中國主要城市群的人口模式分類研究

□童玉芬 和明杰 楊 歡 劉志麗

（首都經(jīng)濟貿(mào)易大學勞動經(jīng)濟學院，北京100070）

一、問題的提出

城市群作為區(qū)域空間形態(tài)的最高組織形式已成為我國新型城鎮(zhèn)化的重要載體。中共中央、國務院印發(fā)的《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014—2020年）》以及“十四五”規(guī)劃等政策文本中均明確指出要以城市群為主體，優(yōu)化城鎮(zhèn)格局，使城市群成為支撐全國經(jīng)濟增長、促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、參與國際競爭合作的重要平臺。在城市群發(fā)展和形成過程中，人口是其最基本的構成要素。人口的規(guī)模、空間分布形態(tài)及發(fā)展態(tài)勢既是城市群發(fā)展過程中的產(chǎn)物，也直接決定著城市群未來的發(fā)展動態(tài)。另外，不同城市群各自的人口規(guī)模和變動形態(tài)還對城市群建設中的產(chǎn)業(yè)布局、基本公共服務和基礎設施規(guī)劃發(fā)展有著重要的引導和推動作用。因此，對城市群人口集聚、發(fā)展的狀況進行深入研究，并提出有針對性的對策，對于促進城市群形成合理的區(qū)域發(fā)展格局，朝著健康方向發(fā)展有著十分重要的現(xiàn)實意義。

關于中國城市群的分類，學者們以往主要從三個維度進行過劃分。第一類是基于城市群的發(fā)育程度，從城市群發(fā)展的綜合角度對其進行的等級劃分。所選擇的指標包括城市群的經(jīng)濟規(guī)模與結構、人口規(guī)模和密度、城鎮(zhèn)化率、基礎設施等情況，一般采用多指標綜合方式，將城市群劃分為不同等級或類別。如方創(chuàng)琳、曾偉平等曾將我國城市群分為國家級、區(qū)域級和地區(qū)級三個等級[1-2]，也曾以趨向鼎盛階段、發(fā)育成熟和快速發(fā)育階段、發(fā)育雛形階段來進行階段特征的劃分[3]；黃金川等將我國城市群劃分為國家級、區(qū)域級、次區(qū)域級和地區(qū)級[4]；董青等劃分為發(fā)育成熟、發(fā)育程度較高、發(fā)育程度較低但具備省級意義的三個等級[5]；倪鵬飛劃分為潛在區(qū)域級、區(qū)域級、國家級和世界級[6]；鄭少峰等劃分為國際級、國家級、區(qū)域級、潛在級[7]。第二類是基于城市群空間形態(tài)及其內(nèi)部的城市間關系進行城市群類別劃分。如崔功豪把城市群空間結構分為城市—區(qū)域、城市群組和巨大都市帶三種類型[8]；姚士謀依據(jù)布局形式的差異,將城市群劃分為組團式集聚的城市群、沿交通走廊發(fā)展的帶狀城市群、地區(qū)分散形式的放射狀城市群，及集群式的城市群組[9]；方創(chuàng)琳等依此標準將中國城市群劃分為“高度緊湊、緊湊、中度緊湊、低度緊湊和不緊湊”五大類型[10]；宋迎昌等將城市群劃分為一體化發(fā)展程度較高、一般和較低三個類別[11]；王德利等將城市群劃分為規(guī)模分布趨優(yōu)型、規(guī)模分布波動型、規(guī)模分布趨劣型三種類型[12]。上述兩種對我國城市群類別的劃分，不論出于城市群綜合發(fā)展指標還是出于空間形態(tài)的劃分，不同作者劃分結果大同小異，并無特別大的區(qū)別。這些分類在國家城市群發(fā)展戰(zhàn)略和政策中起到重要作用，也得到學術界的基本認同。但是因為城市群是一個綜合了經(jīng)濟、人口、土地面積、社會發(fā)展、交通等各種要素及其相互聯(lián)系的復雜地域單元，雖然這種綜合性的分類是基礎和必要的，但是構成城市群的某個單方面重要因素的變化和態(tài)勢，往往也會對城市群的某個方面發(fā)展產(chǎn)生重大影響。因此還存在第三類劃分：即從城市群某方面的單個要素出發(fā)進行城市群類別劃分，這方面研究近年也出現(xiàn)不少。如劉楊等根據(jù)綠色發(fā)展效率評價將我國19 個城市群劃分為高效高均衡、高效低均衡和低效高均衡三個類別[13]；程廣斌等根據(jù)城市群綜合承載力指標將西北城市群所包括的28個城市劃分為高承載力、較高承載力、較低承載力、低承載力四大類[14]；龔樸一等基于微博簽到數(shù)據(jù)將18 個城市群組團劃分為11個單中心組團、4個雙中心組團和3 個多中心組團[15]；王錄倉等基于人口普查數(shù)據(jù)，應用地理探測器方法，劃分并描繪了中國20 個城市群人口老齡化的空間格局及其變化特征，將20個城市群劃分為年輕型、成年型Ⅰ期、成年型Ⅱ期、老年型Ⅰ期、老年型Ⅱ期、老年型Ⅲ期[16]；史進等將中國城市群的土地利用效益劃分為高、較高、中等、較低和低5 個等級[17]；司潤磊等將全國城市群空間利用綜合效率劃分為3 個綜合指數(shù)區(qū)和12個整治提升區(qū)[18]；張義帥等運用“網(wǎng)絡聯(lián)系”與“地域屬性”分析相結合的網(wǎng)絡模型和算法，按照城市群的發(fā)育和發(fā)展程度將城市群劃分為Ⅲ型城市群（初級發(fā)育階段）、Ⅱ型城市群（中度發(fā)育階段）、Ⅰ型城市群和超Ⅰ型城市群（較成熟階段，分為兩個層級）[19]；宋潔等基于“三經(jīng)普”數(shù)據(jù)，根據(jù)城市群職能特征的相似性與差異性，將20 個城市群分為三大類五個亞類[20]；黃躍等依據(jù)中國城市群綠色發(fā)展水平差異，將城市群分為高度推進區(qū)、快速推進區(qū)、穩(wěn)步推進區(qū)、初步推進區(qū)、初始起步區(qū)5 類[21]；然而專門從人口角度來考察城市群差異的研究并不多見，可以說基本處于空白。作為城市群構成的最基本也是最重要因素之一的人口，其特征及變化規(guī)律將直接影響甚至決定著城市群未來的發(fā)展動態(tài)與趨勢，需要專門加以重視和關注。在人口結構發(fā)生重大變化的今天，非常有必要開展這方面的研究，以便提出更加精準的有針對性的專業(yè)化政策建議，同時在理論上也能夠有一些新的發(fā)現(xiàn)和價值。

本文在前人研究的基礎上，從我國主要的城市群所體現(xiàn)出來的人口特征角度，尤其是人口空間聚合變動特征上，對城市群進行人口空間集聚特征分類研究，為相關的國家城市群和區(qū)域一體化發(fā)展提供決策咨詢和政策參考。

二、城市群人口模式分類的指標、方法及原理

當前我國城市群的個數(shù)及各城市群包括的城市數(shù)量和范圍，學術界已有較多研究，但有一定差異。不同學者曾提出10 個城市群[22]、13 個城市群[23]、14個城市群[24]、17個城市群[25]，以及20大城市群[26]等不同看法?！笆奈濉币?guī)劃延續(xù)了“十三五”規(guī)劃中對19 個城市群的界定，學術界對19 個城市群的劃分方式也比較認同，如方創(chuàng)琳[27]、李培鑫[28]、陸大道[29]等學者也都以這19 個城市群作為研究對象。本文參考相關學者的研究和政府文件，遵循時效性、前瞻性、最具覆蓋性等原則，選取“十四五”規(guī)劃綱要中界定的19個城市群為研究對象，包括長江三角洲、珠江三角洲、京津冀、長江中游、成渝、哈長、山東半島、遼中南、海峽西岸、中原、關中平原、北部灣、天山北坡、呼包鄂榆、山西中部、寧夏沿黃、蘭西、滇中、黔中城市群①參見《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標綱要》第28章第1節(jié)。，各城市群包括的具體區(qū)域范圍見附表1。

附表1 中國19個城市群及其覆蓋地區(qū)

資料來源：參見《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標綱要》;《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014—2020年）》及《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》各城市群發(fā)展規(guī)劃①天山北坡城市群發(fā)展規(guī)劃已通過專家評審還未出臺實施，本文主要參考方創(chuàng)琳等學者關于天山北坡城市群所包含城市范圍的劃分。

（一）指標選擇及原始數(shù)據(jù)

就城市群人口特征分類而言，人口的規(guī)模、變動情況、空間格局、比重、結構等都是需要考量的方面。本文按照綜合性、針對性、簡潔性原則，并充分考慮數(shù)據(jù)可得性、一致性和可對比性等因素，最終選擇城市群的人口規(guī)模、人口增長率、人口密度、人口空間格局、城市群人口城市化水平5 項指標反映城市群人口的主要特征。選擇這些指標的理由如下：

（1）城市群人口規(guī)模。靜態(tài)表征城市群人口規(guī)模大小，反映城市群人口的存量維度，是最基礎的人口指標之一，本文用城市群內(nèi)各城市的城區(qū)常住人口（城區(qū)戶籍人口+居住在城區(qū)6 個月以上的暫住人口）規(guī)模表征。（2）城市群人口增長率。反映城市群人口規(guī)模的動態(tài)變化，甚至是趨勢性變化，因此也反映城市群的主要人口特征。本文用所覆蓋各城市近5 年來的城區(qū)常住人口增長率平均值作為反映城市群人口隨時間變動維度的指標。（3）城市群人口密度。由于各城市群所含城市數(shù)量不同、面積差異很大，使得城市群常住人口規(guī)模總量不具備很好的可比性，而人口密度是人口分布特征最直接最主要的表現(xiàn)形式，因此，本文選擇城區(qū)常住人口密度作為反映城市群人口疏密狀況的指標納入研究中。（4）城市群內(nèi)部人口空間格局指標。人口密度從總體上反映了人口的平均疏密狀況，但難以反映城市群內(nèi)部人口集聚或擴散的狀況。為了全面反映城市群人口的內(nèi)部空間特征，本文采用各城市群城區(qū)常住人口的齊普夫指數(shù)與其標準值1 的差值作為代表性指標①齊普夫指數(shù)是城市群內(nèi)城市的人口規(guī)模與其按人口所排位序之間的擬合回歸參數(shù)，反映城市群內(nèi)各城市人口空間結構的狀況，最優(yōu)分布時其值趨近于1，故本文選取了該指數(shù)與其標準值1的差值作為代表性指標。，反映城市群內(nèi)部的人口空間分布集疏格局及合理性。（5）城市群地區(qū)的人口城市化水平。城市群的人口城市化水平不僅可以反映城市群內(nèi)部城市人口所占的比例，同時也是反映城市群發(fā)展質(zhì)量的主要指標，因此本文選擇城市群全部常住人口的城市化率作為表征城市群城市化程度的指標?；A數(shù)據(jù)情況見下表1。

表1 中國19個城市群人口指標的原始數(shù)據(jù)

(二)方法的選擇及計算步驟

1.方法的選擇及原理

目前基于多指標的分類方法包括德爾菲方法、模糊綜合分類法、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡方法、因子分析法、聚類分析法等。這些方法雖然都能夠滿足分類的要求并得出分類結果，但是前三種方法需根據(jù)先驗知識設定類別等級標準，主觀或人為的因素較多，所得結果客觀性較弱，而因子分析法適用于指標較多的情形。聚類分析方法是統(tǒng)計學所研究的“物以類聚”問題的一種方法，屬于多變量統(tǒng)計分析的范疇，它能夠將一批樣本數(shù)據(jù)(或變量)按照它們在性質(zhì)上的親疏程度在沒有先驗知識的情況下自動進行分類，在分類過程中,聚類分析無需事先給出一個分類標準，而是從樣本數(shù)據(jù)本身出發(fā),客觀地決定分類標準。所以本文選擇聚類分析方法對城市群人口模式進行分類。

聚類分析方法主要有兩種：k 均值聚類算法（k-means）和層次聚類方法。其中k 均值聚類算法（k-means）首先需要事先給定最終聚合的目標簇數(shù)k，k個簇作為所有樣本點的初始中心，按照選定的距離算法對于每一個樣本點計算它們與k 個中心的最小距離，對應的中心即為其應歸入的簇，所有的樣本點歸類完畢后計算k個簇的中心，重復以上過程直至樣本點歸入的簇不再變動。k均值聚類算法（k-means）在具體操作上存在不足：它需要操作者確定要聚成的類別數(shù)，在對樣本和數(shù)據(jù)不熟悉的情況下較難給出，并且初始質(zhì)心也要自己選定，這將直接決定最終的聚類效果。相比之下，層次聚類的原理更為簡單，它最初將每個樣本點視為一個簇，計算各個簇之間的距離，距離最近的兩個簇合并為一個新簇，重復該過程直到最后全部合并為一個簇。層次聚類的優(yōu)點是不需要事先人為指定簇數(shù)，只需要關注簇的距離遠近，并且最終得到的樹狀譜系圖清晰形象，類別的選擇靈活性強。所以綜合兩種聚類方法的優(yōu)劣，本文選擇層次聚類法。

2.分類計量過程

為了消除各變量間量綱的影響，本文首先對5類原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，然后借助SPSS26.0軟件運用平方歐式距離測算并輸出聚類分析結果，計算過程如下：

第一，對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理。本文各指標數(shù)據(jù)按照極大極小值算法（min - max）進行標準化處理，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一映射到[ ]0,1 區(qū)間上，其基本原理是：選定某類指標的最大值和最小值，以最大最小值的差值作為分母，用該類某一年指標值與最小值的差值（如果是反向指標，則用最大值與該指標的差值）作為分子，二者的比值即為[0，1]之間的標準化值。

第二，計算類別之間的距離。在層次聚類算法中，度量類別間的距離是關鍵步驟，這一步包括了兩個重要算法，即相似性度量方法與聯(lián)接規(guī)則，分別用于測算樣本間距離和類別間距離。本文選用常見的平方歐式距離法，即樣本點對應向量之間的絕對距離作為樣本間距離；平方歐式距離的算法為各指標間差值的平方和，距離越近，表明樣本間的特征越相近，應歸結為一類，距離越遠則相反。用組間平均連接法測量類別間距離，即兩類個體兩兩之間距離的平均數(shù)作為類間距離，距離越近，類別間的特征越接近，應歸為同一類。

第三，輸出并分析結果。在輸出的結果中需要重點對樹狀譜系圖（見圖1）進行分析。樹狀譜系圖的橫軸是類間距離，縱軸為各類別包括的樣本。譜系圖最左側羅列出所有樣本，本文的研究對象為19 個城市群，最初各城市群分別作為獨立的一類，隨著類別不斷向上級合并，聚類數(shù)量也在減少。在譜系圖中，可以沿橫軸垂直向下作一條垂線，與之相交的端點個數(shù)即為劃分的類別數(shù)目。對最終確定選取的類別數(shù)量需要，本著組間差異的明顯性和實際情況來決定。

圖1 中國19個城市群分類譜系圖

三、計算結果及分析

本文對中國19個城市群的五個方面的人口特征進行的聚類結果見樹狀譜系圖（圖1）。按照各類別之間相對距離的大小，可以對城市群的人口分類層次進行不同的聚類個數(shù)選擇，例如兩類、三類、四類、五類甚至更多類別。從樹狀譜系圖來看，結合表1 對城市群的原始數(shù)據(jù)綜合分析，我們將中國19 個城市群分為五類，這五類人口模式的特征和基本情況見表2。

表2 城市群人口空間模式聚類結果及特征描述

（1）第一類包括3 個城市群，分別是珠江三角洲城市群、長江三角洲城市群和京津冀城市群，均位于我國東部和南部沿海地區(qū)。主要特征是城市群人口規(guī)模巨大、人口密度很高、城市化水平也很高。首先，這三個城市群的人口規(guī)模居于19 個城市群的前三位，遠超其他類別城市群，規(guī)模最大的長三角城市群中的城區(qū)人口合計達8400 萬，是人口規(guī)模最小的寧夏沿黃城市群的30 多倍。其次，這三個城市群的人口密度也是19個城市群中最高的，均超過9450 人/平方公里，其中密度最高的京津冀城市群是密度最低的寧夏沿黃城市群的近2倍。此外，該類城市群的城市化水平也較高，人口更為集中地居住在城區(qū)。

（2）第二類包括6 個城市群，分別為成渝城市群、長江中游城市群、海峽西岸城市群、山東半島城市群、北部灣城市群和關中平原城市群，分布范圍也比較廣泛，囊括了東中西三大區(qū)域但以東、中部為主。這類城市群的特征是人口增長率高、人口空間結構比較合理。首先，該類城市群近年來的人口增長率超過3.27%，遠超過19 個城市群的平均人口增長率3.15%，山東半島、成渝和關中平原城市群的人口年增長率甚至超過了5%，可以推測到該類城市群正處于城市化進程的快速發(fā)展階段。另外，該類城市群的空間結構較為合理，大中小規(guī)模等級的城市體系更加符合齊普夫規(guī)模-位序法則。

（3）第三類包括5 個城市群，分別是中原城市群、哈長城市群、山西中部城市群、滇中城市群、遼中南城市群，主要位于我國的東北部、中部和西南部。該類城市群的特征是人口增長率低，且城市化水平不高。首先，該類城市群中人口增長率最高的滇中城市群僅為2.52%，低于19 個城市群的平均人口增長率3.15%，而且遼中南和山西中部城市群的人口增長率尚不足1%。另外，該類城市群的城市化水平也偏低，其城鎮(zhèn)化率大部分處于19個城市群的平均值62.48%偏下的水平。

（4）第四類包括2 個城市群，分別是蘭西城市群和黔中城市群，分別位于我國西北和西南地區(qū)。該類城市群的典型特征是規(guī)模小、城市化水平低，城市群人口規(guī)模均不足700萬，并且城市人口比例相對較低，都只是剛剛突破50%，農(nóng)村人口依然占據(jù)相當大的比例，城市群發(fā)育相對落后。

（5）第五類包括 3 個城市群，分別是天山北坡城市群、呼包鄂榆城市群、寧夏沿黃城市群，這類城市群主要分布在我國西北地區(qū)。主要特征是城市群規(guī)模小、密度低，且人口分布不合理。首先該類城市群的人口規(guī)模均在600萬以內(nèi)，人口規(guī)模最小的寧夏沿黃城市群只有大約257萬，與人口規(guī)模最大的長三角城市群相差30 多倍。其次，該類城市群的人口密度也是這幾類城市群中最低的，寧夏沿黃城市群與京津冀城市群的人口密度相差近1倍。此外，該類城市群的人口分布明顯偏離齊普夫規(guī)?！恍蚍▌t，主要是因為城市群內(nèi)部人口主要集中在少數(shù)中心城市，例如天山北坡城市群城區(qū)總人口的80%以上分布在烏魯木齊市，而其他城市則規(guī)模非常小。

四、結論與討論

本文在匯集中國19個城市群主要人口特征基礎數(shù)據(jù)的基礎上，采用聚類分析方法，將城市群按照人口特征分為五大類別，綜合分析各類別的人口特征，可以得到如下基本結論與政策啟示：

第一，從城市群人口規(guī)模和變動情況來看，不同城市群之間人口規(guī)模和增長率存在較大差距，19 個城市群的人口規(guī)模最大相差30 倍以上。然而，一些人口規(guī)模較小的城市群其人口增速依然乏力，遠不及人口規(guī)模大的城市群，該趨勢會導致規(guī)模較大的城市群與規(guī)模較小的城市群人口規(guī)模上的差距逐漸拉大，因此從政策的制定層面應該予以高度關注，對城市群的人口增長狀況施以對策，促進各城市群人口的合理有序增長，將各城市群人口增長速度控制在合適的范圍之內(nèi)。對于人口基數(shù)大且人口增長速度過快的城市群而言，要合理評估經(jīng)濟、社會、資源和環(huán)境的承載能力，對人口流入做出相應的反應；對于人口增長速度較慢的城市群而言，要采取人才引進等相關政策，提升流入人員的福利待遇，并為流入人口的融入提供更多的便利；對于人口基數(shù)小且增速慢的城市群而言，要將政策的重點放在吸引人口流入方面，對人口的流入因素進行充分的調(diào)研，出臺各種優(yōu)惠政策，積極承接產(chǎn)業(yè)轉移，同時制定各類人才政策，吸引外來人口前來工作和落戶。通過以上措施最終實現(xiàn)各城市群人口合理增長，適應經(jīng)濟社會發(fā)展要求和自然環(huán)境的客觀條件。

第二，從城市化發(fā)展的質(zhì)量來看，除了珠江三角洲城市群常住人口城市化水平達到了80%，第一類的三大城市群的平均城市化率超過75%，其他四類城市群的平均城市化率均不足70%，甚至第三類的中原、滇中城市群和第四類城市群的城市化水平還不足60%。而城市群的發(fā)展目標是成為城市連接區(qū)域，使農(nóng)業(yè)人口的比例降到很低，現(xiàn)在的城市化狀況距此目標還有較大的差距，人口向城市地區(qū)集聚的環(huán)節(jié)尚未完成。因此，十分有必要為城市化水平落后的城市群制定合理的政策指引，例如，從經(jīng)濟方面完善產(chǎn)業(yè)布局，為進城務工人員提供更多的工作機會，合理控制城市房價進而減輕進城人員務工生活壓力；從環(huán)境保護方面，美化城市自然環(huán)境，增加城市人文景觀，增強對人口的吸引力；從社會保障方面，為進城務工人員開放落戶限制、解決子女入學和醫(yī)療等社會保障問題，加大基礎設施建設投入力度，為他們提供更多生活和工作便利。同時，引導農(nóng)村剩余人口有序向城市轉移，提升城市化質(zhì)量，同時也增強城市人口參與經(jīng)濟的活力。

第三，從各類別城市群在我國所處的空間區(qū)域來看，第一類城市群在我國東部和東南沿海地區(qū)，第二類城市群主要分布在我國東部和中部地區(qū)，第三類城市群主要分布在我國中部和東北、西南地區(qū)，第四、第五類城市群分布則以西部為主。所以總體來看，五類城市群的分布依次由東南沿海向西北內(nèi)陸分布。而且越向西北方向的城市群，其規(guī)模往往越小，甚至有些城市群尚不具備成熟的現(xiàn)代城市發(fā)育形態(tài)。因此，將來還需要國家投入大量的資源，對這些城市群進行重點建設和優(yōu)先發(fā)展。結合區(qū)域實際情況，因地制宜打造特色產(chǎn)業(yè)，充分發(fā)揮地區(qū)優(yōu)勢，吸引相關領域人才，完善能源、通信、交通等基礎設施條件，推動區(qū)域開發(fā)開放，增進與東部地區(qū)甚至與國際社會的交流合作，突破發(fā)展瓶頸，最終實現(xiàn)西部地區(qū)城市群對人口和經(jīng)濟的承載和吸納作用。

第四，從城市群內(nèi)部城市之間的人口分布差異來看，天山北坡城市群、珠江三角洲城市群、呼包鄂榆城市群等其內(nèi)部人口分布很不均衡，人口過多地集中在少數(shù)核心城市，外圍城市的人口規(guī)模則相差甚大。這不符合大中小城市合理布局協(xié)調(diào)發(fā)展的城鎮(zhèn)化目標。因此，需要通過政策力量來調(diào)節(jié)城市群內(nèi)部城市之間的人口分布狀況，對于中心城市尤其是特大城市而言，要進行人口承載力評估，如果實際人口數(shù)量明顯超過理想規(guī)模，需要大力提高承載力，使人口和承載力相匹配；對于外圍城市而言，要積極承接中心城市的產(chǎn)業(yè)轉移，吸納人口就業(yè)，同時制定積極的人口流入政策，吸引人才前來工作和落戶。通過以上不同措施，促使城市群內(nèi)部形成有序的城市規(guī)模結構，形成中心城市帶動周邊城市的發(fā)展格局，以此來降低中心城市的人口壓力，提升外圍城市的人口和經(jīng)濟活躍度。