1、研究长江三角洲城市群的城市化与生态环境大学本科毕业设计摘 要城市群是城市区域发展的重要形式和一个地区的经济实力的集中表现。城市群的城市化水平是衡量一个城市发展的重要标准，但盲目提高城镇化水平和忽视生态环境的保护将增加城市群的不可持续发展，从而影响城市发展在区域发展中的主导作用。为了使城市群健康持续的发展，本文对城市化与生态环境协调发展的问题进行了深入研究。本文建立了城市化评价指标体系及对生态环境发展水平评价，然后对城市化与生态环境各指标权重进行了确定，计算了长江三角洲16个城市的城市化与生态环境发展水平。我们计算了16个城市城市化和生态环境的协调发展的协调发展度，并将16个城市划分为四种发展类
2、型。研究表明，16个城市的城市化与生态环境的可持续发展水平有很大的不同。最后，我们对每一城市发展种类提出的建议。关键字：长江三角洲；城市群；城市化；生态环境；和谐发展目 录摘 要 I1 引言 12 指标体系和评价模型 22.1 指标体系的建立 22.2 评价模型 22.2.1 确定各指标的权重 22.2.2 协调发展度评价模型 43 实证研究 73.1研究区的定义 73.2 数据来源 73.2.1计算结果及分析 73.2.2 指标标准化 73.3 确定指标权重 73.4评价结果 9结论 11参考文献 121 引言城市群是一个国家和地区经济实力在空间形式上的集中表现，以及城市群的发展程度标志着一
3、国经济发展水平。城市群经济特征可以通过创新的示范作用以及自我发展来促进一个国家经济的发展。从全球的角度来看，城市群是取代国家和地区成为全球经济发展的新的温床，而城市群的整体发展水平与每个城市发展水平密切相关（张.2008）。城市化是世界最重要的社会和经济现象的必然产物之一，是人类社会发展的必然趋势和经济技术进步的必然产物，是一个国家或地区走向现代化的必要步骤。因此可以说，城市化水平是衡量一个城市的发展的一个重要标准和提高城市群的一个重要动力。世界城市化已经给全人类带来了经济效益和社会效益，同时城市群的发展也带来了许多问题，尤其是城市居民带来的一系列生态环境问题（Lietal.2005）。本文以
4、长江三角洲的16个城市为研究对象，以城市群的城市化与生态环境为基础，来衡量城市化与生态环境之间的协调发展程度，并对结果进行分析。2 指标体系和评价模型2.1 指标体系的建立正确选择和合理的测量是系统分析和评价的基础。而城市化与生态环境两个系统的耦合具有复杂性和时序性，为了分析和突出这两个系统协调发展的特点和规律，当我们设定评价指标时必须遵守以下规则：（1）全面性的原则。城市化与生态环境发展水平的指标应考虑城市化与生态环境的相关性，对每个指标的关系进行系统和全面的描述。（2）客观性原则。指标体系应客观真实的体现目标和指标的关系，信息应尽量减少重叠和遗漏。（3）可比性原则。指标体系的建立，应考虑区
5、域城市的横向比较，因此它必须考虑结果在区域间的相似性和可比性目的地位。2.2 评价模型本文首先计算了城市化与长江三角洲城市群16个城市生态环境发展的水平，然后措施协调发展度在16个城市的城市化进程，利用协调度评价模型的生态环境。2.2.1 确定各指标的权重在当前使用的综合评价方法的实践中，一个重要的元素是指标的权重分配。根据研究，确定指标权重的方法主要有主观评价方法和客观评价方法。前者的方法是以评价者对各指标的主观兴趣程度来确定指标的权重，如层次分析法，专家评价法等；后者是指基于原始数据信息的链接强度和每个指标提供的信息确定了指标的权重，如熵方法，因子分析法，复相关系数法等。因此，本文采用层次
6、分析法（Saaty 1980）和客观熵值法相结合的综合分析分配方法。（1）与层次分析法确定指标权重。（）建立判断矩阵A，用1-9等级标准和他们的倒数，对因素集中各评价因素相互间相对的重要性进行两两比较来标定。判断矩阵的一般表达式： (1)其中aij表示第i个因素对第j个因素的重要程度，用1-9标度法作为评价标准（见表1）表1 标度及含义标度含 义1两元素相比，具有相等的重要性3两元素相比，前者比后者略微重要5两元素相比，前者比后者明显重要7两元素相比，前者比后者强烈重要9两元素相比，前者比后者极度重要2、4、6、8两相邻标度之间的水平（）权重的计算，是基于判断矩阵使用最大特征根法计算权向量T和
7、最大特征根Kmax,具体步骤如下：计算判断矩阵A中每一行元素的乘积 (i=1,2,n) (2)计算Mi的n次方根 (i=1,2,n) (3)对 标准化（归一化处理） (i=1,2,n) (4)计算判断矩阵A的最大特征值 (5) 检验判断矩阵的一致性（）计算一致性指标其中，为判断矩阵A的最大特征值，n是判断矩阵A的阶数和衡量不一致程度的数量标准。（）计算RI，一个判断矩阵的随机一致性指标（）计算随机一致性比率:当CI0.1，我们可以说判断矩阵的一致性比较满意。否则，必须再次进行比较来调整判断矩阵中的元素，直到得到判断矩阵的较为满意的一致性。然后，计算标准化后的最大特征根所对应的特征向量，作为层次
8、分析的排序权重T。熵值法确定权重熵值法的主要原理是设有m个待评方案和n项评价指标（本文中，m代表评审级别，n代表24项评价指标）由24项指标的各种评价等级形成原始指标数据矩阵X=(xij)m*n,对于一个特定的指标xj,指标值xij之间的距离越大，则该指标在综合评价中的作用越大。若某项指标的的指标值全部相等，则该指标是无关的综合评价。具体步骤如下（郭 1998，徐和有 2003）：()计算指标xij的比重Pij，其中 ()计算第j项指标的熵值ej,其中 ,其中 ，可以证明，是调节系数。()计算第i项指标的差异性系数gi,其中计算公式为gi=1-ej,当gi值越大，则指标xj在综合评价中的重要性
9、越强。()计算指标xj的权重数wj，计算公式为， （j=1,2,3,n）综合权重的确定。设对第i项指标主、客观赋权的权重分别为wsi、woi，则综合赋权的权重按以下公式计算（Lietal.2008）。 (6)2.2.2 协调发展度评价模型假设x1,x2,x3,xm是m个反映城市化发展水平的指标，y1，y2，y3，yn是n个反映生态环境发展水平的指标，那么城市化与生态环境的综合发展水平为： (7)u（x），e（x）分别代表城市化与生态环境综合发展水平，ai,bi分别代表了城市化与生态环境各指标权重。根据相关文献，城市化与生态环境协调度公式为： (8)其中，C是协调度（协调协调系数），k是调整系数
10、（k2）。公式（8）反映了在某些情况下城市化与生态环境（即u（x）+ e（x）是一定的），为了实现城市化与生态环境发展的最高水平（u（x）和e（x）的乘积），对城市化与生态环境的发展水平进行组合协调的数量程度。它可以很容易地证明0C1，当协调度C较大，则城市化与生态环境更加协调；反之，二者是不协调的。因此，本文将协调度等级分类标准，如表2所示。表2 协调等级分类协调度0-0.20.2-0.40.4-0.60.6-0.80.8-1.0协调等级严重失调中度失调勉强协调中度协调良好协调协调发展度（或协调发展系数），作为一种定量的指数来衡量城市化与生态环境协调发展水平，不仅同时考虑城市化与生态环境协调
11、的情况（C值），还代表了城市化与生态环境的良性发展水平相结合的数量程度，因此它综合反映了城市化与生态环境的全面协同或贡献。 (9)在这个公式中，D是协调发展度（系数）；C是协调度；T是城市化与生态环境效益（水平）的综合评价指标，它反映了生态环境与旅游经济的整体效益和水平关系；，为待定系数，可以使用专家系统来确定具体的。在前面分析的基础上，本文根据协调发展度D将城市化与生态环境协调发展状况从简单到详细的两个层次，共五大类15种（见表3），从而进行城市化与生态环境协调发展情况的定量评判。表3 长江三角洲城市群城市化和生态环境协调发展类型的分类系统及判别标准D类型第一层次第二层次0.8-1.0良好协
12、调发展类良好协调发展类生态环境滞后型良好协调发展类城市化与生态环境同步型良好协调发展类城市化滞后型0.6-0.8中度协调发展类中度协调发展类生态环境滞后型中度协调发展类城市化与生态环境同步型中度协调发展类城市化滞后型0.4-0.6勉强协调发展类勉强协调发展类生态环境滞后型勉强协调发展类城市化与生态环境同步型勉强协调发展类城市化滞后型0.2-0.4中度失调衰退类中度失调衰退类生态环境滞后型中度失调衰退类城市化与生态环境同步型中度失调衰退类城市化滞后型0-0.2严失调衰退类严失调衰退类生态环境滞后型严失调衰退类城市化与生态环境同步型严失调衰退类城市化滞后型3 实证研究3.1研究区的定义该项研究是指
13、长江三角洲地区，包括目前“城市的长江三角洲经济协调委员会”所属的城市：上海、江苏省内的南京、无锡、常州、苏州、南通、扬州、镇江、泰州和浙江省内的杭州、宁波、嘉兴、湖州、绍兴、舟山、台州16个城市地区总管辖的。3.2 数据来源3.2.1计算结果及分析本文中选择的城市化与生态环境有关指标来自于由政府统计部门公布的权威性的统计数据的文章。其中，生态环境统计是从上海统计年鉴2008，江苏统计年鉴2008，南京统计年鉴2008和中国统计年鉴2008；城市化的统计数据是从中国城市统计年鉴2008，还采取各种城市的经济和社会发展统计公报的数据作为参考，从而保证了数据的可靠性和权威性。3.2.2 指标标准化因
14、为城市化与生态环境这两个系统的内在指标和系统间指标的量纲和它们对系统的指向不同，为了消除数据的屏蔽效应和量纲差异，我们应在对城市化与生态环境发展水平测算前先对指标进行标准化。作为生态环境负指标，本文采用极差标准化方法来规范的原始数据，具体如下：正向指标： (10) (11)负向指标： (12) (13)其中，xi，yi,分别代表城市化与生态环境原始指标的标准值；xi, yi 是指标的原始值；min，max分别是原始指标的最小以最大值。3.3 确定指标权重使用主观的AHP法和客观的熵值法结合前面的方法确定城市化和生态环境指标体系的权重，如表4所示。在表格中，U是城市化子系统，E是生态环境子系统。
15、表4 长江三角洲城市群城市化与生态环境协调发展评价指标体系及权重目标层A准则层B指标层P层次分析法得到的权重熵值法得到的权重组合权重相对于B权重wij相对于A权重wij，城市化与生态环境协调发展的研究城市化子系统U人口城市化U10.1817城市人口U110.05890.06060.35330.0642第三产业从业人口U120.02950.05160.15080.0274城镇登记失业人口数U130.01960.02030.03960.0072非农业人口U140.05890.05680.33190.0603在校大学生数U150.02360.05330.12440.0226经济城市化U20.4158
16、人均GDP U210.07370.05550.17700.0736人均工业产值U220.03690.06180.09860.0410固定资产总投资U230.04910.04780.10150.0422人均地方财政收入U240.07370.05720.18230.0758第三产业产值占GDP的比重U250.14740.06910.44060.1832社会城市化U30.2622社会消费品零售总额U310.06660.04740.21700.0569电话用户数U320.05550.05000.19030.0499公共汽车数量U330.04990.04950.16930.0444医生数量U340.05
17、830.05590.22360.0586互联网用户数U350.05550.05240.19980.0524空间城市化U40.1403建成区面积U410.05220.06400.42840.0601城市建设用地U420.03480.05040.22450.0315城市道路面积U430.02610.04350.14540.0204人口密度U440.02980.05290.20170.0283生态环境子系统E生态环境水平E10.4494人均耕地面积E110.06460.12980.22810.1025人均国土面积E120.07760.07440.15710.0706人均绿地面积E130.08160.
18、11310.25100.1128绿地覆盖率E140.19390.04610.24320.1093人均家庭用水量E150.03230.13720.12060.0542生态环境压力E20.3145人均工业废水排放量E210.06920.11280.30330.0954工业二氧化硫排放量E220.09230.09720.34880.1097工业粉尘排放量E230.13840.06460.34790.10943.4评价结果根据协调发展评价模型和城市化与生态环境的分类标准，我们得到长江三角洲城市群16个城市的城市化与生态环境协调发展的情况，如表5所示。表5 长江三角洲城市群的城市化与生态环境协调发展状况
19、序号城市CTD第一层次第二层次比较基本类型1南京0.60160.63660.99840.61910.7862中度协调、城市化滞后2杭州 0.59880.98590.55240.7380中度协调、城市化滞后3上海0.8881 0.44500.79120.66660.7262中度协调、生态滞后4无锡0.4911 0.50310.99970.49710.7050中度协调、城市化滞后5苏州0.4228 0.53580.97240.47930.6827中度协调、城市化滞后6宁波0.4085 0.56720.94780.48780.6800中度协调、城市化滞后7舟山0.3849 0.44590.98920
20、.41540.6410中度协调、城市化滞后8常州0.3260 0.57130.85610.44870.6198中度协调、城市化滞后9镇江0.2445 0.58740.6891 0.41600.5354中度协调、城市化滞后10绍兴0.1975 0.55480.59990.37620.4750中度协调、城市化滞后11嘉兴0.1910 0.59320.54320.39210.4615中度协调、城市化滞后12湖州0.1779 0.69380.42220.43580.4290中度协调、城市化滞后13台州0.1540 0.53000.48690.34200.4081中度协调、城市化滞后14扬州0.1415
21、 0.58000.39750.36070.3787中度协调、城市化滞后15南通0.1195 0.73390.23210.42670.3147中度协调、城市化滞后16泰州0.0745 0.73330.11220.40390.2129中度协调、城市化滞后从表5中，我们可以看到，长江三角洲城市群16个城市的城市化与生态环境协调发展应分为四种类型：第一，中度协调发展的城市化滞后型，包括南京、杭州、无锡、苏州、宁波，舟山和常州7个城市。这七个城市有较高水平的城市化和生态环境，但城市化水平低于生态环境。这意味着目前生态环境的建设技术的比较先进，而城市现代化水平不适应环境的需要。上海城市化水平最高的，是标准
22、的国际大都市，但随着国际化程度的近几年来的不断发展，城市化发展速度相对较快，导致生态环境持续发展的改进。第三，轻微的协调发展城市化滞后，包括镇江，绍兴，嘉兴，湖州和泰州5个城市。更重要的是，这五个城市的城市化水平和生态环境水平有很大差距，城市化是明显落后于生态环境。城市化滞后的原因是由于大多数城市化指标相对落后导致的。例如，我们可以看到，镇江仅人口城市化的水平略高，但综合城市化水平低，而生态环境水平却比较高。在未来的发展趋势中，应继续保持较高的城市化，其中提高城市化中滞后于整体水平的方面。结论长江三角洲地区16个城市在城市化与生态环境协调发展水平上的差异巨大。其中，协调发展水平最高的是南京0.
23、7862，而最低的泰州则是0.2129。长江三角洲城市群的各城市在2007年的城市化水平差异较大。上海，作为中国的国际中心，具有比其他城市更高的城市化水平。南京和杭州两个省会城市，它们的城市化水平仅次于上海，其中南京的更高一点。无锡、苏州、宁波和舟山的城市化水平都有超过0.4，其他城市的水平普遍较低。而在生态环境方面，这些城市都有比较高的水平，除上海和舟山外都处于0.5以上。因此，长江的城市群的整体城市化水平普遍落后于生态环境水平，这是城市化与生态环境之间的不和谐的直接原因。参考文献1 崔.上海市旅游经济与生态环境的发展程度的研究J.中国人口资源与环境，2008,18（5）:64-69.2 郭
24、X.D.改进的熵权法在经济评价中的应用J.系统工程理论与实践，1998,12(3):98-102.3 李R.D.,刘Y.B.,张S.Z.城市化进程和生态环境的协调标准评价模型.中国软科学，2005,5:140-148.4 李Z. F.,李X. P.,刘，J.基于无缘和组合权重的产品广义质量评价研究及应用.东北大学学报，2008,29（9）:1314-1317.5 Saaty，T. L.层次分析法.McGraw-Hill Inc公司，纽约.6 徐F,游D.熵值法在区域旅游经济水平评价中的应用J.中南大学学报，2003（5）:641-643.7 张p.长江三角洲城市群整合发展研究M，华东师范大学博士论文，2008.
