4 河北省城市规模扩展研究
4.1 城市人口规模分布研究
4.1.1 全省城市人口规模分布的演变
（1）基于首位度理论的分析
应用城市首位度理论可以对城市规模大小进行分析和探讨，一般认为，一个国家的最大城市要比排在第二位的城市大很多，这种差距将全国很大部分城市人口吸引至此，最大城市即首位城市在国家的政治和经济等各个方面明显优于其它城市。现在，首位度这一概念已被广泛应用，常被应用在城市规模大小及分布状况的分析和探究上，反映人口集聚的程度和城市规模结构。
在城市规模的研究上，建成区常住人口这一指标是最理想的研究数据，但是由于这一数据不容易获得，国内即对这一数据因为口径等的不同，使得其现实指导意义不大。目前对首位度的研究更多学者选择非农业人口，但由于城市化的加速发展，农民工数量庞大，非农业人口很难再继续代表城市实际生活人口，继续以其作为基础数据对城市进行研究，其意义不大。本文选用《河北省城市、县城建设统计年报》中城市人口为基础数据进行研究。根据上文公式在纵向和横向上分别对2000-2012年期间全省的2城市指数、4城市指数和11城市指数进行测算，结果如表4-1所示：
一般的说，首位度值介于1,3之间为位序型，当值远大于3时，则分布模式为首位型；位序型分布的4城市指数和11城市指数应接近于1,大于1较多时，则接近首位型。从图4-1看来，2、4、11城市指数走势相似，具有很强的相关性。2城市指数方面，其指数值在整体上波动并微小上升，最高数值达到1.2055,没超出1-3的合理区间，在1.1左右小幅波动，表明河北省城市体系为位序型；4城市指数与11城市指数历年的值比较接近，且走势相似，在0.48左右。整体来看，2000一2005年期间，全省城市指数整体上表现为增长趋势，2006年数值急剧减小，到2008年缓慢上升，之后到2012年保持平稳。数据现急剧减小的原因在于2006年城市人口统计口径发生变化以及后期由于相关地市行政区划的调整使得该趋势得到削弱。综合分析可以看出，河北省城市体系首位度不够高，属于位序型分布，对比2、4和11城市指数可以看出全省大城市发展不够，4城市指数和11城市明显低于1,说明第一位城市石家庄在全省的城市体系中规模还远远不够大。
（2）基于 Zipf 位序一规模法则的分析
河北省是人口大省，城市人口在2000年为117.046万人，到了2012年增加为1498.77万人，年平均增长率为2.08%.对2000年到2012年城市人口数据进行处理分析，得出下表4-2:
①从相关系数 R2来看，模型能够很好地解释河北省城市人口体系的位序-规模结构，拟合效果很好。②Zipf 指数 q 在0.83左右变化，且其值逐渐变小，说明河北省城市体系首位度不高，大城市人口规模偏小，而中小城市人口规模相对较大，且 q 值仍在不断变小，说明大城市发展速度不如中小城市快。通常首位度过低，大城市在整个区域里的辐射和带动作用不好，产业规模不够强大，使得不能很好带动周围城市经济发展；而只有城市体系呈位序-规模分布格局才有利于全省各项资源的合理有效利用，使得经济、社会等各方面达到良性发展，从而使区域内体系向有序的理想形态演化。从河北省的实际情况来看，城市规模普遍偏小，虽然 q 值小于1,但其中小城市相比全国其他省份也不够突出。③结构容量 LnA 反映的是城市体系的复杂程度，复杂程度与其值的大小成正比关系。表4-2来看，LnA 虽有波动，但总的来说，是逐渐变大的，但变化幅度并不大，这说明河北省的城市人口总量不断增加，城市体系复杂程度小幅度提升。④理论城市人口值从2218.24万增长到269.3万，理论值与实际值的比值由1.2964降低到1.1550.比值的小幅度降低也恰好说明了城市体系逐渐变得复杂、总体规模不断增加[103].另外，河北省属于人口大省，全国排名第6,但各城市人口在全国排名较低，首位城市石家庄历年在全国排名仅为20左右，说明河北省需要认真思考城市未来发展方向，科学制定适应本省发展的相关政策，使城市体系向科学、有序、健康、合理的方向发展。
4.1.2 全省城市人口规模分布的特征总结一个区域内城市体系的发展需要协调有序，大城市过大容易造成贫富差距加剧，因此首位度过高不利于区域科学发展；大城市过小，大城市在整个区域里的辐射和带动作用不好，产业规模不够强大，使得不能很好带动周围城市经济发展；只有城市体系发展合理，大中小城市健康有序发展，才能使得各项资源得以充分合理地利用，社会经济向理想良性形态发展。
根据城市体系结构发展分析得出，全省现阶段城市体系不够合理，发育不完善，大城市规模远未达到理想水平，城市规模由相对集中向分散方向发展。省内首位城市发展不足，大城市的规模比起全国其他省份来说远远不够，远没有达到其应该具有的影响力水平；中小城市在城市化进程的发展中其主要作用，应促进大城市合理发展，使其发挥其辐射带动作用。
4.2 城市土地利用特征研究
4.2.1 全省城市土利用结构变化分析
（1）建设用地结构现状
2012年河北省总建成区面积达到1738.89平方公里，其中建设用地1609.33平方公里，包括：居住用地558.46平方公里，公共管理与公共服务用地167.62平方公里，商业服务业用地99.41平方公里，工业用地244.2平方公里，物流仓储业57.5平方公里，交通设施用地199.37平方公里，公共设施用地85.26平方公里，绿地197.51平方公里（图4-2）。
对比标准中（GB50137-2011）对各项用地的要求得表4-3,从表中数据看：（1）河北省城市居住用地所占比例较大，2012年居住用地超标比例为0.24,合标比例为0.67,但合标城市中半数以上城市接近标准上限，超标城市多数为县级市，如定州市、辛集市等，且合标城市中县级市数值也明显高于地级市，这是由于相比较地级市，县级市经济发展落后，土地资源相对宽裕，地价整体水平不高，住宅多以中低层建筑为主，其居住用地比例偏高。而地级市经济发展快、城市化程度高，较高的人口密度和地价迫使住房多以中高层或高层为主[104-105].（2）公共管理与公共服务用地超标比例高达0.61,合标比例0.27,超标的20个城市中地级市5个，县级市占15个，且县级市的数值普遍高于地级市，其原因除上述与居住用地相同的原因外，另一个重要原因是城市规模越大其基础设施占比就会变小。（3）工业用地合标比例0.64,低标比例0.36,无超标城市，一方面说明河北省整体上工业占地减少，原来的老工业产业由于技术落后或者污染严重，很多已经被淘汰；另一方面，随着城市化进程的加快，交通运输的便捷，很多工业占地逐渐退出地价较高的城市建成区，选择郊区甚至乡镇发展。（4）河北省城市绿地占比普遍较低，只有少数城市达标，2012年低标城市数量为14个，且地级市与县级市并无明显区别，城市绿地比例严重不达标一方面由于土地资源稀缺，城市用地紧张，因此更多的土地流向可以带来更大经济效益的居住、工业、商业等；另一方面也说明了城市规划的制定与实施脱节，造成绿地严重不达标。
（2）建设用地类型演化规律
由于《标准》（GB50137-2011）的变化，2012年数据的统计口径与前12年不一样，因此本次建设用地类型演化规律研究时间为2000-2011年。另外，分类中的特殊用地一项并无一般规律性，且与城市发展关系不大，在此也不做研究。河北省2000-2011年建设用地的增长率为76.03%,份额量即指各市建设用地的增长速度与全省一致，但是各市建设用地的需求与份额量之间存在差距，这就需要结构性偏移量和竞争偏移量进行调剂。建设用地的偏移量和份额量的比值（偏移份额比）则反映了偏移量对份额量的调整力度的大小，比只研究份额量更有现实意义。按照公式（2.6）到公式（2.11）计算出河北省各市建设用地结构性偏移量和偏移份额比。结果见表4-4和表4-5.
①河北省2000-2011年建设用地结构性偏移量在各市中变化符号相同。其中，公共设施用地、道路广场用地和绿地结构性偏移量是正值，其结构为增长型，各类用地增长率均超过了河北省建设用地增长率，这几类用地的增加是造成河北省建设用地扩张的主要原因；相反居住用地、工业用地、仓储用地、对外交通用地和市政公用设施用地结构性偏移量是负值，说明其增长率比全省增长率水平低，用地类型为为衰减性结构。
河北省衰退性结构用地向增长性结构用地提供了173.77km2的土地，其中居住用地贡献量2.05%、工业用地贡献量48.35%、仓储用地贡献量21.37%、对外交通用地贡献量9.89%、市政公用设施用地贡献量4.44%,而这部分偏移量多汇集在道路广场用地和绿地，分别占68.42%和30.54%,共占98.95%.工业用地和仓储用地贡献量较大，这也很好的印证了此类用地逐渐退出城市建成区，也反映了12年来城市产业结构发生转变。
②从表4-5偏移份额比来看，偏移量补给效应显着的是道路广场用地和绿地；挤出效应较显着的是工业用地和仓储用地。从空间分布看，迁安市、武安市、南宫市、任丘市、黄骅市、冀州市、廊坊市的补给效应比较强，其他城市的补给效应和挤出效应互有强弱。
可见，经济较发达的县级市表现出显着的补给效应，另外区域政策的倾斜也产生补给效应，如武安市和黄骅市是河北省近年来大力扶持的新型工业城市；经济较落后的区域及经济效益不显着的用地类型往往与挤出效应相联系。
（3）建设用地类型演化原因分析
建设用地类型的变化受多种因素的影响，包括自然、社会、经济和政策等等，自然因素的效果需要长时间作用才能表现出来，因此，影响用地类型变化的主要为市场经济和国家政策因素。总的来说，造成河北省建设用地类型演变的驱动力可归结为4个方面：
①经济发展与城镇化。12年来河北省经济飞速发展，取得瞩目的成绩，国内生产总值在2000年只有5043.96亿元，而到了2011年增加到了24515.76亿元，平均每年增长32.17%,比全国同期经济发展的平均水平高出很多。在经济发展的推动下，河北省的城镇化率，即城市人口中非农人口占总人口比重也不断提高，在2000年为26.08%,而到了2011年则增加为44.51%,进入城市化进程中发展最迅速的阶段。城市化的一个最明显和主要的表现就是城市面积的不断扩张，因此面积的不断增加是城市化带来的必然结果，从这方面来讲，建设用地是增长结构，补给比较明显。
②产业结构。第一产业在国民经济发展中所起的作用越来越小，其产值占比在2000年为50.07%,到2011年仅为36.33%,而第二、三产业所占的比重在2000年分别为26.13%和23.80%,到2011年分别上升到33.31%和30.36%.一、二、三产业的占比趋向均衡，产业结构不断升级，变得更加高级，这带来更多投资，同时也使得城市需要更多的土地来发展建设。
③人民生活水平。河北省城镇居民家庭人均可支配收入在2000年是5661.16元，到2011年变为18292.23元；农民人均纯收入在2000年仅2478.86元，到2011年成为7119.69元，收入的增加促进各种消费的增长，房地产业也因此发展迅速，从而也带动交通运输业的发展，增加了建设用地的需求。
④政策因素。政策最直观和明显的影响着土地使用方式的变化。近年来城市人居环境问题一直受到人们的不断关注，河北省作为紧邻京津的大省，生态环境问题一直备受关注，大批高排放，生产安全不达标的小工厂相继被依法关闭，剩余部分也被有序迁出，这就自然导致工业用地和仓储用地规模的萎缩，表现出显着的挤出效应。
4.2.2 全省城市土地规模分布的演变
分形理论中的位序-规模法则不仅适用于人口规模大小的评价研究，在用地规模大小方面同样具有研究价值。河北省全省建成区的总面积在2000年为962.87平方公里，2012年增长到1738.89平方公里，年平均增长率为5.05%.用同样的方法对2000年到2012年各城市建成区总面积数据进行处理分析，得出下表4-6.Zipf 指数 q 均小于1,说明从面积规模上来看，城市发展比较均匀，大城市占地规模不够大，而中小城市的规模则相对比较可观。对 q 值变化进行分析（图4-3），可以看到 q 值虽有波动，但总的来说，是逐渐变大的，从2000年0.754到2012年达到0.790,这个发展趋势清楚地说明：河北省的各级城市建成区规模发展趋向均衡，但变化很缓慢，大城市规模远远未达到合理水平，中小城市规模相对较突出的形势改变不大。结构容量 LnA 不断变大，说明全省城市体系发展逐渐完善、城市用地规模在变大，并且此变化幅度要大于上文人口结构容量的变化幅度。第一位城市的理论值和实际值之比从1.327到1.389,稍有变大，说明首位城市的建成区面积扩张速度低于全省平均扩张速度。
4.2.3 全省城市土地规模分布和用地结构变化的特征总结
城市土地的位序-规模分布研究反映出城市体系的发展态势和合理的发展方向，通过偏移份额模型对不同用地类型的动态变化研究，可以知道各城市不同土地类型用地的发展趋势，结合《标准》指导各城市合理规划和利用土地。
通过对全省城市土地规模分布演化分析，全省城市体系发展不够健全，大城市规模偏小，中小城市相对来说用地规模较可观，首位度值过小，城市用地比较趋向于分散在各个中小城市而不是集中在大城市。城市各用地类型中，道路广场用地和绿地为增长性结构，工业用地仓储用地为主要衰减性结构，从空间分布看，迁安市、武安市等一批经济发展较好的县级市的补给效应比较强，其他城市的补给量和挤出量互相抵消。结合《标准》中各城市各类用地的超标状况，河北省在制定城市发展的各项用地规划时，应减少居住用地和公共管理与公共服务用地的比例，尤其县级市要提高居住用地容积率，全省除承德市等少数几个城市外，要注重增加绿地的占地比例。通过对全省城市土地规模分布演化分析，全省城市体系发展不够健全，大城市规模偏小，中小城市相对来说用地规模较可观，首位度值过小，城市用地比较趋向于分散在各个中小城市而不是集中在大城市。城市各用地类型中，道路广场用地和绿地为增长性结构，工业用地仓储用地为主要衰减性结构，从空间分布看，迁安市、武安市等一批经济发展较好的县级市的补给效应比较强，其他城市的补给量和挤出量互相抵消。结合《标准》中各城市各类用地的超标状况，河北省在制定城市发展的各项用地规划时，应减少居住用地和公共管理与公共服务用地的比例，尤其县级市要提高居住用地容积率，全省除承德市等少数几个城市外，要注重增加绿地的占地比例。
