基于熵值法的南疆城市化水平测度

基于熵值法的南疆城市化水平测度

城市化是指人口从集中城市地区向城市地区的转移的过程。从本质上讲，这是一个高度人口、社会化和工业的过程。城市化发展水平是国家和地区社会经济发展水平的重要标志之一,但是中国城市化进程中面临着严峻的挑战,一些现象是令人担忧,这与当前以单一的人口城市化指标来考察城市化发展水平有一定关系。城市化水平的测度主要有单一指标法和综合指标法。用城市人口占总人口的比重来测度城市化水平,固然有其简单易行的优点,但城市化是经济结构、社会结构、生产方式以及生活方式的根本性转变,涉及产业的转变和新产业的支撑、城乡社会结构的全面调整和转型、庞大的基础设施的建设和资源环境对它的支撑。单一的人口城市化水平不能全面反映城市化发展的真正内涵。因而应该用城市化综合水平来衡量城市化发展的水平,城市化综合水平应是人口城市化、经济城市化和社会城市化的综合程度。本文针对干旱区城市发展的实际情况和特色,重构了评价城市化综合水平的指标体系,用熵值法确定了指标权重,运用城市化综合水平判断模型得出了南疆地区43个市县的城市化综合水平,并进行分级,用ArcGIS软件对南疆区域内县市城市综合水平发展水平的空间化,提出南疆地区城镇发展的组团发展的对策。1研究区域的概况和数据来源1.1民族地区分布现状南疆地区深居欧亚大陆腹地,气候极端干燥,水资源形成条件差,蒸发强烈,生态环境对人类活动的干扰反映敏感,是干旱地区典型的生态环境脆弱带。南疆地区在行政区域涵盖了巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏地区、喀什地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州和和田地区5个地州42个县市,2008年共有人口971万人,占新疆的45.56%,是我国以维吾尔族为主的少数民族聚集地,少数民族人口占总人口的82.3%,也是贫困县比较集中的地区,全疆27个国家贫困县中南疆地区占21个,全疆77.8%的贫困县集中在南疆地区。2008年实现GDP总值1210×108元,仅占新疆的28.79%,人均GDP12465元远低于新疆平均水平(19727元);2008年城镇化水平仅达到27.08%。按市镇非农业人口规模划分,南疆地区7个城市中没有大城市,有中等城市3个,小城市4个,城市结构体系不合理。各城镇布局紧紧依托绿洲呈串珠状发展,彼此相距较远,城镇体系密度比其它区域城镇密度较低。1.2数据来源及统计资料主要数据来自于《新疆统计年鉴2009》(中国统计出版社,2009年)、《巴音郭楞蒙古自治州统计年鉴2009》(新疆统计出版社,2009)、《阿克苏地区统计年鉴2009》(新疆统计出版社,2009)、《克孜勒苏柯尔克孜自治州统计年鉴2009》(新疆统计出版社,2009)、《喀什地区统计年鉴2009》(新疆统计出版社,2009)、《和田地区统计年鉴2009》(新疆统计出版社,2009)。2学习方法2.1综合评价体系的建立针对南疆地区城市化发展的实际情况,建立了南疆城市化综合水平指体系(表1)。2.2各确定指标权重确定指标权重就是对各指标的重要性进行评价,指标越重要,其权重就越大。权重一般要进行归一化处理,使之介于0与1之间,各指标权重之和等于1。指标权重的确定方法目前有主观确定、客观确定以及主客观结合确定等,主要有德尔菲法、层次分析法(AHP法)、主成分分析法、熵值法、神经网络法、多元回归法、多目标规划法和灰色关联度法等。文章用熵值法来确定指标权重。熵值法是一种客观赋权法,其根据各项指标观测值所提供的信息的大小来确定指标权重。熵值法计算评价指标权重的步骤如下:2.2.1指标标准化方法我们选择的指标是反映城市化与生态环境和谐度的参数,但原始指标可能存在着量纲不同和原始数据大小差异悬殊等问题。因此,确定各指标权重之前,必须对指标进行处理使其具有无量纲性和可比性,并且能体现其本身对城市化与生态环境和谐的影响力。有些指标呈正相关的关系,成为正向型指标;而有些指标呈负相关的关系,成为负向型指标。标准化方法如下:对于正向型指标,令yij=(xij-minxij)/(maxxij-minxxj)(1)对于负向型指标,令yij=(maxxij-xij)/(maxxij-minxij)(2)其中,maxxij和minxij分别是第j个指标下各评价样本值的最大值和最小值。然后再采用Z-Score标准化公式Zij=(yij−y¯)/SjΖij=(yij-y¯)/Sj,进行标准化。其中,y¯y¯为第j个指标的均值,Sj为标准差。由于计算熵时要取自然对数,因此指标值必须为正数,令uij=Zij+d,其中,d为使minZij+d略大于0的一个正数。这样便得到了标准化矩阵U=(u)m×n2.2.2计算培育因子ej首先,第j项指标下第i样本指标的比重pij:pij=uij/∑i=1muij(3)pij=uij/∑i=1muij(3)其次,第j项指标的熵值ej:ej=−k⋅∑i=1mpij⋅lnpij(4)ej=-k⋅∑i=1mpij⋅lnpij(4)式中,常数k与样本数m有关,此时令k=1/lnm,则0≤e≤1。然后,计算指标的效用值d=1-e,d越大,该指标价值越大,其权重也就大。那么第j项指标权重:wj=dj/∑i=1mdj(5)wj=dj/∑i=1mdj(5)2.3城市化综合水平城市化综合水平评价模型为:C=c[c1,c2,c3](6)式(6)中的C为城市化综合水平;c1、c2、c3分别代表了人口城市化、经济城市化、社会城市化。c为概念函数。c=∑WiXi(7)式(7)中的Wi、Xi分别为第i个指标的权重和标准化指标值。3结果分析3.1基于不同民族地区的城市化水平通过公式(1)～(5)的计算得出城市综合水平评价体系中各指标权重为(表2)。从表2看,在城市化综合水平评价体系中,权重的排序为人均工业总产值(X5)>二、三产业产值密度(X7)>人均GDP(X4)>非农业人口规模(X1)>万人拥有医生数(X10)>建成区人口密度(X3)>人均建成区绿地面积(X9)>人均建成区面积(X8)>非农业人口比重(X2)>二、三产业产值比重(X6)。通过公式(7)和(6)计算出南疆五地州42个县市的人口城市化、经济城市化、社会城市化和综合城市化水平(见表3)。在巴音郭楞蒙古自治州中:人口城市化水平最高的是库尔勒市,最低的是博湖县,经济城市化水平最高的是库尔勒市,最低的是且末县,社会城市化水平最高的博湖县,最低的尉犁县,综合城市化水平最高的是库尔勒市,最低的是且末县。在阿克苏地区:人口城市化水平最高的是阿克苏市,最低的是柯坪县,经济城市化水平最高的是阿克苏市,最低的是新和县,社会城市化水平最高的阿克苏市,最低的沙雅县,综合城市化水平最高的是阿克苏市,最低的是新和县。在克孜勒苏柯尔克孜自治州:人口城市化水平最高的是阿图什市,最低的是阿克陶县,经济城市化水平最高的是乌恰县,最低的是阿克陶县,社会城市化水平最高的阿图什市,最低的阿合奇县,综合城市化水平最高的是乌恰县,最低的是阿克陶县。在喀什地区:人口城市化水平最高的是喀什市,最低的是疏附县,经济城市化水平最高的是喀什市,最低的是伽师县,社会城市化水平最高的喀什市,最低的塔什县,综合城市化水平最高的是喀什市,最低的是塔什县。在和田地区:人口城市化水平最高的是和田市,最低的是和田县,经济城市化水平最高的是和田市,最低的是墨玉县,社会城市化水平最高的和田县,最低的皮山县,综合城市化水平最高的是和田市,最低的是墨玉县。在南疆地区:城市化综合水平最高的是库尔勒市,较高的有喀什市、阿克苏市、和田市,最低是塔什县和墨玉县(见图1)。3.2边疆城市化综合发展水平发展现状为了分析南疆地区县市城市化综合水平的差异,依据计算出南疆地区各县市城市化综合水平值和实际状况,把城市化综合水平分为四个等级,由低到高依次为:极低水平(0<C≤0.10)、低水平(0.11<C≤0.20)、中等水平(0.21<C≤0.60)、高水平(0.61<C≤1.00)四个等级(表4)。南疆地区城市化综合水平发展处于极低水平有23个县市,其所占南疆地区县市的比例为54.76%。巴音郭楞蒙古自治州没有县市的城市化综合水平发展处于极低水平。阿克苏地区有温宿县、沙雅县、乌什县、阿瓦提县、新和县、柯坪县6个县的城市化综合水平发展处于极低水平。克孜勒苏柯尔克孜自治州有阿克陶县、阿合奇县2个县城市化综合水平发展处于极低水平。喀什地区有塔什县、英吉沙县、伽师县、疏附县、巴楚县、莎车县、麦盖提县、岳普湖县、叶城县、疏勒县10县的城市化综合水平发展处于极低水平。和田地区有墨玉县、皮山县、于田县、洛浦县、策勒县5个县城市化综合水平发展处于极低水平。南疆地区城市化综合水平发展极低的县市主要集在喀什地区、和田地区、阿克苏地区三地州,这些县由于在经济结构中农业占的比重依然较高,第二、三产业发展的滞后,经济结构的不合理造成了国民经济发展的缓慢,经济总量增长较慢,从而造成了经济城市化的发展乏力的后果。经济城市化发展的乏力使得处于区域中心县市对农村地区的吸引力不强,农业人口转变为非农人口的速度不快,使得人口城市化的发展也较慢。经济城市化发展的乏力使得在政府和社会在城市的基础设施和教育文化、医疗等公共建设的投资上缺少充裕的财力,也造成了社会城市化发展的缓慢。因而这些县市的城市化综合水平的发展都处于了极低水平。南疆地区城市化综合水平发展处于低水平有15个县市,其所占南疆地区县市的比例为35.71%。巴音郭楞蒙古自治州有轮台县、尉犁县、若羌县、且末县、焉耆县、和静县、和硕县、博湖县8个县市的城市化综合水平发展处于低水平。阿克苏地区县市有库车县、拜城县2个县的城市化综合水平发展处于低水平。克孜勒苏柯尔克孜自治州有阿图什市、乌恰县2个县城市化综合水平发展处于低水平。喀什地区有泽普县1个县的城市化综合水平发展处于低水平。和田地区有和田县、民丰县2个县城市化综合水平发展处于低水平。这15县市处于极低水平与23个县市在城市化综合水平的各个指标的比较上都有了一定的提高,从而在城市化综合水平发展上摆脱了极低水平,发展到了城市化综合水平的低级水平。南疆地区城市化综合水平发展处于中等水平有3个县市,其所占南疆地区县市的比例是7.14%。这3个县市是和田市、阿克苏市、喀什市,分别是和田地区、阿克苏地区、喀什地区的首府城市,它们是所在地区的经济中心、文化中心、政治中心,是区域内的辐射中心,是所在地区的城市化发展水平最高的城市。南疆地区城市化综合水平发展处于高水平有1个县市,其所占南疆地区县市的比例是2.38%。库尔勒市是南疆地区经济发展最高、城市非农人口规模、比重最高,社会水平发展最高的城市,是南疆地区城市化综合水平最高的城市,是南疆中心城市和区域经济发展中心。为了更好的实现南疆地区城市化综合水平发展水平的差异化在空间上的图形化,借助GIS软件,以南疆地区县市城市化综合水平的等级为属性值,在ArcGIS做出了南疆地区城市化综合水平评价图(图2)。4城市组团发展模式根据陆大道“点轴”理论原理,结合南疆地区城市发展的客观事实,提出以库尔勒市为中心的“库尔勒组团”,以库车为中心的“库-拜组团”,以阿克苏市为中心的“阿克苏组团”,以喀什市为中心的“喀什组团”,以和田市为中心的“和田组团”城市组团发展模式(图3)。4.1以库尔勒为中心城市建设为抓手,带动范围全面开拓平台构建以库尔勒市为中心,通过中心城市的南扩与西沿,带动博湖县、尉犁县和轮台县空间开发格局。推动库尔勒-尉犁一体化发展,扩大库尔勒城市规模,完善城市功能,增强综合实力、辐射带动力与承载能力,建成南疆首位工业和商贸型中心城市。做大做强石油化工产业,将库尔勒、轮台石化工业园建成自治区南疆石化基地的重要组成部分。4.2库车县建市开发格局构建以库车县为中心,库车-拜城为主线带动沙雅县、新和县发展的空间开发格局。库车县撤县设市,将其重点培育为区域中心城市,扩大城市规模,促使人口与经济进一步集中。围绕石油和天然气的深度开发利用,延长石化产业链,迅速发展成为自治区乃至国内较大规模的石化产业基地。4.3建立土地开发中心,打造土地资源集群带构建以阿克苏市为地方发展中心,阿拉尔为兵团发展中心,带动周边县市与农一师各团场共同发展的空间开发格局。加强阿克苏城市建设与发展,加大人口与经济集聚能力,提高城市综合竞争力,建成南疆北部综合型中心城市。重点发展阿克苏市纺织工业园区,带动阿拉尔市、阿瓦提、库车、新和等县棉纺织加工区建设,形成棉纺产业集群带。推进“阿-温石化重工业园区”发展,建成新型化工材料基地。4.4加快国际市场合作构建以喀什市为中心,疏勒县和疏附县、阿图什市为两翼的开发格局。加快建立“一市两县”经济区,扩大喀什市城市规模,全力构筑中亚南亚重心城市,辐射带动南疆与中亚、南亚区域的发展。发挥“集群口岸”的区位优势,加快交通枢纽建设,最大限度开通与国内大中城市和周边各国重点城市的铁路、公路、航空线路,构筑对外经济、贸易、旅游大通道,充分利用国内国外两个市场、两种资源,尽早形成现代“丝绸之路”。加快四大园区建设,引进组装加工业等劳动密集型企业,把喀什市建设成为“东联西出”,“西进东销”的出口商品加工制造业基地。挖掘具有浓郁民族特色和独特自然风光的旅游资源,以构建南疆旅游板块为契机,开发旅游线路和景点,把喀什市建设成全疆旅游中心城市和世界级黄金旅游目的地。4.5持续