廣西全要素土地利用效率評價及其時空變化格局

王浩林，周 興，蘇珍來，李丹婷

(南寧師范大學 自然資源與測繪學院，廣西 南寧 530001)

0 引言

隨著中國工業(yè)化與城鎮(zhèn)化進程的進一步加快，城市用地需求急速擴大，土地資源利用的粗放和低效問題也與日俱增[1]。土地資源的有限性使得土地資源利用的矛盾愈演愈烈，是否能合理、有效利用土地資源是影響未來經(jīng)濟與城市發(fā)展的關鍵因素[2]。

從土地資源利用的總體結構來看，有效利用的土地資源可以分為農(nóng)業(yè)用地與建設用地[3]。農(nóng)用地利用效率的提高是我國糧食與農(nóng)副產(chǎn)品供需平衡、社會穩(wěn)定和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保障[4]；建設用地利用效率的提高是我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化程度提高的關鍵因素，是經(jīng)濟發(fā)展的載體，是解決建設用地供需矛盾的本源[5]。因此，在土地資源矛盾日益加劇的當下，提高農(nóng)用地與建設用地的利用效率刻不容緩。

國外對城市土地利用效率的研究相對較早，研究主要集中在建立相關指標與評價模型對城市土地利用的合理優(yōu)化配置、土地節(jié)約集約利用等方面[6]。國內(nèi)大多研究則是選取DEA[7]或SBM[8]模型，挑選大到國家小至縣域的研究區(qū)域，針對時間序列或空間角度對城市土地利用效率值的測算等[9]。但目前研究角度相對單一，以全要素、動態(tài)視角、多角度探究土地利用效率及其時空變化格局，能夠相對全面地反映土地資源利用效率的研究仍較少。

本文以廣西14個地級市為研究對象，選取相對性指標，根據(jù)研究區(qū)實際概況建立相適應的評價指標體系，結合DEA模型中Malmquist指數(shù)分別測算廣西農(nóng)用地與建設用地土地利用效率，并分析其時間變化特征，空間變化格局，綜合評價結果得出結論與建議，為提高廣西土地資源利用效率、制定土地利用政策及發(fā)展戰(zhàn)略提供參考和依據(jù)。

1 全要素土地利用評價方法及數(shù)據(jù)來源

1.1 全要素生產(chǎn)率

全要素生產(chǎn)率(TFP)是指生產(chǎn)單位作為系統(tǒng)中的各個要素的綜合生產(chǎn)率，主要反映資本、勞動力等所有投入要素的綜合產(chǎn)出率，以區(qū)別于單要素生產(chǎn)率。全要素生產(chǎn)率等同于生產(chǎn)力，全要素生產(chǎn)率的提高就是產(chǎn)業(yè)升級與生產(chǎn)力的發(fā)展。在土地利用方面，通過測算土地利用全要素生產(chǎn)率及其分解的技術進步與技術效率可以更加全面地反映出綜合土地利用效率；通過測算土地利用全要素生產(chǎn)率的增長率可以更清晰地反映土地利用效率的發(fā)展趨勢[10]。

1.2 Malmquist指數(shù)方法

1953年，瑞典經(jīng)濟學家Sten Malmquist首次提出了Malmquist指數(shù)，往后該指數(shù)常常用于不同時期不同決策單元的生產(chǎn)效率變化情況研究。為了更直觀地說明廣西土地利用中全要素生產(chǎn)率的變動情況，利用Malmquist指數(shù)進行測算可對土地利用效率進行詳盡的分析。該方法相對于其他方法，無需投入與產(chǎn)出的價格變量，且無需對主體以及目標行為做假設，并且最終能把全要素生產(chǎn)率(TFP)動態(tài)變化再細分為技術效率變化、純技術效率變化、規(guī)模效率變化，而技術效率等于純技術效率與規(guī)模效率的乘積。常見的DEA模型僅是對土地利用效率進行靜態(tài)分析，為進一步研究其動態(tài)變化情況，本文通過DEA結合Malmquist指數(shù)的方法分析廣西農(nóng)用地與建設用地全要素生產(chǎn)率的動態(tài)變化過程[11]。

1994年Fare等基于DEA(數(shù)據(jù)包絡分析)構建了DEA-Malmquist指數(shù)，DEA-Malmqiust指數(shù)基于t期和t+1期的條件下可以表示為[12]：

(1)

(2)

為了避免時期選擇的隨意性產(chǎn)生歧義，Caves等用Mt與Mt+1的幾何平均數(shù)表示Malmqiust指數(shù)[13]：

Mt(xt,yt,xt+1,yt+1)=(Mt×Mt+1)1/2

(3)

式中，x表示投入變量，y表示產(chǎn)出變量。當M值大于1時，表示從t時期到t+1時期的全要素生產(chǎn)率上升，小于1時表示全要素生產(chǎn)效率下降，等于1時表示不變。該式還可以分解為技術效率變化指數(shù)(Effch)與技術進步指數(shù)(Techch)的乘積[14]：

(4)

與全要素生產(chǎn)效率相同，Effch值與Techch值圍繞效率值1大于、小于和等于分別表示提高、降低與不變。其中，技術效率變化指數(shù)(Effch)還可以進一步分解為純技術效率變動(Pech)和規(guī)模效率變動(Sech)，三者關系可以表達為：Effch=Pech×Sech[15]。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文以2008～2017年為研究的時間跨度，數(shù)據(jù)主要選自2009～2018年《廣西統(tǒng)計年鑒》，部分數(shù)據(jù)來源于《南寧統(tǒng)計年鑒》、《欽州統(tǒng)計年鑒》、《防城港統(tǒng)計年鑒》等14個地級市統(tǒng)計年鑒及其《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，空間數(shù)據(jù)來源于國家基礎地理信息數(shù)據(jù)中心提供的1∶100萬矢量數(shù)據(jù)。

2 廣西全要素土地利用效率評價

2.1 廣西農(nóng)用地利用效率評價

農(nóng)用地利用效率評價可以反映出農(nóng)用地與各種投入之間的關系，體現(xiàn)出農(nóng)用地配置是否合理，資源是否充分利用，農(nóng)用地的價值是否得到提高。

本文選取2008～2017年的時序數(shù)據(jù)對廣西農(nóng)用地效率進行測算，以數(shù)據(jù)包絡分析的方法通過產(chǎn)出的角度考察在投入量固定時產(chǎn)出量是否能進一步增加?？紤]到指標數(shù)據(jù)的可獲取性，指標選取較絕對指標更能表明事物相關程度、發(fā)展程度以及更具有可比性的相對指標。投入指標依據(jù)柯布道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)，選取土地、資本與勞動力3個方面的投入指標，土地方面選取能夠涵蓋耕地與非耕地，表現(xiàn)出實際播種面積的人均農(nóng)作物總播種面積，資本方面選取能夠體現(xiàn)出農(nóng)業(yè)資本投入程度的地均農(nóng)業(yè)機械總動力，勞動力方面選取能夠直接反映投入勞動力程度的第一產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員占比。產(chǎn)出指標則選取能夠基本涵蓋土地資源產(chǎn)出的經(jīng)濟與社會方面的指標。經(jīng)濟方面選取第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值占比，社會方面選取能夠代表社會利益的農(nóng)村居民人均純收入(表1)。

表1 農(nóng)用地利用效率指標體系

2.1.1 農(nóng)用地利用效率時間變化特征 通過DEA-Malmquist指數(shù)方法對廣西農(nóng)用地利用指標進行測算可以得到2008～2017年廣西年度農(nóng)用地利用全要素生產(chǎn)率及其分解效率(表2)。由表可知，10年間廣西農(nóng)用地全要素生產(chǎn)率在0.9760～1.1330之間上下波動，全要素生產(chǎn)率從2008年的最低值0.9760緩慢上升，5年后到達2013年的頂峰1.1330，之后便下滑再緩慢回升，10年來平均值為1.0530，可以看出廣西農(nóng)用地利用效率在2013年達到10年來的最大效率，總體效率為穩(wěn)定增長趨勢。通過其分解效率可以看出，2008～2010年制約農(nóng)用地利用效率的關鍵因素是技術進步，自2008年起，廣西逐漸重視農(nóng)用地利用技術進步方面的投入，全面推進科技興農(nóng)措施促使農(nóng)用地利用技術進步的作用在2011年之后得到了發(fā)揮。另一方面，規(guī)模效率的下降導致2012年技術效率下降，表明2012年廣西農(nóng)用地利用的現(xiàn)有規(guī)模與最優(yōu)規(guī)模之間存在差距，農(nóng)用地利用的規(guī)模不夠合理，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)資金投入較少，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度偏低，規(guī)模較小難以大面積推廣。2014年技術效率下降的原因除了農(nóng)用地利用規(guī)模不合理之外還有純技術效率方面的驅動因素，說明農(nóng)用地利用的產(chǎn)業(yè)化、標準化程度不高，社會化服務水平偏低。

從圖1可以更加直觀地看出，10年間總體上帶動農(nóng)用地全要素生產(chǎn)率的是農(nóng)業(yè)技術進步方面，在純技術效率方面與規(guī)模效率方面圍繞著效率值1上下浮動，仍存在純技術效率與規(guī)模效率下降或者是增加幅度不大的問題。綜上所述，廣西農(nóng)業(yè)今后發(fā)展應在保持技術進步投入穩(wěn)定的同時提高純技術效率與規(guī)模效率。

表2 2008～2017年廣西年度農(nóng)用地利用全要素生產(chǎn)率及其分解效率

2.1.2 農(nóng)用地利用效率空間變化格局 通過DEA-Malmquist指數(shù)方法對廣西農(nóng)用地利用指標進行測算可以得到2008～2017年廣西各市農(nóng)用地利用全要素生產(chǎn)率及其分解效率(表3)。從表3可以看出2008～2017年有5個市的農(nóng)用地利用效率下降，其中崇左市下降了4.2%，最為嚴重，來賓市下降了2.7%，其余9個市的農(nóng)用地利用效率均上升，其中，柳州上升了18.7%，幅度最大，其次為上升了13.2%的南寧。通過分解效率可以看出純技術效率與規(guī)模效率均值皆為1.0060，表明驅動全要素生產(chǎn)率上升的主要因素是技術進步方面的提升，但導致全要素生產(chǎn)率下降的主要因素也同樣是技術進步方面的下降。結合表2可以看出，雖然技術進步方面在2010年之后開始處于增長趨勢，且在2013年達到最高值，但總體上的增長是由少部分市強大的技術進步增長帶來的。欽州、百色、賀州、河池、來賓和崇左仍然處于技術進步的下降狀態(tài)。崇左市的純技術效率與規(guī)模效率都處于相對最低值，這也是導致廣西整體純技術效率與規(guī)模效率下降的關鍵因素。

圖1 廣西年度農(nóng)用地利用全要素生產(chǎn)率及其分解效率圖

利用ArcGIS軟件的自然間斷點法對廣西14個市選取2009、2013和2017年3個年度時間節(jié)點將其生產(chǎn)率指數(shù)以效率值1為中位點，效率值從低到高分為5個等級并以黃色漸變至紅色來表示生產(chǎn)率指數(shù)的等級水平，分別將圖例從上至下由黃色漸變到紅色分別賦予“極低效率值階段”“低效率值階段”“中低效率值階段”“中高效率值階段”和“高效率值階段”用以分析基于Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)的各市全要素生產(chǎn)率時空變化格局(圖2)。由圖2可以看出，南寧、柳州、桂林、賀州、北海市農(nóng)用地利用效率長期穩(wěn)定在中高效率階段之上。從整體布局看，以南寧市為核心的北部灣經(jīng)濟區(qū)也在南寧市穩(wěn)定有增的農(nóng)用地利用效率帶領下，除了個別年份的個別地級市有極低效率值階段的現(xiàn)象外，大部分處于中效率值以上。桂中東北部的農(nóng)業(yè)發(fā)展較好，農(nóng)用地利用效率基本領跑廣西。桂西片區(qū)的河池、百色、崇左在3個時間節(jié)點上的農(nóng)用地利用效率相對偏低，需亟加大力度優(yōu)化農(nóng)用地利用結構，引進吸收先進的農(nóng)業(yè)科技，整合土地資源，節(jié)約集約用地，擴大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，提高農(nóng)用地利用技術效率。

表3 2008～2017年廣西農(nóng)用地利用全要素生產(chǎn)率

2.2 廣西建設用地利用效率評價

建設用地效率評價可以反映出建設用地與各種投入之間的關系，本文從投入產(chǎn)出的角度分析了建設用地與其他資源配置的合理程度及其利用水平。

為了能夠綜合評價廣西土地資源利用效率，選取與農(nóng)用地利用效率相同的時序數(shù)據(jù)與方法對廣西建設用地利用效率進行測算。土地方面選取能夠直觀體現(xiàn)人地關系的人均建設用地面積，資本方面選取能夠體現(xiàn)出建設用地中資本投入程度的地均固定資產(chǎn)投資額，由于建設用地方面的利用效率測算不涉及農(nóng)業(yè)，因此勞動力方面選取能夠直接反映投入勞動力程度的第二、三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員占比。產(chǎn)出指標中的經(jīng)濟效益方面則選取與勞動力投入相對應的第二、三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值占比，社會效益方面選取能夠直接體現(xiàn)建設用地中社會利益的城鎮(zhèn)居民人均可支配收入。建設用地的兇猛擴張帶來了許多環(huán)境問題，在生態(tài)文明建設為指導的背景下，本文還選取了城市綠化率的指標來反映環(huán)境效益(表4)。

圖2 廣西各市農(nóng)用地全要素生產(chǎn)率時空變化格局圖

表4 建設用地利用效率指標體系

2.2.1 廣西建設用地利用效率時間變化特征 全要素生產(chǎn)率作為生產(chǎn)率的改變，表征土地利用效率的動態(tài)變化過程，通過DEA-Malmquist指數(shù)方法對廣西建設用地利用指標進行測算可以得到2008～2017年廣西年度建設用地利用全要素生產(chǎn)率及其分解效率(表5)。由表5可知，10年間廣西建設用地全要素生產(chǎn)率在0.9300～1.0230之間波動，在2009年年均降幅7%，降至10年內(nèi)最低值0.9300，其次為2015年4.6%的降幅。只有2013和2016年為增幅，DEA有效，其中2013年增長了2.3%，增長最為明顯，10年內(nèi)建設用地利用效率明顯呈下降趨勢，平均值為0.9740，總體下降2.6%。通過其分解效率可以看出，制約建設用地利用效率的關鍵是技術進步與規(guī)模效率，技術進步方面10年平均下降2.4%，規(guī)模效率方面10年平均下降0.3%。從技術進步方面看，只有2013與2016年技術進步方面處于增長姿態(tài)，說明廣西在建設用地利用的擴張、規(guī)劃與集約節(jié)約等方面缺乏科學合理的方法。從規(guī)模效率方面看，只有4年規(guī)模效率為增長態(tài)勢，說明廣西建設用地在利用規(guī)模方面存在不合理現(xiàn)象，城鎮(zhèn)化程度長期處于中低水平階段，建設用地利用規(guī)模效率仍有很大的提升空間。

由圖3可以更直觀地看出，圖3中的折線由2008的“散亂”逐漸變化成2017年的“統(tǒng)一”。自2008年起，廣西城鎮(zhèn)化進程體現(xiàn)在技術進步與規(guī)模效率之間的差距越來越小，技術進步雖起點較低但出于不斷增長的趨勢，建設用地利用效率總體也體現(xiàn)為增長趨勢。盡管總體上有所增長，但增長幅度大多處于波動型增長態(tài)勢。

圖3 廣西年度建設用地利用全要素生產(chǎn)率及其分解效率

表5 2008～2017年廣西年度建設用地利用全要素生產(chǎn)率及其分解效率

2.2.2 廣西建設用地利用效率空間變化格局 通過DEA-Malmquist指數(shù)方法對廣西建設用地利用指標進行測算可以得到2008～2017年廣西各市建設用地利用全要素生產(chǎn)率及其分解效率(表6)。從表6中可以看出：2008～2017年有9個市的年均建設用地利用效率下降。其中南寧市下降了9.7%，下降最為嚴重，其次為賀州市，下降了8.4%。其余4個市的年均建設用地利用效率均上升，來賓市保持穩(wěn)定，不增不減。通過分解效率可以看出純技術進步與規(guī)模效率均值分別為0.9760與0.9970，分別下降了2.4%與0.3%。由此可知，導致全要素生產(chǎn)率下降的主要因素為技術進步與規(guī)模效率方面的下降。單從技術進步方面看，南寧市技術進步年均下降了9.7%，體現(xiàn)出南寧市在建設用地利用方面缺乏科學性與合理性。依托被列入國家級開發(fā)戰(zhàn)略的廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)，建設用地利用效率在普遍下降的大環(huán)境下不減反增。

運用與農(nóng)用地空間變化格局分析相同的方式，把效率值從低到高分為5個等級并以綠色至藍色來表示生產(chǎn)率指數(shù)的等級水平，分別將圖例從上至下由綠色到藍色賦予其“極低效率值階段”“低效率值階段”“中低效率值階段”“中高效率值階段”和“高效率值階段”，用以分析基于Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)的各市全要素生產(chǎn)率時空變化格局(圖4)?？梢钥闯觯鹬械貐^(qū)的建設用地利用效率長期處于中低以下效率階段。桂東北相對較好，在2013年普遍能做到建設用地利用DEA有效，3個時間節(jié)點中也沒有較低效率值階段。桂西南相對不穩(wěn)定，從2009年的普遍較低到2013年增長到普遍較高，但好景不長，2017年效率值再次普遍下降。南寧市作為廣西首府，投入指標數(shù)值與產(chǎn)出指標數(shù)值在14個地市中是最高的，但其建設用地利用效率卻長期處于中低水平。結合表6可知：南寧市純技術效率與規(guī)模效率都達到了DEA有效，制約其建設用地利用效率的關鍵因素是技術進步方面。相比之下，廣西的第二大城市柳州市的建設用地利用效率逐年提升，雖年均利用效率仍低于有效值，但截至2017年，柳州市的建設用地利用效率已經(jīng)達到中高效率階段。

綜上所述，廣西建設用地利用效率仍然相對不高，其原因主要來源于廣西長期處于城市發(fā)展較為滯后的階段，但部分城市的建設用地利用效率為逐步增長的趨勢。相比于其他省份，廣西作為沿海且沿邊的省區(qū)，沒有能夠充分發(fā)揮好自身的區(qū)位優(yōu)勢，在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中，忽視了提高建設用地利用效率的重要意義，在全區(qū)戰(zhàn)略規(guī)劃、總體發(fā)展政策與城鎮(zhèn)化道路上沒有先進且科學的方針，對于土地濫用方面沒有合理的規(guī)劃與監(jiān)管，建設用地節(jié)約集約程度仍較低。

3 結論與建議

本文從土地資源利用總體結構中的兩大類建設用地與農(nóng)用地角度著手，選取了相對性指標，從社會、經(jīng)濟、土地、資本、勞動力和環(huán)境角度構建了建設用地與農(nóng)用地利用效率評價的指標體系，結合各地級市發(fā)展情況，全面地測算與評價了廣西土地利用效率，結合全要素生產(chǎn)率時空變化格局，綜合分析得出結論。廣西農(nóng)用地利用效率總體處于增長趨勢，一直以來農(nóng)業(yè)較為發(fā)達的廣西，加上綜合農(nóng)用地利用效率的提高，使得第一產(chǎn)業(yè)成績突飛猛進，若能進一步加強農(nóng)用地利用的技術進步，將會使廣西農(nóng)業(yè)的發(fā)展更加迅速。廣西建設用地利用效率總體處于降低趨勢，雖有部分城市建設用地利用效率在穩(wěn)定增長，但廣西總體水平不高，沒能重視利用效率提高與建設用地規(guī)劃管理不當是關鍵因素。

圖4 廣西各市建設用地利用全要素生產(chǎn)率時空變化格局圖

表6 2008～2017年廣西建設用地利用全要素生產(chǎn)率及其分解效率

結合分析的結論，提出以下相關建議：廣西城市發(fā)展土地利用的總體方針是在穩(wěn)定農(nóng)用地利用效率不下滑的同時，采取措施提高建設用地利用效率。關于建設用地利用效率的提高可以分為3個方面：(1)進一步合理布局城市建設用地空間，提高單位建設用地上的產(chǎn)出率，做好建設用地利用情況調查，將目前較為粗放的建設用地利用形式轉變?yōu)榧s利用，提高城市的容積率，降低建設用地擴充速率，充分利用現(xiàn)有建設用地空間。(2)對于比老城區(qū)更具有可塑性的開發(fā)區(qū)應該著重于建設用地的科學合理規(guī)劃。(3)應落實好生態(tài)文明建設的總體方針，建設用地的開發(fā)不能脫離環(huán)境效益的考慮因素，建設用地利用效率的高低也同樣受環(huán)境效益的影響，在發(fā)展城市的同時應注重生態(tài)環(huán)境的建設。

總而言之，在土地利用矛盾日益增加的今天，廣西在農(nóng)用地利用效率方面形勢大好，但在提高建設用地利用效率方面仍具有很大的發(fā)展?jié)摿?，重視廣西城鎮(zhèn)化發(fā)展，跟上全國城鎮(zhèn)化步伐，提高建設用地利用效率是廣西今后發(fā)展的關鍵。