀土資源的戰(zhàn)略性價值.資源型產業(yè)往往因礦產分布而集聚成產業(yè)，我國的稀土資源就是我國稀土產業(yè)賴以發(fā)展的優(yōu)勢.但長期以來，我國的稀土制造業(yè)領域處于產業(yè)鏈底端，眾多的稀土功能材料技術都由國外掌控，國內的稀土產業(yè)陷入了低技術的同質化競爭.要實現稀土產業(yè)與贛州城市化協調發(fā)展的持續(xù)性，必須堅持技術創(chuàng)新開發(fā)綠色采礦技術，突破稀土功能材料的技術壁壘，延伸稀土產業(yè)鏈來提高產業(yè)附加值.目前，贛州市正發(fā)力建設“中國稀金谷”，通過實現技術、產業(yè)、人才的集聚，以做大做強贛州稀土產業(yè)，實現產業(yè)與城市化的協調發(fā)展.

4 結論

a) 2010—2019 年贛州城市化快速發(fā)展，人口城市化、經濟城市化、空間城市化、社會城市化水平都有所提高，贛州稀土產業(yè)這10 年間受產業(yè)政策影響有較大波動.

b) 贛州稀土產業(yè)作為贛州的資源型支柱產業(yè)與贛州的城市化發(fā)展耦合度較高，表明二者相互聯系較強.隨著產業(yè)政策的不斷調整，盡管存在政策調整適應期，贛州稀土產業(yè)與贛州城市化發(fā)展協調性整體上仍不斷提升.

c) 贛州的稀土產業(yè)從產業(yè)鏈環(huán)節(jié)上分為采礦業(yè)和制造業(yè)，二者對勞動力集聚的影響不一致.贛州應通過創(chuàng)新驅動、綠色采礦、延伸產業(yè)鏈等措施進一步提升稀土制造業(yè)水平，實現稀土產業(yè)與城市化的高質量協調發(fā)展.