基于集對(duì)分析的江蘇省土地利用協(xié)調(diào)性研究

班春峰 劉友兆 黃 琪 賈后輝

(1．南京農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，江蘇南京210095;2．上海市浦東新區(qū)建設(shè)和交通委員會(huì)，上海201306)

基于集對(duì)分析的江蘇省土地利用協(xié)調(diào)性研究

班春峰1劉友兆1黃 琪1賈后輝2

(1．南京農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，江蘇南京210095;2．上海市浦東新區(qū)建設(shè)和交通委員會(huì)，上海201306)

從協(xié)調(diào)性的研究現(xiàn)狀來看，現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)性工作缺失，且受到“均衡發(fā)展”思想束縛、不能很好地描述不確定性問題，而基于集對(duì)分析方法的協(xié)調(diào)性研究可以很好地解決以上問題。以江蘇省土地利用系統(tǒng)為研究對(duì)象，首先運(yùn)用典型相關(guān)分析對(duì)子系統(tǒng)之間的相關(guān)性進(jìn)行驗(yàn)證;其次，引入集對(duì)分析思想，對(duì)土地利用的效益協(xié)調(diào)性和消耗協(xié)調(diào)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示:土地利用變化子系統(tǒng)同土地利用各效益子系統(tǒng)之間表現(xiàn)出較為顯著的相關(guān)性;土地利用的效益協(xié)調(diào)度大多處于較為協(xié)調(diào)狀態(tài)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)表明，雖然當(dāng)前政府在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)更加注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，但并沒有從根本上解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境惡化之間的矛盾;消耗協(xié)調(diào)度變動(dòng)幅度相對(duì)較小，土地利用變化同土地利用效益之間基本呈現(xiàn)“均衡”發(fā)展態(tài)勢(shì)。政府逐漸認(rèn)識(shí)到用地規(guī)模的過度擴(kuò)張所帶來的各種負(fù)面影響，追逐用地效益的提升成為發(fā)展的主線。與以往研究結(jié)論不同的是，效益協(xié)調(diào)度和消耗協(xié)調(diào)度均沒有表現(xiàn)出顯著的持續(xù)增長態(tài)勢(shì)。

不確定性;集對(duì)分析;土地利用協(xié)調(diào)性;協(xié)調(diào)度;江蘇

土地資源的有序性是土地資源可持續(xù)利用的一個(gè)必要條件。作為衡量土地利用系統(tǒng)以及系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間組織、結(jié)構(gòu)和變化上對(duì)應(yīng)和諧關(guān)系的協(xié)調(diào)性分析是度量土地資源利用有序性的有效手段。協(xié)調(diào)既是一種狀態(tài)，也是一個(gè)過程［1］。自德國物理學(xué)家赫爾曼·哈肯于1971年提出協(xié)同論之后，眾多學(xué)者就開始對(duì)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性展開了充分的討論，并取得了較為豐富的成果。具體來說，從研究內(nèi)容上，可分為以人口、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、生態(tài)效益以及資源消耗程度等若干方面為子系統(tǒng)的復(fù)雜系統(tǒng)協(xié)調(diào)性研究［2－3］、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境變化之間的協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)［4－5］、土地資源的可持續(xù)利用評(píng)價(jià)［6－7］、區(qū)域發(fā)展協(xié)調(diào)［8－9］以及其他方面的評(píng)價(jià)［10］等四個(gè)方面的內(nèi)容。其中，又以經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之的協(xié)調(diào)性研究最為多見。在協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)的研究方法方面，由于研究的背景及側(cè)重點(diǎn)的不同，研究方法也多種多樣，從一開始簡單的綜合指標(biāo)方法到現(xiàn)在的復(fù)雜模型計(jì)算方法，但始終沒有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方法，具體說來可分為以下幾類:綜合指數(shù)法［7，11］、變異系數(shù)法［9］、子系統(tǒng)變化率法［2，5－6］、模糊隸屬度法［3，12］、灰色模型法［13］以及其他方法［8］。其中又以前三種評(píng)價(jià)方法最為常見。

可以看出，協(xié)調(diào)性分析已在很多領(lǐng)域取得了較為成功的運(yùn)用，協(xié)調(diào)度計(jì)算方法也由簡單向復(fù)雜、由單一思想向多元化思想邁進(jìn)。其中基于“均衡發(fā)展”思想的分析方法應(yīng)用最為普遍，然而，這也正是現(xiàn)有協(xié)調(diào)性研究中的最大瓶頸。系統(tǒng)之間的同步發(fā)展并不是協(xié)調(diào)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，“非均衡發(fā)展”才是協(xié)調(diào)的真正意義所在。此外，傳統(tǒng)的例如灰色模型法、模糊隸屬度法等不確定性分析方法不能很好的解決中介不確定性問題［14］，這使得評(píng)價(jià)結(jié)果不能全面的反映出系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。而集對(duì)分析方法的出現(xiàn)則解決了這個(gè)問題，相對(duì)于傳統(tǒng)的模糊分析方法，集對(duì)分析法具有更高的分辨率以及可靠性［15］。

1 研究原理與方法

1．1 集對(duì)分析原理

集對(duì)分析理論是我國學(xué)者趙克勤提出的一種不確定分析理論［14］。所謂集對(duì)(Set Pair，簡稱 SP)，就是具有一定聯(lián)系的兩個(gè)集合所組成的對(duì)子。一般以H=(A，B)表示。集對(duì)分析(Set Pari Analysis)的基本思路是:在一定問題背景下，對(duì)一個(gè)集合對(duì)子的特征展開分析，建立起這兩個(gè)集合在指定問題背景下的同、異、反聯(lián)系度μ，在此基礎(chǔ)上再去深入研究系統(tǒng)的有關(guān)問題。聯(lián)系度μ是集對(duì)分析的一個(gè)基石，一般情況下的表達(dá)式如下所示:

若不計(jì)各特征的權(quán)重，a，b，c分別稱為所論集合在指定問題背景下的同一度、差異度、對(duì)立度，i為差異度系數(shù)，規(guī)定在［－1，1］區(qū)間內(nèi)視不同情況取值，j為對(duì)立度，規(guī)定為－1。通過確定合理的i值計(jì)算出的μ值稱為聯(lián)系數(shù)，它是一個(gè)綜合的定量指標(biāo)，其形式含義與相關(guān)系數(shù)、隸屬度和灰關(guān)聯(lián)度類似。

1．2 評(píng)價(jià)方法與步驟

土地利用協(xié)調(diào)度是指土地利用子系統(tǒng)之間以及子系統(tǒng)要素之間彼此和諧一致的程度，體現(xiàn)系統(tǒng)由無序走向有序的趨勢(shì)，它不僅指土地利用系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)，還包含經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)［16］。因此，借鑒以往研究，將土地利用系統(tǒng)劃分為土地利用經(jīng)濟(jì)效益子系統(tǒng)(E)、社會(huì)效益子系統(tǒng)(S)、生態(tài)效益子系統(tǒng)(EV)，并將土地利用變化子系統(tǒng)(L)納入到土地利用系統(tǒng)中來，以便于從土地利用效益子系統(tǒng)之間、土地利用變化子系統(tǒng)同綜合效益之間兩個(gè)方面對(duì)土地利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)行全面分析。將反映兩個(gè)方面協(xié)調(diào)性的指標(biāo)分別稱之為效益協(xié)調(diào)度和“土地消耗—效益”協(xié)調(diào)度(簡稱消耗協(xié)調(diào)度)。

整體研究思路為:首先，對(duì)土地利用變化子系統(tǒng)同各效益子系統(tǒng)之間的相關(guān)性進(jìn)行度量;其次，劃分指標(biāo)等級(jí)，進(jìn)行指標(biāo)等級(jí)化，以基期年為參考，計(jì)算不同年份各子系統(tǒng)指標(biāo)等級(jí)變化情況，將土地利用變化子系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果同“正”集合進(jìn)行集對(duì)分析，將各效益子系統(tǒng)同“負(fù)”集合進(jìn)行集對(duì)分析;第三，以第二步中土地利用各子系統(tǒng)的集對(duì)分析結(jié)果為基礎(chǔ)，計(jì)算效益協(xié)調(diào)度、消耗協(xié)調(diào)度。具體計(jì)算步驟如下:

1．2．1 相關(guān)性分析

系統(tǒng)之間的相關(guān)性分析是協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，鑒于研究中各系統(tǒng)包含指標(biāo)往往較多，使用典型相關(guān)分析對(duì)系統(tǒng)之間的相關(guān)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。典型相關(guān)分析是研究兩組變量間相關(guān)關(guān)系的一種統(tǒng)計(jì)方法，它能夠揭示兩組變量之間的

式中，N——所論集對(duì)所具有的特征總數(shù);

S——集對(duì)中兩個(gè)集合共同具有的特征數(shù);

P——集對(duì)中兩個(gè)集合相互對(duì)立的特征數(shù);

F——集對(duì)中兩個(gè)集合既不共同具有，又不互相對(duì)立的特征數(shù)。內(nèi)在聯(lián)系，具體計(jì)算方法見文獻(xiàn)［17］。

1．2．2 指標(biāo)等級(jí)化及變化集合構(gòu)建

指標(biāo)等級(jí)化是集對(duì)分析常用一種指標(biāo)分類方法，也是集對(duì)分析的基礎(chǔ)性工作。本研究使用直接途徑計(jì)算聯(lián)系度，并使用距平百分率(p)法劃分指標(biāo)等級(jí)［18］。公式如下:

距平百分率(p)定義為

式中:x為組成集對(duì)的集合X和Y中各元素的均值;xp為分類標(biāo)準(zhǔn)值，也稱門限值。

根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)K的不同可取不同的距平百分率(p)。p值確定后，由式4即可確定分類區(qū)間，各指標(biāo)根據(jù)分類區(qū)間轉(zhuǎn)換為相應(yīng)等級(jí)，等級(jí)值越小代表發(fā)展?fàn)顟B(tài)越好。由于指標(biāo)內(nèi)涵不同，指標(biāo)等級(jí)所代表的發(fā)展?fàn)顟B(tài)之間沒有可比性，不能直接進(jìn)行對(duì)比，只能以指標(biāo)等級(jí)自身的變化為基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行評(píng)價(jià)。設(shè)土地利用系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)集合為 A=(A1，A2，A3…Ak)，某子系統(tǒng)所含指標(biāo)在基期年t的發(fā)展?fàn)顟B(tài)等級(jí)集合為Ak，t=(X1，X2，X3…Xm)，該子系統(tǒng)在t+s(s≥1)年所包含指標(biāo)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)等級(jí)集合為 Bk，t+s=(Y1，Y2，Y3…Ym)，則等級(jí)變化集合為 Ck，t=(Y1– X1，Y2－ X2，Y3－X3…Ym－Xm)。

1．2．3 效益協(xié)調(diào)度

土地利用注重經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的統(tǒng)一，但在三者效益之間的協(xié)調(diào)關(guān)系上并沒有形成一致結(jié)論。當(dāng)前，大多數(shù)學(xué)者還是傾向于效益之間的等比例發(fā)展即所謂的“均衡”發(fā)展，這是大多數(shù)人所期望看到的結(jié)果，也是本文進(jìn)行效益協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)的出發(fā)點(diǎn)。

引入“正”集合 U=(u1，u2，u3…um)(u＞0)，“負(fù)”集合 V=(v1，v2，v3…vm)(v＜0)，則集合 Ck和集合 U 或 V 就構(gòu)成集對(duì) H(Ck，U)或 H(Ck，V)。

確定同、異、反原則:定義集對(duì) H(Ck，U)或 H(Ck，V)符號(hào)相同為同、符號(hào)相反為反、其他為異。則根據(jù)式1－式3可得集對(duì)H(Ck，U)或H(Ck，V)的聯(lián)系度為:

式中:μCkt－U/Ckt－V為聯(lián)系度;aut/vt為符號(hào)相同者所占比例;cut/vt為符號(hào)相反者所占比例;but/vt為其他情況所占比例。由于此聯(lián)系度不涉及多個(gè)相異的情況，因此使用經(jīng)驗(yàn)取值法確定 i值［19］，取 i=0．5，代入 j= －1，得到各系統(tǒng)各年的聯(lián)系數(shù)。

對(duì)于效益協(xié)調(diào)度計(jì)算，采用在經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性研究中較為常見的方法［17］，但由于涉及到三者之間的綜合協(xié)調(diào)度計(jì)算，因此，對(duì)函數(shù)加以改進(jìn)，公式如下:

式中，HES/EEV/SEV分別為“經(jīng)濟(jì)－社會(huì)”協(xié)調(diào)度、“經(jīng)濟(jì)－生態(tài)”協(xié)調(diào)度、“社會(huì)－生態(tài)”協(xié)調(diào)度;f(x)和g(x)分別代表待考察的兩個(gè)子系統(tǒng)的聯(lián)系數(shù);n取2;Hb為效益協(xié)調(diào)度;W1、W2、W3分別為權(quán)重，且 W1+W2+W3=1。按照“均衡”發(fā)展的思想，取W1=W2=W3。

1．2．4 消耗協(xié)調(diào)度

消耗協(xié)調(diào)度反映的是土地利用變化狀況同土地利用效益變化狀況之間的協(xié)調(diào)性，它涉及到兩個(gè)方面對(duì)比的問題，可分為三種情況:土地利用變化幅度大于效益變化幅度、等于效益變化幅度或小于效益變化幅度。追尋土地利用效益的最大化是土地資源可持續(xù)利用的必要條件和基礎(chǔ)，在土地消耗等同的情況下，效益越高，土地利用系統(tǒng)內(nèi)部的組織、結(jié)構(gòu)、發(fā)展?fàn)顩r就越好，協(xié)調(diào)性亦會(huì)越高?；谶@種思想，構(gòu)建土地利用消耗協(xié)調(diào)性模型如下:

式中，μCLt－U、μCEt/St/EVt－V分別為土地利用變化子系統(tǒng)聯(lián)系度和各效益子系統(tǒng)聯(lián)系度;i取0．5;HLE/LS/LEV為“土地－經(jīng)濟(jì)”、“土地－社會(huì)”、“土地－生態(tài)”協(xié)調(diào)度;C為協(xié)調(diào)度函數(shù)，如式6所示;HL為消耗協(xié)調(diào)度。

根據(jù)式9、式10，當(dāng)土地利用變化子系統(tǒng)同各效益子系統(tǒng)呈“均衡”發(fā)展態(tài)勢(shì)時(shí)，土地利用消耗協(xié)調(diào)度趨近于0．5;當(dāng)各土地利用效益子系統(tǒng)發(fā)展態(tài)勢(shì)好于土地利用變化子系統(tǒng)時(shí)，土地利用消耗協(xié)調(diào)度處于(0．5，1)之間，劣于土地利用變化子系統(tǒng)時(shí)處于(0，0．5］之間。相比傳統(tǒng)的協(xié)調(diào)度計(jì)算方法，可以明顯的區(qū)分開不同類型的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，有效的解決了“均衡”發(fā)展問題。需要說明的是在計(jì)算土地利用消耗協(xié)調(diào)度過程中，土地利用變化子系統(tǒng)等級(jí)變化集合同“正”集合進(jìn)行集對(duì)分析，而各效益子系統(tǒng)等級(jí)變化集合同“負(fù)”集合進(jìn)行集對(duì)分析，同時(shí)，聯(lián)系度的計(jì)算舍去了“反”項(xiàng)即土地利用變化好轉(zhuǎn)的情形和各效益子系統(tǒng)發(fā)展變壞的情形。

2 實(shí)證研究

2．1 指標(biāo)體系及數(shù)據(jù)來源

2．1．1 指標(biāo)體系

本文選取江蘇省作為實(shí)證研究對(duì)象。江蘇省位于中國東部沿海的長三角洲，區(qū)位條件優(yōu)越，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，其土地利用系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)乃至全國都具有一定的代表性。根據(jù)研究的目的和意義，以及代表性、可操作性原則選取了4大類共53項(xiàng)指標(biāo)(表1)。對(duì)于土地利用變化方面都采用了變化率指標(biāo)，其目的主要是為了方便對(duì)土地利用狀態(tài)的描述和等級(jí)的劃分。

2．1．2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要來源于《國土資源年鑒》(1998－2008)、《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒》(1998－2008)、《江蘇60年》、《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》(1998－2008)、《江蘇省環(huán)境狀況公報(bào)》(1997－2007)，部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。選取1997－2007年的數(shù)據(jù)作為本文的研究對(duì)象。需要說明的是，由于統(tǒng)計(jì)口徑的不同，交通用地變化率在2002年前后有較大變動(dòng)，因此，為了盡量保持2002年以前數(shù)據(jù)原有的變化規(guī)律，采用交通用地變化率1997－2001年的平均值代替2002年的實(shí)際值。

2．2 典型相關(guān)分析

為了避免典型相關(guān)分析變量數(shù)大于樣本個(gè)數(shù)，對(duì)結(jié)果造成不利影響，故先采用主成分分析法得到每個(gè)子系統(tǒng)的主成分，再對(duì)系統(tǒng)間主分量采用典型相關(guān)分析。由于主分量可以很好的代表原變量的變化趨勢(shì)和特點(diǎn)，因此，典型相關(guān)分析的結(jié)果可以認(rèn)定為是原始系統(tǒng)間變量的相關(guān)分析結(jié)果。

運(yùn)用SAS軟件，對(duì)四個(gè)子系統(tǒng)的變量進(jìn)行主成分分析，結(jié)果顯示(表2)，除土地利用變化同經(jīng)濟(jì)效益之間的典型相關(guān)分析結(jié)果不是很顯著以外，其他兩個(gè)結(jié)果都顯示出明顯的相關(guān)性?！巴恋亍?jīng)濟(jì)”在主成分為3時(shí)的分析結(jié)果顯著性水平為0．6349，不能通過檢驗(yàn)，表明系統(tǒng)之間相關(guān)性很弱，但當(dāng)主成分提升到4時(shí)，第一相關(guān)系數(shù)和顯著性水平都有較大提升，分別達(dá)到 0．9278、0．4563，雖然離理想水平有較大差距，但仍可以說明二者之間存在一定的相關(guān)性。

2．3 指標(biāo)等級(jí)化及集對(duì)構(gòu)建

根據(jù)式4采用5等級(jí)劃分確定指標(biāo)分等界值，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行等級(jí)化。等級(jí)值越高明發(fā)展?fàn)顟B(tài)越差。由于交通用地統(tǒng)計(jì)口徑的變化，此指標(biāo)的等級(jí)劃分按照2002年及以前、2002年以后兩個(gè)階段進(jìn)行。

在構(gòu)建等級(jí)變化集合時(shí)，取S=2，即構(gòu)建相隔兩年的等級(jí)變化，但1998年以前只有一年數(shù)據(jù)，因此為了盡可能多的反映出協(xié)調(diào)度的變化趨勢(shì)，對(duì)1998年等級(jí)變化集合取S=1，即構(gòu)建相鄰兩年的等級(jí)變化集合。

2．4 效益協(xié)調(diào)度

由于土地利用效益整體水平是呈增長趨勢(shì)的，因此，采用“負(fù)”集合V和各系統(tǒng)等級(jí)變化集合組成集對(duì)，根據(jù)式5得到等級(jí)變化聯(lián)系度及聯(lián)系數(shù)，根據(jù)式6和式7計(jì)算出效益協(xié)調(diào)度，其變化趨勢(shì)如圖1所示。

從圖1可以看出，經(jīng)濟(jì)效益子系統(tǒng)聯(lián)系數(shù)整體波動(dòng)不大，社會(huì)和生態(tài)子系統(tǒng)聯(lián)系數(shù)波動(dòng)較為明顯，而效益協(xié)調(diào)度從1998年到2007年整體保持在一個(gè)較高水平，這個(gè)結(jié)果和以往的研究是有一定不同的［1］。從1998年開始協(xié)調(diào)度經(jīng)歷了一個(gè)短暫的上升便在2000年開始呈下降趨勢(shì)，到2001年出現(xiàn)極低，2003年又逐漸恢復(fù)到正常水平，因此，大致可以將其分為三個(gè)階段:1998－1999年、2000－2002年、2003－2007年。在第一階段，經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的提高、社會(huì)效益的穩(wěn)步發(fā)展使得效益協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)穩(wěn)步上升走勢(shì)，生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間實(shí)現(xiàn)了“雙贏”。從2000年開始，效益協(xié)調(diào)度便表現(xiàn)出下降走勢(shì)，到2001年出現(xiàn)極值，究其原因，一方面，自2000年全省“三大都市圈”建設(shè)啟動(dòng)以來，城鄉(xiāng)建設(shè)用地?cái)?shù)量大幅提高，其中建成區(qū)面積在2001年和2002年都出現(xiàn)較大增幅，分別達(dá)到12．08%和25．18%，遠(yuǎn)超歷年平均水平。而同期基礎(chǔ)設(shè)施和相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)速度卻相對(duì)滯后，造成建成區(qū)氣化率、供水普及率以及醫(yī)療資源人均占有量呈下降走勢(shì)，導(dǎo)致2000－2001年的社會(huì)效益出現(xiàn)大幅下降，但從2002年開始社會(huì)效益開始有所恢復(fù)，基礎(chǔ)建設(shè)及其相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)力度的加大是變化的主要原因;另一方面，生態(tài)效益從2000年開始也出現(xiàn)較大降幅，到2001年出現(xiàn)極小值，城市綠化率和生活垃圾糞便處理率的下降是主要原因，同社會(huì)效益變化類似，2002年開始生態(tài)效益也重新走入上升通道。而2000－2002年經(jīng)濟(jì)效益雖然遭受全球經(jīng)濟(jì)衰退影響所有下降，但和社會(huì)效益和生態(tài)效益相比幅度不大，因此，受以上幾個(gè)方面的影響，效益協(xié)調(diào)度在2000－2002年經(jīng)歷了先下降后上升的發(fā)展軌跡。從2003年開始，效益協(xié)調(diào)度就一直保持在較高水平，經(jīng)濟(jì)效益受到經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、以及“非典”疫情和農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害的影響，短期內(nèi)呈現(xiàn)下降走勢(shì)，但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的績效的不斷顯現(xiàn)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的好轉(zhuǎn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速回暖，帶動(dòng)社會(huì)效益向高位運(yùn)行;而同期生態(tài)效益在2003年出現(xiàn)極值以后便一路下滑，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，但其程度并沒有超過2001年的極值，說明和以前相比，政府在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)更加注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，但并沒有從根本上解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境惡化之間的矛盾。

表1 指標(biāo)體系Tab．1 Index system

表2 主成分分析及典型相關(guān)分析結(jié)果Tab．2 Result of principal component analysis and canonical correlation analysis

2．5 消耗協(xié)調(diào)度

以指標(biāo)等級(jí)變化集合為基礎(chǔ)，構(gòu)建集對(duì)H(CLt，U)、H(CEt，V)、H(CSt，V)、H(CEVt，V)，根據(jù)式 8 計(jì)算各子系統(tǒng)聯(lián)系度和聯(lián)系數(shù)，將計(jì)算結(jié)果代入式9、式10得出土地利用變化子系統(tǒng)同各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)度以及最終的消耗協(xié)調(diào)度(表3)。

圖1 效益協(xié)調(diào)度及各效益子系統(tǒng)聯(lián)系數(shù)變化趨勢(shì)Fig．1 Trend of coordination degree of efficiency and connection number of efficiency subsystems

表3 土地利用消耗協(xié)調(diào)度Tab．3 Coordination of land-consumption degree

圖2 土地利用消耗協(xié)調(diào)度變化趨勢(shì)Fig．2 Trend of coordination of land-consumption degree

從表3及圖2可以看出，消耗協(xié)調(diào)度波動(dòng)較小，總體變化范圍處于(0．49，0．6)之間，且沒有表現(xiàn)出明顯的總體向上的發(fā)展趨勢(shì)。協(xié)調(diào)度的變化大致可以劃分為3個(gè)階段:1998－2001年、2002－2005年、2006－2007年。在第一階段，協(xié)調(diào)度經(jīng)歷了先上升后下降的發(fā)展走勢(shì)，土地利用各效益子系統(tǒng)的聯(lián)系數(shù)在1999年全部超過了土地利用變化子系統(tǒng)，土地利用效益的顯著提高直接導(dǎo)致了協(xié)調(diào)度的快速上升。但從2000年開始土地利用效益聯(lián)系數(shù)便一路下滑，其中社會(huì)效益和生態(tài)效益下滑最為明顯，而根據(jù)前述分析結(jié)果，同時(shí)期的土地消耗水平卻保持在較高的發(fā)展速度，因此導(dǎo)致協(xié)調(diào)度從1999年的0.5158下降到2001年的0．4969，最終落到了(0，0．5)區(qū)間，說明這一時(shí)期過于注重用地規(guī)模的擴(kuò)張，而相對(duì)忽視了土地利用效益的提升，表現(xiàn)出一定程度的粗放增長態(tài)勢(shì)。從2002年開始，協(xié)調(diào)度便開始呈現(xiàn)上升走勢(shì)，到2005年達(dá)到最高值0．5840，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益子的發(fā)展貢獻(xiàn)最大，其與土地利用變化子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度雙雙超過了0.6，說明這個(gè)時(shí)期追求土地利用效益的提升是發(fā)展的主線，政府開始關(guān)注建設(shè)用地規(guī)模迅速擴(kuò)張帶來的各種負(fù)面效應(yīng)，并開始對(duì)其加以控制和修正。從2006年開始協(xié)調(diào)度又急轉(zhuǎn)直下，直到2007年又退回(0，0．5)區(qū)間，土地利用消耗水平和土地利用效益之間逐漸趨近于同步發(fā)展態(tài)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展逐漸過度到對(duì)建設(shè)用地規(guī)模迅速擴(kuò)張調(diào)控以后的穩(wěn)步發(fā)展階段。整體來看，消耗協(xié)調(diào)度大都在0．5附近徘徊，土地利用效益發(fā)展既沒有大幅滯后于土地利用消耗水平，也沒有長期處于大幅領(lǐng)先地位，總體傾向于“均衡”發(fā)展趨勢(shì)。

3結(jié)語

從協(xié)調(diào)性的研究現(xiàn)狀入手，指出了現(xiàn)有研究對(duì)不確定性以及“非均衡”發(fā)展描述的不足;運(yùn)用典型相關(guān)分析對(duì)系統(tǒng)之間相關(guān)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，彌補(bǔ)了協(xié)調(diào)性分析基礎(chǔ)性工作的缺失;引入集對(duì)分析思想對(duì)江蘇省土地利用系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，土地利用各效益之間的“均衡”發(fā)展態(tài)勢(shì)還是比較明顯的，除去個(gè)別年份外，其整體協(xié)調(diào)度都保持在較為協(xié)調(diào)的狀態(tài)，但并沒有表現(xiàn)出整體向上的發(fā)展趨勢(shì);而消耗協(xié)調(diào)度的波動(dòng)較小，也沒有反映出整體向上的發(fā)展趨勢(shì)，這和以往根據(jù)“均衡”發(fā)展思想進(jìn)行評(píng)價(jià)獲得的結(jié)論是有一定不同的。而正是由于對(duì)“非均衡”發(fā)展的準(zhǔn)確描述使得評(píng)價(jià)結(jié)果可以分辨出不同類型的協(xié)調(diào)性變化趨勢(shì)，其結(jié)果也更為真實(shí)。從方法上看來，基于集對(duì)分析思想的協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)簡單易行，評(píng)價(jià)結(jié)果較為合理、準(zhǔn)確，靈敏度高，對(duì)于完善協(xié)調(diào)性研究方法具有一定的借鑒意義。

由于數(shù)據(jù)的缺失，土地利用變化系統(tǒng)中缺少林地指標(biāo)，而林地?cái)?shù)量的變化對(duì)于整個(gè)土地利用系統(tǒng)來說具有相當(dāng)重要的意義;其次，雖然從指標(biāo)層面對(duì)系統(tǒng)等級(jí)的變化情況進(jìn)行了集對(duì)分析，避免了主觀因素的干擾，但由于指標(biāo)之間的重要性程度的不同，評(píng)價(jià)結(jié)果還有一定的改進(jìn)空間。第三，對(duì)土地利用效益子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)還沒有擺脫“均衡發(fā)展”的思想，評(píng)價(jià)結(jié)果有待于進(jìn)一步優(yōu)化。第四，土地利用效益和土地資源消耗之間的關(guān)系需進(jìn)一步量化。

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Coordination of Land-use Based on the Set Pair Analysis in Jiangsu Province

BAN Chun-feng1LIU You-zhao1HUANGQi1JIAHou-hui2
(1．College of Public Administration，Nanjing Agricultural University，Nanjing Jiangsu 210095，China;2．Construction and Transportation Commission in Pudong New Area of Shanghai，Shanghai201306 China)

Based on the study of the current research of coordination，we find that the uncertainty is not described accurately，groundwork of research is lacking，and the definition of coordination is limited due to the idea of“balanced development”．Therefore，using Jiangsu Province as the study area，we validate the correlation between the subsystem of land-use change and other subsystems of land-use efficiency by using the canonical correlation analysis，evaluate the coordination of land-use efficiency and the coordination of land-consumption based on the Set Pair analysis．The results indicate that land-use change and land-use efficiency subsystems showmore significant correlation;coordination degree of land-use efficiency ismost in a coordinated condition，and its internal structure shows that although recently the government has paid more attention to the protection of ecological environment，the conflict between economic development and the degradation of ecological environment has not been resolved fundamentally;coordination degree of land-consumption goesmodestly，the development trend between land-use change and land-use efficiency takes on a“balanced development”situation，and the internal structure of the degree indicates that the government has gradually realized the negative impacts of excessive expansion of construction land，and improving the efficiency of land-use is becoming themain line of development．Different from the previous studies，coordination degree of land-use efficiency and land-consumption are both not showing an upward trend．

uncertainty;Set Pair analysis;coordination of land-use;coordination degree;Jiangsu Province

F293.2

A

1002－2104(2011)09－0057－07

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.09．010

2011－04－07

班春峰，博士生，主要研究方向?yàn)橥恋刭Y源可持續(xù)利用。

劉友兆，博士，教授，博導(dǎo)，主要研究方向?yàn)橥恋刭Y源可持續(xù)利用、土地信息系統(tǒng)。

江蘇省國土資源科技項(xiàng)目“土地綜合整治效益評(píng)估與方法研究”(編號(hào):201026)。

(編輯:王愛萍)