中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)

張 銳，劉友兆，丑建立

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 公共管理學(xué)院，江蘇 南京210095）

中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)

張 銳，劉友兆，丑建立

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 公共管理學(xué)院，江蘇 南京210095）

在界定土地利用系統(tǒng)健康內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”（PSR）模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用熵值法和灰色預(yù)測(cè)模型，對(duì)中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康狀態(tài)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明：（1）1999—2008年中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康水平總體不斷提高，綜合指數(shù)從0.393 5增加到0.533 1，健康等級(jí)經(jīng)歷了“不健康—臨界”狀態(tài)的演變過(guò)程；（2）土地利用系統(tǒng)健康的壓力指數(shù)總體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，狀態(tài)指數(shù)和響應(yīng)指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；（3）固定資產(chǎn)投資年增長(zhǎng)率、人均耕地面積、土地墾殖率、水土流失程度、地均GDP等是土地利用系統(tǒng)健康等級(jí)提升的關(guān)鍵因素；（4）2009—2015年中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康水平呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì)，2014年土地利用系統(tǒng)健康等級(jí)達(dá)到“亞健康”。并提出了提高土地利用系統(tǒng)健康水平的一些具體措施。

土地利用系統(tǒng)；健康；灰色預(yù)測(cè)模型；熵值法；PSR模型

土地利用系統(tǒng)是一個(gè)以土地利用為基礎(chǔ)的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)，它既有生態(tài)系統(tǒng)的一般特征，又有其本身的特殊性，集中體現(xiàn)了人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源短缺的矛盾［1］。伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程快速推進(jìn)，導(dǎo)致土地生態(tài)環(huán)境日趨惡化，土地污染負(fù)荷加重，土地質(zhì)量下降等一系列問(wèn)題，土地利用系統(tǒng)健康面臨一定威脅［2］。因此，開(kāi)展土地利用系統(tǒng)健康研究，優(yōu)化土地利用系統(tǒng)健康的改善路徑，提高土地利用系統(tǒng)健康水平，對(duì)于加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，保障中國(guó)生態(tài)安全，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

目前關(guān)于土地利用系統(tǒng)健康的研究主要集中在土地利用系統(tǒng)健康內(nèi)涵，土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)，土地利用系統(tǒng)健康影響因素以及土地利用系統(tǒng)健康調(diào)控等幾個(gè)方面。Leopold［3］首先界定了“土地健康”的內(nèi)涵，并通過(guò)研究土地健康監(jiān)測(cè)其生態(tài)學(xué)參數(shù)，以保證人類(lèi)在利用土地的時(shí)候不會(huì)使其喪失功能。Vieira［4］從土地條件變化指標(biāo)出發(fā)構(gòu)建了土地健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，主要包括定性和定量?jī)煞N土地條件變化指標(biāo)：定性變化指標(biāo)要求直觀、易于獲取，如土壤顏色、地表形態(tài)等；定量指標(biāo)應(yīng)強(qiáng)調(diào)計(jì)算方法的規(guī)范與統(tǒng)一。蔡為民等［5］在分析土地利用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，探討了土地利用系統(tǒng)健康的概念、本質(zhì)與目的，初步構(gòu)建了土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)框架體系。陳美球等［6］從環(huán)境因素、社會(huì)因素、經(jīng)濟(jì)因素三個(gè)方面構(gòu)建了土地健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，綜合運(yùn)用特爾菲法、層次分析法、聚類(lèi)分析法等建立了土地健康評(píng)價(jià)模型，并運(yùn)用該模型對(duì)鄱陽(yáng)湖區(qū)11個(gè)縣的土地健康狀況進(jìn)行了診斷。賀翔［7］從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)效益三個(gè)方面構(gòu)建了土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選用層次分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，采用綜合評(píng)價(jià)法測(cè)算了上海市土地利用系統(tǒng)健康水平。鄭華偉等［8］在界定土地利用系統(tǒng)健康內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了4個(gè)層次的土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用物元分析法測(cè)算了四川省土地利用系統(tǒng)健康水平。

總體來(lái)看，土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究尚屬起步階段，定性分析相對(duì)較多、定量研究較少；從評(píng)價(jià)方法上看，已有的研究主要采用主觀確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重與某一時(shí)間點(diǎn)的靜態(tài)評(píng)價(jià)，缺少對(duì)土地利用系統(tǒng)健康動(dòng)態(tài)發(fā)展的研究。因此，本研究在構(gòu)建土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，著重探討基于客觀的熵權(quán)系數(shù)模型與灰色預(yù)測(cè)模型相結(jié)合的土地利用系統(tǒng)健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法的不足，以期為土地利用決策提供科學(xué)依據(jù)，并為土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 研究方法

1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

土地利用系統(tǒng)是在一定的土地利用方式和特定土地單元下，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素相互作用而形成的系統(tǒng)，包括自然生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，土地自然生態(tài)系統(tǒng)是土地利用系統(tǒng)的形成基礎(chǔ)；土地利用系統(tǒng)健康是以人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展為目的，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)三者之間和諧統(tǒng)一，其內(nèi)涵可以概括為：一是土地利用系統(tǒng)自身是否健康，即其自身結(jié)構(gòu)是否合理，功能是否得到正常發(fā)揮；二是土地利用系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)是否健康，即土地利用系統(tǒng)所產(chǎn)生的綜合效益是否滿(mǎn)足人類(lèi)的需要；三是土地利用系統(tǒng)是否協(xié)調(diào)發(fā)展，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、土地資源合理利用、人口控制，它們之間是否相互協(xié)調(diào)［5，7，9］。土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)是以整個(gè)土地利用系統(tǒng)為評(píng)價(jià)對(duì)象，對(duì)特定時(shí)刻、特定區(qū)域的自然生態(tài)要素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)，診斷由人類(lèi)活動(dòng)與自然因素引起的系統(tǒng)破壞與退化程度，以便為管理者提供決策［5，8］?！皦毫Α獱顟B(tài)—響應(yīng)”（PSR）概念模型是由聯(lián)合國(guó)OECD和 UNEP提出的［10－11］，該模型以因果關(guān)系為基礎(chǔ)，主要目的是評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)性，分析生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的因果關(guān)系，尋找人類(lèi)活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境影響之間的因果鏈（從生態(tài)系統(tǒng)面臨的壓力出發(fā)，探討生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，制定緩解生態(tài)系統(tǒng)壓力的政策措施），得到較為普遍的認(rèn)可與應(yīng)用，因此可以借助PSR概念模型開(kāi)展土地利用系統(tǒng)健康分析與診斷［9，12－13］。

在土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中引入PSR概念模型可以從總體上反映土地利用系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)與管理決策之間的相互依存、相互制約的關(guān)系：人口增長(zhǎng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展給土地利用系統(tǒng)帶來(lái)巨大的壓力（P）；人類(lèi)不斷開(kāi)發(fā)資源，通過(guò)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)向土地利用系統(tǒng)排放污染，改變了土地利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能狀態(tài)（S）；壓力之下，土地利用系統(tǒng)在原有狀態(tài)基礎(chǔ)上做出反應(yīng)，同時(shí)反饋于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)程；人類(lèi)對(duì)土地利用系統(tǒng)的反饋進(jìn)一步做出響應(yīng)（R），進(jìn)行政策調(diào)整、環(huán)境保護(hù)等，改善土地利用系統(tǒng)狀態(tài)，使之保持良好的結(jié)構(gòu)與功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展［13－14］。從土地利用系統(tǒng)健康內(nèi)涵、PSR概念模型出發(fā)，遵循指標(biāo)選取的系統(tǒng)性、科學(xué)性、可獲取性和可比性等原則，在參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上［5－9］，構(gòu)建了4個(gè)層次的土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1）。

1.2 評(píng)價(jià)模型建立

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化處理 為統(tǒng)一土地利用系統(tǒng)健康各評(píng)價(jià)指標(biāo)的單位與量綱，采用極差法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理［2，14］，具體計(jì)算公式為：正向作用指標(biāo)：

負(fù)向作用指標(biāo)：

式中：Xij，Xij′——第i年第j項(xiàng)指標(biāo)的原始值和標(biāo)準(zhǔn)化值；maxXj，minXj——第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)最大值和標(biāo)準(zhǔn)最小值。標(biāo)準(zhǔn)值（健康值、病態(tài)值）的確定主要參考國(guó)家、行業(yè)及國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)研究的判定標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)域背景值或本底值等［6，8－9］。值得說(shuō)明的是，由于數(shù)據(jù)的可獲得性限制，本研究主要分析全國(guó)尺度的土地利用系統(tǒng)健康狀況，土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定主要著眼于全國(guó)整體；水土流失程度、水土流失治理率等指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在不同地理區(qū)域存在一定的差異，在分析不同地理區(qū)域土地利用系統(tǒng)健康水平時(shí)，需要結(jié)合區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)一步討論確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其標(biāo)準(zhǔn)值

1.2.2 指標(biāo)權(quán)重的確定 土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)是一個(gè)多指標(biāo)定量綜合評(píng)價(jià)的過(guò)程，指標(biāo)權(quán)重確定具有舉足輕重的地位，將直接關(guān)系到土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性［15］。為了避免人為因素的影響，使評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定更加具有科學(xué)性，采用客觀賦權(quán)法中的熵值法來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重：熵值法根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)變異程度的大小來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重，指標(biāo)變異程度越大，信息熵越少，該指標(biāo)權(quán)重值就越大，反之越?。?5－16］。在熵值法的計(jì)算過(guò)程中，運(yùn)用了對(duì)數(shù)和熵的概念，根據(jù)相應(yīng)的約束規(guī)則，負(fù)值和極值不能直接參與運(yùn)算，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行一定的變換，即應(yīng)該對(duì)熵值法進(jìn)行一些必要的改進(jìn)；改進(jìn)的辦法主要有兩種：功效系數(shù)法和標(biāo)準(zhǔn)化變換法，本研究采用標(biāo)準(zhǔn)化變換法對(duì)熵值法進(jìn)行改進(jìn)［16］。用改進(jìn)的熵值法確立評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的主要步驟為［15－16］：

（1）評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于不同的指標(biāo)具有不同的量綱和單位，為了消除量綱和量綱單位的不同所帶來(lái)的不可公度性，需要對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)用標(biāo)準(zhǔn)化法進(jìn)行變換：

式中：Xij″——標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)值；ˉXj——第j項(xiàng)指標(biāo)的均值；sj——第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差。

（2）為了清除負(fù)數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)平移。

式中：Xij?——平移后的指標(biāo)值；H——指標(biāo)平移的幅度。

（3）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)下的i個(gè)樣本值的比重：

（4）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值。

式中：k＞0，ej＞0。如果Xij?對(duì)于給定的j全部相等，那么Pij＝Xij?／∑mi＝1Xij?＝1／m，此時(shí)ej取極大值，即ej若設(shè)k＝1／lnm，ej＝1，所以0≤ej≤1。

（5）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異性系數(shù)gj：

（6）定義第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重wij：

1.2.3 計(jì)算綜合指數(shù) 采用綜合指數(shù)模型對(duì)土地利用系統(tǒng)健康進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，綜合指數(shù)模型［2］的表達(dá)式為：

式中：F——土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)；wi——第i子系統(tǒng)權(quán)重；wij——第i子系統(tǒng)第j項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重；n——第i子系統(tǒng)所包含的指標(biāo)數(shù)。F越接近1，表示土地利用系統(tǒng)健康狀況越好。

本研究在借鑒國(guó)內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)健康等級(jí)劃分的基礎(chǔ)上［9］，將土地利用系統(tǒng)健康級(jí)別分為：病態(tài)、不健康、臨界狀態(tài)、亞健康和健康5個(gè)等級(jí)，土地利用系統(tǒng)健康分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表2。

表2 土地利用系統(tǒng)健康分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.3 灰色預(yù)測(cè)模型

灰色系統(tǒng)理論是由華中理工大學(xué)鄧聚龍教授于1982年提出并加以發(fā)展的，它是研究解決灰色系統(tǒng)分析、建模、預(yù)測(cè)、決策和控制的理論；灰色預(yù)測(cè)模型是對(duì)灰色系統(tǒng)所做的預(yù)測(cè)，它是通過(guò)少量的、不完全的信息，建立數(shù)學(xué)模型并做出預(yù)測(cè)的一種預(yù)測(cè)方法［17］?；疑A(yù)測(cè)模型 GM（1，1）的建模步驟為［18－19］：

（1）收集原始數(shù)據(jù)形成數(shù)列x（0），對(duì)原始數(shù)列作一次累加生成處理，得到一個(gè)新的數(shù)列x（1）；

（2）將x（1）的變化趨勢(shì)近似地用微分方程描述：

（5）進(jìn)行精度檢驗(yàn)（殘差檢驗(yàn)、后驗(yàn)差檢驗(yàn)），檢驗(yàn)過(guò)程具體參見(jiàn)文獻(xiàn)［19］。一般來(lái)說(shuō)，GM（1，1）模型的檢驗(yàn)通過(guò)后驗(yàn)差檢驗(yàn)即對(duì)殘差分布的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)判斷效果，通過(guò)方差比C和小殘差概率P的值來(lái)判斷［20］（表3）。若檢驗(yàn)結(jié)果可用，則可利用灰色預(yù)測(cè)模型GM（1，1）進(jìn)行預(yù)測(cè)；否則，建立殘差模型對(duì)其進(jìn)行修正。

式中：a，u——辨識(shí)參數(shù)，二者可以通過(guò)最小二乘法擬合得到。

（3）構(gòu)造矩陣B，YN，計(jì)算得：

（4）求出預(yù)測(cè)模型：

表3 后驗(yàn)差檢驗(yàn)判別參照表

2 實(shí)證分析

2.1 區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

中國(guó)位于亞洲大陸的東部、太平洋西岸，陸地面積9.60×106km2；陸地邊界長(zhǎng)達(dá)2.28×104km，大陸海岸線(xiàn)長(zhǎng)約1.8×104km，海域面積4.73×106km2。地勢(shì)西高東低，山地、高原和丘陵約占陸地面積的67%，盆地和平原約占陸地面積的33%。中國(guó)有34個(gè)省級(jí)行政區(qū)，包括4個(gè)直轄市，23個(gè)省，5個(gè)自治區(qū)，2個(gè)特別行政區(qū)。中國(guó)土地資源絕對(duì)數(shù)量大，人均占有少；類(lèi)型復(fù)雜多樣，耕地比重較?。焕们闆r復(fù)雜，生產(chǎn)力地區(qū)差異明顯；地區(qū)分布不均，保護(hù)和開(kāi)發(fā)問(wèn)題突出。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，建設(shè)用地規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，耕地資源數(shù)量銳減，土地生態(tài)功能減弱，土地利用系統(tǒng)健康狀況亟待改善。

土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2000—2009年）》，《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒（2000—2009 年 ）》，《中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 年 鑒 （2000—2009年）》，《中國(guó)國(guó)土資源年鑒（2000—2009年）》和中國(guó)國(guó)土資源公報(bào)等。由于數(shù)據(jù)的可獲得性限制，本研究?jī)H選擇對(duì)1999—2008年中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康水平進(jìn)行分析。

2.2 結(jié)果分析

收集中國(guó)有關(guān)土地利用系統(tǒng)健康的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)，經(jīng)分析整理后，按照改進(jìn)的熵值法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重（表4）。根據(jù)前文提供的研究方法，得到中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果以及分類(lèi)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果（圖1）。

2.2.1 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果 對(duì)1999—2008年土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)變化走勢(shì)分析表明，中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康水平總體處于改善上升趨勢(shì)，土地利用系統(tǒng)健康狀況將會(huì)得到進(jìn)一步改善。中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)由1999年的0.393 5上升到2008年的0.533 1，土地利用系統(tǒng)健康狀況不斷好轉(zhuǎn)，年均增長(zhǎng)率達(dá)到3.94%，表明土地利用系統(tǒng)健康水平不斷提高。根據(jù)土地利用系統(tǒng)健康分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表2），中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康等級(jí)由“不健康”轉(zhuǎn)變?yōu)椤芭R界狀態(tài)”，研究發(fā)現(xiàn)，1999年以來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，生態(tài)保護(hù)意識(shí)不斷強(qiáng)化；不斷加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)，加大了對(duì)廢水、廢氣污染的控制力度，有效加強(qiáng)水土流失治理，水土流失治理率持續(xù)增加，促進(jìn)了土地利用系統(tǒng)健康狀況的改善。

但2008年土地利用系統(tǒng)健康水平不高，有待于進(jìn)一步改善中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康狀況：目前中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康的制約因素主要包括固定資產(chǎn)投資年增長(zhǎng)率、人均耕地面積、土地墾殖率、水土流失程度等。雖然中國(guó)一直致力于水土流失的綜合治理，但由于易水土流失區(qū)域較大，且存在反復(fù)的現(xiàn)象，目前水土流失程度仍較大，還需加大治理力度，有效保護(hù)土地資源。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，中國(guó)固定資產(chǎn)投資增長(zhǎng)速度明顯提升、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值持續(xù)增長(zhǎng)，但這種高速增長(zhǎng)是以資源高消耗為代價(jià)的，建設(shè)用地規(guī)模不斷擴(kuò)大，耕地面積持續(xù)減少，土地集約利用水平較低，地均GDP不高。

表4 土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

2.2.2 分類(lèi)指標(biāo)對(duì)比

（1）壓力指數(shù)。1999—2008年土地利用系統(tǒng)健康的壓力指數(shù)總體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，從1999年的0.655 0下降到2008年的0.532 1，表明土地利用系統(tǒng)壓力現(xiàn)狀有所惡化（負(fù)向指標(biāo)，數(shù)值越小，生態(tài)壓力相對(duì)越大）［21］，人類(lèi)對(duì)土地利用系統(tǒng)的干擾有所強(qiáng)化。根據(jù)曲線(xiàn)的形狀可以將壓力指數(shù)的變化分為4個(gè)階段：第一階段是1999—2004年壓力指數(shù)處于下降趨勢(shì)，年均遞減率為4.273 0%；第二階段是2004—2006年壓力指數(shù)處于上升趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率為2.579 1%；第三階段是2006—2007年壓力指數(shù)下降幅度較大，遞減率為5.691 4%；第4階段是2007—2008年壓力指數(shù)迅速上升，增長(zhǎng)率為4.176 7%。由此可見(jiàn)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，土地利用系統(tǒng)的壓力有所增加，但近年來(lái)壓力有所緩解。

（2）狀態(tài)指數(shù)。1999年以來(lái)，土地利用系統(tǒng)健康狀態(tài)指數(shù)逐漸增大，發(fā)展水平迅速提高；2008年?duì)顟B(tài)指數(shù)是1999年的1.85倍，年均增長(zhǎng)率為9.46%。由圖1可知，1999—2003年?duì)顟B(tài)指數(shù)增長(zhǎng)幅度較小，年均增長(zhǎng)率僅達(dá)到3.908 6%，2003—2008年?duì)顟B(tài)指數(shù)上升速度增快，年均增長(zhǎng)率為12.027 4%。

圖1 土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)結(jié)果

（3）響應(yīng)指數(shù)。1999年以來(lái)，土地利用系統(tǒng)健康的響應(yīng)指數(shù)逐年增大，發(fā)展水平迅速提高。2008年響應(yīng)指數(shù)是1999年的2.57倍，年均增長(zhǎng)率為17.50%。由圖1可知，1999—2001年響應(yīng)指數(shù)增長(zhǎng)幅度較大，年均增長(zhǎng)率為39.912 9%，它的提高有利于土地利用系統(tǒng)健康狀況的改善；2001—2008年響應(yīng)指數(shù)增長(zhǎng)幅度較小，年均增長(zhǎng)率僅為6.170 5%。

2.2.3 模型預(yù)測(cè)結(jié)果 以圖1中1999—2008年的土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)作為原始數(shù)據(jù)，構(gòu)成數(shù)列x（0），對(duì)原始數(shù)列作一次累加生成處理，得到一個(gè)新的數(shù)列x（1），構(gòu)造矩陣B，YN：

根據(jù)公式＾a＝（BTB）－1BTYN＝［a，u］T，求得＾a＝［－0.029 5，0.391 0］T，將＾a帶入響應(yīng)函數(shù)得到預(yù)測(cè)模型：x（1）（t＋1）＝13.650 0e0.0295t－13.256 5。根據(jù)GM（1，1）模型的建立思路，預(yù)測(cè)中國(guó)2000—2008年土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)，預(yù)測(cè)模型的平均相對(duì)誤差百分比為2.014 1%，不超過(guò)5%，說(shuō)明預(yù)測(cè)模型精度高；其次，預(yù)測(cè)模型的方差比C＝0.256 7，小殘差概率P＝1，都落在模型精度檢驗(yàn)精度“優(yōu)”范圍，所以判斷所建預(yù)測(cè)模型效果很好［20］。運(yùn)用GM（1，1）模型對(duì)中國(guó)2009—2015年土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，結(jié)果如圖2所示。

GM（1，1）模型是基于灰色累加生成序列的方法上建立的，在預(yù)測(cè)結(jié)果上表現(xiàn)出較強(qiáng)的規(guī)律性，適合于短期內(nèi)系統(tǒng)變動(dòng)趨勢(shì)關(guān)聯(lián)度預(yù)測(cè)［17－18］。由圖2可見(jiàn)，1999—2008年中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)曲線(xiàn)與GM（1，1）模型預(yù)測(cè)綜合指數(shù)曲線(xiàn)基本吻合，2009—2015年中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康水平呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率為3.226 7%，2014—2015年土地利用系統(tǒng)健康等級(jí)均達(dá)到“亞健康”。

圖2 土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)

3 結(jié)論

（1）1999年以來(lái)中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康水平總體不斷提高，2008年土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)是1999年的1.354 6倍，且等級(jí)由1999年的“不健康”轉(zhuǎn)變?yōu)?008年的“臨界狀態(tài)”；壓力指數(shù)總體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，狀態(tài)指數(shù)和響應(yīng)指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；土地利用系統(tǒng)健康的制約因素主要包括固定資產(chǎn)投資年增長(zhǎng)率、人均耕地面積、土地墾殖率、水土流失程度、地均GDP等；從2009—2015年的土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)看，今后幾年中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康發(fā)展保持良好態(tài)勢(shì)。

（2）為了促進(jìn)土地利用系統(tǒng)健康水平不斷提升，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)升級(jí)布局，加強(qiáng)土地利用監(jiān)督管理，提高土地資源市場(chǎng)化配置程度，形成節(jié)約集約用地的“倒逼機(jī)制”，有效增加土地利用集約度，降低經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)土地資源的過(guò)度消耗；積極開(kāi)展農(nóng)村土地整治，加強(qiáng)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)，增加有效耕地資源面積；持續(xù)增加環(huán)境保護(hù)投入，加大環(huán)境治理力度，有效控制水土流失程度。

（3）傳統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)中，缺少對(duì)土地利用系統(tǒng)健康動(dòng)態(tài)發(fā)展的研究，而以熵權(quán)綜合評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)的GM（1，1）灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)土地利用系統(tǒng)健康進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，能夠得到更客觀、更全面的評(píng)價(jià)結(jié)果：灰色預(yù)測(cè)模型GM（1，1）的數(shù)據(jù)量要求較小，預(yù)測(cè)模型精度較高，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和有效性，是比較理想的預(yù)測(cè)方法；熵值法根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)間的離散程度，用信息熵來(lái)確定指標(biāo)的權(quán)重，可以克服一些主觀賦值法所帶來(lái)的結(jié)果不穩(wěn)定的現(xiàn)象，在一定程度上改善和提高了綜合評(píng)價(jià)的質(zhì)量；熵值法與灰色預(yù)測(cè)模型適用于土地利用系統(tǒng)健康的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，有利于提高土地利用系統(tǒng)健康水平。

（4）本研究作為一種研究方法的探討，構(gòu)建了基于PSR模型的土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，嘗試性將熵值法和灰色預(yù)測(cè)模型運(yùn)用到土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)中，基本達(dá)到預(yù)期的研究目的。由于此類(lèi)研究尚不多，土地利用系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的指標(biāo)選擇、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定等問(wèn)題有待進(jìn)一步深入研究。

（5）本研究初步探討了中國(guó)土地利用系統(tǒng)健康的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，但中國(guó)幅員遼闊，跨緯度較廣，東西南北地貌類(lèi)型多樣、經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，各省區(qū)之間差異較大，有待于進(jìn)一步以各省區(qū)為單元，深入研究土地利用系統(tǒng)健康動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，進(jìn)而科學(xué)地制定改善土地利用系統(tǒng)健康的指導(dǎo)方針與政策、優(yōu)化土地利用系統(tǒng)健康的改善路徑，有效促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。

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Dynamic Evaluation of Health of Land Use System in China

ZHANG Rui，LIU You－zhao，CHOU Jian－li
（College of Public Administration，Nanjing Agricultural University，Nanjing，Jiangsu210095，China）

On the basis of defining the meaning of the health of land use system，the evaluation index system for the health of land use system was constructed based on the press—state—response（PSR）model，then an empirical analysis was conducted in China by entropy method and grey prediction model.The results showed that：（1）The health level of land use system had been gradually improved from 1999to 2008in China，with the comprehensive index increasing from 0.393 5to 0.533 1.The health of land use system generally experienced two stages，i.e.，unhealthy and critical state.（2）The pressure index showed a downward trend，while status index and response index showed a rising trend.（3）The growth rate of fixed asset investment，per capita cultivated land，land reclamation rate，extent of soil erosion and per capita GDP were proved to be key constraints for further improvement of the health of land use system.（4）The health level of land use system show a steady upward trend from 2009to 2015，and the health degree of land use system reaches the sub－h(huán)ealth state in 2014.Finally，some measures was proposed for the further improvement of the health of land use system.

land use system；health；grey prediction model；entropy method；PSR model

B

1000－288X（2014）02－0197－07

F301.24

10.13961/j.cnki.stbctb.2014.02.042

2013－05－17

2013－06－20

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“農(nóng)村居民點(diǎn)整理對(duì)農(nóng)戶(hù)土地利用變化影響研究”（71173112）；江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（CXLX13＿301）

張銳（1985—），女（漢族），江蘇省鹽城市人，博士研究生，研究方向?yàn)橥恋乩门c鄉(xiāng)村發(fā)展、社會(huì)統(tǒng)計(jì)分析。E－mail：zhangrui＿1985＠163.com。

劉友兆（1959—），男（漢族），江蘇省淮安市人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橥恋乜沙掷m(xù)利用與土地資源評(píng)價(jià)。E－mail：yzliu＠njau.edu.cn。