基于邊際效應模型的安徽省建設用地增長極限研究

張樂勤 ， 陳素平 ， 陳保平

(池州學院 a.資源環(huán)境與旅游系； b.經(jīng)濟貿(mào)易系，安徽 池州 247000)

0 引言

土地是經(jīng)濟社會發(fā)展及人類生存的物質基礎，必要的土地要素投入是支撐發(fā)展經(jīng)濟的重要條件，多位學者利用Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)，采用回歸方法在國家或省域尺度驗證了土地投入與經(jīng)濟發(fā)展間的正關聯(lián)性[1-7]。然而，快速工業(yè)化、城鎮(zhèn)化背景下，過分夸大、扭曲土地經(jīng)濟貢獻的歧路理念，在地方政府管理層較普遍，以至導致了建設用地快速膨脹、耕地資源加速損失的窘境(如1978—1989 年，年均建設占用耕地為15.8萬hm2，1990—1999 年，年均占用為16.8萬hm2， 2000—2009 年，年均占用為21.2萬hm2[8])，進而會危及國家糧食、生態(tài)安全與和諧社會建設，也直接考驗著政府提出的2020 年堅守1.2億hm2耕地紅線目標。因此，如何科學把握建設用地擴展與經(jīng)濟增長規(guī)律，客觀認識土地經(jīng)濟價值，成為影響經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展亟待解決的重要問題。

國際經(jīng)驗表明，在快速工業(yè)化、城市化初級階段過渡到后工業(yè)化進程中，建設用地擴張對經(jīng)濟貢獻呈現(xiàn)由強變弱規(guī)律性特點[9-13]，國內大量研究也佐證了這點。姜海等[4]對中國1999—2007年建設用地擴展對經(jīng)濟貢獻研究發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟發(fā)展初級階段，建設用地的產(chǎn)出彈性系數(shù)為0.376，在工業(yè)化階段，建設用地的彈性系數(shù)為 0.068，而到了經(jīng)濟發(fā)達階段，建設用地的彈性系數(shù)則為0.066，即隨著發(fā)展階段提升，建設用地擴張對經(jīng)濟增長的貢獻逐漸減?。磺Ｌ锏萚14]以天津市、山東省、江蘇省、上海市、廣東省、福建省6個典型地區(qū)為例，探討了經(jīng)濟發(fā)展過程中耕地非農(nóng)化動態(tài)變化規(guī)律，結果表明，隨著經(jīng)濟發(fā)展，耕地損失率呈先增大后減小的趨勢，符合庫茲涅茨曲線倒U關系；李效順等[15-16]對中國邊際土地利用與經(jīng)濟增長關系進行了探索，得出了每增加1個單位二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，建設用地供給呈不斷減少的態(tài)勢，并估算了我國建設用地最佳使用量將在2047年達到；李效順等[8]還對華東地區(qū)的上海、南京、無錫、徐州四城市建設用地對經(jīng)濟貢獻的極限進行了研究，結果表明，建設用地對經(jīng)濟貢獻極限值分別為8.99萬，6.01萬，2.20萬，3.43萬hm2；李永樂等[17]研究表明，在經(jīng)濟增長初期，建設用地對經(jīng)濟貢獻逐漸增大，當經(jīng)濟增長達到一定程度，則隨經(jīng)濟增長逐漸減小，建設用地對經(jīng)濟貢獻存在極限。上述研究表明，經(jīng)濟發(fā)展低級階段，農(nóng)地所占比重最大，城市化、工業(yè)化初級階段，建設用地增長對經(jīng)濟貢獻較強，當城市化、工業(yè)化水平處于較高水平且第三產(chǎn)業(yè)比重迅速上升并占主要地位時，經(jīng)濟發(fā)展對建設用地依賴較弱，即建設用地增長對經(jīng)濟貢獻呈現(xiàn)由強變弱特點。

安徽省為生態(tài)建設省，20世紀90年代以來，“雙輪驅動”發(fā)展背景下，建設用地由1997年的484 km2擴展至2012年的1 682.02 km2[18]，致使2012年人均耕地面積僅為國家人均耕地面積的67%?？茖W揭示其建設用地擴展與經(jīng)濟增長規(guī)律，并依據(jù)該規(guī)律提前作出政策調整與響應，有利于從根本上減緩安徽省建設用地擴展趨勢，進而達到保增長、保民生、保紅線目的。鑒于此，本研究基于邊際效應模型，采用回歸分析方法，運用統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，對安徽省邊際建設用地進行動態(tài)分析，并從理論上尋找出邊際建設用地變化率為0的極限邊界(經(jīng)濟繼續(xù)增長但建設用地停止增加的時刻)，可為制定土地利用規(guī)劃與土地政策及耕地資源保護提供重要依據(jù)和參考，有利于安徽省生態(tài)省建設與耕地紅線目標實現(xiàn)，也可為省域尺度同類研究提供借鑒。

1 研究思路與方法

1.1 研究思路

借鑒經(jīng)濟學邊際理論，將邊際理論和方法引入到安徽省邊際建設用地與經(jīng)濟增長之間關系研究之中，以揭示出安徽省建設用地不再增加的極限時刻，進而為制定土地利用政策及建設用地供應計劃提供科學依據(jù)。首先，建立建設用地與第二、三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長的邊際模型；其次，引用經(jīng)濟學的邊際理論，對安徽省1997—2012年邊際建設用地進行測度；最后，依據(jù)建設用地邊際模型，構建邊際建設用地變化率模型，對安徽省建設用地最佳使用量的極限年份進行估測。

1.2 研究方法

1.2.1邊際建設用地測度方法。“邊際”屬經(jīng)濟學概念，是指最后一單位的消費品或產(chǎn)品[19]。邊際效應分析理論的應用已逐步從經(jīng)濟范疇擴大到社會、環(huán)境等各個領域[20]。將邊際理論與方法引入建設用地研究中，表征為：每增加單位 GDP 所導致的建設用地增加量，依據(jù)邊際建設用地內涵，借鑒李效順等[15-16]研究方法，建立安徽建設用地規(guī)模與經(jīng)濟增長的邊際模型，表達式為：

lnC=α+β×lnD。

(1)

式中：C表示建設用地面積(km2)；D表示第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(億元)；α,β為待估參數(shù)。兩個變量之所以取對數(shù)，是為了消除變量中存在的異方差。

對公式(1)求導可得邊際建設用地M(km2/億元)，表達式為：

M=d(C)/d(D)。

(2)

1.2.2邊際建設用地變化率測度方法。為了考察邊際建設用地動態(tài)變化規(guī)律，對公式(2)求導，可得邊際建設用地變化率，以M′表示，表達式為：

M′=d(M)/d(D)=d2(C)/d(D)2。

(3)

當M′=0時，邊際建設用達到最佳狀態(tài)，即經(jīng)濟繼續(xù)增長但建設用地停止增加的時刻。

2 數(shù)據(jù)來源與說明

鑒于數(shù)據(jù)獲取的連續(xù)性、完整性與可靠性，本研究選取1997—2012年安徽省建設用地面積和經(jīng)濟增長數(shù)據(jù)，動態(tài)考察安徽省邊際建設用地與經(jīng)濟增長之間關系，并揭示出建設用地達到最佳狀態(tài)時刻。研究時序數(shù)據(jù)來源于安徽統(tǒng)計年鑒[18](表1)。其中，建設用地面積以建成區(qū)面積表征，經(jīng)濟發(fā)展以第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值表征。

為了消除價格因素的影響，將二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值進行調整：實際變量=變量當年價×100÷CPI價格指數(shù)(以1997年為100)。

表1 安徽省1997—2012年建設用地面積及經(jīng)濟增長相關數(shù)據(jù)

3 結果與分析

3.1 建設用地擴展與經(jīng)濟增長關聯(lián)分析

將表1中安徽省建設用地面積數(shù)據(jù)與第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值輸入SPSS 17.0軟件中進行相關分析，結果顯示，兩者間相關系數(shù)達0.909，且在 0.01 水平上能通過顯著性檢驗，表明建設用地擴展與經(jīng)濟增長呈高度相關。

3.2 邊際建設用地趨勢分析

將表1中建設用地面積與第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)取對數(shù)后，輸入SPSS 17.0軟件中，采用兩階最小二乘法進行回歸分析，模型回歸的R2為0.854，F(xiàn)值為81.875，表明模型擬合非常好，其回歸所得常數(shù)項為3.046，系數(shù)為0.466，且t檢驗的Sig值均小于0.01，由此可得lnC與lnD的關系式：

lnC=3.046+0.166×lnD。

(4)

對式(4)兩邊求導，可得邊際建設用地表達式：

M=0.466×(C/D)。

(5)

依據(jù)式(5)及表(1)數(shù)據(jù)，可得安徽省1997—2011年邊際建設用地動態(tài)變化規(guī)律(圖1)。

圖1 安徽省1997—2012年邊際建設用地值變化

由圖1可知，1997—2012年，安徽省邊際建設用地值整體呈遞減態(tài)勢，表明單位建設用地績效日漸提高，經(jīng)濟增長對土地依賴逐漸減弱，建設用地契合經(jīng)濟學邊際效應遞減規(guī)律。研究時序內，邊際建設用地在不同時段變化特征不同，1997—2001年，邊際建設用地值呈遞增趨勢，而2002—2012年，則呈遞減并漸近平穩(wěn)態(tài)勢，究其原因，同安徽省經(jīng)濟社會有關，1997—2001年，安徽省將工業(yè)園、開發(fā)區(qū)作為招商引資的重要載體，工業(yè)園區(qū)和開發(fā)區(qū)建設迅猛，同時，為了支持高校建設，建設了眾多大學城，致使土地投入成為推動經(jīng)濟發(fā)展的主引擎，進而導致了邊際建設用地值呈遞增態(tài)勢，2002年以來，安徽省積極響應國家號召，實行了最嚴格的耕地保護制度，劃定了耕地保護紅線目標，且以生態(tài)省及國家技術創(chuàng)新工程試點省建設為契機，土地利用效率及節(jié)約集約用地水平不斷提高，工業(yè)化、城市化進程有所放緩，致使經(jīng)濟發(fā)展對建設用地的需求逐漸減弱。

3.3 邊際建設用地變化率分析

對(5)式兩邊再次求導，可得邊際建設用地變化率表達式：

M′=-0.248 8×C/D2。

(6)

依據(jù)式(6)及表1數(shù)據(jù)，可得安徽省1997—2012年邊際建設用地變化率(表2)。

表2 安徽省1997—2012年邊際建設用地變化率值

以表2中M′值為因變量y，時間變量為x(設1997為1)，在EXCEL 2003軟件中作散點圖(圖2)，通過添加趨勢線，并比較不同擬合曲線的R2，擬合結果表明，當擬合曲線選擇多項式時，R2值最大(R2=0.949 5)，所得擬合曲線為：

y=-0.001 0x2+0.051 3x-0.560 2。

(7)

式(7)的x2項系數(shù)為負，表明曲線為倒U型，依據(jù)二次曲線極值求法，可知當x約為26(即2022年)時，邊際建設用地變化率趨向于零，由此表明，安徽省建設用地增長至2022年將逼近極限。本研究認為：在國家轉方式調結構大背景下，安徽省必然會加大產(chǎn)業(yè)結構調整力度，積極發(fā)展戰(zhàn)略新型產(chǎn)業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)，土地利用效率和集約水平必將得到不斷提高，同時，安徽土地稟賦不足的現(xiàn)狀也會促使政府通過規(guī)劃、政策導向、監(jiān)管、宣傳等舉措，加大土地保護力度，從而使建設用地對經(jīng)濟增長貢獻呈逐漸減弱態(tài)勢。

圖2 安徽省1997—2012年邊際建設用地變化率擬合曲線圖

4 結論與啟示

運用經(jīng)濟學邊際理論，對安徽省1997—2012年邊際土地利用與經(jīng)濟增長之間的關系進行了動態(tài)分析，依據(jù)邊際建設用地模型，對邊際建設用地變化率進行了測度，結果表明，建設用地擴展與經(jīng)濟增長存在較高關聯(lián)性，邊際建設用地值整體呈遞減態(tài)勢，經(jīng)濟增長對土地依賴在逐漸減弱，建設用地契合經(jīng)濟學邊際效應遞減規(guī)律，邊際建設用地變化率趨向于0的極限時刻大約在2022年，此時，經(jīng)濟繼續(xù)增長但建設用地停止增加。

綜上，結合安徽省情，提出如下政策建議：遵循土地對經(jīng)濟增長貢獻遞減規(guī)律，摒棄土地經(jīng)濟發(fā)展理念，優(yōu)化投資方向，使投資重點向高技術、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)傾斜，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展向投資、消費、出口協(xié)調拉動的轉變；以建設國家技術創(chuàng)新工程試點省為契機，依靠科技創(chuàng)新，不斷提升經(jīng)濟發(fā)展質量和效益，提高土地利用效率，優(yōu)化土地資源配置，控制土地粗放利用；制定土地利用規(guī)劃，調控土地供應結構和節(jié)奏，特別在皖江城市承接產(chǎn)業(yè)轉移及皖北振興戰(zhàn)略建設中嚴格環(huán)境影響評價及土地準入制度，控制建設用規(guī)模，確保土地資源理性的非農(nóng)化以支持經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定增長。

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