蘇州工業(yè)園區(qū)建設(shè)用地變化及驅(qū)動力的灰色關(guān)聯(lián)分析

唐文剛，范占永，孫偉曄

(1.蘇州工業(yè)園區(qū)國土房產(chǎn)局，江蘇 蘇州 215028；2.蘇州工業(yè)園區(qū)測繪地理信息有限公司，江蘇 蘇州 215028；3.蘇州工業(yè)園區(qū)計算機(jī)信息中心，江蘇 蘇州 215028)

蘇州工業(yè)園區(qū)建設(shè)用地變化及驅(qū)動力的灰色關(guān)聯(lián)分析

唐文剛1，范占永2，孫偉曄3

(1.蘇州工業(yè)園區(qū)國土房產(chǎn)局，江蘇 蘇州 215028；2.蘇州工業(yè)園區(qū)測繪地理信息有限公司，江蘇 蘇州 215028；3.蘇州工業(yè)園區(qū)計算機(jī)信息中心，江蘇 蘇州 215028)

城市化是建設(shè)用地擴(kuò)張的重要驅(qū)動力，分析建設(shè)用地增長趨勢及其變化原因具有重要意義。本文以蘇州工業(yè)園區(qū)為例，采用灰色相關(guān)模型，運用DPS統(tǒng)計軟件，選取影響建設(shè)用地的9個因素，對促使工業(yè)園區(qū)建設(shè)用地增加的驅(qū)動力進(jìn)行了研究，確定了影響建設(shè)用地增長的主要驅(qū)動力，為科學(xué)地制定土地利用規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)。

灰色關(guān)聯(lián)模型；建設(shè)用地；驅(qū)動力；工業(yè)園區(qū)

一、引 言

近年來，在人口增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動下，我國的城市化進(jìn)程日益加快[1]，城市空間擴(kuò)張明顯，城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模不斷增加，占用了大量的農(nóng)業(yè)用地尤其是耕地，導(dǎo)致人多地少、耕地減少等矛盾日益突出，深刻地影響了城市周邊的生態(tài)環(huán)境[2]。因此，研究城市建設(shè)用地變化趨勢，找出影響建設(shè)用地增長的核心變量[3]，分析影響建設(shè)用地增長的驅(qū)動力，揭示建成區(qū)土地利用變化的過程、原因，預(yù)測其未來變化發(fā)展的趨勢和結(jié)果[4]，對于制定符合實際的土地利用總體規(guī)劃，合理指導(dǎo)城市規(guī)劃，有效地調(diào)控建設(shè)用地總規(guī)模，促進(jìn)城市土地利用由外延擴(kuò)展向內(nèi)涵挖潛轉(zhuǎn)變，提高土地綜合利用效益，完善土地管理措施，以及未來城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義[1，5]。

目前土地利用變化驅(qū)動力定量分析方法主要有主成分分析法、典型相關(guān)分析、灰色系統(tǒng)分析法、多維灰色模型GM(1，N)等?；疑P(guān)聯(lián)度分析是灰色系統(tǒng)理論提出的一種系統(tǒng)分析的新方法[6]。該方法可以根據(jù)因素之間發(fā)展的態(tài)勢來衡量因素相關(guān)關(guān)系，不要求數(shù)據(jù)太多，主要研究動態(tài)過程，因此廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、教育、軍事、工業(yè)、地理、經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生、水文、氣象、生物環(huán)境等領(lǐng)域。本文以年度序列資料為基礎(chǔ)，對蘇州工業(yè)園區(qū)2003—2012年間建設(shè)用地面積變化情況進(jìn)行動態(tài)變化分析，根據(jù)《蘇州工業(yè)園區(qū)統(tǒng)計年鑒》選擇影響因素，通過計算各影響因素與特征因素的綜合關(guān)聯(lián)度值，建立灰色相關(guān)序列，運用系統(tǒng)的思維對影響因子進(jìn)行聚類分析。

二、研究區(qū)概況

蘇州工業(yè)園區(qū)地處蘇州城東金雞湖畔，下轄4個街道和1個首期建成區(qū)，行政區(qū)域面積278.18km2，其中中新合作開發(fā)區(qū)規(guī)劃面積80 km2，是迄今為止中國和新加坡兩國政府間最大的合作項目，其突出的經(jīng)濟(jì)業(yè)績和良好的政府服務(wù)引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。自1994年正式開發(fā)建設(shè)以來，蘇州工業(yè)園飛速發(fā)展，主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)年均增長率近30%。目前，蘇州工業(yè)園區(qū)已成為中國發(fā)展速度最快、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最佳、科技含量最高、最具競爭力的開發(fā)區(qū)之一。

三、建設(shè)用地變化趨勢

根據(jù)蘇州工業(yè)園區(qū)歷年土地利用變更數(shù)據(jù)，2003—2012年間，蘇州工業(yè)園區(qū)城市建設(shè)快速發(fā)展，建設(shè)用地面積由2003年的85 km2增加到2012年的163 km2，占行政區(qū)劃面積的58.6%，10年間建設(shè)用地增加了1.91倍，年均增加7.8 km2。如圖1所示，2003—2005年建設(shè)用地快速上升，2006—2012年建設(shè)用地緩和增長。

建設(shè)用地面積變化可用建設(shè)用地面積動態(tài)度表示，其表達(dá)公式為[7]

式中，ΔL為研究時段內(nèi)建設(shè)用地面積變化速率；L0為初期建設(shè)用地面積數(shù)量；Lt為T時期建設(shè)用地面積數(shù)量；T為研究時段長，當(dāng)T為1年時，ΔL的值就是該研究區(qū)建設(shè)用地面積的年變化率。

由圖1可以看出，2003—2012年間，蘇州工業(yè)園區(qū)建設(shè)用地面積年變化率呈明顯下行趨勢，其中，2004—2005年間其年變化率呈高位狀態(tài)，保持在18%左右；2006年開始年變化率呈逐年遞減狀態(tài)，從2006年的7.8%降至2012年的2%；2010—2012年間年變化率變化幅度較小，基本穩(wěn)定在2%～3%之間。

圖1 工業(yè)園區(qū)2003—2012年建設(shè)用地變化趨勢圖

四、建設(shè)用地變化驅(qū)動力分析

1.灰色關(guān)聯(lián)模型

灰色關(guān)聯(lián)數(shù)學(xué)模型是對一系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢定量描述和比較的一種方法，其實質(zhì)是對反映因素變化的時間序列進(jìn)行幾何關(guān)系比較，目的是尋求系統(tǒng)發(fā)展過程中哪些因素是主要影響因素，其影響程度有多大[8]；在排除了量綱和初值的影響下，可以描述系統(tǒng)發(fā)展過程中各因素間相對變化的情況，揭示事物動態(tài)相關(guān)的特征與程度[6]，其基本步驟敘述如下。

(1)確定母序列和子序列

在進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析之時，首先要選準(zhǔn)反映系統(tǒng)特征行為的數(shù)據(jù)序列x0(也稱為系統(tǒng)的參考序列)，即找系統(tǒng)行為映射量，用映射量間接地表征系統(tǒng)行為。確定了系統(tǒng)特征行為之后，將所討論的問題通過語言模型定性分析，獲得系統(tǒng)相關(guān)因素行為序列xi(也稱為比較序列)，然后就可以對系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析了。x0和xi的定義[9]如下

(2)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于系統(tǒng)中各原始數(shù)據(jù)的量綱(或單位)不一定相同，且數(shù)量級相差懸殊，它們的幾何曲線比例也不同，這樣的數(shù)據(jù)很難直接進(jìn)行比較，故需對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理(或無量綱化處理)，以消除量綱的影響，轉(zhuǎn)換為可比較的數(shù)據(jù)序列，以保障建立模型的質(zhì)量和系統(tǒng)分析的正確結(jié)果。對各數(shù)列的原始數(shù)據(jù)無量綱化處理方法通常有[9]：中心化處理、極差化處理、極大化處理、極小化處理、均值化處理和初值化處理。對比較穩(wěn)定的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)數(shù)列作動態(tài)序列的關(guān)聯(lián)分析時，一般多采用初值化處理，故本文采用此方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。初值化處理就是把序列第1個數(shù)據(jù)去除該序列所有數(shù)據(jù)，得到一個新數(shù)列。其計算公式如下

(3)計算關(guān)聯(lián)系數(shù)

求母序列與各子序列同一時刻(t＝k)的關(guān)聯(lián)系數(shù)L0i(k)，可由下式計算

式中，Δ0i(k)表示k時刻兩個比較序列的絕對值，即Δmin和Δmax分別表示比較序列各個時刻絕對差中的最小值與最大值，由于比較序列相交，故一般取Δmin＝0；ρ為分辨系數(shù)，ρ∈(0，1)，ρ越小，分辨力越大，一般情況下取0.1～0.5。

(4)關(guān)聯(lián)度計算及排序

兩個序列的關(guān)聯(lián)度是以兩個比較序列各個時刻關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均值計算，即

式中，ri為子序列xi(t)和母序列x0(t)之間的關(guān)聯(lián)度。按ri的大小將關(guān)聯(lián)度排序。

2.建設(shè)用地變化驅(qū)動力分析

(1)指標(biāo)選取

根據(jù)建設(shè)用地影響因素分析，以《蘇州工業(yè)園區(qū)統(tǒng)計年鑒》為數(shù)據(jù)來源，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面選取年末戶籍人口x1、年末從業(yè)人員x2、GDP地區(qū)生產(chǎn)總值x3、全社會固定資產(chǎn)投資x4、社會消費品零售總額x5、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值x6、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值x7、實際利用外資x8、城鄉(xiāng)居民儲蓄x9，共9個指標(biāo)為比較序列，以建設(shè)用地面積Y為參考序列，基于灰色關(guān)聯(lián)模型對蘇州工業(yè)園區(qū)建設(shè)用地變化進(jìn)行驅(qū)動力分析，時間序列均為2003—2012年。

(2)驅(qū)動力分析

先以初值化方法對比較序列原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，處理結(jié)果見表1。

表1 蘇州工業(yè)園區(qū)2003—2012年建設(shè)用地驅(qū)動力分析表

設(shè)ρ＝0.5，運用DPS統(tǒng)計軟件，根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，計算各個關(guān)聯(lián)度為：r1＝0.960 5，r2＝0.640 4，r3＝0.813 7，r4＝0.866 1，r5＝0.723 3，r6＝0.851 2，r7＝0.715 1，r8＝0.952 7，r9＝0.665 1。關(guān)聯(lián)度順序為：r1＞r8＞r4＞r6＞r3＞r5＞r7＞r9＞r2，即年末戶籍人口＞實際利用外資＞全社會固定資產(chǎn)投資＞第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值＞地區(qū)生產(chǎn)總值GDP＞社會消費品零售總額＞第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值＞城鄉(xiāng)居民儲蓄＞年末從業(yè)人員。另外，所有指標(biāo)與建設(shè)用地面積的關(guān)聯(lián)度都大于0.5。

五、結(jié) 論

通過對蘇州工業(yè)園區(qū)建設(shè)用地變化驅(qū)動力分析可知，作為蘇州的東部新城，工業(yè)園區(qū)在2003—2005年間建設(shè)用地增長趨勢明顯，以后增速逐年放緩；建設(shè)用地影響因素中，戶籍人口、實際利用外資、全社會固定資產(chǎn)投資和第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值是影響建設(shè)用地面積變化的重要驅(qū)動因子。

戶籍人口指標(biāo)表現(xiàn)突出，與建設(shè)用地關(guān)聯(lián)度高達(dá)0.960 5。主要原因是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量外來人口不斷涌入蘇州工業(yè)園區(qū)，且逐步落戶工業(yè)園區(qū)，致使對住房、交通、公共設(shè)施等方面的需求量增強(qiáng)?？梢姂艏丝诘脑黾邮枪I(yè)園區(qū)建成區(qū)擴(kuò)張的直接動因。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指標(biāo)中，實際利用外資與建設(shè)用地變化關(guān)聯(lián)度最大，說明工業(yè)園區(qū)外向型經(jīng)濟(jì)保持快速良性發(fā)展。外資企業(yè)的紛紛進(jìn)駐，工業(yè)用地規(guī)模隨之?dāng)U大，交通、倉儲、批發(fā)零售、住宿餐飲、房地產(chǎn)等用地也大幅上升，進(jìn)而影響建城區(qū)面積的擴(kuò)大。相關(guān)部門應(yīng)該對土地利用進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，有效控制固定資產(chǎn)投資規(guī)模，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由第二產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，有效控制建設(shè)用地過快增長，確保土地的可持續(xù)利用。

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Gray Correlation Analysis of Driving Forces of Construction Land Change in Suzhou Industrial Park

TANG Wengang，F(xiàn)AN Zhanyong，SUN Weiye

P208

B

0494-0911(2014)11-0113-03

2014-08-14

唐文剛(1973—)，男，江蘇徐州人，碩士，高級工程師，主要從事城市地理信息和國土資源信息化方面的工作。

唐文剛，范占永，孫偉曄.蘇州工業(yè)園區(qū)建設(shè)用地變化及驅(qū)動力的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].測繪通報，2014(11)：113-115.

10.13474/j. cnki.11-2246.2014.0377