城市化与城市人居环境关系的定量研究——以大连市为例，本文主要内容关键词为：大连市论文,城市论文,为例论文,定量论文,化与论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号 TU984.11 5 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2004)01-0091-06
1 引言
提高人居环境质量，实现人居环境可持续发展是城市化进程的目标。城市化是一种生活方式的转变过程，是人居环境发展建设的过程。人居环境状况是城市化结果的具体体现，能够真实地反映由于城市化引起的经济、社会、环境、文化诸多方面转变的动态的时空过程，城市人居环境可持续发展状况是城市化是否有序化的最终标准。同时，人居环境又是城市化进一步发展的基础。人居环境与城市化是先验的相互作用和影响的关系（图1）。本文试图将两者内在的复杂关系定量化，用数学模型来表示，为相关的决策部门提供参考依据。
图1 城市化进程与城市人居环境的关系（根据文献[1]修改）
Fig.1 The relation of the process of urbanization and the environment of human settlements
2 模型的建立和计算
由于城市化是一个复杂的动态过程，影响因素较多，而人居环境也受诸多因素制约，所以为了综合地反映城市化与人居环境的关系，需要分别建立两个关于城市化进程和人居环境的包含各自主要影响因素的综合性指标。
2.1 城市化进程参数
在影响城市化进程的诸多因素中，由于城市化水平（以非农人口统计）、产业结构、服务设施、居民生活水平等4项指标具有代表性并具有易量化为数据变量的特点。因此选择上述4项指标反映城市化过程，通过函数关系构成代表城市化程度的综合性能指标——城市化进程参数，设：
，式中
为城市化水平，即非农业人口／总人口；
为第三产业生产总值／国民生产总值，用以代表城市产业结构合理化水平；
为第三产业生产总值，用以代表城市服务设施水平；
城市居民消费水平，用以代表城市居民生活水平。现设定
，以大连市为例的各项数据统计见表1。由表1数据作lgY随时间变化关系曲线见图2。据表1、图2分析，lgY随时间呈线性增长（设
代表城市化程度）。
表1 大连城市化进程各项指标数值
Tab.1 The value of every index of the process of urbanization in Dalian
资料来源：《大连市社会经济统计年鉴》（1991-2002年）
图2 laY随时间变化曲线
Fig.2 The changing curve of lgY with the passage of time
2.2 人居环境指标
城市人居环境质量评价涉及到社会、文化、环境和经济因素各个方面，包含众多因子。因此，在建立评价指标体系时，充分考虑到评价指标选取的代表性，不可替代性、多层次性和可操作性，本文选取的指标见表2。
表2 城市人居环境指标体系[1][2][3]
Tab.2 The index system of the environment of human settlements in city
利用SPSS统计软件对表3的各项指标进行相关分析，得出相关系数（表4）。由表4所示，12个指标之间存在很大的相关性，如直接把12个指标纳入分析不仅复杂，而且可能因多元共线性而无法得出正确结论。因此本文首先利用主成分分析法对12个指标进行降维处理，通过线性变换，将12个指标组合成相互独立的少数几个能充分反映总体信息的指标，在不丢掉主要信息的前提下，避开了变量间共线性的问题，便于近一步分析。
表3 大连城市人居环境各项指标数值
Tab.3 The value of every index of the environment of human settlements in Dalian
资料来源：《城市统计年鉴》(1991-2002)，《大连经济社会发展通鉴》(1978-1998)
表4 人居环境各项指标相关系数矩阵
Tab.4 The correlation matrix of every index of the environment of human settlements
利用SPSS统计软件进行主成分分析，得出各个成分的特征根、贡献率及累计贡献率（表5）和主成分载荷值（表6）。
表5 主成分分析结果
Tab.5 The analysis of principal component
表6 主成分载荷值矩阵
Tab.6 Matrix of principal components
由表5可知，第一、第二主成分的累积贡献率已高达93.463%，按照累计贡献率大于85%的原则，故只需要求出第一、第二主成分
即可。特别是第一主成分，它的特征根是9.9，该主成分的解释力度达82.497%。从表5可看出，第一主成分在建成区人口密度
、污水处理率
、每万人商业、服务网点数
、人均娱乐教育费用支出
和每百人公共图书馆
上具有很大的载荷，而这六个要素与社区人居环境条件有关，且综合性很强，因此第一主成分在一定程度上代表着社区人居环境质量；第二主成分与人均道路面积
、人均公共绿地面积
、每万人拥有公交车辆
、城市气化率
有较大的正相关，与失业率
有较大的负相关，这五个因素与城市人居环境条件有关，这说明了第二主成分在一定程度上代表着城市人居环境条件。
表7 人居环境各项指标的主成分得分
Tab.7 The value of every principal components of every index of the environments of human settlements
年份
第一主成分
第二主成分
综合
1990
1276.64178.27
1072.74
1991
1286.90181.63
1081.57
1992
1416.08179.73
1187.93
1993
1459.17177.55
1223.24
1994
1578.43170.76
1320.88
1995
1682.21168.45
1406.25C
1996
1891.61146.23
1576.56
1997
1940.16147.08
1616.70
1998
2010.12144.68
1674.16
1999
2353.1399.78
1952.20
2000
2459.1691.40
2038.76
2001
2641.7472.32187.29
图3 X随时间变化关系
Fig.3 The changing curve of lgY with the passage of time
在表6的基础上，可计算出第一，第二主成分在各年份上的得分。再按照两个主成分的贡献率即可得出综合主成分（设为X）在各年份上的得分，结果见表7。由表7数据作X随时间变化关系曲线见图3。由表7、图3分析可知，指标X增长率随时间变化符合线性增长规律。
2.3 城市化进程与人居环境关系的模型
2.4模型检验与拟合效果
完成模型构建之后，必须进行模型的效果检验，以便确定该模型反映城市化和人居环境关系的准确性和预测的精度。
基于表1、3基础数据，借助于SPSS统计软件，得出检验值，复相关系数
，相关系数R=0.9486，标准误差为0.1876。这个模型虽然非常简单，但模型的模拟效果非常好，它对大连城市化进程与城市人居环境两者关系的解释能力达到了94.89%（图6、表8）。模型的假设符合实际，模型有效。
图6 大连城市化进程实际和拟和曲线图
Fig.6 The curve of reality and simulated of the process of urbanization in Dalian
表8 城市化进程的实际值和模拟值的比较表
Tab.8 The real and simulated process of urbanization in Dalian
年份
实际城市化进程
拟合城市化进程
相对误差
19904.239
4.539 0.070
19914.434
4.559 0.028
19924.664
4.766 0.021
19934.927
4.832 -0.019
19945.180
4.998 -0.035
19955.389
5.134 -0.047
19965.515
5.387 -0.023
19975.586
5.442 -0.025
19985.679
5.518 -0.028
19995.735
5.856 0.021
20005.826
5.947 0.020
20015.912
6.104 0.032
3 结论与建议
综合上述分析可知，利用数学模型将城市化和人居环境之间内在的关系定量化是切实可行的，上述模型达到了寻求城市化和人居环境关系的目的。就大连城市来说，图4、5揭示了如下关系：①大连城市化水平和人居环境之间有很大的一致性，城市化水平越高，人居环境越好；反之，人居环境越差。大连城市人居环境质量随着城市化进程的推进而不断提高的事实反过来也印证了上述数学模型的准确性和可靠性。②大连城市化进程参数的对数值与人居环境指标总值的对数值之间呈正比增长关系，这一关系反映在曲线图4上。可见，两拟定参数关系密切且对解释城市化进程与人居环境关系具有典型代表性。城市化和城市人居环境质量之间不属于简单的形式逻辑关系，彼此包含许多方面和许多因素，因而两者之间的相互作用也很复杂，本文的模型存在一定的不足之处，城市化和人居环境在某一层面上的关系在模型中得不到体现，如随着城市化的推进，大量人口涌入城市，人的高度集聚势必使人居环境某些方面质量下降；反过来，为了建设人居环境，对城市规模进行限制，必定在某种程度上阻碍城市化进程的推进。因此，城市化和城市人居环境之间的定量模型还需要不断的完善和发展。
从世界各国城市化进程的规律来看，当城市化进入30%～50%的中期阶段时，普遍会发生城市化进程加速现象。因此可预见，今后大连城市化水平将有大幅度提高。作为中国最好的人居环境城市之一，大连城市发展思路在于：
(1)城市发展的前提应当是对人居环境的优化和可持续发展。
(2)运用城市人居环境可持续发展度作为推进大连城市化进程的监控指标，作为掌握城市建设进程的有效手段。
(3)转变区域观念，促进大连城乡一体化。城市与乡村是一个有机整体且都是人居环境所塑造的范畴，随着城市的发展，要重新认识城市和乡村的关系，重视乡村的合理发展，充分发挥乡村的优势，形成城乡优势互补，加速城乡一体化。
人居环境作为城市化进一步发展的基础，在推进城市化进程中，大连城市人居环境建设应坚持：
(1)大连应加快现代化生态宜人城市的建设。生态宜人城市的根本标志是人工环境与自然环境间处于一种完美的融合与协调之中，适宜人居住与活动。随着城市的发展，市政府应加大对环境建设的投资力度。对公共绿地、生产防护绿地和生态保护用地进行保护和严格控制，加大园林绿化力度和城市环境综合整治力度，积极持久的开展市民绿化文明教育，创造良好的生态环境，实现人与自然、人与实物、人与人的和谐。
(2)消除人居环境的空间分异，创造整体最优人居环境。通过政府实行倾斜政策和经济发达地区（城市化水平高的地区）对经济欠发达地区的支援，促进城乡一体化，提高大连城市化的整体水平，加强人居环境的全面建设，消除空间分异，创造整体最优人居环境。
(3)加强大连城市基础设施建设。城市化不但体现在城市人口占多大比重，更重要的体现在劳动力结构优化上，要推进人口向城市聚集，加快大中城市和城镇的建设，需要进一步加强城市基础设施的高标准建设，推进城市基础设施高级化，立足于更好地发挥城市的中心作用和综合服务功能，保障大连城市经济的健康持续发展，逐步做到生态环境优美，交通便捷，基础设施完善健全，管理科学。
(4)重视大连城市人居环境可持续发展能力建设。城市人居环境可持续发展目标的实现，还需要思想、资金、人才、技术、组织和制度的保证。首先加快科技进步，培养科技人才，这是实现大连城市和城市人居环境可持续发展的必然选择。其次，加强城市规划研究。通过城市规划，取得多方面之间的最佳组合，保证社会、经济和环境协调统一发展。最后，综合决策，严格管理。
收稿日期：2003-10-16