哈长城市群协同发展能力时空差异及演变特征研究

国庆福，李 鑫，张 鹏

（哈尔滨师范大学地理科学学院，黑龙江 哈尔滨 150025）

1 引言

城市协同发展能力是指某一地域内一个城市对其他城市在经济发展、科技创新、基础设施、生态保护等方面辐射带动作用的大小。协同发展包括两个方面：一是从系统平衡观的角度来看区域内部各要素间的协同，即通过强化区域内经济、社会、文化和环境等子系统的相互关系，促进区域全面、协调、可持续发展；二是从局部和全域的角度来看，通过区域内不同城市间的协同，重构区域空间要素格局，加强各城市在经济、社会、文化等多方面的联系，优化资源配置和促进优势互补，达到促进区域整体竞争力和提升对外影响力的目标。协同发展具有独立性、整体性、相对性和过程性的特征。西德著名物理学家哈肯（Haken）将协同学定义为：研究在与外部环境有能量或物质流动时，包含所有子系统的复合系统通过内部复杂的相互作用，在空间和时间上形成有一定功能有序结构的过程。随着我国城市群协同发展的快速推进，关于区域协同的研究成果逐渐丰富起来，国内学者刘宾以区域协同创新理论和增长极理论为基础，针对京津冀区域协同创新发展的现状及困境进行了研究；郑志丹将京津冀城市群和长三角城市群的空间面板数据进行了对比，探讨了京津冀城市群一体化背景下的协同发展路径；曾刚利用增长极和复合生态系统等理论对长江经济带110 个地级及以上城市的协同发展能力进行了系统分析。方创琳基于协同论、博弈论、耗散结构论和突变论等提出了京津冀城市群协同发展的理论基础和阶段性规律。

综上所述，目前关于城市群协同发展研究成果相对较少，缺少大量的实证研究进行结论补充。文章在前人研究基础上，从经济协同、社会协同、设施协同、环境协同4 个方面对哈长城市群协同发展能力进行综合测度，立足于哈长城市群的现实特征，运用熵值法和自然断裂点分析等方法，综合分析协同发展水平的时空演变特征，为哈长城市群协同发展提供科学依据。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况

哈长城市群包括黑龙江、吉林两省10 个地级市、1 个自治州，哈长城市群处于全国最北端，具有独特的地域性，并且其作为中国最早的工业基地还具有典型性，在促进经济转型发展中具有重要地位。

2.2 研究方法

文章涉及指标层次多、内容多，在赋权过程中为了保证权重的客观性，运用熵权法计算各指标的权重。通过计算各指标的信息熵，根据不同指标之间的相对变化情况对全部指标整体的影响程度决定指标权重。熵值法得到权重值后，此时数据与对应的权重相乘，并且进行累加，最终得到一列数据即为“综合得分”。

为了消除各个指标之间量纲和量级大小不同对计算结果的影响，因此运用极差标准化方法对原始指标进行标准化处理，把各指标归一到［0，1］之间，从而保证各指标无量纲化，为实现标准化数值均大于0，用标准化后除0 外最小值的十分之一代替0。计算第j项指标值权重的过程：

①计算第j 项指标下第i 年的指标值的比重Pij。

②计算第j 项指标的熵值Eij：

③计算第j 项指标的差异度系数Wij：

④计算第i 年各子系统的得分Zl：

同理类推准则层指标的权重，最后求得各层级各指标的权重，从而确定城市经济协同、社会协同、设施协同、环境协同以及城市综合协同发展水平，并且运用ArcGIS 软件进行可视化表达进行精确地定量分析。

2.3 指标选取与数据来源

文章在构建哈长城市群协同发展能力评价的指标体系中借鉴了协同论、系统平衡观等方法，从经济协同、设施协同、社会协同和环境协同四个方面来构建指标体系（见表1）。

表1 城市协同发展能力指标体系

其中，经济协同发展是区域协同发展的重中之重，是协调各方，促进区域全面协调可持续的内生动力，经济发展水平和质量直接影响到整个区域的协同和辐射能力；基础设施是支撑区域发展的重要保障，发挥基础设施的协同效应是促进区域协同发展的重要一环；社会协同是指协调整合资源完成目标的能力；环境协同有利于进行跨区域的环境治理，提高资源承载能力，是促进区域协同发展的重要基石。

文章所用相关数据主要来源于2005~2020 年《中国城市统计年鉴》《吉林省统计年鉴》《黑龙江省统计年鉴》以及哈长城市群内各城市统计公报和相关部门发布的数据。由于个别年份数据有所缺失，用年鉴邻接法补全数据。另外由于吉林省延边朝鲜族自治州数据缺失严重，所以不在本次研究范围内。

3 结果分析

3.1 哈长城市群协同发展水平时序特征

从整体变化趋势上来看（表2），2004~2019 年排在前四位的城市没有变化，仍然是哈尔滨市、长春市、吉林市和大庆市，哈尔滨市和长春市城市协同发展水平在城市群中处于核心地位。大庆、齐齐哈尔、吉林、四平4 城市协同发展水平相近，但从整体趋势上看呈现下降趋势。牡丹江、松原市和辽源市城市协同发展水平总体呈现下降趋势，辽源市协同发展能力一直居于末位。

表2 哈长城市群城市协同发展能力综合得分表

从城市协同发展水平来看，在哈长城市群的10个城市中，各个城市的得分差异较大，哈长城市群的城市协同发展能力总体上呈现下降趋势，2004 年城市哈长城市群的综合得分的最大差值为0.218 7，2019 年城市哈长城市群的综合得分的最大差值为0.225，说明在2004~2019 年间，哈长城市群内部的城市协同发展差距持续扩大。在2004 年、2011 年、2019 年中多数城市的协同发展能力是较为稳定的，但吉林市下降最为严重，辽源市协同发展能力最低且呈现持续下降趋势。

3.2 哈长城市群协同发展水平空间演化特征

使用自然断裂点分析方法，运用ArcGIS 软件进行可视化表达并对其空间演化特征进行分析。

总的来看，2004~2019 年哈长城市群总体格局发展变化不大，哈长城市群城市协同发展水平总体上呈现中间高、四周低；西北高、东南低；核心城市高于一般城市的态势。哈尔滨和长春城市协同发展能力最高，经济联系紧密，是整个哈长城市群发展的榜样，吉林的发展能力仅次于省会城市，齐齐哈尔和大庆的发展能力居中，其余城市的协同发展能力并不突出。哈长城市群中核心城市协调发展能力强，中部城市发展能力大于外围城市，说明城市的发展受行政级别的影响较大，整体上看哈长城市群内部协同发展能力的空间差异显著，如图1。

图1 城市协同发展水平

3.3 哈长城市群协同发展水平影响因素分析

从表3 可以看出，经济协同、设施协同、社会协同和环境协同的平均值在整体协同发展能力中分别占31.22%、26.11%、29.94% 和12.71%， 经 济 发 展 水平对城市协同发展能力影响最强，环境协同对城市协同发展能力影响最弱，设施协同和社会协同对整体协同能力也有较大影响。从时间序列上看，2004~2019年，经济协同和环境协同水平总体呈上升趋势，对城市的协同发展能力影响越来越大，设施协同和社会协同水平对整体的协同能力发展影响减弱。在现阶段，经济协同能力仍然是影响整个区域协同水平的最重要的因素，随着经济发展方式的转变，绿色发展、可持续发展更符合社会发展要求和价值观念，环境协同的影响会越来越重，知识经济和网络购物的迅猛发展会对社会协同和设施协同提出更高的要求。

表3 城市协同发展水平多维因素权重表

4 结论与讨论

（1）从时间序列来看，哈长城市群协同发展水平总体呈下降趋势，经济协同和环境协同能力对整体协同水平影响逐步上升。现阶段经济因素仍然是影响城市协同发展水平的重中之重，经济剧烈波动会极大影响整个区域的发展，哈长城市群地区发展受资源限制、经济转型、政治体制和一些其他因素的影响，在全国城市群中相对滞后。由于早年对矿产和森林资源过度开发导致环境协同成为制约总体协同发展的短板，应该促进大美龙江建设，发挥绿水青山的环境优势，提高整体协同发展水平，增强抵御外部风险的能力。

（2）哈长城市群协同发展能力分布格局均呈现中间高、四周低；西北高、东南低；核心城市高于一般城市的特征，各市城市协同发展能力差异显著。哈尔滨、长春双中心集聚特征明显，城市群内各城市协同发展水平相差悬殊，应该加强中间地域城市建设，提高哈长城市群的内部协作和流通能力。区域建设联系紧密的交通网络，建立新的分工合理的城市体系，分享协同的溢出效益。

协同发展是区域一体化的必由之路，是提高开放水平、促进产业分工与合作的必然选择。协同发展是经济、社会、设施、环境等多方面、多角度的综合发展，是缩小区域发展差距的新路径，有效提升区域联动能力，促进区域共建、共享，提高区域一体化水平。