山東半島城市群土地綜合承載力空間格局研究

摘 要：借鑒前人研究成果，以人口—資源—環(huán)境—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)為主線，構(gòu)建山東半島城市群土地綜合承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用均方差決策法測(cè)算評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合綜合指數(shù)評(píng)價(jià)模型逐層測(cè)算評(píng)價(jià)值。根據(jù)2015年、2010年、2006年指標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)山東半島城市群土地綜合承載力進(jìn)行實(shí)證研究，研究對(duì)山東半島城市群土地資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)承載力和土地綜合承載力進(jìn)行空間格局差異分析，采用系統(tǒng)聚類法中的類平均法對(duì)8個(gè)城市土地綜合承載力進(jìn)行聚類分析。

關(guān)鍵詞：山東半島城市群 土地綜合承載力 空間格局 實(shí)證研究

一、引言

《全國(guó)主體功能區(qū)規(guī)劃》①明確指出：“山東半島地區(qū)屬于優(yōu)化開(kāi)發(fā)區(qū)，人口比較密集、經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)、資源環(huán)境問(wèn)題更加突出”。山東半島城市群包括濟(jì)南、青島、淄博、東營(yíng)、煙臺(tái)、濰坊、威海、日照8個(gè)地級(jí)市，由于該區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人口急劇增加，使資源供給提高與資源需求增加之間的矛盾非常突出[1]。山東半島城市群土地資源過(guò)度開(kāi)發(fā)導(dǎo)致土地資源短缺、生態(tài)環(huán)境污染等問(wèn)題，制約了城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。只有實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的有序協(xié)作、協(xié)調(diào)發(fā)展，才能促進(jìn)山東半島地區(qū)土地的健康發(fā)展，這就迫切要求合理集約節(jié)約利用土地[2]，有效控制土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，挖掘山東半島城市群土地的潛在綜合承載力，提高山東半島城市群土地綜合承載能力。同時(shí)，《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014—2020年）》②提出以城市群為主體形態(tài)，以綜合承載能力為支撐，提升城市可持續(xù)發(fā)展水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)和社會(huì)和諧進(jìn)步。因此，研究山東半島城市群土地綜合承載力的空間格局變化具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值，以期為山東省城市土地潛在綜合承載力的挖掘和提升策略的制定提供參考。

二、城市土地綜合承載力評(píng)價(jià)

（一）指標(biāo)體系構(gòu)建

借鑒前人研究成果[3-12]，以人口—資源—環(huán)境—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)為主線，結(jié)合對(duì)城市土地綜合承載力內(nèi)涵[9]的理解，給出山東半島城市群土地綜合承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該指標(biāo)體系由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層構(gòu)成。其中，目標(biāo)層為城市土地綜合承載力，準(zhǔn)則層為土地資源承載力、土地環(huán)境承載力、土地經(jīng)濟(jì)承載力和土地社會(huì)承載力。對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取兼擬定，查閱典型研究文獻(xiàn)[3-12]，采用理論分析法、頻度統(tǒng)計(jì)法[10]選取出現(xiàn)頻度較高的指標(biāo)；同時(shí)，根據(jù)山東半島城市群的區(qū)域特征，從這些指標(biāo)中選取具有較強(qiáng)針對(duì)性的城市土地可持續(xù)承載的指標(biāo)，進(jìn)而考慮指標(biāo)原始數(shù)據(jù)的可獲得性，盡量選取統(tǒng)計(jì)年鑒[12]中有可靠數(shù)據(jù)來(lái)源的指標(biāo)。經(jīng)過(guò)比對(duì)，選取兼擬定了16個(gè)指標(biāo)，給出了這些指標(biāo)的典型參考文獻(xiàn)、計(jì)算方法及指標(biāo)類型。綜上所述，山東半島城市群土地綜合承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見(jiàn)表1。

（二）評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

1.指標(biāo)原始數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理。研究涉及的評(píng)價(jià)指標(biāo)類型有兩類：一類是效益型指標(biāo)，即指標(biāo)值越大越好的指標(biāo)；一類是成本型指標(biāo)，即指標(biāo)值越小越好的指標(biāo)。設(shè)有m個(gè)對(duì)象n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成的原始指標(biāo)矩陣為（qij）m×n，由于評(píng)價(jià)指標(biāo)類型和量綱的不同，需要對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范化處理，公式[3]如下：

由于山東半島城市群土地綜合承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由3個(gè)層次構(gòu)成，首先測(cè)算隸屬于土地資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)承載力的各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，測(cè)算各子承載力的評(píng)價(jià)值；然后將各子承載力評(píng)價(jià)值作為山東半島城市群土地綜合承載力的指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而采用均方差決策法測(cè)算各個(gè)城市土地綜合承載力評(píng)價(jià)值。

三、實(shí)證研究

（一）指標(biāo)原始數(shù)據(jù)來(lái)源

評(píng)價(jià)指標(biāo)直接可得的原始數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒2007、2011、2016》[12]，間接可得的原始數(shù)據(jù)是基于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒2007、2011、2016》[12]中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算得到。對(duì)于無(wú)市轄區(qū)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的指標(biāo)：生活垃圾無(wú)害化處理率用全市統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)近似替代，地均工業(yè)廢水排放量用全市統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)計(jì)算值近似替代。山東半島城市群土地綜合承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)難免存在一定程度的誤差。

（二）評(píng)價(jià)結(jié)果分析

1.山東半島城市群土地綜合承載力評(píng)價(jià)值測(cè)算。將地均工業(yè)廢水排放量、地均失業(yè)人口數(shù)2個(gè)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)帶入公式（2），其余指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)帶入公式（1），對(duì)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，由R軟件進(jìn)行計(jì)算；根據(jù)公式（3）—（5）計(jì)算隸屬于土地資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)承載力的各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，進(jìn)而由公式（6）計(jì)算各子承載力的評(píng)價(jià)值；以子承載力評(píng)價(jià)值為原始指標(biāo)，重復(fù)前面的步驟，計(jì)算各個(gè)城市土地綜合承載力的評(píng)價(jià)值。綜上所述，2015年、2010年、2006年山東半島城市群土地綜合承載力及子承載力的評(píng)價(jià)值，見(jiàn)表2。

2.山東半島城市群土地綜合承載力評(píng)價(jià)結(jié)果分析。就土地資源承載力而言，2015年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0307—0.3028之間，2010年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0061—0.2558之間，2006年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0017—0.2482之間，表明山東半島城市群土地資源承載力空間差異顯著，濟(jì)南、青島、淄博、東營(yíng)、煙臺(tái)、日照土地資源承載力2015年最高，濰坊、威海2006年最高。就土地環(huán)境承載力而言，2015年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0815—0.2135之間，2010年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0733—0.3012之間，2006年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0902—0.2655之間，表明山東半島城市群土地環(huán)境承載力空間差異不太顯著，但煙臺(tái)土地環(huán)境承載力2010年比2015年、2006年高很多，其余城市各年份差異不大。就土地經(jīng)濟(jì)承載力而言，2015年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0264—0.1995之間，2010年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0557—0.1718之間，2006年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0404—0.1557之間，表明山東半島城市群土地經(jīng)濟(jì)承載力空間差異顯著，濟(jì)南、青島、淄博、煙臺(tái)、濰坊土地經(jīng)濟(jì)承載力2015年最高。就土地社會(huì)承載力而言，2015年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0693—0.1525之間，2010年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0550—0.1102之間，2006年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.0555—0.1383之間，表明山東半島城市群土地社會(huì)承載力空間差異不太顯著，但濟(jì)南土地社會(huì)承載力2015年明顯高于2010年、2006年，其余城市各年份相對(duì)平穩(wěn)。就土地綜合承載力而言，2015年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.2740—0.7675之間，2010年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.2741—0.7568之間，2006年各城市評(píng)價(jià)值波動(dòng)范圍在0.2067—0.7370之間，表明山東半島城市群土地綜合承載力空間差異顯著，濟(jì)南、青島、淄博、東營(yíng)、濰坊土地綜合承載力2015年最高，煙臺(tái)、日照2010年最高且各年份相差不大，但威海2006年最高。

3.山東半島城市群土地綜合承載力空間格局分析。研究分別根據(jù)表2中2015年、2010年、2006年山東半島城市群土地綜合承載力評(píng)價(jià)值，采用系統(tǒng)聚類法中的類平均法對(duì)8個(gè)城市進(jìn)行聚類分析，類平均法較充分地利用了所有樣本之間的信息[14]，譜系圖見(jiàn)圖1、2、3；根據(jù)譜系圖將8個(gè)城市土地綜合承載力的承載類型劃分為3類，見(jiàn)表3。

由表3知：就2015年來(lái)說(shuō)，青島土地綜合承載力處于較高承載狀態(tài)，是由于青島土地資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)承載力均處于較高水平，各承載力相互協(xié)調(diào)、共同發(fā)展，土地綜合承載力系統(tǒng)整體優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮。濟(jì)南、煙臺(tái)、東營(yíng)、威海土地綜合承載力處于中等承載狀態(tài)。其中，濟(jì)南、威海各承載力均衡發(fā)展，煙臺(tái)土地環(huán)境承載力處于較低水平，東營(yíng)土地經(jīng)濟(jì)承載力處于較低水平。日照、淄博、濰坊土地綜合承載力處于

較低承載狀態(tài)，是由于3個(gè)城市各承載力均處于較低水平，各承載力發(fā)展不協(xié)調(diào)、互動(dòng)關(guān)系不高，其中，日照土地資源、經(jīng)濟(jì)承載力是制約土地綜合承載力發(fā)展的“瓶頸”。就2010年來(lái)說(shuō)，青島、威海土地綜合承載力處于較高承載狀態(tài)，是由于青島、威海土地資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)承載力均處于較高水平，但各承載力之間的互動(dòng)效應(yīng)還沒(méi)有充分發(fā)揮，土地綜合承載力系統(tǒng)整體優(yōu)勢(shì)有待于進(jìn)一步加強(qiáng)。煙臺(tái)土地綜合承載力處于中等承載狀態(tài)，是由于煙臺(tái)各承載力評(píng)價(jià)值均處于中等水平，各承載力之間處于中等協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。淄博、濟(jì)南、東營(yíng)、日照、濰坊土地綜合承載力處于較低承載狀態(tài)，是由于5個(gè)城市各承載力評(píng)價(jià)值均較低，各承載力之間融合程度不夠、協(xié)調(diào)發(fā)展不足，其中，土地資源承載力嚴(yán)重制約濰坊、日照土地綜合承載力的發(fā)展，這就需要集約節(jié)約利用水土資源、提高城市建設(shè)用地利用效率。就2006年來(lái)說(shuō)，青島、威海土地綜合承載力處于較高承載狀態(tài)，2個(gè)城市各承載力評(píng)價(jià)值均較高，各承載力對(duì)土地綜合承載力的貢獻(xiàn)基本均等，各承載力之間呈現(xiàn)出較好的協(xié)調(diào)態(tài)勢(shì)，土地綜合承載力整體效應(yīng)逐步擴(kuò)大。濟(jì)南、東營(yíng)、淄博、煙臺(tái)、濰坊土地綜合承載力處于中等承載狀態(tài)，是由于5個(gè)城市各承載力均處于中等水平，其中，濟(jì)南、東營(yíng)處于中偏較高承載狀態(tài)，各承載力發(fā)展相對(duì)均衡，而淄博、煙臺(tái)、濰坊處于中偏較低承載狀態(tài)。日照土地綜合承載力處于較低承載狀態(tài)，各承載力評(píng)價(jià)值均較低，各承載力發(fā)展處于輕度失調(diào)狀態(tài)，土地資源承載力明顯成為制約土地綜合承載力發(fā)展的“短板”。

四、結(jié)論與討論

第一，通過(guò)比較，山東半島城市群土地綜合承載力空間差異相對(duì)顯著，青島、威海水土資源在一定程度上得到了合理利用，但仍需提高資源利用效率、控制開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，生態(tài)環(huán)境對(duì)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了支撐作用。濟(jì)南、東營(yíng)、煙臺(tái)城市建設(shè)用地利用較為合理，仍需進(jìn)一步優(yōu)化開(kāi)發(fā)，充分考慮生態(tài)環(huán)境對(duì)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響效應(yīng)。日照、淄博、濰坊水土資源沒(méi)有合理的集約節(jié)約利用，需要采取合理的措施挖掘出土地的潛在綜合承載力。

第二，對(duì)于山東半島城市群土地綜合承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系沒(méi)有充分考慮支撐土地綜合承載力系統(tǒng)發(fā)展的科技、文化、政策、管理等驅(qū)動(dòng)因素的影響，只考慮了定量指標(biāo)的選取，對(duì)于定性指標(biāo)的選取未加考慮。同時(shí)，山東半島城市群土地資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)承載力之間的互動(dòng)影響效應(yīng)、協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)理的探究有待于進(jìn)行量化實(shí)證。

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〔本文系教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目“基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的土地綜合承載力對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響效應(yīng)研究——以京津冀城市群為例”（項(xiàng)目編號(hào)：15YJC790047）階段性成果?！?/p>

（李新剛，天津商業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院講師，博士。）