基于DPSCIR模型的城市土地集約利用效益研究

李玲 金慧 宋成舜

摘要：本文采用DPSCIR模型，分別從社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境四個方面構(gòu)建土地集約利用效益評價指標(biāo)體系，結(jié)合變異系數(shù)TOPSIS法，從驅(qū)動力、壓力、承載力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)等方面對咸寧市土地集約利用效益進(jìn)行評價。研究結(jié)果表明：①2005-2015年期間驅(qū)動力曲線呈上升趨勢，城鎮(zhèn)化率、GDP增長是其主要影響因素。②壓力曲線呈下降趨勢，人口因素對其影響較大。③承載力曲線呈上升的趨勢，造林面積和人口糧食占有量對其有較大影響。④狀態(tài)曲線呈上升趨勢，表明咸寧市的土地集約利用效益處于良好水平。⑤影響曲線呈下降趨勢，涉及經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)環(huán)境等各個方面。⑥響應(yīng)曲線呈上升趨勢，城市綠化率是其主要影響因素。

Abstract： In this paper， DPSCIR model is adopted to construct the index system for evaluating the efficiency of land intensive use from the perspective of society， economy， ecology and environment. Combined with the coefficient of variation TOPSIS method， it evaluates the efficiency of land intensive use of Xianning City from the aspects of driving force， pressure， bearing capacity， status， influence and response. The research results show that： ①During the period from 2005 to 2015， the driving force curve shows an upward trend， which are mainly influenced by the rate of urbanization and the growth of GDP. ②The pressure curve shows a downward trend， which is greatly influenced by the population.③The bearing capacity curve shows a rising trend， and its impact factors are primarily the afforestation area and the amount of food available to the population. ④The state curve shows an upward trend， indicating that the land intensive use benefit of xianning city is at a good level. ⑤The influence curve shows a downward trend， involving economic， social， ecological environment and other aspects. ⑥The response curve shows an upward trend， and the greening rate of cities is the main influencing factor.

關(guān)鍵詞：土地集約利用效益;DPSCIR模型;TOPSIS法;咸寧市

Key words： efficiency of land intensive use;DPSCIR model;TOPSIS method;Xianning City

中圖分類號：F301.24? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）02-0001-04

0? 引言

城市土地集約利用指在現(xiàn)有城市化水平下，通過優(yōu)化土地結(jié)構(gòu)和改善土地管理，在適量增加土地供給前提下，提高土地利用效率，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)-社會-生態(tài)綜合效益最大化的過程[1]。土地集約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(jìn)行評價，屬于土地利用格局與功能評價范疇[2]。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展取得巨大社會經(jīng)濟(jì)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(jì)、生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，提高土地利用效益，對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展尤為重要。本文以咸寧市為研究對象，在科學(xué)評價區(qū)域土地集約利用效益的基礎(chǔ)上，通過驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、承載力、影響、響應(yīng)之間關(guān)聯(lián)研究，把握咸寧市社會經(jīng)濟(jì)效益子系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)相互作用、相互影響和相互制約的內(nèi)部聯(lián)系，對形成咸寧市城市土地集約利用的科學(xué)認(rèn)知、實現(xiàn)城市社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展都具有重要的理論意義與實踐價值。

1? 研究方法

1.1 DPSCIR模型

新型城鎮(zhèn)化背景下城市土地集約利用不僅要注重經(jīng)濟(jì)效益，還要兼顧環(huán)境效益和社會效益，實現(xiàn)土地利用綜合效益的最大化。本文選用D（驅(qū)動力）—P（壓力）—S（狀態(tài)）—C（承載力）—I（影響）—R（響應(yīng)）即DPSCIR模型[4]構(gòu)建土地集約利用效益評價指標(biāo)體系，指標(biāo)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(jì)、生態(tài)、環(huán)境4個方面選取26個指標(biāo)，結(jié)合下文變異系數(shù)TOPSIS法確定各指標(biāo)的權(quán)重。（見表1）。本文數(shù)據(jù)主要來源于《咸寧市年鑒》（2006～2016）、《中國城市統(tǒng)計年鑒》（2006～2016），各年度國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。

1.2 變異系數(shù)TOPSIS法

變異系數(shù)TOPSIS法是變異系數(shù)[5]和TOPSIS方法[6]的組合，變異系數(shù)TOPSIS法的運(yùn)算步驟如下：

1.2.1 評價指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

評價指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理即用評價指標(biāo)的實際值和該指標(biāo)的最低值之差與該指標(biāo)的極差的比值來表示，反映評價指標(biāo)實際值在該指標(biāo)權(quán)重中所處的位置。其計算公式為：

正向指標(biāo)：

負(fù)向指標(biāo)：

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

1.2.2 采用變異系數(shù)確定指標(biāo)權(quán)重

本文采用變異系數(shù)法確定指標(biāo)權(quán)重W。

1.2.3 建立加權(quán)的規(guī)范化矩陣V

1.2.4 確定正理想解和負(fù)理想解

正理想解：

負(fù)理想解：

1.2.5 計算距離

分別計算不同評價對象評價向量到正理想解的距離D+和負(fù)理想解的距離D-：

1.2.6 計算各評價對象土地利用效益測算值Ci

式中，Ci越大，表明評價區(qū)域土地利用效益越好，Ci越小，表明評價區(qū)域土地利用效益越差。借鑒已有研究[7]，根據(jù)變異系數(shù)TOPSIS綜合值分類，本文將土地集約利用效益分為以下四個等級，見表2所示。

2? 研究結(jié)果分析

2.1 土地集約利用綜合效益分析

根據(jù)前述研究方法，計算出咸寧市歷年土地集約利用效益指數(shù)值（2005～2015）（見表3），得出咸寧市歷年各指標(biāo)演化曲線（見圖1）。2005～2015年期間，咸寧市土地集約利用效益雖有波動，整體穩(wěn)中有升。研究期間，咸寧市土地集約利用效益增長39.84%，年均增幅為3.6218%。

從土地集約利用效益來看，2005～2007年處于低級階段，2007～2011年處于中度階段，2012～2015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，咸寧市經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，土地利用效益處于低、中級階段且增速緩慢;②2010～2011年，土地利用效率曲線出現(xiàn)一定的波動，土地利用效益從中級階段向良好階段轉(zhuǎn)換;③2012～2015年，土地利用效益處于良好階段，土地集約利用水平較高。

2.2 驅(qū)動力分析

圖1表明：咸寧市城市土地集約利用驅(qū)動力曲線有以下特點：①研究期內(nèi)驅(qū)動力曲線總體呈現(xiàn)上升，由2005年的0.1457提高到2015年的0.6623，增加了0.5166。②2008～2009年呈現(xiàn)短期下降，由0.4654下降到0.3494，下降了33.20%。③2009～2015年呈現(xiàn)穩(wěn)中有升，動態(tài)波動。土地驅(qū)動力曲線穩(wěn)中有升，動態(tài)波動，與咸寧市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系密切?？傮w來看，2005～2015年咸寧市緊跟“十一五”、“十二五”國家宏觀發(fā)展浪潮，受益于武漢經(jīng)濟(jì)輻射圈內(nèi)，不論是從市政基礎(chǔ)設(shè)施的完善、政府政策的扶植、企業(yè)的結(jié)構(gòu)化變革調(diào)整等，均帶動咸寧市的GDP穩(wěn)步增長，人均GDP由2005年的7375元增加到2015年的41234元，增幅明顯。城鎮(zhèn)人口增加，城鎮(zhèn)化率攀升，咸寧著手打造的“新型城鎮(zhèn)化”效果顯著。從階段來看，2005～2008年咸寧市經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到一個小高峰，2008年全國經(jīng)歷了罕見的冰雪災(zāi)害，更是爆發(fā)了世界性的經(jīng)濟(jì)危機(jī)，導(dǎo)致咸寧市經(jīng)濟(jì)下滑，驅(qū)動力曲線出現(xiàn)短期下降，隨后2009～2015年咸寧市的經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長，但有小幅動態(tài)波動。綜上所述，咸寧的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅提高了咸寧市的GDP，同時也促進(jìn)咸寧市的土地經(jīng)濟(jì)集約利用，為其提供充足的發(fā)展動力。

2.3 壓力分析

同期，壓力曲線呈現(xiàn)波動中總體下降的趨勢，由2005年的0.6125下降到2015年的0.3834，10年間降幅為 37.40%，由此可見咸寧市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了較大的成果。其中2009～2010年壓力曲線上升明顯，2010～2011又回降，在2013～2015年呈下降趨勢。咸寧市的城鎮(zhèn)化發(fā)展，城鎮(zhèn)人口增加，人口自然增長率增加，給城鎮(zhèn)人均住宅建筑面積造成了不小的壓力，同時城市建設(shè)用地與耕地之間的矛盾加大。咸寧市政府進(jìn)行了機(jī)制創(chuàng)新、擴(kuò)內(nèi)需、增強(qiáng)市場活力、加強(qiáng)保障民生等措施，2010～2011年的壓力有所下降。壓力曲線從側(cè)面反映了咸寧市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問題，人口增長過快和人口流失對于咸寧市經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響較大，咸寧市的內(nèi)部需求不足，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)市場不活躍，咸寧市缺乏長效的拉動經(jīng)濟(jì)增長的強(qiáng)大引擎。

2.4 承載力分析

同期，承載力曲線在動態(tài)變化中，總體呈上升趨勢，承載力值從2005年的0.2939上升到2015年的0.9690，10年間增加了0.6751，增幅229.70%。2006～2007年承載力曲線下降，究其原因是地均從業(yè)人數(shù)一直呈上升趨勢，城市化發(fā)展過快導(dǎo)致人口的攀升、對糧食的需求加大，均給土地的壓力增大。2007～2008年上升，增加咸寧市的綠化覆蓋率，擴(kuò)充造林面積對承載力下降有一定的緩解。2008～2011年下降，得益于政府扶植政策加大、企業(yè)自身改革發(fā)展，咸寧市的經(jīng)濟(jì)攀上了一個逆高峰，然而經(jīng)濟(jì)快速增長付出了生態(tài)環(huán)境遭到破壞的代價，建設(shè)用地增加對土地供給潛力造成了影響，建設(shè)用地與耕地的矛盾加大，對環(huán)境承載力造成了不小的壓力。2011～2015年呈上升趨勢，且2015年承載力值比2014年增長翻倍，政府加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)，企業(yè)結(jié)構(gòu)改革等，加大創(chuàng)新力度，重視環(huán)境保護(hù)。

2.5 狀態(tài)分析

研究期內(nèi)，狀態(tài)曲線總體呈持續(xù)快速上升的態(tài)勢，增長趨勢明顯。狀態(tài)值從2006年的0.0274上升到2015年的0.7571，增加了0.0.7297，增幅巨大。在驅(qū)動力和壓力的影響下，咸寧的土地利用狀態(tài)也有所變化。從咸寧市發(fā)展現(xiàn)狀來看，其中最突出的影響因素是房地產(chǎn)開發(fā)投資，十一五、十二五的發(fā)展規(guī)劃的影響，使得咸寧市的全社會固定資產(chǎn)投資不斷上升，二三產(chǎn)業(yè)占GDP比重也平穩(wěn)上升，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快。房地產(chǎn)開發(fā)投資由2005年的3.8億元上升到2013年的112.06億元，房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅猛。但2014～2015年又大幅度的下降，2014年的房地產(chǎn)投資達(dá)109.14億元，但到2015年卻下降到59.94億元，表明咸寧市房地產(chǎn)市場存在虛假繁榮，土地投機(jī)等不正?，F(xiàn)象。咸寧市建成的房產(chǎn)量大但入住率卻極低，表明其房地產(chǎn)市場不景氣，消費(fèi)水平不足。

2.6 影響分析

同期，影響曲線波動緩慢，總體是略有下降的趨勢。2005～2014年是呈上升的趨勢，影響值由2005年的0.5249上升到2015年的0.7121。在2014年達(dá)到一個峰值，2014～2015年呈下降的趨勢。在驅(qū)動力、壓力、承載力的交互作用下，對咸寧市的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境等產(chǎn)生的影響也是必不可少的參考因素。在研究影響曲線時，發(fā)現(xiàn)社會消費(fèi)品零售總額逐年不斷增長，說明零售品生產(chǎn)總量也是不斷增長，隨之而來的廢水、廢氣、二氧化硫等的排放量也是有增有降。就咸寧市的歷年數(shù)據(jù)來看，變化最大的當(dāng)屬廢氣排放量，2012～2013年的廢氣排放量連翻兩倍，廢氣排放量從2012年498.68億標(biāo)立方米上升到835.12億標(biāo)立方米。而在2014～2015年又連翻兩倍，從2014年的769.96億標(biāo)立方米上升到2015年的1530.51億標(biāo)立方米。而煙塵排放量也在2011年和2013年達(dá)到峰值，從選取的指標(biāo)來看，2015年后，廢水排放量、二氧化硫排放量、煙塵排放量均呈下降趨勢，而廢氣排放量卻呈上升趨勢。咸寧市在加強(qiáng)工業(yè)三廢治理時，應(yīng)注重廢氣排放的治理，加強(qiáng)預(yù)警監(jiān)測，特別是大氣質(zhì)量監(jiān)測?？刹扇∵m當(dāng)加大高污染企業(yè)的稅收，來促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行改革，以使外部不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象內(nèi)在化，保持社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間平衡發(fā)展，才更有利于城市土地集約利用，促進(jìn)咸寧市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.7 響應(yīng)分析

研究期內(nèi)，響應(yīng)曲線總體呈上升趨勢，其中2005～2007年比較平緩，在2007～2017年呈逐年快速上升趨勢，而在2012～2013年呈下降趨勢，之后又呈平穩(wěn)趨勢。驅(qū)動力、壓力、影響、承載力等因素均指向最后的響應(yīng)，在咸寧市的城市化進(jìn)程中，建成區(qū)綠化覆蓋率和污水處理率等均呈上升趨勢，市區(qū)綠地面積和市區(qū)人均綠地面積均在2005～2012年逐年上升，并在2012年達(dá)到一個峰值，隨后下降。咸寧市的市區(qū)綠地面積從2005年的546公頃上升到2012年的3566公頃，到了2015年卻降到2148公頃。究其原因，2012年咸寧市推動了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展、凈增耕地5.2萬畝等取得進(jìn)步的同時也暴露了咸寧市的發(fā)展的不足之處。咸寧市的經(jīng)濟(jì)總量不大且中心城區(qū)的經(jīng)濟(jì)輻射帶動能力不足，地區(qū)間發(fā)展不平衡。企業(yè)的創(chuàng)新力度不夠，導(dǎo)致咸寧市的工業(yè)實力弱。城鎮(zhèn)居民收入不高導(dǎo)致消費(fèi)能力不足，咸寧的市場不活躍。因此，咸寧市應(yīng)完善社會保障制度提高居民的消費(fèi)水平，調(diào)節(jié)內(nèi)需拉動經(jīng)濟(jì)增長。咸寧市的改革方向應(yīng)是加快優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級調(diào)整，同時完善政府部門的管理職能，進(jìn)行相應(yīng)的土地政策的調(diào)整。

3? 研究結(jié)論

本文運(yùn)用DPSCIR模型和變異系數(shù)TOPSIS法，對咸寧市2005～2015年城市土地集約利用效益進(jìn)行測算，得出如下結(jié)論：

①2005～2015年期間驅(qū)動力曲線呈上升趨勢，城鎮(zhèn)化率、GDP增長是其主要影響因素。

②壓力曲線呈下降趨勢，人口因素對其影響較大。

③承載力曲線呈上升的趨勢，造林面積和人口糧食占有量對其有較大影響。

④狀態(tài)曲線呈上升趨勢，表明咸寧市的土地集約利用效益處于良好水平。

⑤影響曲線呈下降趨勢，涉及經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)環(huán)境等各個方面。

⑥響應(yīng)曲線呈上升趨勢，城市綠化率是其主要影響因素。

參考文獻(xiàn)：

[1]王國剛，劉彥隨，方方.環(huán)渤海地區(qū)土地利用效益綜合測度及空間分異[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2013，32（4）：649-656.

[2]彭建，蔣依依，李正國，等.快速城市化地區(qū)土地利用效益評價[J].長江流域資源與環(huán)境，2005，14（3）：204-309.

[3]宋成舜，許翠，談兵，等.基于耦合關(guān)系的城市土地集約利用效益研究——以咸寧市為例[J].華中師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，47（2）：265-270.

[4]黎宇坤.基于DPSIR模型的城市土地集約利用時空差異的實證研究——以陜西省為例[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2013（24）：494-495.

[5]胡永宏.對TOPSIS法用于綜合評價的改進(jìn)[J].數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識，2002，32（4）：572-575.

[6]宋成舜，談兵，韓冰華.基于變異系數(shù)TOPSIS法的土地利用效益測度研究——以武漢城市圈為例[J].水土保持研究，2015，32（1）：287-291.

[7]魯春陽，文楓，楊慶媛，等.基于改進(jìn)TOPSIS法的城市土地利用績效評價及障礙因子診斷——以重慶市為例[J].資源科學(xué)，2011，33（3）：535-541.