基于熵值法的南疆城市化水平測度

城市化是指人口從集中城市地區向城市地區的轉移的過程。從本質上講，這是一個高度人口、社會化和工業的過程。城市化發展水平是國家和地區社會經濟發展水平的重要標志之一,但是中國城市化進程中面臨著嚴峻的挑戰,一些現象是令人擔憂,這與當前以單一的人口城市化指標來考察城市化發展水平有一定關系。城市化水平的測度主要有單一指標法和綜合指標法。用城市人口占總人口的比重來測度城市化水平,固然有其簡單易行的優點,但城市化是經濟結構、社會結構、生產方式以及生活方式的根本性轉變,涉及產業的轉變和新產業的支撐、城鄉社會結構的全面調整和轉型、龐大的基礎設施的建設和資源環境對它的支撐。單一的人口城市化水平不能全面反映城市化發展的真正內涵。因而應該用城市化綜合水平來衡量城市化發展的水平,城市化綜合水平應是人口城市化、經濟城市化和社會城市化的綜合程度。本文針對干旱區城市發展的實際情況和特色,重構了評價城市化綜合水平的指標體系,用熵值法確定了指標權重,運用城市化綜合水平判斷模型得出了南疆地區43個市縣的城市化綜合水平,并進行分級,用ArcGIS軟件對南疆區域內縣市城市綜合水平發展水平的空間化,提出南疆地區城鎮發展的組團發展的對策。1研究區域的概況和數據來源1.1民族地區分布現狀南疆地區深居歐亞大陸腹地,氣候極端干燥,水資源形成條件差,蒸發強烈,生態環境對人類活動的干擾反映敏感,是干旱地區典型的生態環境脆弱帶。南疆地區在行政區域涵蓋了巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區、喀什地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州和和田地區5個地州42個縣市,2008年共有人口971萬人,占新疆的45.56%,是我國以維吾爾族為主的少數民族聚集地,少數民族人口占總人口的82.3%,也是貧困縣比較集中的地區,全疆27個國家貧困縣中南疆地區占21個,全疆77.8%的貧困縣集中在南疆地區。2008年實現GDP總值1210×108元,僅占新疆的28.79%,人均GDP12465元遠低于新疆平均水平(19727元);2008年城鎮化水平僅達到27.08%。按市鎮非農業人口規模劃分,南疆地區7個城市中沒有大城市,有中等城市3個,小城市4個,城市結構體系不合理。各城鎮布局緊緊依托綠洲呈串珠狀發展,彼此相距較遠,城鎮體系密度比其它區域城鎮密度較低。1.2數據來源及統計資料主要數據來自于《新疆統計年鑒2009》(中國統計出版社,2009年)、《巴音郭楞蒙古自治州統計年鑒2009》(新疆統計出版社,2009)、《阿克蘇地區統計年鑒2009》(新疆統計出版社,2009)、《克孜勒蘇柯爾克孜自治州統計年鑒2009》(新疆統計出版社,2009)、《喀什地區統計年鑒2009》(新疆統計出版社,2009)、《和田地區統計年鑒2009》(新疆統計出版社,2009)。2學習方法2.1綜合評價體系的建立針對南疆地區城市化發展的實際情況,建立了南疆城市化綜合水平指體系(表1)。2.2各確定指標權重確定指標權重就是對各指標的重要性進行評價,指標越重要,其權重就越大。權重一般要進行歸一化處理,使之介于0與1之間,各指標權重之和等于1。指標權重的確定方法目前有主觀確定、客觀確定以及主客觀結合確定等,主要有德爾菲法、層次分析法(AHP法)、主成分分析法、熵值法、神經網絡法、多元回歸法、多目標規劃法和灰色關聯度法等。文章用熵值法來確定指標權重。熵值法是一種客觀賦權法,其根據各項指標觀測值所提供的信息的大小來確定指標權重。熵值法計算評價指標權重的步驟如下:2.2.1指標標準化方法我們選擇的指標是反映城市化與生態環境和諧度的參數,但原始指標可能存在著量綱不同和原始數據大小差異懸殊等問題。因此,確定各指標權重之前,必須對指標進行處理使其具有無量綱性和可比性,并且能體現其本身對城市化與生態環境和諧的影響力。有些指標呈正相關的關系,成為正向型指標;而有些指標呈負相關的關系,成為負向型指標。標準化方法如下:對于正向型指標,令yij=(xij-minxij)/(maxxij-minxxj)(1)對于負向型指標,令yij=(maxxij-xij)/(maxxij-minxij)(2)其中,maxxij和minxij分別是第j個指標下各評價樣本值的最大值和最小值。然后再采用Z-Score標準化公式Zij=(yij?yˉ)/SjΖij=(yij-yˉ)/Sj,進行標準化。其中,yˉyˉ為第j個指標的均值,Sj為標準差。由于計算熵時要取自然對數,因此指標值必須為正數,令uij=Zij+d,其中,d為使minZij+d略大于0的一個正數。這樣便得到了標準化矩陣U=(u)m×n2.2.2計算培育因子ej首先,第j項指標下第i樣本指標的比重pij:pij=uij/∑i=1muij(3)pij=uij/∑i=1muij(3)其次,第j項指標的熵值ej:ej=?k?∑i=1mpij?lnpij(4)ej=-k?∑i=1mpij?lnpij(4)式中,常數k與樣本數m有關,此時令k=1/lnm,則0≤e≤1。然后,計算指標的效用值d=1-e,d越大,該指標價值越大,其權重也就大。那么第j項指標權重:wj=dj/∑i=1mdj(5)wj=dj/∑i=1mdj(5)2.3城市化綜合水平城市化綜合水平評價模型為:C=c[c1,c2,c3](6)式(6)中的C為城市化綜合水平;c1、c2、c3分別代表了人口城市化、經濟城市化、社會城市化。c為概念函數。c=∑WiXi(7)式(7)中的Wi、Xi分別為第i個指標的權重和標準化指標值。3結果分析3.1基于不同民族地區的城市化水平通過公式(1)～(5)的計算得出城市綜合水平評價體系中各指標權重為(表2)。從表2看,在城市化綜合水平評價體系中,權重的排序為人均工業總產值(X5)>二、三產業產值密度(X7)>人均GDP(X4)>非農業人口規模(X1)>萬人擁有醫生數(X10)>建成區人口密度(X3)>人均建成區綠地面積(X9)>人均建成區面積(X8)>非農業人口比重(X2)>二、三產業產值比重(X6)。通過公式(7)和(6)計算出南疆五地州42個縣市的人口城市化、經濟城市化、社會城市化和綜合城市化水平(見表3)。在巴音郭楞蒙古自治州中:人口城市化水平最高的是庫爾勒市,最低的是博湖縣,經濟城市化水平最高的是庫爾勒市,最低的是且末縣,社會城市化水平最高的博湖縣,最低的尉犁縣,綜合城市化水平最高的是庫爾勒市,最低的是且末縣。在阿克蘇地區:人口城市化水平最高的是阿克蘇市,最低的是柯坪縣,經濟城市化水平最高的是阿克蘇市,最低的是新和縣,社會城市化水平最高的阿克蘇市,最低的沙雅縣,綜合城市化水平最高的是阿克蘇市,最低的是新和縣。在克孜勒蘇柯爾克孜自治州:人口城市化水平最高的是阿圖什市,最低的是阿克陶縣,經濟城市化水平最高的是烏恰縣,最低的是阿克陶縣,社會城市化水平最高的阿圖什市,最低的阿合奇縣,綜合城市化水平最高的是烏恰縣,最低的是阿克陶縣。在喀什地區:人口城市化水平最高的是喀什市,最低的是疏附縣,經濟城市化水平最高的是喀什市,最低的是伽師縣,社會城市化水平最高的喀什市,最低的塔什縣,綜合城市化水平最高的是喀什市,最低的是塔什縣。在和田地區:人口城市化水平最高的是和田市,最低的是和田縣,經濟城市化水平最高的是和田市,最低的是墨玉縣,社會城市化水平最高的和田縣,最低的皮山縣,綜合城市化水平最高的是和田市,最低的是墨玉縣。在南疆地區:城市化綜合水平最高的是庫爾勒市,較高的有喀什市、阿克蘇市、和田市,最低是塔什縣和墨玉縣(見圖1)。3.2邊疆城市化綜合發展水平發展現狀為了分析南疆地區縣市城市化綜合水平的差異,依據計算出南疆地區各縣市城市化綜合水平值和實際狀況,把城市化綜合水平分為四個等級,由低到高依次為:極低水平(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)四個等級(表4)。南疆地區城市化綜合水平發展處于極低水平有23個縣市,其所占南疆地區縣市的比例為54.76%。巴音郭楞蒙古自治州沒有縣市的城市化綜合水平發展處于極低水平。阿克蘇地區有溫宿縣、沙雅縣、烏什縣、阿瓦提縣、新和縣、柯坪縣6個縣的城市化綜合水平發展處于極低水平。克孜勒蘇柯爾克孜自治州有阿克陶縣、阿合奇縣2個縣城市化綜合水平發展處于極低水平。喀什地區有塔什縣、英吉沙縣、伽師縣、疏附縣、巴楚縣、莎車縣、麥蓋提縣、岳普湖縣、葉城縣、疏勒縣10縣的城市化綜合水平發展處于極低水平。和田地區有墨玉縣、皮山縣、于田縣、洛浦縣、策勒縣5個縣城市化綜合水平發展處于極低水平。南疆地區城市化綜合水平發展極低的縣市主要集在喀什地區、和田地區、阿克蘇地區三地州,這些縣由于在經濟結構中農業占的比重依然較高,第二、三產業發展的滯后,經濟結構的不合理造成了國民經濟發展的緩慢,經濟總量增長較慢,從而造成了經濟城市化的發展乏力的后果。經濟城市化發展的乏力使得處于區域中心縣市對農村地區的吸引力不強,農業人口轉變為非農人口的速度不快,使得人口城市化的發展也較慢。經濟城市化發展的乏力使得在政府和社會在城市的基礎設施和教育文化、醫療等公共建設的投資上缺少充裕的財力,也造成了社會城市化發展的緩慢。因而這些縣市的城市化綜合水平的發展都處于了極低水平。南疆地區城市化綜合水平發展處于低水平有15個縣市,其所占南疆地區縣市的比例為35.71%。巴音郭楞蒙古自治州有輪臺縣、尉犁縣、若羌縣、且末縣、焉耆縣、和靜縣、和碩縣、博湖縣8個縣市的城市化綜合水平發展處于低水平。阿克蘇地區縣市有庫車縣、拜城縣2個縣的城市化綜合水平發展處于低水平。克孜勒蘇柯爾克孜自治州有阿圖什市、烏恰縣2個縣城市化綜合水平發展處于低水平。喀什地區有澤普縣1個縣的城市化綜合水平發展處于低水平。和田地區有和田縣、民豐縣2個縣城市化綜合水平發展處于低水平。這15縣市處于極低水平與23個縣市在城市化綜合水平的各個指標的比較上都有了一定的提高,從而在城市化綜合水平發展上擺脫了極低水平,發展到了城市化綜合水平的低級水平。南疆地區城市化綜合水平發展處于中等水平有3個縣市,其所占南疆地區縣市的比例是7.14%。這3個縣市是和田市、阿克蘇市、喀什市,分別是和田地區、阿克蘇地區、喀什地區的首府城市,它們是所在地區的經濟中心、文化中心、政治中心,是區域內的輻射中心,是所在地區的城市化發展水平最高的城市。南疆地區城市化綜合水平發展處于高水平有1個縣市,其所占南疆地區縣市的比例是2.38%。庫爾勒市是南疆地區經濟發展最高、城市非農人口規模、比重最高,社會水平發展最高的城市,是南疆地區城市化綜合水平最高的城市,是南疆中心城市和區域經濟發展中心。為了更好的實現南疆地區城市化綜合水平發展水平的差異化在空間上的圖形化,借助GIS軟件,以南疆地區縣市城市化綜合水平的等級為屬性值,在ArcGIS做出了南疆地區城市化綜合水平評價圖(圖2)。4城市組團發展模式根據陸大道“點軸”理論原理,結合南疆地區城市發展的客觀事實,提出以庫爾勒市為中心的“庫爾勒組團”,以庫車為中心的“庫-拜組團”,以阿克蘇市為中心的“阿克蘇組團”,以喀什市為中心的“喀什組團”,以和田市為中心的“和田組團”城市組團發展模式(圖3)。4.1以庫爾勒為中心城市建設為抓手,帶動范圍全面開拓平臺構建以庫爾勒市為中心,通過中心城市的南擴與西沿,帶動博湖縣、尉犁縣和輪臺縣空間開發格局。推動庫爾勒-尉犁一體化發展,擴大庫爾勒城市規模,完善城市功能,增強綜合實力、輻射帶動力與承載能力,建成南疆首位工業和商貿型中心城市。做大做強石油化工產業,將庫爾勒、輪臺石化工業園建成自治區南疆石化基地的重要組成部分。4.2庫車縣建市開發格局構建以庫車縣為中心,庫車-拜城為主線帶動沙雅縣、新和縣發展的空間開發格局。庫車縣撤縣設市,將其重點培育為區域中心城市,擴大城市規模,促使人口與經濟進一步集中。圍繞石油和天然氣的深度開發利用,延長石化產業鏈,迅速發展成為自治區乃至國內較大規模的石化產業基地。4.3建立土地開發中心,打造土地資源集群帶構建以阿克蘇市為地方發展中心,阿拉爾為兵團發展中心,帶動周邊縣市與農一師各團場共同發展的空間開發格局。加強阿克蘇城市建設與發展,加大人口與經濟集聚能力,提高城市綜合競爭力,建成南疆北部綜合型中心城市。重點發展阿克蘇市紡織工業園區,帶動阿拉爾市、阿瓦提、庫車、新和等縣棉紡織加工區建設,形成棉紡產業集群帶。推進“阿-溫石化重工業園區”發展,建成新型化工材料基地。4.4加快國際市場合作構建以喀什市為中心,疏勒縣和疏附縣、阿圖什市為兩翼的開發格局。加快建立“一市兩縣”經濟區,擴大喀什市城市規模,全力構筑中亞南亞重心城市,輻射帶動南疆與中亞、南亞區域的發展。發揮“集群口岸”的區位優勢,加快交通樞紐建設,最大限度開通與國內大中城市和周邊各國重點城市的鐵路、公路、航空線路,構筑對外經濟、貿易、旅游大通道,充分利用國內國外兩個市場、兩種資源,盡早形成現代“絲綢之路”。加快四大園區建設,引進組裝加工業等勞動密集型企業,把喀什市建設成為“東聯西出”,“西進東銷”的出口商品加工制造業基地。挖掘具有濃郁民族特色和獨特自然風光的旅游資源,以構建南疆旅游板塊為契機,開發旅游線路和景點,把喀什市建設成全疆旅游中心城市和世界級黃金旅游目的地。4.5持續