土地集約利用效益評(píng)價(jià)與耦合關(guān)系研究

摘要：為有效測(cè)度土地集約利用的綜合效益和協(xié)調(diào)程度，選取17個(gè)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境{旨標(biāo)建立綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)1990-2018年間天津城市土地利用過(guò)程中社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益進(jìn)行評(píng)價(jià)和耦合度分析。從土地集約利用的耦合關(guān)系分析，1990-1992年處于低級(jí)共生階段，1993-2018年處于協(xié)調(diào)發(fā)展階段，但生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)增速明顯低于社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，耦合度呈現(xiàn)倒“U”型發(fā)展態(tài)勢(shì)，需要警惕生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)走低傾向。

關(guān)鍵詞：土地集約利用;效益評(píng)價(jià);耦合關(guān)系;天津市

中圖分類號(hào)：F293

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-9138-（2020）10-0008-14

收稿日期：2020-09-03

城市土地的集約利用是指在合理的規(guī)劃布局下，在一定的土地內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐度?，產(chǎn)出相應(yīng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境效益的土地利用方式。該種土地利用方式要求在土地利用經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出不斷提高的同時(shí)，更要注重其內(nèi)部系統(tǒng)的發(fā)展協(xié)調(diào)性，確保土地利用的可持續(xù)性。20世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程速度加快導(dǎo)致城市用地規(guī)模不斷增加;尤其大中城市不斷興建小城鎮(zhèn)以及衛(wèi)星城，往往片面追求城市外延空間的擴(kuò)展，而忽略城市土地質(zhì)的提升。城鎮(zhèn)化過(guò)程中，一方面是經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，然而另一方面生態(tài)環(huán)境卻承受了巨大的壓力，其有限的承載力和資源再生能力逐漸對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展形成制約，土地利用效率低下以及由此引發(fā)的一系列社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，正確認(rèn)識(shí)土地利用綜合效益及內(nèi)部系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)促進(jìn)城鎮(zhèn)化的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

土地利用效益評(píng)價(jià)體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)即是對(duì)土地集約利用內(nèi)部系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的研究，不僅關(guān)注經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，同時(shí)重視注重生態(tài)效應(yīng)?，F(xiàn)有研究主要集中于對(duì)土地集約利用體系和評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立，缺乏長(zhǎng)時(shí)段的動(dòng)態(tài)定量詳細(xì)分析。

本文以天津市作為案例，運(yùn)用系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)和動(dòng)態(tài)耦合模型對(duì)土地集約利用中各子系統(tǒng)的綜合效應(yīng)進(jìn)行實(shí)證研究。天津市作為北方重要的沿海開(kāi)放城市，城鎮(zhèn)化已經(jīng)進(jìn)入成熟階段，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)層面土地利用的效益不斷提高，如何實(shí)現(xiàn)土地在生態(tài)環(huán)境層面的協(xié)調(diào)發(fā)展，對(duì)進(jìn)一步深化城鎮(zhèn)化改革意義深遠(yuǎn)。

1模型建立

1.1土地集約利用效益評(píng)價(jià)

土地集約利用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益為非線性系統(tǒng)，內(nèi)部系統(tǒng)在發(fā)展變化過(guò)程中存在相互影響、相互作用的耦合關(guān)系，根據(jù)李雅普諾夫第一近似定理作泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，得到兩個(gè)系統(tǒng)的效益曲線的函數(shù)表達(dá)式：

Q1=∑n i=1 aixi i=1，2，…，n

Q2=∑m j=1 bjyj j=1，2，…，m

式中，Q1、Q2分別代表社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益系統(tǒng)，xi、yi，代表各自系統(tǒng)中的變量，ai、bi為各個(gè)變量的權(quán)重。

1.2土地集約利用效益和速度的演化方程

城市土地內(nèi)部不同子系統(tǒng)產(chǎn)生的效益具有明顯的耦合關(guān)系，因此可將二者視為一個(gè)整體進(jìn)行考慮，兩個(gè)系統(tǒng)相互影響，任一Q1、Q2變化均將對(duì)各自子系統(tǒng)的演化狀態(tài)造成影響，其演化狀態(tài)方程和速度方程可表示為：

VA=dQ1/dt=f1（Q1，Q2）

VB=dQ2/dt=f2（Q1，Q2）

式中，A、B分別代表各自子系統(tǒng)演化狀態(tài)，任一系統(tǒng)的演化狀態(tài)同時(shí)受到系統(tǒng)內(nèi)部變量和另一系統(tǒng)變量的影響;VA、VB表示演化速度，VA與VB的發(fā)展情況構(gòu)成土地利用綜合系統(tǒng)的演化速度V，系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展依賴于兩個(gè)子系統(tǒng)的和諧共生，任何一個(gè)子系統(tǒng)的滯后都將產(chǎn)生短板效應(yīng)。

1.3土地集約利用的耦合模式

整個(gè)系統(tǒng)的演化速度V取決于各個(gè)子系統(tǒng)，亦即VA與VB的發(fā)展情況，因此VA、VB的線性組合構(gòu)成V的取值范圍，將其中一個(gè)變量VA設(shè)為縱坐標(biāo)，另一個(gè)變量VB設(shè)為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，V與VB的夾角α滿足，可通過(guò)如下公式求得：

α=arctanVA/VB

1.4土地集約利用的耦合關(guān)系

由社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)演化速度決定的變化角度α，可以決定整個(gè)系統(tǒng)的演化速度和發(fā)展?fàn)顟B(tài)，揭示土地集約利用過(guò)程中兩個(gè)系統(tǒng)發(fā)展的耦合程度。根據(jù)α的不同取值范圍，土地利用內(nèi)部系統(tǒng)發(fā)展演變經(jīng)歷從低相關(guān)性直至再生發(fā)展一個(gè)較為完整的周期，同時(shí)，因現(xiàn)實(shí)發(fā)展的變化各階段交替往復(fù)的情況時(shí)有發(fā)生。

當(dāng)a∈（-90°，0°]時(shí)，系統(tǒng)處于低相關(guān)性發(fā)展階段。這一時(shí)期土地利用強(qiáng)度較小，集約程度低，土地利用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益不明顯，并且基本不受生態(tài)環(huán)境的限制。

當(dāng)a∈（0°，90°]時(shí)，系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)發(fā)展階段。這一階段土地集約利用具有較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境生態(tài)效益。當(dāng)α=45°時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)的演化速度最為接近，系統(tǒng)的發(fā)展速度最優(yōu);當(dāng)α接近0°或者90°時(shí)，表示其中一方發(fā)展速度明顯占優(yōu)，系統(tǒng)協(xié)調(diào)性降低。

當(dāng)a∈（90°，180°]時(shí)，系統(tǒng)處于非均衡發(fā)展階段。城市用地規(guī)模不斷增加，草原、森林等生態(tài)用地不斷減少，在片面追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，系統(tǒng)的不協(xié)調(diào)性日益凸顯。由于生態(tài)承載力的下降，土地的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益由發(fā)展極限開(kāi)始下降。在這種情況下，需要政府和社會(huì)各界重點(diǎn)關(guān)注土地的生態(tài)環(huán)境效益，提升土地的生態(tài)承載力和可持續(xù)性，恢復(fù)系統(tǒng)協(xié)調(diào)。

當(dāng)α∈（-180°，-90°]時(shí)，系統(tǒng)處于再生發(fā)展階段。在經(jīng)歷極限發(fā)展階段后，土地利用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益均處于不良狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)及時(shí)有效的政策引導(dǎo)和環(huán)境治理，舊系統(tǒng)解體，新系統(tǒng)產(chǎn)生。城市土地利用各系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)需要重新調(diào)整和協(xié)調(diào)。

2土地集約利用效益評(píng)價(jià)體系

2.1指標(biāo)體系構(gòu)建

土地集約利用效益評(píng)價(jià)體系應(yīng)能綜合反映土地利用的整體情況，反映土地利用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。按照評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的客觀性、科學(xué)性、易操作性、有代表性、預(yù)見(jiàn)性等原則，結(jié)合天津市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和土地利用特點(diǎn)，分別從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境等四個(gè)方面選取了17個(gè)變量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立了天津市土地集約利用效益綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。研究數(shù)據(jù)來(lái)源于1991-2019年《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》。

4結(jié)語(yǔ)

4.1結(jié)論

本文選取17個(gè)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境指標(biāo)建立綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)1990-2018年間天津城市土地利用過(guò)程中社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益進(jìn)行評(píng)價(jià);通過(guò)測(cè)算不同系統(tǒng)的耦合度，進(jìn)一步分析土地利用的整體協(xié)調(diào)程度，具體結(jié)論如下：

其一，天津市土地利用過(guò)程中，在研究期間內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益評(píng)價(jià)曲線均呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但二者發(fā)展速度區(qū)別較為明顯。土地集約利用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，尤其在2003-2011年期間，勢(shì)頭更加迅猛，表明天津市土地利用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益向集約型發(fā)展，2012年以來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)增速有所放緩，但仍顯著優(yōu)于生態(tài)環(huán)境發(fā)展增速。而生態(tài)環(huán)境效益評(píng)價(jià)曲線增長(zhǎng)較為平緩，且存在小幅波動(dòng)。

其二，從整個(gè)土地利用綜合系統(tǒng)中社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度來(lái)看，1990-2018年間天津市土地利用先后經(jīng)歷低相關(guān)性發(fā)展階段與協(xié)調(diào)發(fā)展階段，后者占主導(dǎo)地位。但從耦合度的取值變化可以看出，兩個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)仍存在不小的差距，即使土地利用綜合系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)發(fā)展階段，二者的協(xié)調(diào)關(guān)系也并非處于最優(yōu)狀態(tài)，生態(tài)環(huán)境增長(zhǎng)曲線的緩慢和滯后與社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)曲線的高速發(fā)展形成反差。1990-1992年，土地利用由低級(jí)共生階段向協(xié)調(diào)發(fā)展階段過(guò)渡，土地的利用向集約型轉(zhuǎn)變。1993-2018年，天津市土地集約利用綜合系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)發(fā)展階段，這一時(shí)期，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平逐步提高，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞尚未嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，二者尚可以協(xié)調(diào)發(fā)展。但兩個(gè)系統(tǒng)的耦合度傾向于協(xié)調(diào)發(fā)展階段與非協(xié)調(diào)發(fā)展階段的臨界值，需要警惕土地利用過(guò)程中社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)顯著優(yōu)于生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的不協(xié)調(diào)發(fā)展傾向。

4.2政策建議

為提高天津市土地集約利用可持續(xù)發(fā)展水平，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境效益的協(xié)調(diào)發(fā)展，根據(jù)本文的實(shí)證結(jié)果可以從以下幾個(gè)途徑進(jìn)行改進(jìn)。

第一，建立完善的土地利用總體規(guī)劃體系。我國(guó)土地資源要注重合理規(guī)劃、有計(jì)劃的開(kāi)發(fā)利用。各地區(qū)政府要正確認(rèn)識(shí)以往城鎮(zhèn)化建設(shè)中對(duì)土地的粗放使用、不注重生態(tài)環(huán)境所造成的效益損失，認(rèn)真吸取土地利用總體規(guī)劃編制經(jīng)驗(yàn)，充分總結(jié)土地集約利用中存在的不足。制定土地利用總體規(guī)劃要在堅(jiān)持耕地紅線不得突破的前提下，控制需求總量、計(jì)劃合理布局、注重節(jié)約用地、堅(jiān)持保護(hù)耕地，力爭(zhēng)做到相互協(xié)調(diào)、相互銜接，使得規(guī)劃中的外延發(fā)展與內(nèi)涵挖潛緊密結(jié)合。

第二，推動(dòng)城市土地利用模式由粗放型向集約型發(fā)展，尤其是新區(qū)和小城鎮(zhèn)建設(shè)用地。城市土地利用程度與城鎮(zhèn)化進(jìn)程密切相關(guān)，需要進(jìn)行科學(xué)合理的城市發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。優(yōu)化城市土地利用結(jié)構(gòu)，確保土地利用集約程度與城鎮(zhèn)化發(fā)展階段向協(xié)調(diào)適應(yīng)。一方面，完善中心城區(qū)的土地整備工作，使現(xiàn)有核心土地價(jià)值得到充分合理利用;另一方面，在推進(jìn)小城鎮(zhèn)建設(shè)過(guò)程中，注重土地的集約利用，進(jìn)行合理的功能分區(qū)并充分考慮商業(yè)用地、住宅、工業(yè)用地在土地使用效益上的遞減現(xiàn)象，防止“攤大餅”式的粗放經(jīng)營(yíng)模式再次出現(xiàn)。

第三，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升工業(yè)附加值，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作為經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的主體影響因素，極大程度上決定了整個(gè)城市發(fā)展的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、就業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)等方面的發(fā)展和變遷。天津作為傳統(tǒng)的工業(yè)城市，重工業(yè)一直占有相當(dāng)?shù)谋戎?，如何推進(jìn)天津由傳統(tǒng)制造業(yè)向先進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型，降低并逐步消除能源企業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，成為未來(lái)新一輪城鎮(zhèn)化發(fā)展以及土地集約利用的內(nèi)在動(dòng)力。加快發(fā)展與大型制造業(yè)和工業(yè)園區(qū)相配套的中小企業(yè)和居住區(qū)，力求工業(yè)區(qū)結(jié)構(gòu)合理化，功能分區(qū)清晰化。

第四，關(guān)注土地承載力，實(shí)現(xiàn)土地利用綜合系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)發(fā)展。充分認(rèn)識(shí)到生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)是實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)有序發(fā)展的客觀基礎(chǔ)。大力推廣可循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，通過(guò)科技創(chuàng)新有效降低各項(xiàng)能耗。加大生態(tài)治理和環(huán)境保護(hù)力度，一則建立有效的法律法規(guī)，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供制度保障;二則，大力發(fā)展生態(tài)環(huán)境綜合治理工程，并積極推進(jìn)清潔能源項(xiàng)目。有效利用城市空間，在完善城市功能的同時(shí)，逐步建立起可持續(xù)循環(huán)的城市生態(tài)系統(tǒng)。

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作者簡(jiǎn)介：韓冬，中共天津市委黨校副研究員。

基金項(xiàng)目：2020年度全國(guó)地方黨校（行政學(xué)院）重點(diǎn)調(diào)研課題“京津冀城市群高質(zhì)量發(fā)展水平綜合測(cè)度和實(shí)現(xiàn)路徑研究”，課題編號(hào)“2020dfdxzddykt005”;青年馬克思主義者培育項(xiàng)目“京津冀城市群的城鎮(zhèn)化高質(zhì)量發(fā)展水平測(cè)度與協(xié)調(diào)度分析”，課題編號(hào)“19QMWT14”。