恩施州土地利用效益障礙因素研究

周顯鵬 桓妮珂 宋成舜

Study on Obstacle Indicators of Land Use Benefits in Enshi Autonomous Prefecture

摘要： 從社會、經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境四個方面構(gòu)建土地利用效益評價指標體系，采用熵權(quán)TOPSIS法和障礙度模型，對恩施州土地利用效益及障礙因子進行分析。研究結(jié)果表明：①2005-2015年期間，恩施州土地利用效益呈現(xiàn)出在波動中穩(wěn)定增長的趨勢，土地利用效益經(jīng)歷了中級（2005-2011）和良好（2012-2015）兩個階段。②經(jīng)濟水平、環(huán)境質(zhì)量、社會發(fā)展對土地利用效益影響較大。2012年以前，人均社會消費品零售總額是最大障礙因子。從2013年開始，化學(xué)需氧量排放總量是最大障礙因子。

Abstract： Enshi Autonomous Prefecture was taken as a case study in this paper. The paper established evaluation index system for land use benefits from the aspects of social， economic， ecological and environmental， analyzed land use benefits and its obstacle indicators by using the entropy-TOPSIS method and the obstacle degree model. The results showed that： ①From 2005-2015， the land use benefits increased steadily in waves， the land use benefits experienced the moderate benefits phase （2005-2011） and good benefits phase （2012-2015）；② Economic level，environmental quality and social development has bigger influence on the land use benefits. Before 2012， the Per capita total retail sales of social consumer goods was the biggest obstacle factor. Starting in 2013， the amount of emissions chemical oxygen demand was the biggest obstacle factor.

關(guān)鍵詞： 土地利用效益；熵權(quán)TOPSIS；障礙度；恩施州

Key words： land use benefits；obstacle degree；entropy-TOPSIS method；Enshi Autonomous Prefecture

中圖分類號：F301.24 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）15-0089-03

0 引言

土地利用效益指單位面積土地投入與消耗在區(qū)域的社會、經(jīng)濟、生態(tài)等方面所實現(xiàn)的物質(zhì)產(chǎn)出或有效成果[1]，土地利用效益評價是對一定宏觀用地結(jié)構(gòu)與微觀用地方式對其外部環(huán)境與內(nèi)部因素所產(chǎn)生的效果和影響進行評價，屬于土地利用格局與功能評價范疇[2]。在經(jīng)濟快速發(fā)展取得巨大社會經(jīng)濟效益的同時，出現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化、人地矛盾突出等一系列問題[3]。正確處理好有限的土地資源與社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，提高土地利用效益，對促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展尤為重要。本文以恩施自治州為研究對象，在科學(xué)評價區(qū)域土地利用效益的基礎(chǔ)上，對影響區(qū)域土地利用效益的障礙因素進行診斷，形成區(qū)域土地利用的科學(xué)認識，為實現(xiàn)武陵山片區(qū)區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的國土開發(fā)格局提供決策依據(jù)。

1 研究方法

1.1 指標體系構(gòu)建及數(shù)據(jù)來源

土地利用效益評價指標體系應(yīng)能全面反映土地利用效益的客觀狀況，指標選取在遵循科學(xué)性、層次性、系統(tǒng)性、獨立性和可獲得性等原則的基礎(chǔ)上，從社會、經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境4個方面選取20個指標構(gòu)成土地利用效益評價指標體系（表1）。本文數(shù)據(jù)主要來自于《恩施州統(tǒng)計年鑒》（2005-2015）、《中國城市統(tǒng)計年鑒》（2005-2015），各年度國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。

1.2 熵權(quán)TOPSIS法

熵權(quán)TOPSIS法是熵權(quán)法[4]和TOPSIS方法[5]的組合，熵權(quán)TOPSIS法的運算主要步驟如下：

1.2.1 評價指標標準化

評價指標標準化的計算公式為[6]：

正向指標：yij=（xij-mj）/（Mj-mj）；

負向指標：yij=（Mj-xij）/（Mj-mj）

式中：xij為指標實際值，yij為指標標準化值。i為評價對象，j為評價指標。Mj和mj分別為第j個指標的最大值和最小值。經(jīng)過指標標準化后，構(gòu)建決策矩陣B。

1.2.2 指標權(quán)重的確立

本研究采用熵權(quán)法確定指標權(quán)重W，熵權(quán)法在土地利用評價中應(yīng)用廣泛，本文不再贅述。

1.2.3 建立加權(quán)的規(guī)范化矩陣V

式中，Ci∈[0，1]，Ci越大，表明評價對象土地利用效益越好，Ci越小，表明評價對象土地利用效益越差。借鑒已有研究[7]，本文將土地利用效益分為4個等級，用以表征土地利用效益的程度，當(dāng)Ci∈（0，0.3]、Ci∈（0.3，0.5]、Ci∈（0.5，0.8]、Ci∈[0.8，1]時，土地利用效益分別處于低級、中度、良好和優(yōu)秀的效益階段。

1.3 障礙度模型

在土地利用效益評價的基礎(chǔ)上，引入因子貢獻度Uj（單因素對總目標的權(quán)重）、指標偏離度Vj（單因素指標與土地利用效益目標之間的差距，即單項指標因素評估值與100%之差）、障礙度（Mj，Bi）（分別表示單項指標和分類指標對土地利用效益的影響程度）3個指標進行分析診斷[8-9]。具體計算公式為：Uj=Rj×Wj，Vj=1-Xj

式中：Rj為第j項準則層指標權(quán)重；Wj為第j項準則層指標所屬的第i個單項指標的權(quán)重；Xj為單項指標的標準化值，采用極值標準化法而得。

第j個指標對土地利用效益的障礙度為：

在分析各單項評價因子限制程度基礎(chǔ)上，進一步研究各準則層指標對土地利用效益的障礙度，公式為：

Bi=∑Mij

式中：Mij為各單項指標的障礙度。

2 研究結(jié)果分析

2.1 土地利用效益

根據(jù)前述研究方法，計算出恩施州土地利用效益結(jié)果（見圖1）。2005-2015年期間，恩施州土地利用效益呈現(xiàn)出在波動中穩(wěn)定增長的趨勢。總體來看，研究期間，恩施州土地利用效益增長37.2731%，年均增幅為3.3884%。從土地利用效益上看，2005-2011年處于中級階段，2012-2015年處于良好階段。土地利用效益演化曲線可以分為三個階段：①2005-2009年，土地利用效益處于中級階段且增速緩慢；②2010-2012年，土地利用效益從中級階段向良好階段轉(zhuǎn)換，土地利用效率出現(xiàn)一定的波動；③2013-2015年，土地利用效益處于良好階段，土地利用較為集約。從2010年開始，恩施州土地利用效益快速提高，并逐步達到良好的級別。究其原因，《恩施市城市總體規(guī)劃（修改）（2010-2030）》中明確提出要將恩施州打造為全省生態(tài)文明建設(shè)試驗區(qū)和全國先進少數(shù)民族自治州、民族團結(jié)進步示范區(qū)。與此同時恩施州認真貫徹落實“十分珍惜、合理利用土地和切實保護耕地”的基本國策，綜合運用市場經(jīng)濟規(guī)律和國家宏觀調(diào)控手段，合理確定土地利用目標，調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，促進了土地利用效益的提高，導(dǎo)致2011年后恩施州土地利用效益快速增長。

2.2 土地利用效益障礙度診斷

依據(jù)障礙度模型，分別對指標層和準則層的指標體系進行診斷，判斷各自的主要障礙因子，分析結(jié)果見表2和表3。

2.2.1 準則層障礙因子

在研究期內(nèi)，恩施州土地利用效益4個準則層呈現(xiàn)出不同的變化趨勢（表2），社會發(fā)展指標在波動中較快上升，經(jīng)濟水平指標在波動中快速下降，生態(tài)響應(yīng)指標在在波動中緩慢下降，環(huán)境質(zhì)量在波動中急劇上升。顯然，經(jīng)濟水平、環(huán)境質(zhì)量、社會發(fā)展是影響恩施土地利用效益的主要障礙度準則層?？v向來看，準則層障礙因子呈現(xiàn)出階段性的變化規(guī)律：第一階段，2005-2009年，經(jīng)濟水平與社會發(fā)展是影響最大的兩個障礙度，經(jīng)濟水平的影響最大，環(huán)境質(zhì)量的影響最?。坏诙A段，2010-2013年，經(jīng)濟水平仍然是影響最大的障礙因子，但這個階段環(huán)境質(zhì)量的影響也快速增強；第三階段，2014-2015年，環(huán)境質(zhì)量與社會發(fā)展是影響最大的兩個障礙因子，經(jīng)濟水平的影響程度快速下降至零。

2.2.2 指標層障礙因子

依據(jù)指標層障礙度的大小，可以排出每年障礙度前五的指標（表3）。根據(jù)結(jié)果，歷年前五的障礙因子主要在經(jīng)濟水平、環(huán)境質(zhì)量準則層和社會發(fā)展準則層之中，主要的指標層有人均社會消費品零售總額、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、地均國內(nèi)生產(chǎn)總值、人均財政收入、化學(xué)需氧量排放總量、人口密度、工業(yè)固體廢物綜合利用率。

2005-2010年，障礙度因子排名前五的主要是C9、C6、C8、C7、C10，都屬于經(jīng)濟水平指標層，并且障礙度逐年增長，說明在2005-2010年間經(jīng)濟水平是制約土地利用效益提高的最重要因素。2011-2012年，主要的障礙因子是C9、C17、C1、C6、C7、C10，經(jīng)濟水平指標層不再是最主要的障礙因子，環(huán)境質(zhì)量和社會發(fā)展準則層的制約作用增長。其中，排名第一的是人均社會消費品零售總額；排名第二的是化學(xué)需氧量排放總量，較前幾年障礙度大幅度增長，主要原因在于恩施2011年三次產(chǎn)業(yè)構(gòu)成由2010年的30.70：28.70：40.60調(diào)整為28.30：31.80：39.90，第二產(chǎn)業(yè)比重首次超過第一產(chǎn)業(yè)比重，導(dǎo)致工業(yè)排放量增多，化學(xué)需氧量排放總量成為主要的障礙因子；排在第三位的是人口密度；排在后兩位的主要有城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、地均國內(nèi)生產(chǎn)總值和人均財政收入。

2013年，障礙度因子排序分別是化學(xué)需氧量排放總量、人均社會消費品零售總額、人口密度、工業(yè)固體廢物綜合利用率、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入。

2014-2015年，化學(xué)需氧量排放總量、人口密度、人均社會消費品零售總額、工業(yè)固體廢物綜合利用率、建成區(qū)綠化覆蓋率、單位面積工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、單位面積廢水排放量為影響土地利用效益的最重要的障礙度因子。本階段經(jīng)濟水平指標障礙度降低反映出該階段經(jīng)濟因素對于土地利用效益的影響較小，而化學(xué)需氧量排放總量和人口密度成為制約土地合理利用的主要障礙。

整體上看，2005-2015年，排名前五障礙度因子的障礙度綜合指數(shù)從50.3796%上升至95.2593%，表明障礙度因子更加集中幾個指標，其他障礙度因子對土地利用的負面影響越來越小，環(huán)境質(zhì)量對恩施州土地利用效益的影響將會越來越大。

3 研究結(jié)論

本文通過建立恩施土地利用效益評價指標體系，分析了土地利用效益演化趨勢，診斷了影響土地利用效益的障礙因素，得出如下結(jié)論：

①2005-2015年，恩施州土地利用效益呈現(xiàn)出在波動中穩(wěn)定增長的趨勢，年均增幅為3.3884%。2005-2011年土地利用效益處于中級階段，2012-2015年土地利用效益處于良好階段。

②從準則層指標障礙度看，經(jīng)濟水平、環(huán)境質(zhì)量、社會發(fā)展對恩施州土地利用效益影響較大。從指標層因子的障礙度來看，未來影響恩施州土地利用效益的主要障礙因子是反映環(huán)境質(zhì)量的指標。

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