李王虎,肖金良
(重慶交通大學(xué) 河海學(xué)院,重慶400074)
城市化是當今世界上重要的社會、經(jīng)濟現(xiàn)象之一,是人口、地域、社會經(jīng)濟關(guān)系、生活方式由農(nóng)村型向城市型轉(zhuǎn)化的自然歷史過程[1]。土地城市化是指某一區(qū)域城市化過程中土地條件由農(nóng)村形態(tài)向城市形態(tài)轉(zhuǎn)化的過程,是衡量該地區(qū)城市化水平高低的重要指標[2]。隨著農(nóng)村人口向城市遷移及城市人口、經(jīng)濟的集聚增長,城市建設(shè)用地勢必相應(yīng)增加,推動土地城市化迅速發(fā)展[3]。胡偉艷等以湖北省為例,運用granger因果檢驗得出土地城市化是人口城市化的引擎[4]。因此,認識和協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)人口和土地城市化的關(guān)系對我國城市化研究具有積極意義。
重慶位于中國內(nèi)陸西南部、長江上游地區(qū),是中國面積最大的城市,四大中央直轄市之一,五大國家中心城市之一,國家歷史文化名城,幅員面積8.24萬km2,下轄38個縣級行政區(qū),常住人口為2884.62萬人。重慶直轄后城市化進程加速發(fā)展,鄉(xiāng)村人口向城鎮(zhèn)的轉(zhuǎn)移速度的加快,使得城鎮(zhèn)人口增加,城鎮(zhèn)化水平提高。從1997年到2011年,城鎮(zhèn)人口從890.74萬人增加到1605.96萬人;城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模不斷擴張,建成區(qū)面積從389.84km2增加到1325.44km2。
本文選取的數(shù)據(jù)為重慶市從1997~2011年每年的城鎮(zhèn)人口數(shù)和建成區(qū)面積,數(shù)據(jù)來源于重慶市統(tǒng)計年鑒和重慶市統(tǒng)計信息網(wǎng)(表1)。在本次研究中有關(guān)城鎮(zhèn)人口數(shù)與建成區(qū)面積變量及其關(guān)系的基本統(tǒng)計量有:x為城鎮(zhèn)人口數(shù);y為建成區(qū)面積。
回歸分析研究要素之間具體數(shù)量關(guān)系,建立反映要素間具體關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,具有實用意義。回歸分析通過規(guī)定自變量與因變量的因果關(guān)系,建立回歸模型,并根據(jù)實測數(shù)據(jù)求解各個參數(shù),從而評價回歸模型是否能很好地擬合實測數(shù)據(jù),若能很好地擬合實測數(shù)據(jù),則可根據(jù)自變量做出進一步預(yù)測。
表1 重慶市城鎮(zhèn)人口和建成區(qū)面積
由散點圖可以看出城鎮(zhèn)人口數(shù)與建成區(qū)面積的趨勢走向,二者間呈現(xiàn)一種非線性關(guān)系(圖1)。
圖1 散點圖
對兩組數(shù)據(jù)進行曲線擬合,選配擬合效果最好的曲線作為回歸模型(圖2)。
圖2 曲線擬合圖
采用相關(guān)指數(shù)R2作為衡量曲線效果好壞的指標,相關(guān)指數(shù)R2越大,表明選配的回歸曲線效果越好,剩余標準差越小,其回歸模型的預(yù)測精度就越高。根據(jù)計算結(jié)果,可知二次方程和三次方程擬合曲線得到的相關(guān)指數(shù)最高,均為0.994,從實用性上考慮則選取二次方程曲線。因此城鎮(zhèn)人口數(shù)與建成區(qū)面積關(guān)系采用一元二次回歸模型表達。
設(shè)城鎮(zhèn)人口數(shù)為x,建成區(qū)面積作為因變量設(shè)為y,得到一元二次回歸模型:
為了方便研究,可將公式(2)轉(zhuǎn)換為多元線性回歸方程。令x1=x,x2=x2,則上式可變?yōu)椋?/p>
其中a為回歸常數(shù),b1、b2均為回歸系數(shù)。
根據(jù)公式變換數(shù)據(jù),并進行線性回歸分析:變量為y,自變量為x1、x2,方法為強行進入法,輸出標準化殘差圖,輸出方式選擇直方圖,其他設(shè)置為默認(表2)。
表2 變換后數(shù)據(jù)表
其中:y=719.69,x2=1224.06,x1=1545388.8。
3.2.1 擬合優(yōu)度檢驗
測定系數(shù)(R2)表明了變量相關(guān)的密切程度,R2值越接近1,擬合程度越高。
計算結(jié)果為R2=0.994,擬合程度高。
3.2.2 標準誤差檢驗
標準誤差s用于檢驗回歸模型的擬合精度,模型的擬合精度決定了預(yù)測精度。一般要求變異系數(shù):
計算輸出的標準誤差為24.942,計算得到變異系數(shù)為3.5%<10%,模型擬合精度高。
3.2.3 總體相關(guān)顯著性檢驗
計算結(jié)果F=959.915,根據(jù)查F檢驗表可知,在置信水平α=0.05,自由度為13的情況下,臨界值4.67<959.915,說明x1、x2與y之間在顯著水平下整體線性相關(guān)十分顯著,檢驗通過,所建回歸模型有效。
3.2.4 回歸系數(shù)t檢驗
根據(jù)計算結(jié)果因變量y對兩個自變量x1、x2的回歸的非標準化回歸系數(shù)分別為-1.318、0.001,回歸常數(shù)為747.688,對應(yīng)顯著性檢驗的t值分別為-3.696、7.154和3.301,兩個回歸系數(shù)b1、b2和回歸常數(shù)的顯著性水平分別為0.003、0.000和0.006,均小于給定的顯著性水平0.05,可以認為自變量x1、x2對因變量y均有顯著影響。
3.2.5 得出回歸方程
根據(jù)分析得出二元線性回歸方程:
3.2.6 殘差分析
由標準化殘差正態(tài)圖可見,殘差具有正態(tài)分布的趨勢(圖3)。
圖3 標準化殘差圖
根據(jù)回歸分析得到的二元線性回歸方程代換成一元二次方程:
根據(jù)檢驗結(jié)果此方程能很好地解釋建成面積與人口之間的關(guān)系,并可依據(jù)城鎮(zhèn)人口進行城市建成區(qū)面積的預(yù)測。
由以上分析研究,建立了重慶市城鎮(zhèn)人口與城市土地的相關(guān)需求關(guān)系,證明了重慶市城鎮(zhèn)人口的增長是促進土地城市化的原因之一。在研究重慶市城鎮(zhèn)人口與土地城市化關(guān)系的過程中,也收獲了一定的感想,比如:在人口城鎮(zhèn)化的過程中,人口的增長使得城市負荷不斷增加,為了不超過城市容納能力,可以通過人口的自由流動,通過對戶籍、社會保障等相關(guān)配套政策的改革,提高城鎮(zhèn)人口的素質(zhì),合理地引導(dǎo)流動人口入住城市。在城市建設(shè)過程中,城鎮(zhèn)化和開發(fā)區(qū)建設(shè)速度加快,可用耕地的面積在減少,因此要合理規(guī)劃利用土地,避免城市盲目外延擴張。
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