城市緊湊度：基于廣東地級(jí)以上城市的實(shí)證分析

◎

一、引論

緊湊城市最先由Dantzig和Satty于1973年提出。城市無(wú)序蔓延帶來(lái)嚴(yán)重土地浪費(fèi)、鐘擺式低效通勤、農(nóng)用地與開(kāi)敞空間消失、中心城區(qū)空洞化等經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境問(wèn)題[1-2]。限制城市增長(zhǎng)邊界、提高土地使用效率、保護(hù)綠地系統(tǒng)、加強(qiáng)現(xiàn)有城區(qū)改造等方式成為解決城市蔓延必要手段。中國(guó)土地城市化過(guò)程中，城市“攤大餅”式蔓延的弊端已為民眾所詬病。2017年中國(guó)城鎮(zhèn)化率為58.52%，意味著中國(guó)要達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家80%的城市化率，未來(lái)還將有約4億人要實(shí)現(xiàn)人口城市化。在嚴(yán)守耕地紅線和城市可持續(xù)發(fā)展的要求下，城市如何吸納這部分人口成為亟待解決的問(wèn)題。

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)，自1978年至今，中國(guó)城市建成區(qū)面積從7438平方公里增長(zhǎng)到49772.63平方公里，年平均增速達(dá)5.06%。土地是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要載體，同時(shí)也是不可再生的稀缺資源，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目前存在著不平衡狀態(tài)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，可供開(kāi)發(fā)的土地資源已經(jīng)越來(lái)越少，經(jīng)濟(jì)建設(shè)所需的大量土地與土地資源日益短缺之間的矛盾日益突出。因此，加強(qiáng)城市土地的集約利用、提高城市土地的利用效率，已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)城市發(fā)展的重要任務(wù)。廣東作為全國(guó)經(jīng)濟(jì)大省和人口大省，人地矛盾異常突出，因此研究廣東省如何在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的前提下解決人地矛盾具有不可忽視的現(xiàn)實(shí)意義，建設(shè)“緊湊城市”是廣東省地級(jí)以上城市發(fā)展的必由之路。

目前，學(xué)界對(duì)緊湊城市的定義尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)外部分學(xué)者認(rèn)為緊湊城市的核心內(nèi)涵在于促進(jìn)城市的重新發(fā)展、活化城市中心區(qū)、保護(hù)農(nóng)田、提高城市密度[3-5]；土地利用功能混合；優(yōu)先發(fā)展公共交通，并在公共交通節(jié)點(diǎn)處集中進(jìn)行城市開(kāi)發(fā)等[6-8]。國(guó)內(nèi)部分學(xué)者認(rèn)為，“緊湊”的基本點(diǎn)是在相同的土地面積上提供更多城市空間、能滿足市民更高品質(zhì)的生活標(biāo)準(zhǔn)[9-10]。在控制住城市邊緣不向外擴(kuò)展的前提下實(shí)現(xiàn)城市“填充式開(kāi)發(fā)”，提高城市的效率。這里的效率不僅包括單位面積上的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效率和人口容納效率，還包括要素空間流動(dòng)所耗用的空間和能源資源效率[11-14]。綜上所述，緊湊城市的內(nèi)涵包括城市形態(tài)緊湊和功能緊湊，突出表現(xiàn)為交通先導(dǎo)、高密度開(kāi)發(fā)及土地空間綜合利用三個(gè)方面。

緊湊度的測(cè)量是定量化研究的重點(diǎn)[15-16]。國(guó)內(nèi)外城市緊湊度的測(cè)度方法多為空間形態(tài)特征測(cè)度法，常用指標(biāo)和算法有Richardson緊湊度測(cè)算法、Yu-Hsin Tsai 城市緊湊度指標(biāo)、Cole緊湊度測(cè)度法、Galster城市蔓延測(cè)算指標(biāo)、Gibbs緊湊度測(cè)算法、趙景柱等標(biāo)準(zhǔn)化緊湊度指數(shù)NCI算法、Thinh等基于引力模型的緊湊度指數(shù)T算法等[17-18]。國(guó)外理論界對(duì)緊湊度測(cè)度的研究起步早，但多為對(duì)形態(tài)緊湊度的測(cè)度，研究工具多為地理信息系統(tǒng)和遙感圖像解譯。最大弊端是形態(tài)緊湊度測(cè)度均基于“圓形是城市最好的形態(tài)，形態(tài)越接近圓形則城市越緊湊”[19-21]的前提，顯然與現(xiàn)實(shí)的城市形態(tài)相?！，F(xiàn)實(shí)的城市形態(tài)受地理、地質(zhì)、水文、交通線路、行政邊界等影響，形成帶狀、組團(tuán)狀、衛(wèi)星狀等多樣的非圓形的城市形態(tài)。另外，只考慮城市形態(tài)緊湊而忽視功能緊湊有違緊湊城市的核心內(nèi)涵。國(guó)內(nèi)理論界對(duì)緊湊度測(cè)度的研究分兩種思路：一種是確定指標(biāo)體系，用熵值法、AHP法、主成分分析法等方法計(jì)算綜合緊湊度。弊端是指標(biāo)大同小異，缺乏創(chuàng)新；選取的指標(biāo)與土地集約評(píng)價(jià)的指標(biāo)雷同，過(guò)于強(qiáng)調(diào)密度，忽視了城市功能的混合與協(xié)調(diào)。另一種延續(xù)了國(guó)外的方法，用GIS和遙感計(jì)算緊湊度。還有學(xué)者將元胞自動(dòng)機(jī)（Cellular Automata，即 CA）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Network，即ANN）等方法應(yīng)用于城市緊湊度的研究[22]。目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)緊湊度閾值的研究存在空白，其所提的發(fā)展緊湊城市的政策建議普遍照搬西方發(fā)展模式，未深入思考中國(guó)的特殊國(guó)情，尋找緊湊城市本土化發(fā)展的路徑。

“緊湊城市”倡導(dǎo)高密度高效率利用土地、城市在盡量不向外擴(kuò)張的前提下進(jìn)行填充式發(fā)展、土地混合利用、大力發(fā)展公共交通、保全城市綠地等理念。從區(qū)域經(jīng)濟(jì)的角度觀察，目前還未發(fā)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域廣東省的城市緊湊度進(jìn)行研究的相關(guān)文獻(xiàn)。因此，本文運(yùn)用突變級(jí)數(shù)法，對(duì)廣東省地級(jí)以上城市的緊湊度進(jìn)行測(cè)算，同時(shí)分析城市緊湊度總體空間分布格局、均衡性、空間自相關(guān)關(guān)系，探索各市緊湊發(fā)展的潛在空間，為引導(dǎo)勞動(dòng)力、產(chǎn)業(yè)、資金、技術(shù)等生產(chǎn)要素的流動(dòng)提供方向，促進(jìn)各市在協(xié)同發(fā)展的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)土地集約節(jié)約利用，提高城市人居環(huán)境質(zhì)量，有效緩解快速城市化和快速工業(yè)化過(guò)程中的人地矛盾。

二、廣東地級(jí)以上城市的緊湊度評(píng)價(jià)

（一）指標(biāo)體系與數(shù)據(jù)來(lái)源

在指標(biāo)體系方面，基于緊湊城市的理論機(jī)理，選擇25個(gè)指標(biāo)納入指標(biāo)庫(kù)。通過(guò)分析數(shù)據(jù)共線性和相關(guān)性，剔除“建成區(qū)與市轄區(qū)面積比”“市轄區(qū)公園綠地率”兩個(gè)指標(biāo)。由于廣東省只有廣州市與深圳市開(kāi)通地鐵，為使數(shù)據(jù)具有可比性，故剔除“軌道交通運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)度”指標(biāo)。因此，剩下22個(gè)指標(biāo)參與指標(biāo)體系的構(gòu)建。

采用復(fù)合指標(biāo)法，以形態(tài)緊湊、功能緊湊作為兩個(gè)一級(jí)指標(biāo)，同時(shí)構(gòu)建6個(gè)二級(jí)指標(biāo)（即B層指標(biāo)）和22個(gè)三級(jí)指標(biāo)（即C層指標(biāo)），其中C層指標(biāo)與B層指標(biāo)為互補(bǔ)類型指標(biāo)，而A層指標(biāo)為非互補(bǔ)型指標(biāo)。

基于數(shù)據(jù)的可取得性，上述指標(biāo)采用2015年的數(shù)據(jù)，資料來(lái)源為2015年《廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒》和2015年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。兩部年鑒同一指標(biāo)數(shù)據(jù)不一致時(shí)，優(yōu)先使用2015年《廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)。

（二）模型引介：突變級(jí)數(shù)法

突變級(jí)數(shù)法是突變理論與模糊數(shù)學(xué)相結(jié)合的突變模糊隸屬函數(shù)。通過(guò)將評(píng)價(jià)目標(biāo)進(jìn)行層層分解，使用歸一化公式進(jìn)行量化（表2），最終求出隸屬函數(shù)。不同于層次分析法或主成分分析法，此法不需要事先求出或給定指標(biāo)權(quán)重，減少了權(quán)重確定的主觀性，同時(shí)又考慮了指標(biāo)的相對(duì)重要性，計(jì)算出的評(píng)價(jià)目標(biāo)值具有科學(xué)性。突變理論的勢(shì)函數(shù)V(x)使用控制變量u與狀態(tài)變量x來(lái)描述系統(tǒng)行為，即V=V(x,u)。V(x)的所有臨界點(diǎn)集合成一張平衡曲面，對(duì)V(x)求一階導(dǎo)數(shù)，并令V(x)＇=0，可得到平衡曲面的方程；對(duì)V(x)求二階導(dǎo)數(shù)，并令V(x)＂=0，可得到平衡曲面的奇點(diǎn)集。若控制變量與狀態(tài)變量作用互補(bǔ)，則狀態(tài)變量采用互補(bǔ)原則，取各控制變量的平均值；若二者關(guān)系非互補(bǔ)，則狀態(tài)變量采用“大中取小”的準(zhǔn)則進(jìn)行取值。

（三）實(shí)證分析過(guò)程及結(jié)論

首先，為保證各指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后值域在[0,1]之間，使用極小值-極大值標(biāo)準(zhǔn)化法（Min-Max）對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理（表3）。

深圳多項(xiàng)指標(biāo)位列第一（表3），如人口聚集度、城市化水平、省內(nèi)人口吸引力、省外人口吸引力、建成區(qū)規(guī)模、建設(shè)用地規(guī)模，充分反映了2014年深圳市具有極強(qiáng)的人才拉力。這與深圳的人才引進(jìn)政策密不可分。以《深圳市新引進(jìn)人才租房和生活補(bǔ)貼工作實(shí)施辦法》為例，深圳為符合條件的人才提供租房和生活補(bǔ)貼，本科、碩士、博士的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)分別為1.5萬(wàn)元/人、2.5萬(wàn)元/人和3萬(wàn)元/人并一次性發(fā)放。如此普惠性廣的人才吸引政策為深圳聚攏了大批外來(lái)高素質(zhì)勞動(dòng)力，顯著提高了深圳的人口集聚度。同時(shí)，深圳建設(shè)用地面積與城市實(shí)體地域面積因城市化進(jìn)程而不斷擴(kuò)大。而2014年恰逢廣州市行政區(qū)發(fā)生調(diào)整，從化市與增城市“撤縣并

區(qū)”，市轄面積由3843.43平方公里擴(kuò)大到7434.4平方公里，增加近一倍，使“建成區(qū)面積占比”與“城市建設(shè)用地面積占比”的分母增幅遠(yuǎn)大于分子增幅，導(dǎo)致廣州市“建成區(qū)規(guī)模”和“建設(shè)用地規(guī)?！钡闹笜?biāo)計(jì)算值低于深圳。

表1 廣東省城市緊湊度測(cè)算指標(biāo)體系

表2 突變模型相關(guān)公式

表3 廣東省城市緊湊度各評(píng)估指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)

（續(xù)表）

廣州的居住用地規(guī)模、基礎(chǔ)教育資源配套、醫(yī)療資源配套優(yōu)于深圳，擁有完善的公共配套設(shè)施和龐大的人口基數(shù)。深圳雖依靠科技創(chuàng)新近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度超越廣州，但其歷史文化積淀較少，人口總數(shù)、經(jīng)濟(jì)腹地、優(yōu)質(zhì)教育資源和醫(yī)療資源的規(guī)模均小于廣州，因此廣州的居住功能強(qiáng)于深圳。

珠海與云浮生態(tài)環(huán)境良好，建成區(qū)綠化覆蓋率和生態(tài)綠地覆蓋率較高。佛山城市化水平高，原因是從2004年7月起該市就取消了農(nóng)業(yè)與非農(nóng)業(yè)戶口的類別，所有居民統(tǒng)一登記為“佛山市居民戶口”，先于國(guó)家2014年才開(kāi)始推進(jìn)戶籍制度改革的步伐。因?yàn)閺V東省個(gè)別地級(jí)市取消非農(nóng)戶口，使居民的非農(nóng)化水平達(dá)到100%，以此作為城市化水平的衡量標(biāo)準(zhǔn)顯然難以反映居民實(shí)際“市民化”的水平，所以本文使用城鎮(zhèn)人口與常住人口的比值衡量城市化率。但即使如此，佛山也因2013年前就著手改變城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)而取得顯著成果，城市化水平僅次于深圳。在交通功能方面，深圳的公共交通擁有量、公交路線密度高于廣州。而粵東西北及山區(qū)地區(qū)公交密度遠(yuǎn)低于珠三角地區(qū)，這是因?yàn)閺V東省內(nèi)人口主要集中于珠三角。城市人口高度集中、建筑密度增加有利于保證發(fā)展公共交通所需的人流量，降低大規(guī)模進(jìn)行交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的邊際成本?；洊|西北地區(qū)人口密度相對(duì)較低，潛在客運(yùn)量低于發(fā)展大規(guī)模的、系統(tǒng)的公交網(wǎng)絡(luò)的“服務(wù)門檻”。

雖然粵東西北及山區(qū)地級(jí)市的單一城市功能與珠三角地級(jí)市的單一城市功能進(jìn)行橫向比較存在差距，但其優(yōu)勢(shì)是城市建成區(qū)面積狹小，城市土地綜合利用程度高，十分有利于將居住、就業(yè)、購(gòu)物、休閑、娛樂(lè)等設(shè)施組合在小區(qū)域范圍，使各種城市功能有機(jī)融合為一體。同時(shí)，能在更短的通勤距離內(nèi)提供更多的工作，降低交通需求，減少出行里程，更符合緊湊城市所倡導(dǎo)的“以步行交通體系”為主導(dǎo)的社區(qū)。

對(duì)A層指標(biāo)采用“非互補(bǔ)型”方法計(jì)算，城市緊湊度的值域?yàn)閇0.6045,0.9153]，極差為0.3108，能反映廣東省內(nèi)地級(jí)市城市緊湊度的差異。作為對(duì)比，本文計(jì)算了“互補(bǔ)型”方法下A層指標(biāo)結(jié)果，城市緊湊度的值域?yàn)閇0.857,0.985]，各地級(jí)市城市緊湊度的差異非常小，難以客觀比較差距（表4）。因此，采用非互補(bǔ)原則更合理（表5）。

廣東省地級(jí)市平均緊湊度為0.7659，與中位數(shù)近似一致，有11個(gè)城市的緊湊度低于省均值，10個(gè)城市的緊湊度高于省均值。通過(guò)計(jì)算廣東省21個(gè)地級(jí)市的緊湊度可知，省會(huì)城市廣州的功能緊湊綜合值最高，形態(tài)緊湊綜合值次于深圳（表4），可能原因是前文所述的廣州市行政區(qū)劃調(diào)整。深圳行政區(qū)總面積為1996.85平方公里，雖不足廣州土地面積的1/3，但其外來(lái)人口眾多、就業(yè)崗位充足、建設(shè)用地面積大，因此綜合城市緊湊度最高。加之深圳1980年才成為經(jīng)濟(jì)特區(qū)，發(fā)展時(shí)間較短，城市規(guī)劃較為規(guī)范和完善，路網(wǎng)及用地布局較為合理，因此提升城市緊湊度的空間大。而廣州作為歷史城市，城市形態(tài)較為混亂，不合理的路網(wǎng)與用地布局難以在短期內(nèi)進(jìn)行大幅調(diào)整，即使是在廣州寸土寸金的地段亦存在土地浪費(fèi)現(xiàn)象，因此廣州市城市緊湊度在廣東省內(nèi)居于深圳和東莞之后。

三、結(jié)論及建議

（一）主要結(jié)論

本文選取22個(gè)指標(biāo)，從形態(tài)緊湊和功能緊湊兩方面構(gòu)建指標(biāo)體系，建立人口緊湊、用地形態(tài)緊湊、居住功能、交通功能、工作功能、游憩功能六個(gè)二級(jí)指標(biāo)，運(yùn)用突變級(jí)數(shù)法計(jì)算廣東省各地級(jí)市的城市緊湊度。主要結(jié)論有：

（1）廣東省地級(jí)市2014年城市緊湊度的平均水平為0.7659，接近中位數(shù)。緊湊度最高的是深圳市，達(dá)到0.9153，其次是東莞市（0.9019），廣州市（0.8862）僅居于第三?？赡茉蚴菑V州市于2014年發(fā)生行政區(qū)調(diào)整，從化市與增城市“撤縣并區(qū)”，行政地域面積增加近一倍。由于城市實(shí)體地域面積增速遠(yuǎn)低于行政地域面積增速，因此廣州市綜合城市緊湊度下降，尤其是形態(tài)緊湊度下降明顯。

表4 廣東省 21 個(gè)地級(jí)市城市緊湊度評(píng)價(jià)值

（2）廣東省各地級(jí)市的城市緊湊度呈現(xiàn)出顯著的不均衡性，粵東西北地區(qū)城市緊湊度較低，整體上珠三角區(qū)域內(nèi)城市緊湊度較高，這與廣東省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展嚴(yán)重不平衡有關(guān)。

（3）極化效應(yīng)、擴(kuò)展效應(yīng)是廣東全省城市緊湊度空間格局的總體特征。以廣深為代表的大城市房?jī)r(jià)持續(xù)上漲、人才競(jìng)爭(zhēng)日益激烈、生活成本不斷提高，導(dǎo)致部分勞動(dòng)力逐步轉(zhuǎn)移至廣深外圍城市，帶動(dòng)了外圍城市的城市緊湊度提升。因此，省內(nèi)城市緊湊度呈現(xiàn)出“核心—周邊”擴(kuò)散的扇形分布結(jié)構(gòu)且未來(lái)擴(kuò)展效應(yīng)將進(jìn)一步增強(qiáng)。

表5 廣東省各地級(jí)市城市緊湊度及排名（2014年）

（4）城市功能緊湊度與形態(tài)緊湊度的分布并不一致，尤其是清遠(yuǎn)、湛江、韶關(guān)、茂名、梅州的功能緊湊度大于形態(tài)緊湊度?？赡茉蚴嵌嗄陙?lái)廣東省政府都堅(jiān)持對(duì)口幫扶、大力進(jìn)行貧困落后地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，使欠發(fā)達(dá)地區(qū)的城市功能增強(qiáng)。

（二）政策建議

（1）公共交通為導(dǎo)向。為提高區(qū)域交通緊湊度，應(yīng)大力發(fā)展城市軌道交通，堅(jiān)持以公共交通為導(dǎo)向的土地利用模式。目前廣東全省高速公路建設(shè)已接近飽和，發(fā)展城際軌道交通具有較大潛力?；洊|西北地區(qū)人均公交數(shù)量少、公交路線密度低，使許多市民更加依賴于使用私家車出行。由于緊湊城市倡導(dǎo)土地混合利用、城市高密度開(kāi)發(fā)，主張建設(shè)適宜步行、公共交通系統(tǒng)高效便捷、鄰里互動(dòng)密切的發(fā)展模式，所以廣東省各地級(jí)市在提高城市緊湊度時(shí)有必要加快地鐵建設(shè)和城際輕軌建設(shè)，提高公共交通覆蓋率。從全省的交通體系看，也應(yīng)采取環(huán)狀與放射狀相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)地下交通與地面交通的關(guān)系，強(qiáng)化全省整體的交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

（2）盤活存量土地。應(yīng)加大實(shí)施力度，充分利用國(guó)家給予廣東在“三舊”改造方面的特殊政策，推進(jìn)城市“三舊”改造工程，對(duì)存量土地予以盤活，提高城市運(yùn)行效率與宜居性。目前廣東省的“三舊”改造在廣州、深圳、佛山等高梯度發(fā)展城市得到大力推進(jìn)，而粵東西北地區(qū)推進(jìn)力度不足，導(dǎo)致粵東西北地區(qū)土地閑置、污染、低效率使用的行為不能及時(shí)得到糾正，嚴(yán)重不利于土地集約節(jié)約利用。廣東省內(nèi)中低梯度的城市應(yīng)堅(jiān)持規(guī)劃先行、整治在后的原則，加大“三舊”改造力度，優(yōu)化城市功能，實(shí)現(xiàn)城市填充式發(fā)展、緊湊式發(fā)展，避免在快速城市化的過(guò)程中展開(kāi)新一輪城市蔓延（Urban Sprawl）。

（3）結(jié)構(gòu)性控制城市人口規(guī)模。根據(jù)對(duì)廣東地級(jí)以上城市緊湊度的比較分析，我們認(rèn)為對(duì)城市人口規(guī)模的控制，實(shí)行分類指導(dǎo)，差別化管理。應(yīng)嚴(yán)格控制特大城市、超大城市的人口規(guī)模，合理疏導(dǎo)特大城市功能外移，中小城市應(yīng)提高發(fā)展質(zhì)量，有效控制建設(shè)用地?zé)o序擴(kuò)張，提高城鎮(zhèn)公共服務(wù)設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模效應(yīng)，提升中小城鎮(zhèn)建設(shè)用地的土地經(jīng)濟(jì)密度和利用效率，推動(dòng)中小城鎮(zhèn)集聚緊湊發(fā)展。形成大都市、都市區(qū)、城鎮(zhèn)群的空間組織模式，核心引領(lǐng)周邊區(qū)域發(fā)展的同時(shí)，降低大型城市發(fā)展的社會(huì)成本、經(jīng)濟(jì)成本及環(huán)境成本。