华东地区城镇化与农业生态效率耦合协调研究

刘鹏凌，张文娟，周 云，李 想

(安徽农业大学 经济管理学院，安徽 合肥 230036)

党的十九大报告提出了乡村振兴战略，并指出实施乡村振兴战略要坚持城乡融合发展，坚持人与自然和谐共生。而城镇化的发展会对农村以及农业产生不同程度的影响，具体体现在两个方面：一方面在城镇化推进过程中对农产品的需求迅速增大，这会对农产品的供给提出挑战[1]，另一方面，城镇化进程的加快也对各地农业生态环境带来不同程度的破坏和挤压[2]。在此情况下，如何实现城镇化与农业生态环境改善协调发展，以此生产更多的农产品来满足不断扩张的需求，实现利益最大化成为众多学者关注的问题。农业生态效率作为农业生态环境状况的重要反映[3]，通过研究城镇化与农业生态效率的相互作用，进而为实现城镇化与农业生态环境的协调发展提供相关理论依据。

从现有研究来看，城镇化仍是学者们关注的热点，但当前对于城镇化耦合协调的研究多集中于城镇化与生态环境耦合协调[4-6]、城镇化与农业现代化耦合协调[7-8]，以及城镇化与农业生产效率耦合协调方面[9]，关于城镇化与农业生态效率的耦合协调研究较为稀少，虽然已有成果表明城镇化的发展对农业生态效率有着显著的正向促进作用[3]，但也仅限于单向关系的研究，对于城镇化与农业生态效率之间相互作用的研究较为缺乏。因此，运用耦合协调模型，以华东地区作为研究对象，对华东地区2015—2019年城镇化发展水平与农业生态效率的耦合协调关系进行系统分析，以期实现区域城镇化与农业生态效率高质量协调发展，同时为不同类型的区域提供相关参考借鉴。

一、指标选取与数据来源

(一)指标选取

城镇化子系统。结合《国家新型城镇化规划2014—2020年》文件要求，并参考时悦[9]、李国良[10]等的研究，综合考虑经济、人口、土地、社会、生态等多个维度的指标，更为完整地解释城镇化子系统的内涵，具体指标选取见表1。

表1 新型城镇化发展水平评价指标体系

农业生态效率子系统。借鉴曹俊文[11]等的研究，并结合研究区域实际情况，选取农作物播种面积、农业从业人员、化肥使用量、农用机械总动力等作为投入指标，以农业生产总值作为产出指标，具体指标选取见表2。

表2 农业生态效率测算指标

(二)数据来源

研究数据来源于历年中国统计年鉴、中国城市统计年鉴以及华东地区各省市统计年鉴，且考虑到数据的可得性，选取2015—2019年华东六省一市面板数据作为研究对象。

二、研究方法与模型构建

(一)城镇化综合发展指数测算方法

借鉴现有相关研究，采用熵值法来测算城镇化综合发展指数，并假设有a个年份、b个城市、c项测评指标。

1.数据标准化处理。考虑到指标的量纲和数量级有所不同，为了消除量纲不同带来的影响，使得数据具有可比性，对2015—2019年的指标数据进行极差标准法无量纲化处理，对于正向指标和负向指标采用不同的处理方式：

(1)

(2)

上述公式中，λ代表年份，i代表地区，j代表第j项指标，Xλij代表第λ个年份第i地区的第j项指标，Yλij为[0,1]之间的标准化后的指标值，整体保留4位小数。此外，为了使数据处理有意义，消除标准化处理后的零值，本文借鉴陈玮莹[12]的研究，在不破坏原始数据内在规律的前提下，将无量纲化后的数据整体平移0.000 1，最大限度地保留原有数据。

2.指标的归一化处理：

(3)

3.计算各个指标的熵值：

(4)

(4)计算各项指标熵值的冗余度：

Ej=1-Dj

(5)

(5)计算各项指标的权重：

(6)

(6)计算各年份各省份城镇化发展水平的综合指数：

Uλi=Wj×Yλij

(7)

(二)农业生态效率测算方法

数据包络分析法于1978年提出，通过测算效率值来评价相同部门间的相对有效性。这种方法无需具体的模型也无需对变量进行标准化处理，使用较为简便。DEA模型分为投入和产出两个导向，本文根据需要选择以投入导向为主的BCC模型，即在规模报酬可变，决策单元没有在最优条件下运行的情况，测算出技术效率下的纯技术效率和规模效率，避免了CCR模型无法区分二者的弊端。

(三)耦合协调度模型

所谓的耦合度是指两个及以上的要素或系统之间的相互作用程度，而耦合协调度则是反映两个系统之间协同效应和协同程度，可以体现协调状况的好与坏。已有众多学者证实城镇化与生态效率之间处于有效耦合状态，城镇化的发展可以有效推动生态效率的增长，农业生态效率作为生态效率的延伸，探讨其与城镇化的耦合协调效应，可以为实现城镇化与农业生态效率高质量协调发展提供参考，因此本文在借鉴已有研究的基础上，构建城镇化子系统(U1)与农业生态效率子系统(U2)的协调模型，具体过程如下：

(8)

在式(8)中，C为耦合度，其取值范围在0和1之间，越接近1表明城镇化与农业生态效率之间的耦合性越强，越接近0则表明城镇化与农业生态效率之间的耦合性越差。借助张发明[13]等的研究，结合华东地区实际情况将耦合度进行具体划分(见表3)。

表3 耦合度划分标准

但是这个模型存在稳定性较差的缺点，在某些样本点处无法反映真实的经济状态，在实际情况中可能会出现城镇化发展水平与农业生态效率均低于平均水平，但耦合度却较高的情况，导致对二者关系判断的失准。因此，使用更为稳定的耦合协调度模型测算城镇化与农业生态效率的耦合性，具体公式表现为：

(9)

T=αU1+βU2

(10)

其中，D代表耦合协调度，其取值为0到1之间，越接近1表明两个系统的相互关系越强，越接近0则表明两个系统之间的关联性不大。T代表两个系统的综合发展度，α、β分别代表城镇化和农业生态效率的相互作用大小，且满足α+β=1，考虑两个子系统对研究社会经济可持续发展的重要程度，因此将α、β均设定为0.5。

(四)耦合协调度划分标准

为了更清晰地区分城镇化与农业生态效率之间的耦合协调状况，本文参考时悦[9]、李国良[10]、王玉帅[14]等研究，并根据华东地区的城镇化发展水平以及农业生态效率实际情况，将耦合协调度划分为如下等级(表4)。

表4 耦合协调度等级划分标准

三、实证分析

本文以华东地区六省一市作为研究对象，首先测算2015—2019年华东地区城镇化综合发展水平与农业生态效率耦合度，分析其耦合度变化的趋势。之后从时序变化和空间分布角度对二者之间的耦合协调度进行阐明，并以2019年为节点，根据耦合协调度大小及其划分的标准，考虑华东地区各省市城镇化发展水平与农业生态效率水平，将华东地区六省一市划分为3种类型加以分析。

(一)城镇化与农业生态效率耦合度分析

通过熵值法、DEA模型以及耦合度模型测算出2015—2019年华东地区城镇化综合发展指数、农业生态效率值以及二者的耦合度，具体结果见表5、图1。

表5 2015—2019年华东地区综合指数值及耦合度值

图1 2015—2019年华东地区综合指数及耦合度趋势

从表5可以看出，华东地区整体耦合度处于0.8～1.0之间，这表明华东地区的城镇化发展水平与农业生态效率耦合处于高水平耦合阶段。关于华东地区城镇化发展水平、农业生态效率以及二者之间的耦合度具体情况如下：

在2015—2019年期间，华东地区城镇化水平整体处于上升趋势，且趋势较为明显。这是由于华东地区作为我国经济发展的先行地区，在资源利用和要素投入等方面形成城镇化发展的有效动力，城市基础设施投入水平不断上升，大量人口由农村转移到城镇，产业结构不断升级，这些因素均使得东部地区城镇经济和社会等方面取得长足的发展，2019年华东地区城镇化综合发展指数为0.492 3，相对于2015年的0.343 3，增长1.4倍。

华东地区农业生态效率值由2015年的0.826 0变为2019年的0.824 9，整体已处于较高水平，变动趋势并不明显，但各年份之间仍有微小差异。这表明当前华东地区农业生态效率提升已经进入瓶颈，改进现有的政策，降低农业环境污染，提升资源利用效率成为促进农业生态效率继续提升的有效措施。

华东地区城镇化综合发展指数与农业生态效率耦合度在0.8～1.0之间，处于高水平耦合阶段，且耦合度上升趋势较为明显。这表明随着城镇化进程的加快，城镇化所产生的损害并未超过生态环境所能承受的范围，同时也说明华东地区在城镇化发展进程中，注重对于生态环境的保护，尽可能降低对于资源和环境消耗的依赖，且通过发展科技产业促进了农业生态效率的提升。

(二)城镇化与农业生态效率耦合协调度分析

1.相对于耦合度而言，耦合协调度可以更好地反映真实的经济状态，反映各系统之间相互影响与促进的有效程度，本文将华东地区城镇化综合发展指数与农业生态效率纳入耦合协调系统进行测算，对其时序变化进行的具体分析见图2。

图2 2015—2019年华东地区耦合协调度与综合发展度变动趋势

根据上图可以看出，在观察期内华东地区城镇化综合发展指数和农业生态效率之间的耦合协调度呈现递增趋势，由2015年的0.714 8增长到2019年的0.788 0，整体增幅达到10.24%，协调状态虽然仍处于中级协调，但是耦合协调发展的正向效应较为明显。在综合发展方面，观察期内综合发展度T值由2015年0.584 7上升为2019年的0.658 6，增长12.64%，虽然有一定的增长，但是总体水平仍旧偏低。此外，在观察期内两个系统的综合发展度均低于耦合协调度，且两者的发展趋势较为相似，由此可见，华东地区城镇化与农业生态效率之间存在紧密的融合发展关系，两个系统的耦合协调受到二者综合发展效益的影响。

2.基于前文关于耦合协调度等级划分标准和各省的耦合协调度，对2015—2019年华东地区城镇化综合发展水平和农业生态效率耦合协调度情况进行分析，探究二者耦合协调关系的空间格局演化特征(表6)。

表6 2015—2019年华东地区各省市耦合协调度

由表6可以看出，在观察期内华东地区整体处于中级协调，其中安徽和江西经历了由勉强协调到初级协调的过程，上海、江苏由良好协调进一步升级为优质协调，而福建和山东均保持中级协调，浙江则处于良好协调阶段。按各省市综合水平可对其进行排序：上海>江苏>浙江>山东>福建>江西>安徽，以华东地区平均水平作为参考可将7个省市划分为2个等级：上海、江苏、浙江、山东的耦合协调度明显高于平均水平0.75，属于优先发展等级；福建、江西和安徽的耦合协调度低于平均水平0.75，属于滞后发展级，呈现较为明显的“东高西低”。

此外，华东地区耦合协调度的起点也较高，在观察期内耦合协调度的略有增幅，按照增幅排名：江西>安徽>福建>浙江>山东>江苏>上海，总体涨幅均大于8%，其中江西增幅最大达到24.4%，安徽与福建的增幅也均超过10%。此外，华东地区耦合协调度的极差由2015年的0.332 2变为2019年的0.306 1，区域内两系统耦合协调度的绝对差异呈显著的波动下降趋势，空间整体发展差异逐步缩小。

3.尽管华东地区新型城镇化综合发展指数与农业生态效率耦合协调度整体处于中级水平，达到了耦合协调型，但由于各省市发展目标之间的差异，需要结合实际农业生态环境资源与城镇化进程制定差异化发展政策。因此，笔者以2019年为节点，根据耦合协调度大小及其划分的标准，并考虑华东地区各省市城镇化发展水平与农业生态效率水平，将华东地区六省一市划分为以下3种类型(表7)：耦合协调型-高城镇化水平、耦合协调型-中城镇化水平、耦合协调型-低城镇化水平。

表7 2019年华东地区城镇化综合发展指数及耦合协调度

(1)耦合协调型-高城镇化水平。这种类型主要为上海和江苏，是长江下游地区经济中心功能集中体现的地区，这两个省市拥有相对较高的城镇化发展水平，区域经济也较强，人口城镇化已进入后期发展阶段，此时在追求物质文化发展的同时要注重城市建设和农业生态环境的协调发展。当前这两个地区城镇化发展的主要方向应放在城市内部的结构调整以及服务质量改善之上，可继续重点发展战略性新型产业和现代服务业，将重工业和资源型产业逐步转移至区域外部。此外，要结合现代农业发展的要求，开展农业高新技术研究与服务，大力发展有机农业，为提高区域农业生态效率提供技术保障。

(2)耦合协调型-中城镇化水平。根据表7可以看出，浙江和山东属于该类型。此类省份的城镇化水平均已达到平均水平，处于中高速发展阶段。从耦合协调度可以看出，其耦合协调度也较高，但是农业生态效率方面二者差异较大，浙江省农业生态效率相对于山东省明显处于较高水平，浙江省农业生态效率已经较为接近生产前沿面，而山东省农业生态效率则处于中等水平且波动幅度较大。因此，浙江省可在保持现有农业生态效率水平提升的基础上，充分利用区域内部资源，继续提高城镇化发展水平，具体可通过提高区域内城市联动发展，健全公共服务和社会保障体系，通过政策吸引高新技术产业落户，打造高新技术产业链，并根据农业可持续发展的要求，推动农业科技研发体系的建设，进而实现农业生态效率的平稳提升。山东省则需在逐步稳定并提高农业生态效率的同时，加快提升城镇化发展水平，具体表现为通过招商引资吸引新型产业布局，改造提升传统产业，推动传统粗放式城镇化模式的改变，科学划定城市边界，提高资源利用率等。

(3)耦合协调型-低城镇化发展水平。这种类型主要有福建、安徽以及江西3个省份。这几个省份的城镇化水平未达到东部地区的平均水平，属于中低速发展区域。从耦合协调度看，3个地区城镇化发展水平与农业生态效率的耦合度虽达到了耦合协调型，但是仍处于勉强协调与初级协调水平。这种类型的区域在发展过程中，一方面要出台相关政策，吸引大量产业落户，提高区域人口和经济的承载能力，适当扩大城镇化规模，完善区域基础设施建设，缩小区域间的差异。另一方面，在保护农业生态环境与资源的同时，加大高新技术产业和现代服务业发展的支持力度，提升高新技术的辐射范围，保障在发展经济的过程中兼顾农业生态效率的提升。

四、结论及政策启示

(一)结论

本文以华东地区作为研究对象，结合相关研究，构建双系统的城镇化发展水平和农业生态效率耦合协调关系评价指标体系，运用耦合协调模型对2015—2019年华东地区城镇化综合发展指数与农业生态效率耦合协调机制及变动进行分析。主要结论如下：

1.华东地区城镇化发展水平整体处于上升趋势，且趋势较为明显；农业生态效率整体已处于较高水平，整体变动趋势并不明显，但各年份之间仍有微小差异。这两个系统的耦合度整体处于0.8～1.0之间，处于高水平耦合阶段，且耦合度上升趋势较为明显，这表明城镇化的发展对农业生态环境造成的影响较小，且能促进农业生态效率的提高。

2.在观察期内华东地区城镇化综合发展指数和农业生态效率之间的耦合协调度呈现递增趋势，协调状态虽然仍处于中级协调，但是耦合协调发展的正向效应较为明显；区域内部耦合协调度空间上呈现较为明显的“东高西低”，综合排序为：上海>江苏>浙江>山东>福建>江西>安徽，但是随着发展水平的提升，各省耦合协调度的空间差异在逐渐缩小。

3.相对于农业生态效率而言，华东地区城镇化发展水平与农业生态效率的耦合协调类型反映出城镇化发展水平仍有较大的提升空间，然而在当前国家发展战略深入推进的情况下，经济快速发展会挤压现有的农业资源与环境，实现城镇化与农业生态效率的协调发展成为先进发展的重中之重。

(二)政策建议

为实现新时期华东地区城镇化水平与农业生态环境同步提升，笔者根据对华东地区城镇化发展水平与农业生态效率耦合协调的实证分析和研究，提出如下政策建议。

1.提升城镇化发展质量。华东地区城镇化发展水平仍有较高的提升空间，单纯的粗放式发展模式已经无法实现城镇化水平的跨越式提高。因此，要转变发展的核心理念，由高速低质向高速高质发展转变，同时缩减粗放式的城镇化发展模式，科学划定发展边界，抑制无序扩张，推动产业结构的进一步升级，特别是推动战略性新兴产业以及现代服务业的发展。

2.突破农业生态效率瓶颈。要加大农业科技方面的投入，注重农业科技的研发和运用，加快传统农业转型升级的步伐，减少对农业资源与环境的破坏，提升农业资源利用率，进而突破当前农业生态效率存在的瓶颈，促进农业生态效率的稳步提升。

3.加强区域间联动发展。华东地区虽然经济发展水平整体较高，但不可避免的存在区域内部差异，这就导致其城镇化与农业生态效率之间的耦合协调度有较为明显的差异。要缩小差异就需要政府部门对华东地区经济发展和生态资源的统筹规划，从宏观上建立有利于城镇化和农业生态环境协调发展的体制机制，通过对区域内部要素的合理配置，实现区域内发展合作的联动效应，提升城镇化与农业生态环境的综合水平，进而促进区域整体协调的发展。