哈爾濱市城市綠地需求規(guī)模的預(yù)測(cè)

劉媛媛，李栓，趙星財(cái)

(1.黑龍江省林業(yè)監(jiān)測(cè)規(guī)劃院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江省社會(huì)科學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150018)

哈爾濱市城市綠地需求規(guī)模的預(yù)測(cè)

劉媛媛1，李栓2，趙星財(cái)1

(1.黑龍江省林業(yè)監(jiān)測(cè)規(guī)劃院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江省社會(huì)科學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150018)

運(yùn)用擴(kuò)展的索洛模型和灰色預(yù)測(cè)方法在定量預(yù)測(cè)哈爾濱市土地需求趨勢(shì)和土地需求總量的基礎(chǔ)上，分析了至2020年哈爾濱市城市綠地需求規(guī)模為24 858萬(wàn)m2。在此基礎(chǔ)上，對(duì)哈爾濱市城市綠地需求規(guī)模的合理確定提出建議。

城市綠地；需求規(guī)模；預(yù)測(cè)；哈爾濱市

土地是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。 “十分珍惜、合理利用土地和切實(shí)保護(hù)耕地”是我國(guó)的基本國(guó)策。林業(yè)是一項(xiàng)重要的公益性事業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中，林業(yè)處于重要地位。在生態(tài)建設(shè)中，林業(yè)居于首要地位；隨著城市經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展,城市土地需求急劇增加。根據(jù)《哈爾濱市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》，至2020年哈爾濱市總體森林覆蓋率達(dá)到46%。城市綠地率指城市各類綠地總面積占城市面積的比率，是反映城市環(huán)境質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。所以，在科學(xué)預(yù)測(cè)至2020年哈爾濱市城市發(fā)展所需土地的基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)至2020年哈爾濱市城市綠地需求規(guī)模顯得尤為重要。

目前常用的土地規(guī)模預(yù)測(cè)方法主要有指數(shù)平滑法、時(shí)序灰色系統(tǒng)理論GM (1,1)模型法、時(shí)序回歸預(yù)測(cè)模型法、時(shí)序趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型法等。雖然方法比較多,但一般是基于一種模型進(jìn)行預(yù)測(cè),缺乏對(duì)不同模型之間的比較分析。另外,影響城市土地規(guī)模的因子涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、政策等各方面,是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng),加之有些因子具有不可預(yù)知性,所以,從一定程度上講,任何預(yù)測(cè)方法都不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)城市規(guī)劃目標(biāo)年的土地規(guī)模。本文認(rèn)為土地需求取決于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政策等若干因素,可通過(guò)對(duì)相關(guān)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,設(shè)計(jì)需求預(yù)測(cè)模型,進(jìn)而得到最佳土地需求數(shù)量。筆者以哈爾濱市為例,運(yùn)用擴(kuò)展的索洛模型和灰色預(yù)測(cè)方法,探討了規(guī)劃期內(nèi)的哈爾濱市土地需求量,進(jìn)而推測(cè)出城市綠地需求量，為哈爾濱市林地決策和管理服務(wù)。

1 基于擴(kuò)展的索洛模型的土地需求規(guī)模預(yù)測(cè)

索洛模型是一個(gè)具有很好理論價(jià)值的經(jīng)濟(jì)學(xué)模型，傳統(tǒng)的索洛模型在形式上一般采用柯布-道格拉斯函數(shù)的表達(dá)形式，其著眼點(diǎn)是宏觀經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，模型等式左邊是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，右邊是對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出有影響的要素投入。土地是決定經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要生產(chǎn)要素，雖然主流經(jīng)濟(jì)學(xué)并未提供土地政策參與宏觀調(diào)控的理論基礎(chǔ)。但本文試圖引入土地要素，從各種投入要素與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系入手，把各投入要素對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)作為研究對(duì)象，創(chuàng)造性地運(yùn)用擴(kuò)展的索洛模型預(yù)測(cè)出基于土地要素的哈爾濱市GDP增長(zhǎng)貢獻(xiàn)的土地需求規(guī)模理論值。

1.1 柯布-道格拉斯(C—D)生產(chǎn)函數(shù)

柯布-道格拉斯(C—D)生產(chǎn)函數(shù)的一般形式為：

Q=ALαKβ

上式中，Q為產(chǎn)出，A為科技水平，L為勞動(dòng)的投入量，K為資本的投入量，α、β分別為產(chǎn)出對(duì)兩種投入要素的彈性系數(shù)?？梢钥吹?，技術(shù)直接以系數(shù)的形式對(duì)產(chǎn)出有影響，這是符合技術(shù)的進(jìn)步會(huì)帶來(lái)產(chǎn)出最大變化的性質(zhì)的，而資本和勞動(dòng)均以對(duì)數(shù)系數(shù)的形式對(duì)產(chǎn)出有貢獻(xiàn)。

采用擴(kuò)展的柯布-道格拉斯函數(shù)進(jìn)行計(jì)量土地要素對(duì)于產(chǎn)出的貢獻(xiàn)度，在引入土地要素之后，產(chǎn)出的增長(zhǎng)途徑仍然是一個(gè)平衡的解，只要沒(méi)有土地供應(yīng)的極端情況出現(xiàn)，整個(gè)模型是穩(wěn)定的，也就是說(shuō)，該模型是可以用來(lái)衡量土地作為一種要素的投入量的。同時(shí)，根據(jù)本文接下來(lái)的實(shí)證結(jié)果，證明了該貢獻(xiàn)度是平穩(wěn)的。

引入土地要素?cái)U(kuò)展的模型的形式如下:

Q=ALαKβSγ

土地可以被認(rèn)為是一種產(chǎn)出的投入要素，該要素對(duì)產(chǎn)出有著穩(wěn)定的貢獻(xiàn)度，那么，對(duì)于需要的投入產(chǎn)出，可以根據(jù)我們的目標(biāo)產(chǎn)出量來(lái)進(jìn)行逆推，從而計(jì)算出可得的土地投入，也就是全市的土地需求量(土地供應(yīng)量)，該模型具有理論依據(jù)充分、形式簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)，便于后續(xù)操作和修改。

為了對(duì)柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的回歸分析，需對(duì)原函數(shù)兩邊取對(duì)數(shù)，使其變成線性的回歸形式：

lnQ=C+αlnL+βlnK+γlnS

1.2 模型系數(shù)的確定

K選取哈爾濱全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額，Q選取哈爾濱市第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)GDP之和，即非農(nóng)GDP(后文GDP除特別指明外，均指非農(nóng)GDP)，L選取哈爾濱市的從業(yè)人口數(shù)，以上數(shù)據(jù)均來(lái)自《哈爾濱市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2000-2013)，S選取哈爾濱市土地(不包括農(nóng)用地和未利用地，僅為建設(shè)用地)存量面積，因?yàn)楣枮I市行政范圍較大，地區(qū)差異程度較大，本文以哈爾濱市區(qū)范圍為研究對(duì)象(后文哈爾濱市除特別指明外，均指哈爾濱市區(qū))。

將GDP、資本K、勞動(dòng)L和土地S的對(duì)數(shù)值利用 Eviews6.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行最小二乘法回歸分析，得到回歸結(jié)果如表1所示：

表1 各要素彈性系數(shù)的估計(jì)和檢驗(yàn)結(jié)果

式中R2是可決系數(shù)，F(xiàn)是F統(tǒng)計(jì)量(F-statistic)，DW是杜賓統(tǒng)計(jì)值(DW- statistic)。從回歸結(jié)果看出 t 統(tǒng)計(jì)量較高，表示各要素投入的產(chǎn)出彈性系數(shù)很好地通過(guò)了檢驗(yàn)；可決系數(shù)R2= 0.995，說(shuō)明回歸模型對(duì)樣本數(shù)據(jù)點(diǎn)的擬合優(yōu)度比較高；F 統(tǒng)計(jì)量很大，表明回歸方程的回歸效果顯著；DW值也在合理區(qū)間，表明投入要素之間不存在多重共線性。表達(dá)為：

lnQ=-1.749+0.582 lnL+0.393 lnS+

0.546 lnK

(-1.9) (2.9) (2.5) (8.1)

模型中各變量的單位是：GDP—億元；資本—億元；從業(yè)人口—萬(wàn)人；土地存量面積—萬(wàn)m2。

1.3 基于哈爾濱“十二五”規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)的土地需求預(yù)測(cè)

“十一五”時(shí)期，哈爾濱市加快實(shí)施東北老工業(yè)基地振興戰(zhàn)略，全面推進(jìn)改革開(kāi)放和現(xiàn)代化建設(shè)，經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)一 步增強(qiáng)，城市面貌發(fā)生了歷史性變化，社會(huì)事業(yè)和民生發(fā)展明顯改善，成功應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)，勝利完成了“十一五”規(guī)劃確定的主要目標(biāo)和任務(wù)，全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得巨大成就。全市地區(qū)生產(chǎn)總值實(shí)現(xiàn)3 665.9億元，年均增長(zhǎng)13.5%以上。人均地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到5 500美元。全市地方財(cái)政一般預(yù)算收入達(dá)到238.1億元，年均增長(zhǎng)19.4%。全市固定資產(chǎn)投資規(guī)模達(dá)到2 651.9億元，年均增長(zhǎng)32.9%。社會(huì)消費(fèi)品零售總額達(dá)到1 770.2億元，年均增長(zhǎng)17.8%。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。1999—2009年哈爾濱市GDP的年增長(zhǎng)率為18.32%，根據(jù)《哈爾濱市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》，2015年哈爾濱市的GDP要達(dá)到6 450億元，計(jì)算得出2009—2015年的年增長(zhǎng)率是20%，經(jīng)過(guò)計(jì)算，可以得到2010—2020年各年的GDP數(shù)值。

考慮投資和從業(yè)人口增加的情況下對(duì)土地進(jìn)行預(yù)測(cè)，首先對(duì)投資和從業(yè)人口進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)以往的歷史數(shù)據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)，總的勞動(dòng)供給和固定資產(chǎn)投資的對(duì)數(shù)形式基本上是以一定增長(zhǎng)率增長(zhǎng)的直線，根據(jù)1999—2013年數(shù)據(jù)計(jì)算得出，從業(yè)人口的年增長(zhǎng)率為3.11%,固定資產(chǎn)的年增長(zhǎng)率為26%，可以預(yù)測(cè)出2010—2020年的各年的從業(yè)人口和固定資產(chǎn)投資額。具體數(shù)值見(jiàn)表3所示。

本文根據(jù)從業(yè)人口年增長(zhǎng)率為3.11%、投資增長(zhǎng)率為26%對(duì)哈爾濱市土地需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到2010—2020年與目標(biāo)GDP相符合的土地需求存量。見(jiàn)表2所示。

表2 與目標(biāo)GDP相符合的土地需求存量

2 采用灰色系統(tǒng)理論預(yù)測(cè)的土地需求規(guī)模

表3 2010—2020年灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)土地需求存量 hm2

灰色系統(tǒng)是指既含有已知的又含有未知的或者非確知的信息系統(tǒng)。灰色系統(tǒng)理論認(rèn)為一切隨機(jī)量都是在一定范圍內(nèi)、一定時(shí)段上變化的灰色量及灰色過(guò)程?；疑到y(tǒng)理論對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界中信息不全或是信息不明,系統(tǒng)行為特征離散的系統(tǒng),能夠建立分析預(yù)測(cè)模型,取得令人滿意結(jié)果。選用灰色預(yù)測(cè)法中的GM(1,1)型來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)哈爾濱市土地面積,GM(1,1)模型在預(yù)測(cè)時(shí)直接利用1999—2009年土地存量面積原始數(shù)據(jù),通過(guò)累加生成灰色模型,濾去原始數(shù)據(jù)中可能混入的隨機(jī)因素,從上下波動(dòng)的時(shí)數(shù)列中尋找某種隱含規(guī)律，對(duì)2010—2020年哈爾濱市的土地存量面積進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表3。

哈爾濱市土地需求量呈平衡上升趨勢(shì)，通過(guò)計(jì)算可知，整個(gè)趨勢(shì)存在一個(gè)確定的值，即每年以7.45%的增長(zhǎng)率上升。

3 城市綠地需求規(guī)模的確定

將哈爾濱“十二五”規(guī)劃目標(biāo)GDP所需要的土地需求面積和灰色預(yù)測(cè)方法得到的土地需求面積進(jìn)行比較，如表4所示：

表4 2種方法預(yù)測(cè)土地需求存量 hm2

圖1 2種方法預(yù)測(cè)結(jié)果的比較

由該圖可以看出，兩種方法預(yù)測(cè)得到的2010—2020年哈爾濱市建設(shè)用地存量面積數(shù)值擬合較好，我們采用兩者算術(shù)平均值作為預(yù)測(cè)的2010—2020年建設(shè)用地面積存量的結(jié)果，得出至2020年哈爾濱市土地需求總量為82 861 hm2。

城市綠地率指城市各類綠地總面積占城市面積的比率。其計(jì)算公式為：城市綠地率=(城市各類綠地總面積/城市總面積)×100%。城市各類綠地包括公共綠地、居住區(qū)綠地、單位附屬綠地、防護(hù)綠地、生產(chǎn)綠地、風(fēng)景林地等六類。城市綠地率到2020年應(yīng)不少于30%，計(jì)算得出至2020年的哈爾濱市城市綠地需求面積至少為82 861×0.3=24 858 hm2。

4 結(jié)論

由以上圖形可以觀察到，在2010-2017年區(qū)間，基于灰色預(yù)測(cè)方法得到的土地存量面積大于基于索洛模型趨勢(shì)預(yù)測(cè)值。在投資假定為以26%的速度、從業(yè)人口以3.11%增長(zhǎng)時(shí)，可以得出如下結(jié)論:按照當(dāng)前土地存量面積的增長(zhǎng)速度，至2015年足以實(shí)現(xiàn)哈爾濱“十二五”經(jīng)濟(jì)發(fā)展的GDP目標(biāo)，2017年以后，如果要保證GDP仍以20%的增長(zhǎng)速度持續(xù)增長(zhǎng)，作為生產(chǎn)要素之一的土地供應(yīng)應(yīng)該適當(dāng)提高，才能夠滿足產(chǎn)出目標(biāo)的需要，因此，對(duì)應(yīng)的城市綠地面積也該相應(yīng)提高。

在2010—2020年的基于索洛模型的土地預(yù)測(cè)面積的變化趨勢(shì)中，可以看到該列數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)逐漸變得快，逐漸地靠近灰色方法預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)，到2017年與自回歸結(jié)果相交。這說(shuō)明了隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得使用土地要素作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響因素，發(fā)揮著越來(lái)越大的作用?；疑A(yù)測(cè)模型的結(jié)果呈現(xiàn)一條平滑的增長(zhǎng)曲線，是因?yàn)樗緛?lái)包含著歷史趨勢(shì)，假定未來(lái)按歷史趨勢(shì)持續(xù)發(fā)展。但事實(shí)上，單位土地的產(chǎn)出值會(huì)隨著科技進(jìn)步而增大，未來(lái)土地的供應(yīng)量的增長(zhǎng)速度必然會(huì)小于現(xiàn)有趨勢(shì)。所以應(yīng)該逐步控制土地要素的過(guò)度投入，考慮提高土地生產(chǎn)力，但同時(shí)保證哈爾濱市城市綠地率不低于30%。

[1] 王紅梅，郭蒙，李靜.哈爾濱市建設(shè)用地空間格局分析[J].中國(guó)土地科學(xué)，2008，22(8):29-34

[2] 曹軍,胡萬(wàn)義.灰色系統(tǒng)理論與方法[M].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,1993

[3] 豐雷，魏麗，蔣妍.論土地要素對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)[J].中國(guó)土地科學(xué) ，2008(12):4-10

[4] 徐衍武.灰色系統(tǒng)理論在有林地面積預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)，2014(1)：105-106，5

[5] 王燕梅.投資與地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相關(guān)分析[J].經(jīng)濟(jì)評(píng)論,2002(3): 40-44

[6] 陳偉.上海城市發(fā)展對(duì)土地需求規(guī)律的量化研究[J].中南民族大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,24(2):95-97

Prediction of the Scale of Demand for Urban Greenland in Harbin City

Liu Yuanyuan1,Li Shuan2,Zhao Xingcai1

(1.Heilongjiang Provincial Forestry Monitoring Planning Institute,Harbin 150080,China;

2.Heilongjiang Provincial Academy of Social Sciences,Harbin 150018,China)

Expanded Solow model and grey prediction method were used to predict the land demand trends and total land requirement in Harbin City.The scale of demand for urban greenland in Harbin City to 2020 were analyzed,being 248 580 000 m2.On this basis,suggestions about the scale of demand for urban greenland in Harbin City is proposed.

urban greenland;the scale of demand;prediction;Harbin City

1005-5215(2015)03-0054-03

2014-10-23

黑龍江省人文社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目(14C040)

劉媛媛(1983-)，女，黑龍江佳木斯人，博士，工程師，從事林業(yè)遙感與林地利用研究工作.

F301;F224;TU984.113

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.03.020