城市土地可持續(xù)集約利用的時(shí)空特征及影響因素研究
——對傳統(tǒng)土地集約利用的修正

馬賢磊 ，周 琳，趙愛棟

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)中國土地問題研究中心，江蘇 南京 210095）

城市土地可持續(xù)集約利用的時(shí)空特征及影響因素研究
——對傳統(tǒng)土地集約利用的修正

馬賢磊 ，周 琳，趙愛棟

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)中國土地問題研究中心，江蘇 南京 210095）

研究目的：從資源配置的帕累托效率出發(fā)，綜合考慮土地利用的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益，研究不同主體功能區(qū)地級及以上城市土地可持續(xù)集約利用水平的時(shí)空特征和影響因素。研究方法：DPCSIR模型、熵權(quán)法、可行廣義最小二乘法。研究結(jié)果：（1）2003—2011年中國城市土地可持續(xù)集約利用水平遠(yuǎn)低于僅考慮經(jīng)濟(jì)效益的傳統(tǒng)土地集約利用水平；（2）城市土地可持續(xù)集約利用水平在不同主體功能區(qū)間存在明顯差異，表現(xiàn)為其他區(qū)最高，優(yōu)化開發(fā)區(qū)次之，重點(diǎn)開發(fā)區(qū)最低；（3）城市土地可持續(xù)集約利用對前期依賴性較強(qiáng)，地均固定資產(chǎn)投資、地均環(huán)境治理投資額、人均綠地面積等對城市土地可持續(xù)集約利用具有明顯激勵(lì)作用，而地均能源消耗有顯著的滯后效應(yīng)，且綜合凈效應(yīng)為負(fù)。研究結(jié)論：在新型城市化建設(shè)過程中，應(yīng)結(jié)合不同地區(qū)功能定位實(shí)施土地可持續(xù)集約利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測，以此為依據(jù)在主體功能區(qū)落實(shí)差別化的土地管理政策。

土地利用；城市土地；集約利用；可持續(xù)利用；時(shí)空特征；影響因素

1 引言

現(xiàn)階段中國城市土地利用的經(jīng)濟(jì)效益總體上不斷提高[1]，但是很多地區(qū)單純追求土地利用的經(jīng)濟(jì)效益，不利于引導(dǎo)城市用地非經(jīng)濟(jì)功能的發(fā)揮和可持續(xù)生態(tài)宜居城市的建設(shè)。因此，新型城鎮(zhèn)化背景下城市土地集約利用不僅要注重經(jīng)濟(jì)效益，還要兼顧環(huán)境效益和社會(huì)效益[2]，實(shí)現(xiàn)土地利用綜合效益的最大化。目前關(guān)于城市土地集約利用的研究主要集中在土地集約利用水平評價(jià)[1]、影響因素分析[3]、效率測算[4]和潛力評價(jià)[5]等方面研究發(fā)現(xiàn)中國地區(qū)間土地集約利用存在明顯的時(shí)空差異[6]，土地利用強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、土地市場發(fā)育程度等是影響土地集約利用的重要因素[3，7]。上述研究偏重土地集約利用的經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)，少數(shù)研究雖已關(guān)注土地可持續(xù)集約利用[8]，但是對土地可持續(xù)集約利用內(nèi)涵、測算方法和影響因素未展開深入研究，且以局部地區(qū)為研究視域，不能提供全國層面土地可持續(xù)集約利用的總體特征及區(qū)域分異狀況。

鑒于此，本文從主體功能分區(qū)視角，借助帕累托效率理論剖析城市土地可持續(xù)集約利用的內(nèi)涵，并基于DPCSIR模型構(gòu)建城市土地可持續(xù)集約利用的評價(jià)體系，研究不同主體功能區(qū)城市土地可持續(xù)集約利用的時(shí)空差異及影響因素，為土地利用空間管制提供依據(jù)。

2 城市土地可持續(xù)集約利用理論分析：內(nèi)涵界定、評價(jià)方法和模型識(shí)別

2.1 內(nèi)涵界定

區(qū)別于傳統(tǒng)土地集約利用，城市土地可持續(xù)集約利用強(qiáng)調(diào)通過控制土地利用強(qiáng)度，優(yōu)化土地利用空間結(jié)構(gòu)，提高環(huán)境保護(hù)性投資以及企業(yè)的環(huán)境準(zhǔn)入門檻等措施實(shí)現(xiàn)包括經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)境效益在內(nèi)的綜合效益最大化。

借助帕累托最優(yōu)理論，圖1闡釋了城市土地可持續(xù)集約利用與傳統(tǒng)集約利用間的差異。橫軸表示土地集約利用度，縱軸表示經(jīng)濟(jì)維度的土地利用邊際凈收益或社會(huì)、環(huán)境維度的土地利用邊際外部成本。MNPB1為土地利用的邊際凈收益曲線，MEC1為土地利用的邊際外部成本曲線。當(dāng)僅考慮經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，QE即為傳統(tǒng)的最優(yōu)土地集約利用度，這時(shí)邊際凈收益為零，土地利用實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益，即三角形OREQE面積，但是此時(shí)造成的社會(huì)和環(huán)境外部損失為三角形ODQE面積。通過不斷改進(jìn)土地利用的社會(huì)和環(huán)境效益，當(dāng)MNPB1與MEC1相交于A點(diǎn)，土地集約利用的綜合效益達(dá)到最大，QS即為最優(yōu)的城市土地可持續(xù)集約利用度。如圖所示，僅考慮經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)傳統(tǒng)土地集約利用度（QE）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最優(yōu)可持續(xù)土地集約利用度（QS）。

最優(yōu)可持續(xù)土地集約利用度可以隨著人類的干預(yù)而動(dòng)態(tài)變化。一方面，通過不斷減少土地利用的社會(huì)和環(huán)境外部成本，能夠使MEC1曲線下移至MEC2；另一方面，通過提高土地集約利用的經(jīng)濟(jì)凈收益，可以使MNPB1曲線上移至MNPB2。在MEC2和MNPB2共同作用下，最優(yōu)可持續(xù)土地集約利用度可以由QS進(jìn)一步提高到QZ。

圖1 帕累托效率理論下的土地集約利用圖解Fig.1 Illustration of land intensive use based on Pareto efficiency theory

圖2 城市土地可持續(xù)集約利用的實(shí)現(xiàn)機(jī)制（DPCSIR模型）Fig.2 Mechanism of sustainable urban land intensive use (DPCSIR MODEL)

2.2 評價(jià)方法

2.2.1 DPCSIR模型下的評價(jià)指標(biāo)體系 借助DPCSIR模型可以清晰地展現(xiàn)土地可持續(xù)集約利用的實(shí)現(xiàn)過程。DPCSIR模型由DPSIR模型發(fā)展起來[9]，包括驅(qū)動(dòng)力（D）—壓力（P）—承載力（C）—狀態(tài)（S）—影響（I）—響應(yīng)（R）5大要素。這5大要素組成因子鏈可以解釋土地利用、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)環(huán)境間的相互反饋關(guān)系。

如圖2所示，社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展（D）等驅(qū)動(dòng)城市建設(shè)用地不斷增長，城市土地面臨集約利用的壓力（P），這種壓力與土地承載力（C）之間的均衡關(guān)系使得城市土地處于特定的狀態(tài)（S）。特定的土地集約利用水平對城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生相應(yīng)的影響（I），當(dāng)壓力超出了土地系統(tǒng)承載力時(shí)，就會(huì)造成城市土地利用的外部成本增大。為了避免或降低這種負(fù)面影響，土地使用者會(huì)根據(jù)土地利用狀態(tài)（S）和影響（I）做出響應(yīng)措施（R），包括調(diào)整驅(qū)動(dòng)力（D）、降低土地集約利用壓力（P）或者提高土地承載力（C），最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)土地集約利用的目標(biāo)。

綜合考慮已有文獻(xiàn)[3，9]及DPCSIR模型邏輯性和數(shù)據(jù)可獲性，構(gòu)建表1的評價(jià)指標(biāo)體系。

2.2.2 評價(jià)方法 借鑒已有研究[9-10]，本文使用熵權(quán)法確定各指標(biāo)權(quán)重。熵權(quán)法是根據(jù)各指標(biāo)數(shù)據(jù)的差異程度來確定權(quán)重的一種客觀賦權(quán)法[9]，較好地克服了主觀因素的影響。目前熵權(quán)法在土地利用評價(jià)中得到較廣泛應(yīng)用[11-13]，因此本文不再贅述具體步驟。本文分區(qū)計(jì)算了三個(gè)主體功能區(qū)的評價(jià)指標(biāo)權(quán)重。

表1 DPCSIR模型下的城市土地可持續(xù)集約利用評價(jià)指標(biāo)體系Tab.1 Indicator system of evaluating sustainable urban land intensive use based on DPCSIR model

2.3 影響因素分析模型識(shí)別

2.3.1 經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型構(gòu)建 本文構(gòu)建如下計(jì)量模型：

式1中，Y為城市土地可持續(xù)集約利用水平，X為影響變量，dj為區(qū)域虛擬變量，α、β為待估參數(shù)，ε為誤差項(xiàng)。

2.3.2 影響因素識(shí)別 結(jié)合表1，并考慮指標(biāo)間邏輯合理性以及已有研究的啟示[4-5]，本文選取表2所列影響變量。其中地均固定資產(chǎn)投資和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)表征土地利用的經(jīng)濟(jì)效益，地均從業(yè)人員數(shù)和地均科技教育投入衡量土地利用的社會(huì)效益，土地利用的環(huán)境效益采用人均綠地面積、地均能源消耗和地均環(huán)境治理投資額代理。

3 城市土地可持續(xù)集約利用水平實(shí)證研究——來自全國164個(gè)城市的經(jīng)驗(yàn)

3.1 數(shù)據(jù)說明

本文研究樣本為2003—2011年164個(gè)地級及以上城市，其中優(yōu)化開發(fā)區(qū)40個(gè)，重點(diǎn)開發(fā)區(qū)95個(gè)，其他地區(qū)29個(gè)。其中優(yōu)化開發(fā)區(qū)和重點(diǎn)開發(fā)區(qū)城市直接來自《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)全國主體功能區(qū)規(guī)劃的通知》文件中列出的城市，未包括在優(yōu)化開發(fā)區(qū)和重點(diǎn)開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)城市全部列為其他區(qū)①限于文章篇幅，文中未詳細(xì)列明優(yōu)化開發(fā)區(qū)、重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和其他區(qū)包括的具體城市，欲了解劃分詳情請聯(lián)系筆者。。本文所用數(shù)據(jù)來自于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒2004—2012》。其中，經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了不變價(jià)處理，部分城市年度缺失數(shù)據(jù)采用平均變動(dòng)率進(jìn)行修正。另外，本文的數(shù)據(jù)口徑為市轄區(qū)，即城區(qū)和郊區(qū)，不包括市轄縣。部分環(huán)境指標(biāo)原始數(shù)據(jù)口徑為全市，本文采用GDP在市轄區(qū)與市區(qū)的分布比重將上述環(huán)境數(shù)據(jù)修正為市轄區(qū)口徑。

表2 變量定義及預(yù)期影響方向Tab.2 Variable def i nitions and expected impact direction

3.2 研究結(jié)果

3.2.1 土地集約利用水平的時(shí)空差異分析 為了驗(yàn)證土地可持續(xù)集約利用水平與傳統(tǒng)集約利用水平間的差異，本文借鑒國土資源部等部委2009年聯(lián)合下發(fā)的《單位GDP和固定資產(chǎn)投資規(guī)模增長的新增建設(shè)用地消耗考核辦法》建議的“地耗”指標(biāo)體系，應(yīng)用多因素綜合評價(jià)模型評估了樣本城市的傳統(tǒng)土地集約利用水平。從圖3和圖4可以看出，可持續(xù)土地集約利用水平明顯低于傳統(tǒng)土地集約利用水平，全國平均水平僅為21.67，表明考慮土地利用對社會(huì)服務(wù)質(zhì)量和生態(tài)服務(wù)價(jià)值的負(fù)面影響時(shí)，土地的集約利用水平明顯下降。

從時(shí)間上看，社會(huì)、環(huán)境因素能夠較好地緩沖經(jīng)濟(jì)變量短期內(nèi)劇烈波動(dòng)對土地集約利用水平的沖擊，表現(xiàn)在可持續(xù)土地集約利用水平較傳統(tǒng)土地集約利用水平隨時(shí)間波動(dòng)更為平緩。從空間上看，傳統(tǒng)土地集約利用水平區(qū)域差異與區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出水平一致，但是可持續(xù)土地集約利用水平的區(qū)域差異表現(xiàn)為其他區(qū)最高，優(yōu)化開發(fā)區(qū)其次，重點(diǎn)開發(fā)區(qū)最低。這可能是由于重點(diǎn)開發(fā)區(qū)在土地利用的經(jīng)濟(jì)效益、公共服務(wù)和資源環(huán)境功能供給方面均未達(dá)到優(yōu)化開發(fā)區(qū)水平；其他區(qū)城市的部分指標(biāo)與優(yōu)化開發(fā)區(qū)和重點(diǎn)開發(fā)區(qū)間的差距并不十分顯著（如2011年優(yōu)化開發(fā)區(qū)、重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和其他區(qū)地均從業(yè)人員數(shù)分別為0.25×104人/km2、0.23×104人/km2和0.21×104人/km2），但是資源環(huán)境稟賦方面明顯優(yōu)于優(yōu)化開發(fā)區(qū)和重點(diǎn)開發(fā)區(qū)。

3.2.2 土地可持續(xù)集約利用水平的影響因素分析 參考已有文獻(xiàn)[14-16]和模型檢驗(yàn)結(jié)果，本文采用可行廣義最小二乘法和固定效應(yīng)模型進(jìn)行模型估計(jì)。

圖3 主體功能區(qū)傳統(tǒng)土地集約利用水平Fig.3 The level of traditional land intensive use in different main functional zone

圖4 主體功能區(qū)可持續(xù)土地集約利用水平Fig.4 The level of sustainable land intensive use in different main functional zone

表3匯總了估計(jì)結(jié)果。模型1中地均能源消耗和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)與預(yù)期方向相反?？紤]可持續(xù)土地集約利用水平可能因“慣性”導(dǎo)致對前期水平存在依賴性，模型2引入了滯后一期的被解釋變量[17]，模型3引入了被解釋變量和地均能源消耗的滯后一期項(xiàng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)模型解釋能力有很大提高，加入滯后項(xiàng)后回歸設(shè)定更加正確[18]。模型3中聯(lián)合統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顯示地均能源消耗變量當(dāng)期與滯后項(xiàng)是聯(lián)合顯著的，這表明分析可持續(xù)土地集約利用確實(shí)需要考慮前期的能源消耗水平。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)估計(jì)結(jié)果與理論預(yù)期相反，可能與中國現(xiàn)階段正處于工業(yè)化快速發(fā)展時(shí)期，經(jīng)濟(jì)增長高度依賴工業(yè)驅(qū)動(dòng)的國情密切相關(guān)，其余控制變量的影響方向與預(yù)期一致。本文以模型3的估計(jì)結(jié)果解釋影響效應(yīng)的大小。從估計(jì)結(jié)果來看：地均固定資產(chǎn)投資和第二產(chǎn)業(yè)占二三產(chǎn)業(yè)的比重每增加1%，會(huì)分別導(dǎo)致可持續(xù)土地集約利用水平上升0.04%和0.21%，地均從業(yè)人員每增加1%，可持續(xù)土地集約利用水平上升0.14%，人均綠地面積和地均環(huán)境治理投資額每增加1%，可持續(xù)土地集約利用水平分別上升0.06%和0.03%。地均能源消耗對可持續(xù)土地集約利用水平影響具有時(shí)滯效應(yīng)，且凈效應(yīng)為負(fù)值。

表3 可持續(xù)土地集約利用影響因素估計(jì)結(jié)果Tab.3 Estimation results of impacting factors of sustainable land intensive use

4 結(jié)論與政策建議

本文分析了2003—2011年不同主體功能區(qū)城市可持續(xù)土地集約利用水平時(shí)空特征和影響因素，研究發(fā)現(xiàn)：（1）考慮社會(huì)、環(huán)境因素后，城市土地可持續(xù)集約利用水平遠(yuǎn)低于僅考慮經(jīng)濟(jì)效益的傳統(tǒng)土地集約利用水平；（2）城市土地可持續(xù)集約利用水平區(qū)域差異表現(xiàn)為其他區(qū)最高，優(yōu)化開發(fā)區(qū)次之，重點(diǎn)開發(fā)區(qū)最低；（3）地均固定資產(chǎn)投資、地均環(huán)境治理投資額、地均從業(yè)人員、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人均綠地面積對可持續(xù)土地集約利用均具有顯著影響，而前期土地集約利用水平和地均能源消耗則對城市土地可持續(xù)集約利用具有明顯時(shí)滯效應(yīng)。因此，在新型城市化建設(shè)過程中，需要?jiǎng)討B(tài)監(jiān)測綜合經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益的城市土地可持續(xù)集約利用水平：（1）建議將對可持續(xù)土地集約利用水平影響較大的社會(huì)、環(huán)境因素融入到土地利用監(jiān)管和政府官員考核標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化新增建設(shè)用地的多維供應(yīng)門檻約束。（2）結(jié)合各地區(qū)的稟賦條件真正落實(shí)差別化的城市土地管理制度。優(yōu)化開發(fā)區(qū)需要走宜居生態(tài)城市建設(shè)道路，合理規(guī)劃城市用地空間結(jié)構(gòu)，提高城市綠化覆蓋率等生態(tài)用地比重；重點(diǎn)開發(fā)區(qū)和其他區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，要兼顧建設(shè)用地總量控制和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使建設(shè)用地空間在規(guī)劃控制范圍之內(nèi)科學(xué)、合理拓展，避免經(jīng)濟(jì)發(fā)展擠占社會(huì)公共服務(wù)用地和生態(tài)用地空間，特別是其他區(qū)城市應(yīng)該繼續(xù)維持土地利用的生態(tài)環(huán)境價(jià)值，努力促進(jìn)城市可持續(xù)土地集約利用。

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（本文責(zé)編：仲濟(jì)香）

Sustainable Urban Land Intensive Use Evaluation and Its Impacting Factors: A Modification of Traditional Land Intensive Use

MA Xian-lei, ZHOU Lin, ZHAO Ai-dong
（China Center for Land Policy Research, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China）

From the perspective of Pareto efficiency of resource allocation, this paper first presents the connotation of sustainable urban land intensive use that integrates economic, social and environmental benefits, and then it analyzes the spatial-temporal pattern and impacting factors of sustainable urban land intensive use among different main functionaloriented zones. The DPCSIR model, entropy weight and econometric model（FGLS） are used in this study. The results show that 1） the level of sustainable urban land intensive use is far lower than traditional land intensive use that only considers economic benefit between 2003 and 2011; 2） there are significant differences in the level of sustainable urban landintensive use between different main functional-oriented zones. The other development zone observes the highest level of sustainable urban land intensive use, followed by the optimizing development zone and the key development zone; 3） the current level of sustainable urban land intensive use is highly dependent on its previous level. Investment in fixed assets per km2, environmental governance investment per km2, and green land area per capita have a significant and positive effect on sustainable land intensive use, while energy consumption per km2has a significant lagged effect, and the net effect is negative. It is suggested that the dynamic monitor on sustainable urban land intensive use, and implementation of differentiated land management policy among the main functional-oriented zones are crucial in the process of new-type urbanization.

land use; urban land; intensive use; sustainable use; spatial-temporal pattern; impacting factors

F301.24

A

1001-8158（2014）12-0032-07

2014-04-21

2014-11-11

教育部哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究重大課題攻關(guān)項(xiàng)目“我國土地出讓制度改革及收益共享機(jī)制研究”（13JZD014）；中國土地規(guī)劃勘測院“城鎮(zhèn)土地利用變化的生態(tài)環(huán)境影響分析”項(xiàng)目（20130517）；國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目“基于‘地耗’指標(biāo)的城鎮(zhèn)土地利用強(qiáng)度的區(qū)域差別化分析”（201310307054）。

馬賢磊（1981-），男，江蘇宿遷人，副教授，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)橥恋乩门c管理。E-mail: maxianlei@njau.edu.cn

趙愛棟（1989-），男，山西汾陽人，博士研究生。主要研究方向?yàn)橥恋亟?jīng)濟(jì)。E-mail: 2012109004@njau.edu.cn