长江中游城市群综合发展水平时空分异研究
第２３卷第１１期
２０１４年１１月
长江流域资源与环境
Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｂａｓｉｎ
Ｖｏｌ．２３Ｎｏ．１１
Ｎｏｖ．２０１４
长江中游城市群综合发展水平时空分异研究
周克昊１，刘艳芳１，２＊，谭荣辉１
（１．武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉４３００７９；２．武汉大学地理信息系统教育部重点实验室，湖北武汉４３００７９）
摘 要：区域可持续发展理念已被社会各界所接收，并逐步深入到社会发展计划及区域政策制定中。以区域差异
分析为基础的区域格局优化是促进区域发展的核心内容。从经济发展、资源利用、环境保护、人口与公共服务和科
技创新等５个方面选取２３个指标，构建其监测评估指标体系综合分析长江中游城市群综合发展水平时空格局演
变，有助于认清长江中游城市群综合发展格局形成的过程，出现的问题及产生的原因，从而制定相应的区域调控政
策，这对于促进长江中游城市群内部区域之间协调发展及推进中部崛起战略具有重要的现实意义。基于２００５年
和２０１１年长江中游城市群３７个地级市的统计数据，借助ＳＰＳＳ、ＧＩＳ软件，采用全局主成分分析法评价分析其综合
发展水平及时空分异，并对其成因进行分析。结果表明：区域综合发展分值有所提升，但增长潜力仍然很大；发展
水平差异显著，且两极分化趋势明显；整体呈现出以武汉和长沙为中心，以南昌、合肥为副中心发展格局，但中心城
市带动作用较弱，制约各城市群发展的因素各异。因此，未来长江中游城市群应努力提升区域经济发展总量的同
时，转变经济产业结构，加强企业创新能力，寻求新的经济增长点。与此同时，应加大基础设施尤其是道路交通的
投资强度；充分利用已有的地理区位及资源、科技人才优势发展第二、三产业，提高经济发展中资源的利用效率，降
低能耗，保护环境；除此之外，还应加强区域宏观调控，注重城乡统筹发展，协调、平衡区域内部均衡发展，缩小区域
之间及内部差异，促进技术转移和优势互补。
关键词：长江中游城市群；全局主成分分析；城市群；综合发展；时空分异；主体功能区
中图分类号：Ｆ２９９．２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－８２２７（２０１４）１１－１５１０－０９
ＤＯＩ：１０．１１８７０／ｃｊｌｙｚｙｙｈｊ２０１４１１００４
收稿日期：２０１３－０７－２０；修回日期：２０１３－１２－１２
基金项目：国家“十二五”科技支撑计划资助项目（２０１２ＢＡＨ２８Ｂ０２）
作者简介：周克昊（１９８８～ ），女，博士研究生，主要从事土地评价和土地利用规划等方面的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｉｃｋｅｙ１１１２＠ｑｑ．ｃｏｍ
区域差异是一个区域必有的特征，与区域发展及其格局紧密相关［１］。区域的人口、经济及资源利用与环境保护等具有差异性，这种差异形成区域发展的动力，同时也阻碍区域的发展［２］。对区域差异的认知能使我们了解区域格局的形成过程，挖掘区域差异形成的机理，从而制定相应调整、优化区域格局的政策，提升区域综合发展能力。
国内外学者对区域发展的时空分异规律做了大量卓有成效的工作。研究的角度包括区域差异的时空演变分析［３～６］、区域差异的测度［７～９］及其形成机制［１０，１１］等；研究的内容主要涉及经济发展水平［１２，１３］、土地集约利用［１４，１５］、生态安全［１６］及人居环境［１７］等；研究的方法以选取常用的综合性指标（基尼系数、变异系数、综合熵指数、Ａｔｋｉｎｓｏｎ指数等）进行统计分析为主［９］；研究的尺度从大尺度转向中小尺度，覆盖全国、省（市）县３级［３，１０，１８～２２］。尽管如此，区域差异的研究仍有许多值得探讨的地方。在研究尺度上，对城市群、都市圈或经济区发展水平区域差异格局的研究最近成为新的热点［６］。城市群是中国未来经济发展格局中最具活力和潜力的地区［２３］。对城市群地区的时空差异研究有助于国家及地方宏观调控政策和区域发展政策的制定。除此之外，注重社会、经济与资源协调可持续发展的理念已被各国政府、学术团体及各种非政府组织所接受［２４］，成为引领区域发展的新模式和新方向［２５］，而现有研究多从一个方面或某一种经济活动类型对不同区域发展差异进行评价分析，难以反映区域综合发展的水平差异。探讨特定区域的综合发展水平空间结构演化，对这些地区的经济布局、环境保护及可持续发展具有重要的实践意义。
近年来，随着中部崛起战略的提出，长江中游城市群受到了广泛的关注，长江中游城市群是我国具
有优越的区位条件、交通发达、科技教育资源丰富的城市群之一，在我国未来空间开发格局中，具有举足轻重的战略地位和意义。本文试图在现有数据体系支撑之下选取具有实际可操作性的指标，采用定性与定量相结合的方法对长江中游城市群综合发展水平及变化进行评价和差异性分析，并对其进行空间可视化，
为检验区域发展政策效应与调整区域未来发展战略提供一定的科学依据。
１ 研究区域、
方法与数据１．１ 研究区概况
长江中游城市群位于沿长江通道横轴和京哈京广通道纵轴的交汇处，
地跨湖北、湖南、江西和安徽４省［２
６］
（图１），是我国城市化战略格局和中部崛起的重要平台，已成为我国经济活动最活跃的地区之
一。武汉城市圈又称“１＋８”城市圈，是指以武汉为圆心，包括周边的黄石、鄂州、黄冈、孝感、咸宁５个地级市与仙桃、天门、潜江３个省直管市所组成的城市圈。该城市圈地处东经１１３°４１′～１
１５°０５′，北纬２９°５８′～３
１°２２′，位于湖北省中东部，江汉平原东部，长江中游与汉水交汇处。区内土地面积５８
０５２ｋｍ２
，图１ 长江中游城市群行政区划Ｆｉｇ
．１ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ ＭｉｄｄｌｅＲｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇ
ｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ占湖北省土地总面积的３１．２３％；２０１１年末总人口３ ０５０万人；地区生产总值１１
８６５．５１亿元。环长株潭城市群位于湖南省中东部，
是以长沙、株洲、湘潭３市为中心，
包括衡阳、岳阳、常德、益阳、娄底５个省辖市在内的城市集聚区。该区占地面积９６ ５４０．４ｋｍ２，
是湖南省人口经济集聚区，也是开拓新型工业化和城市化道路的核心区域。环鄱阳湖生态经济区位于江西省北部，是以鄱阳湖为绿心，以南昌、九江等９市为中心的生态产业基地，经济区面积５１ ２２７ｋｍ２，占江西省总面积的３０．６９％，２０１１年末总人口约３ ４５８万人，实现地区生产总值９ ５２６亿元。江淮城市群是一个以合肥为中心的“１＋１０”城市群，面积约６．５万ｋｍ２，２０１１年拥有常住人口约３ １８４万，地区生产总值达到１２ ４３９．３６亿元。１．２ 研究方法
经典主成分分析方法（ＰＣＡ）通过数学降维技术把原来的多个变量转化为少数几个综合指标，能够实现对即时性多维平面数据的最佳综合与简化，在
区域综合评价等众多学术领域已有广泛应用［
２７，２８］
。倘若在平面数据表中加入时间序列，由于不同时间的数据表具有不同的主超平面，
如果分别对每年的数据表进行经典主成分分析，则同一样本不同年份
的评价结果不具备可比性［
２８，２９］
。因此，为了保证评价结果的统一性、
整体性与可比性，本文采用结合时序立体数据表与经典主成分分析的全局主成分分析
方法（ＧＰＣＡ）
［３０］
。１．３ 数据采集
考虑数据的可获取性与方法的可复制性，对于环鄱阳湖生态经济区涉及的县（市、区），以其所属的地级市为统计口径进行处理。本文数据来源于２００６和２０１２年的《
中国城市统计年鉴》、《湖北省统计年鉴》、《湖南省统计年鉴》、《江西省统计年鉴》、《安徽统计年鉴》以及相关地市统计年鉴和各地方２０１１，２０１２年度统计公报。
２ 长江中游城市群市域发展水平测算
２．１ 指标体系构建
长江中游城市群作为《全国主体功能区规划》划定的重点开发区域之一，其功能定位是：全国重要的
高新技术产业、先进制造业和现代服务业基地，全国重要的综合交通枢纽，区域性科技创新基地，长江中
游人口和经济密集区［
３１］
。其主要开发任务是在降低能耗、保护环境的基础上加快经济可持续发展，推
１
１５１ 第１
１期 周克昊，等：长江中游城市群综合发展水平时空分异研究
进新型工业化和城镇化建设，完善基础设施，促进人口集聚，逐渐形成现代化产业体系。以重点开发区域功能定位为导向，遵循科学性、主导型、独立性、动态性、可操作性等原则，从经济发展、资源利用、环境保护、人口与公共服务和科技创新等５个方面选取２３个指标，构建其监测评估指标体系（表１）。几何平均数常用于构建多因素综合指标［３２］，因而本研究以工业固体废弃物综合利用率和工业二氧化硫处理率的几何平均数作为污染治理指数；以货运量比重、客运量比重、人均货运量比重、人均客运量比重的几何平均数作为交通运输量指数，分别反映城市环境保护效力和交通运输条件［３２，３３］。
表１ 长江中游城市群综合发展水平测算指标体系
Ｔａｂ．１ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｌｅｖｅｌ ｏｆ Ｍｉｄｄｌｅ Ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ
目标层准则层指标层单位部分指标含义或计算方法指标类型
长江中游城市群综合发展水平经济发展
资源利用
环境保护
公共服务
与人口
科技创新
ＧＤＰ总量Ｘ１万元正向指标人均ＧＤＰ Ｘ２元正向指标经济密度Ｘ３元／ｍ２单位用地面积ＧＤＰ产出量正向指标进出口总额Ｘ４万美元正向指标服务业比重Ｘ５％服务业总产值／ＧＤＰ×１００％正向指标工业增加值比重Ｘ６％工业增加值／ＧＤＰ×１００％正向指标公路密度Ｘ７ｋｍ－１公路总里程与土地面积之比正向指标交通运输量指数Ｘ８无量纲
货运量占所有城市货运量的比重、客运量的比重、人均货运量
的比重、人均客运量比重之积的四次方根
正向指标人均绿地面积Ｘ９ｍ２／人正向指标人均城市建设用地占有量Ｘ１０ｍ２城市建设用地面积／城镇人口负向指标万元ＧＤＰ供水量Ｘ１１ｔ供水总量／ＧＤＰ负向指标万元ＧＤＰ用电量Ｘ１２ｋＷ·ｈ全社会用电量／ＧＤＰ负向指标工业污染治理指数Ｘ１３无量纲
工业固体废弃物综合利用率与工业二氧化硫处理率之积的平
方根
正向指标建成区绿化覆盖率Ｘ１４％正向指标万人拥有医疗机构床位数Ｘ１５张正向指标百人公共图书馆藏书Ｘ１６册、件正向指标城乡居民收入比Ｘ１７无量纲正向指标非农业人口比重Ｘ１８％非农业人口占总人口的比重正向指标人口密度Ｘ１９人／ｍ２单位面积上容纳人口数量正向指标吸纳外来人口规模Ｘ２０万人常住人口与户籍人口的差值正向指标高新技术产业增加值比重Ｘ２１％高新技术产业增加值／工业增加值×１００％正向指标科技经费支出比重Ｘ２２％科技经费支出／地方一般预算财政支出＊１００％正向指标从事科研人员数Ｘ２３万人正向指标
２．２ 主成分提取与综合发展水平测算
将２００５年与２０１１年的数据表整合为全局三维立体数据表，在因子分析前先对全局数据进行检验，采用ＫＭＯ统计量和Ｂａｒｔｌｅｔｔ球形检验。结果显示，ＫＭＯ值为０．７６３表明变量间的公共因素较多，适合做因子分析；Ｂａｒｔｌｅｔｔ显著性概率为０．０００说明球形假设被拒绝，变量取值并非独立，本文的指标设计适合做因子分析。利用ＳＰＳＳ１７．０对全局数据表进行因子分析，分别选取特征值大于１的６个因子作为主成分，同时为了便于对公因子进行命名，运用方差最大正交旋转法对初始因子载荷矩阵进行旋转，对应特征值和方差贡献率如表２，因子载荷矩阵如表３。从表３可以看出：第一全局主成分在ＧＤＰ总量、人均ＧＤＰ、经济密度、进出口总额、服务业比重、万人医疗卫生机构床位数、百人公共图书馆藏书、非农产业人口比重、吸纳外来人口规模、从事科研人员数上有较大的载荷，这些变量涵盖了经济实力、公共服务能力、城镇化水平与人才吸引力等多个方面，综合性强，集中反映了区域的经济与人口集聚能力；第二全局主成分在公路密度、工业增加值比重、工业污染治理指数上具有较高的载荷，现代工业的发展促进交通运输设施的完善，同时对工业污染的控制与治理也是衡量工业化是否可持续的重要标准之一，因此该主成分在一定程度上代表着区域现代工业化程度；第三全局主成分在万元ＧＤＰ用水量、万元ＧＤＰ用电量和人口密度上具有很大的载荷，可命名为资源利用效率；第四全局主成分在人均绿地面积、人均建设用地面积和建成区绿化覆盖率上载荷较高，综合反映了环境保护与城市建设用地节约集约利用状况，可命名为环境友好度；第五全局
２
１
５
１长江流域资源与环境第２３卷
主成分在高新技术产业增加值比重和科技支出比重上有较高的载荷，代表了区域自主创新能力；第六全局主成分在交通运输量指数和城乡居民收入比上载荷较高，可以反映城乡统筹能力。在提取公因子的基础上计算各主成分得分。主成分的方差贡献率反映了该主成分对所有原始变量总方差的解释能力，其数值越高则解释能力越强［３４］，因此以各主成分方差贡献率与累计方差贡献率的比值为权重［３５～３７］，采用加权综合模型测算长江中游城市群市域综合发展分值，结果见表４。
表２ 旋转后主成分特征值、方差贡献率及权重
Ｔａｂ．２ Ｒｏｔａｔｅｄ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｓ ｏｆ ＰｒｉｎｃｉｐａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ａｎｄ Ｗｅｉｇｈｔ
主成分特征值
方差贡献
率（％）
累计方差
贡献率（％）
权重１ ６．７０９ ２９．１６８ ２９．１６８ ０．３８２２ ２．５７０ １１．１７６ ４０．３４４ ０．１４６３ ２．４７５ １０．７６１ ５１．１０５ ０．１４１４ ２．２２９ ９．６９２ ６０．７９７ ０．１２７５ ２．０４７ ８．９０２ ６９．６９９ ０．１１６６ １．５４１ ６．６９９ ７６．３９９ ０．０８８
表３ 综合发展水平旋转后因子载荷矩阵
Ｔａｂ．３ Ｒｏｔａｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｍａｔｒｉｘ ｏｆ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｌｅｖｅｌ
指标
因子载荷
第一主成分第二主成分第三主成分第四主成分第五主成分第六主成分
ＧＤＰ总量０．８８１ ０．１４１ ０．２２８－０．０４３ ０．１９７－０．０３２人均ＧＤＰ ０．５８５ ０．４４８ ０．０７７ ０．４６６ ０．３５３ ０．１３３经济密度０．７８６ ０．４０２－０．１１０ ０．２６８ ０．１９８ ０．０８７进出口总额（万美元）０．８７４ ０．１５０ ０．１２７ ０．１８８ ０．０２３－０．０５６服务业比重０．５１５－０．４０３－０．２６６－０．４６４－０．２２０－０．２１７工业增加值比重－０．００８ ０．６４８－０．２４５ ０．３５４ ０．４４３ ０．１１３公路密度０．０１９ ０．７４２ ０．０１５－０．０９２ ０．０６５ ０．０１５交通运输量指数０．５３９－０．１４７－０．０６３－０．０４３ ０．３３２－０．５８７人均绿地面积０．０１８－０．０５２－０．２００ ０．８０８ ０．０１２－０．２０２人均城市建设用地面积－０．２６２－０．１８３ ０．４１０－０．６５０ ０．０６４－０．０２６万元ＧＤＰ用水量０．０４８ ０．２２４ ０．８３５－０．０３４ ０．０６８－０．０７８万元ＧＤＰ用电量０．０２３－０．１１８ ０．８６０－０．１５１ ０．０１２ ０．０２４工业污染治理指数０．１７３ ０．７１５ ０．０４５ ０．１０４－０．０７２ ０．０３３建成区绿化覆盖率０．０８１ ０．０１８ ０．１８９ ０．５７２ ０．２４８ ０．２１２万人拥有医疗机构床位数０．７４６ ０．２８８－０．１５２ ０．１７２ ０．４４７ ０．００３百人公共图书馆藏书０．８９０ ０．０４０－０．０９９ ０．０８０ ０．０８８ ０．０５４城乡居民收入比０．１３７ ０．０４９－０．０９４ ０．００５ ０．０９５ ０．８６６非农业人口比重０．５４６ ０．３５０－０．２９７－０．０４２ ０．４６５ ０．３４３人口密度０．４５０ ０．３９５－０．５６８－０．０９２ ０．１１６ ０．０５６吸纳外来人口规模０．７２４－０．１６７－０．２７６ ０．１４９－０．０６０ ０．１９９高新技术产业增加值比重０．５０６ ０．０２９－０．１３５ ０．１０５ ０．５４９－０．３０２科技支出比重０．１１２ ０．０５２ ０．１５５ ０．１０４ ０．８１２ ０．０５１从事科研人员数０．９４０－０．０３６ ０．０１２－０．１６１ ０．０２７－０．０７１
３ 长江中游城市群综合发展水平时空分异特征分析
３．１ 综合发展指数呈上升趋势，但总体发展水平仍然较低，区域开发潜力较大
从表４综合发展分值来看，长江中游城市群市域综合发展平均值由２００５年的－０．２８３上升至２０１１年的０．２８３，上升趋势明显。从综合排名情况看，２００５～２０１１年衡阳、仙桃、上饶、黄冈、潜江、宜春等有较大程度的下滑，其余城市排名均相对稳定或有所提升。但是，２０１１年综合发展指数高于０．５的城市只有武汉、长沙、合肥、南昌、铜陵、新余，仅占市级行政区总数的１／６，说明长江中游城市群是由少数几个综合发展水平较高与绝大多数发展实力薄弱的城市构成。另外，２００５年仅有１５个城市位于平均分值－０．２８３之上，２０１１年略有减少，１４个城市位于平均分值０．２８３之上，有６２％的城市没有达到区域平均发展水平，表明长江中游城市群仍处于城市群发展初期，总体发展水平较薄弱。
３
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第１１期 周克昊，等：长江中游城市群综合发展水平时空分异研究
表４ 长江中游城市群市域综合发展分值与排名Ｔａｂ．４ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｓｃｏｒｅｓ ａｎｄ Ｒａｎｋｉｎｇｓ ｏｆ Ｃｉｔｉｅｓｉｎ Ｍｉｄｄｌｅ Ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ
城市
２００５年
分值排名
２０１１年
分值排名
分值
变化
排名
变化
武汉０．３９７ １ ２．１７１ １ １．７７４ ０
黄石－０．４３０ ３２ ０．３１６ １２ ０．７４６ ２０
鄂州－０．８１５ ３７ ０．２３２ １６ １．０４７ ２１
孝感－０．２３２ １２ ０．０８６ ２５ ０．３１８－１３
黄冈－０．３１７ ２１－０．２８６ ３６ ０．０３１－１５
咸宁－０．３９９ ２８ ０．１００ ２２ ０．４９９ ６
仙桃－０．１４２ ６ ０．０８８ ２４ ０．２３０－１８
潜江－０．１４７ ７ ０．１０４ ２１ ０．２５０－１４
天门－０．３４５ ２４ ０．０７９ ２６ ０．４２４－２
长沙０．２１９ ２ １．６１５ ２ １．３９７ ０
株洲－０．３２４ ２２ ０．４３４ ７ ０．７５８ １５
湘潭－０．３６３ ２６ ０．３２７ １１ ０．６９０ １５
衡阳－０．２４５ １３－０．０４２ ３２ ０．２０３－１９
岳阳－０．３４６ ２５ ０．２３９ １５ ０．５８５ １０
常德－０．２３０ １１ ０．１８７ １７ ０．４１７－６
益阳－０．４２９ ３０ ０．００１ ２９ ０．４３０ １
娄底－０．４４２ ３３－０．１４２ ３５ ０．３００－２
南昌０．１７０ ３ ０．８４１ ４ ０．６７２－１
景德镇－０．１４７ ８ ０．２９７ １３ ０．４４４－５
九江－０．３３４ ２３ ０．２８８ １４ ０．６２２ ９
新余－０．２９１ １６ ０．５４７ ６ ０．８３９ １０
鹰潭－０．１１７ ５ ０．３４２ １０ ０．４６０－５
吉安－０．３１０ １９ ０．１１６ ２０ ０．４２６－１
宜春－０．１５９ １０ ０．１００ ２３ ０．２５９－１３
抚州－０．３０３ １７ ０．１１７ １９ ０．４２０－２
上饶－０．３０９ １８－０．０５７ ３３ ０．２５３－１５
合肥０．００３ ４ １．０１９ ３ １．０１６ １
芜湖－０．２５０ １４ ０．４２５ ８ ０．６７５ ６
蚌埠－０．４２９ ３１ ０．０１４ ２８ ０．４４３ ３
淮南－０．４５６ ３４ ０．１３５ １８ ０．５９１ １６
马鞍山－０．２８１ １５ ０．３４８ ９ ０．６２９ ６
铜陵－０．１５４ ９ ０．８２３ ５ ０．９７６ ４
安庆－０．４２８ ２９－０．０７２ ３４ ０．３５６－５
滁州－０．７４０ ３６－０．０２６ ３０ ０．７１５ ６
六安－０．６２９ ３５－０．３３２ ３７ ０．２９７－２
池州－０．３８５ ２７－０．０４２ ３１ ０．３４４－４
宣城－０．３１３ ２０ ０．０６２ ２７ ０．３７６－７
平均值－０．２８３—０．２８３—０．５６５—
标准差０．２２８—０．４８１—０．３４０—
３．２ 区域发展具有明显的不均衡性，且差距逐渐扩大２００５年综合水平指数最高的武汉市得分０．３９７，超出区域平均水平近０．６８分，比分值最低的鄂州（－０．８１５）高１．２１２；２０１１年武汉综合得分２．１７１，依然位于综合发展首位，是其２００５年分值的３．２倍，成为长江中游城市群中发展速度最快的城市。与此同时，武汉与得分最低的六安（－０．３３２）之间的差距增加至２．５０３，极差的扩大说明两极分化趋势越发明显。标准差能表征地理数据分布的离散程度，其值越小说明数据分布越集中，反之则越分散［３５］。比较２００５年与２０１１年各项发展指数标准差的变化发现，综合发展指数的标准差由０．２２８增加到０．４８１，证明区域整体发展的不均衡性逐渐增加。另外，除了资源利用效率的差距有一定程度的减小之外，经济与人口集聚能力、现代工业化程度、环境友好度、自主创新以及城乡统筹发展方面的区域差异均有一定程度的扩大，其中经济与人口集聚能力、自主创新能力和工业化程度差距的扩大最为显著（图２）
。
图２ ２００５年与２０１１年长江中游城市群
发展指数标准差对比
Ｆｉｇ．２ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ Ｍｉｄｄｌｅ Ｒｅａｃｈｅｓ
ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ｉｎ ２００５ａｎｄ ２０１０
３．４ 各城市群综合发展速度不均，发展制约因素不一长江中游城市群四大城市群的成长轨迹显示，武汉城市圈、环长株潭城市群、环鄱阳湖生态经济区和江淮城市群从２００５年至２０１１年均经历了一个快速成长阶段，平均发展分值分别从－０．２７０、－０．２７０、－０．２００和－０．３６９上升至０．３２１、０．３２８、０．２８８和０．２１４。其中，环长株潭城市群在２００５～２０１１期间综合发展速度最快，而环鄱阳湖生态经济区较其他３个城市群而言发展速度最慢。为了寻找制约各城市群综合发展的因素，分别对两个年份城市群经济与人口集聚能力、工业化程度、资源利用效率、环境可持续、自主创新能力以及城乡统筹６个方面进行分析。图４和表５显示，２００５年，武汉城市圈经济与人口集聚能力较强，工业化程度较高，城乡统筹发展较好，但在自主创新、资源合理有效利用与环境可持续发展方面有所不足；环长株潭城市群在集聚经济与人口和自主创新方面有较强的实力，但城乡发展差异较大，工业化程度较低；环鄱阳湖生态经济区在城乡统筹、资源有效利用与环境可持续发展方面较其他城市群具有较大的优势，但在自主创新与工业化程度两轴上有明显的凹陷；虽然江淮城市群的发展起步较晚，但在创新能力与工业化程度方面却展
４
１
５
１长江流域资源与环境第２３卷
图３ 长江中游城市群市域综合发展水平时空分异格局
Ｆｉｇ．３ Ｓｐａｔｉｏ－ｔｅｍｐｏｒａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｄｅｖｅｌｏｐ
ｍｅｎｔ Ｌｅｖｅｌｏｆ Ｃｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｍｉｄｄｌｅ Ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ表５ 长江中游各城市群各主成份与综合发展分值排名
Ｔａｂ．５ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｓｃｏｒｅｓ ａｎｄ Ｒａｎｋｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｏｕｒ Ｕｒｂａｎ Ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍｉｄｄｌｅ Ｒｅａｃｈ ｏｆ Ｙａｎｇ
ｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ年份
城市群名称经济与人口集聚工业化程度资源利用效率环境可持续
自主创新城乡统筹综合发展水平２００５
２０１１
武汉城市圈
－０．０４９－０．１２７－０．７８２－０．８００－０．４７７ ０．３９２－０．２７０环长株潭城市群０．０１６－０．８７５－０．３７６－０．１４５－０．０７５－０．７７４－０．２７０环鄱阳湖生态经济区－０．１８９－０．９１０ ０．２５５－０．０２８－０．６５８ ０．５６１－０．２００江淮城市群－０．２０５－０．３７９－０．９１９－０．２７７－０．１８９－０．５５８－０．３６９武汉城市圈
０．２５１ １．３６５ ０．２０１－０．３３９－０．３１０ ０．８７１ ０．３２１环长株潭城市群０．２３４ ０．４９２ ０．５２５－０．５６７ １．４０１ ０．０１０ ０．３２８环鄱阳湖生态经济区０．０２９－０．１２０ ０．９７８ ０．９９５－０．０９４ ０．４７３ ０．２８８江淮城市群
－０．０１１
０．４８７
０．２７７
０．９３６
０．４８４
－０．７６６
０．２１
４
图４ ２００５、２０１１年长江中游城市群发展指数
Ｆｉｇ．４ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｎ Ｍｉｄｄｌｅ Ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇ
ｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ｉｎ ２００５ａｎｄ ２０１１现了良好的发展态势。相对２００５年而言，４大城市群到２０１１年在６个发展轴上都有了较大幅度的扩张。武汉城市圈维持了较高的工业化程度和城乡统筹发展，在经济与人口集聚能力方面与环长株潭城市群均位于前列，但自主创新能力和资源环境可持续发展方面并没有较大的改善；环长株潭城市群在
创新能力方面的优势不断彰显，工业化程度也有所提升，但值得注意的是其环境可持续能力有明显的降低，城乡差距仍然较大，是制约其综合发展的重要因素；环鄱阳湖生态经济区保持了在资源利用方式和环境可持续发展方面的优势，但经济与人口集聚、工业化程度和自主创新仍然在一定程度上制约其更
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１５１ 第１
１期 周克昊，等：长江中游城市群综合发展水平时空分异研究
好的发展，因此，加快工业化现代化脚步，提高经济实力依然是其发展重心；经过６ａ的发展，江淮城市群已经初现雏形，在环境可持续方面与环鄱阳湖生态经济区并列前茅，在创新能力上也保持了优势，但由于其资源禀赋和区位条件相对薄弱，与经济发展和工业化程度方面与排名靠前的城市群还存在一定差距，另外促进城乡统筹也是该城市群未来推进区域协调均衡发展的关键。
４ 成因分析及政策建议
经济地理学家认为，决定区域发展分异的成因主要有３个：一是自然地理环境要素，二为区位和交通要素，三为人力资本和研发水平要素［３８］。区域自然地理环境结构是区域发展分异的基本原因［３９，４０］。然而随着科技的进步和社会经济的发展，自然地理格局对我国第一产业产值的边际贡献率逐步降低［３９］，传统的主导第一产业的自然地理格局已不再是现代经济中第一产业的主导要素，代表区位与交通的第二要素正成为中国中部地带经济发展的主要诱因［３８］。这也解释了武汉市作为长江中游城市群中交通条件最优，区位优势最明显的城市，其综合发展水平高居所有中部城市之首的原因。除此之外，代表人力资本和研发水平的劳动力及受教育程度的差异也成为区域差异形成的重要原因。武汉市作为中部人口及高等院校最多的城市，在第三要素上必然要优于另外３个城市群的龙头城市。然而，随着中部崛起战略的出台，国家政策对长江中游城市群的倾斜，可以预见原本综合发展水平相对薄弱其它３个城市群在２０１１年之后发展速度将会有一定程度的提升。由于我国目前的经济产业结构正处于转型的时期，各城市群的经济增长方式目前仍然是以消耗资源环境换取经济增长为主，长江中游城市群作为全国综合发展实力居于二、三等级的城市群［３２］，其经济增长方式在本文研究时期内也难以避免大环境下的粗放发展模式。针对以上问题，顾及区域可持续发展目标，本文提出以下对策建议：（１）制定国家、流域及省区市等多层次宏观政策调控机制。在国家层次上，应制定一系列能促进资源空间优化配置、减小区域差距的一系列政策。对于长江中游城市群，应不断借鉴长江三角洲、珠江三角洲城市群在发展中积累的经验与教训，充分发挥东引西联的地理位置优势，促进与外界的物资与技术交流，引进先进的项目管理经验，改造不合理的生产方式，
寻找新的经济增长点；（２）对于武汉城市圈而言，当务之急是要转变投资方向，控制区域两极分化的趋势。除此之外，应当充分利用当地雄厚的科技教育力量，提高科技创新能力，同时提高资源、能源的利用效率以降低经济增长过程中的资源和能源消耗量，保护生态环境。相比武汉城市圈，其它３个城市群应在提升自身经济实力为首的同时，统筹城乡发展，加大基础设施尤其是道路交通的投资力度；制定区域资源综合开发与地区产业政策总体方案，积极引进外资及长江下游地区资金与技术的对口支持。
５ 结论与讨论
以《全国主体功能区规划》为指导建立指标体系评价长江中游城市群３７个地级市综合发展指数，对其综合发展水平的时空分异特征进行分析，主要得出以下结论：
（１）中部崛起战略提出之后，长江中游城市群进入高速发展时期。２００５～２０１１年所有城市综合发展分值均有所提升，区域综合发展分值平均值从－０．２８３上升之０．２８３，但与此同时标准差也从０．２２８上升至０．４４１，排名最高的城市与排名最低的城市之间的发展分值之差从２００５年的１．２１２上升之２０１１年的２．５０３，区域发展不均衡性进一步凸显；
（２）武汉、长沙、南昌和合肥拥有得天独厚的区位优势与政策优势，综合发展水平较高，形成了“两主两副”带动周边区域发展的格局，但由于城市群较年轻且有利资源向中心城市集聚使得核心城市与其他城市发展差异明显。环长株潭城市群在发展过程中已形成了以长沙、株洲、湘潭为核心的发展格局，但武汉、南昌和合肥对周围城市的辐射带动作用还不明显；
（３）武汉城市圈在自主创新能力、资源集约利用与环境可持续发展等方面仍有较大空间的提升；环长株潭城市群发展速度相对较快但城乡差距依然较大，经济增长过多依赖高能耗高排放的产业，环境保护措施亟待加强；环鄱阳湖生态经济区经济增长方式友好，但作为重点开发区域其集聚经济与人口的能力还较弱，工业发展程度也不高。江淮城市群经济实力最弱，城乡差距十分明显。因此，在以后的主体功能区建设中４大城市群既要加强自身的综合发展实力，也要加强彼此联系，努力构建“中四角”，打造中国经济增长的第四极。
（４）全局主成分分析通过建立时序立体数据表
６
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１长江流域资源与环境第２３卷
使不同年份的数据具有时空可比性，适用于主体功能区地理国情的监测与评价。受数据获取难度的限制，本文以市域为评价单元尺度略大，若采用小尺度的县级数据则能更深入地探索出主体功能区综合发展水平及时空演变趋势。
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第１１期 周克昊，等：长江中游城市群综合发展水平时空分异研究
ＳＰＡＴＩＯ－ＴＥＭＰＯＲＡＬ ＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＭＰＲＥＨＥＮＳＩＶＥＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＬＥＶＥＬ ＯＦ ＭＩＤＤＬＥ ＲＥＡＣＨＥＳ ＯＦ ＹＡＮＧＴＺＥ
ＲＩＶＥＲＺＨＯＵ Ｋｅ－ｈａｏ１，ＬＩＵ Ｙａｎ－ｆａｎｇ１，
２，ＴＡＮ Ｒｏｎｇ
－ｈｕｉ １
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
，Ｗｕｈａｎ ４３００７９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ
ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ａｃｃｅｐｔｅｄ ｂｙ ａｌｌ ｓｅｃｔｏｒｓ ｏｆ ｓｏｃｉｅｔｙ ａｎｄｂｅｅｎ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｓｏｃｉａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐ
ｌａｎｓ．Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｌａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐａｔｔｅｒｎｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆｐｒｏｍｏｔｉｎｇ
ｒｅｇｉｏｎａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｓｐａｔｉｏ－ｔｅｍｐｏｒａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｒｏｍ ｆｉｖｅ ａｓｐｅｃｔｓ，ｅｃｏｎｏｍｉｃ，ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｓｏｃｉａｌ ｓｅｒｖｉｃｅ ａｎｄ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｉｓ ｈｅｌｐｆｕｌ ｔｏ ｒｅｃｏｇ
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ｏｒｔａｔｉｏｎ ａｒｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｄｒｉｖｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｅｎｔｒａｌ Ｃｈｉｎａ．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｕｒｂａｎａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｍａｄｅ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅｉｒ ｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｃｉｔｉｅｓ ｉｎ ｍｉｄｄｌｅ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ｏｕｇｈｔ ｔｏ ａｄｖａｎｃｅ ｔｈｅｉｒ ｔｏｔａｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｗｈｉｌｅ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｅｅｋｉｎｇ
ｆｏｒ ｎｅｗ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｇｒｏｗｔｈｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ．Ｉｎ ｔｈｅ ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｍｏｒｅ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｓｕｐｐｏｓｅｄ ｔｏ ｂｅ ｍａｄｅ ｂｙ ｌｏｃａｌ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ．Ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｏｐ
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎｓ ｌｉｋｅ Ｗｕｈａｎａｎｄ Ｃｈａｎｇｓｈａ ｔａｋｉｎｇ ｆｕｌｌｙ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ，ａｂｕｎｄａｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｔａｌｅｎｔｓ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｐｒｅｆｅｒａｂｌｅ ｐｏｌｉｃｉｅｓ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅｉｒ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｎｄ ｔｅｒｔｉａｒｙ
ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Ｉｔｉｓ ａｌｓｏ ｖｉｔａｌ ｔｏ ｍａｘｉｍｉｚｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｒｅｄｕｃｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｏｃｕｓ ｍｏｒｅ ｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｈｅｒ ｔｈａｎ ｏｎｌｙ ｓｐｕｒｒｉｎｇ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｇｒｏｗｔｈ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｇｉｖｅｎ ｔｈｅ ｗｉｄｅｎｉｎｇ ｇａｐ
ｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｌｅｖｅｌｓ，ｉｔ ｉｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ｔｏ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｍａｃｒｏ－ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｕｒｂａｎ ａｎｄ ｒｕｒａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｂａｌａｎｃｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｄｉｓｐａｒｉｔｙ ａｍｏｎｇ ｉｎｎｅｒ ｃｉｔｉｅｓ，ｎａｒｒｏｗｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ａｎｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｒｅｇｉｏｎｓ，ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ＇ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｉｔｙ．Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：ｍｉｄｄｌｅ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ；ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｕｒｂａｎ ａｇｇｌｏｍｅｒａ－ｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｓｐａｔｉｏ－ｔｅｍｐｏｒａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｉｏｒｉｔｙ
ｚｏｎｅｓ８
１５１长江流域资源与环境
第２３卷