基于PSR 模型和熵權(quán)法的臨沂市城市土地集約利用評(píng)價(jià)

高 登

（山東財(cái)經(jīng)大學(xué)公共管理學(xué)院,山東 濟(jì)南 250014）

城市土地是城市內(nèi)部經(jīng)濟(jì)活動(dòng)及居民生產(chǎn)生活的物質(zhì)基礎(chǔ),也是城市各項(xiàng)事業(yè)發(fā)展的基本前提[1]。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,城市發(fā)展對(duì)土地提出了更大的需求,因此使城市之中的人地矛盾日益加劇,在保證基本耕地的前提條件下土地供給的有限性制約了城市和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[2]?；诖?采取合法的方法提升土地利用效益,實(shí)現(xiàn)土地的集約化應(yīng)用,有效解決我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在的人地矛盾,是實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必然路徑。

國(guó)外對(duì)于城市土地集約利用的相關(guān)研究已經(jīng)取得了豐碩的成果,相關(guān)學(xué)者從成本、收益等多個(gè)角度對(duì)城市土地集約利用的相關(guān)課題展開(kāi)了深入的研究,并構(gòu)建了各種類型的研究模型。我國(guó)部分學(xué)者也對(duì)這一課題展開(kāi)了研究：鄧富玲[3]等學(xué)者采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法深入研究了陜西土地集約利用的影響因素,并針對(duì)性的進(jìn)行了實(shí)證分析,證明了經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地理區(qū)位、地區(qū)政策對(duì)土地集約化利用水平有著重要的影響。楊靜[4]從土地產(chǎn)出效益、土地強(qiáng)度、土地投入強(qiáng)度三個(gè)方面構(gòu)建了完善的指標(biāo)體系,實(shí)現(xiàn)了對(duì)四川土地集約利用狀況的有效評(píng)價(jià),其研究表明對(duì)土地集約利用影響最大的因素是土地投入強(qiáng)度和土地產(chǎn)出效益。陳維肖等[5]學(xué)者以8 個(gè)國(guó)家級(jí)中心城市為具體研究對(duì)象,對(duì)其土地集約利用狀況進(jìn)行了分析評(píng)價(jià),其研究結(jié)論表明對(duì)土地集約利用程度影響最大的因素是土地產(chǎn)出和土地利用程度。

相關(guān)學(xué)者在選擇的研究對(duì)象普遍為省級(jí)以上區(qū)域,研究?jī)?nèi)容偏向于宏觀層面,以土地結(jié)構(gòu)分析為主,但土地利用問(wèn)題同社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著緊密的聯(lián)系,對(duì)大城市的土地集約利用狀況分析應(yīng)從縣、市小范圍展開(kāi)。基于此,本研究選取臨沂市為研究對(duì)象,依據(jù)臨沂市人地關(guān)系、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、借助熵權(quán)法構(gòu)建了PSR 模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)該地區(qū)土地集約利用狀況的有效評(píng)價(jià)。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

以臨沂市全部建設(shè)用地為具體的研究對(duì)象,包含了城鄉(xiāng)建設(shè)用地、除農(nóng)村道路之外的交通運(yùn)輸用地、水利設(shè)施用地等。城鄉(xiāng)建設(shè)用地則包含了城鎮(zhèn)、村礦用地。

臨沂市位于山東省東南部,處于長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈相結(jié)合的位置,處于魯南臨港產(chǎn)業(yè)帶區(qū)域,是我國(guó)建設(shè)的海洋產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展示范基地,被稱之為物流之都。區(qū)域維度坐標(biāo)為34°22′～36°13,經(jīng)度坐標(biāo)為117°24′～119°11。依據(jù)行政區(qū)域劃分臨沂市包含3 個(gè)區(qū),9 個(gè)縣,總行政面積為17 191.2 km2,當(dāng)前城鎮(zhèn)化率為52.75%,是山東省人口最多、面積最大的市,其東西長(zhǎng)度為161 km,南北長(zhǎng)度為228 km。

在研究的過(guò)程中參考的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來(lái)自于《臨沂市統(tǒng)計(jì)年鑒》,土地資源數(shù)據(jù)主要來(lái)自于山東省政府形成的《臨沂市土地利用總體規(guī)劃》等相關(guān)資料。圖1 為臨沂市位置示意圖。

圖1 臨沂市位置示意圖

2 研究方法及過(guò)程

2.1 城市土地集約利用模型的建立

PSR 即壓力- 狀態(tài)- 響應(yīng)模型,該模型是由加拿大科學(xué)家在1979 年提出的。PSR 模型依據(jù)原因- 效應(yīng)- 響應(yīng)這一作用體系,全面系統(tǒng)的挖掘了人類自身的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)同土地利用之間存在的關(guān)系。城市之中土地集約利用所面對(duì)的壓力主要集中在人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求等方面；土地集約利用狀態(tài)則主要是指土地的利用程度、利用結(jié)構(gòu)、利用效率；在PSR 模型之中響應(yīng)的含義是土地管理人員針對(duì)土地利用狀態(tài)和壓力所采取的措施。

2.2 指標(biāo)選取及評(píng)價(jià)體系的建立

土地集約利用本質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜過(guò)程,在進(jìn)行指標(biāo)體系的構(gòu)建時(shí)必須滿足科學(xué)性、全面性、導(dǎo)向性及可操作性的要求。依據(jù)土地集約利用的含義和PSR 模型的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合臨沂市的實(shí)際情況,本研究構(gòu)建了三層評(píng)價(jià)。第一層為目標(biāo)層,第二層為準(zhǔn)則層,第三層為指標(biāo)層。依據(jù)本研究需要構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)表1。

表1 城市土地集約利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.3 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

依據(jù)各個(gè)指標(biāo)對(duì)土地集約利用產(chǎn)生的影響,可以將指標(biāo)劃分為正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)。正向指標(biāo)的數(shù)值越大表明土地集約利用程度越高,負(fù)向指標(biāo)越小代表土地集約化利用程度越高。用于表示土地集約化利用程度的各個(gè)指標(biāo)存在量綱上的差異,為有效提升各個(gè)指標(biāo)的可對(duì)比性,對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)量綱處理,并使各指標(biāo)取值處于0～1 之間。

2.4 指標(biāo)權(quán)重的確定

本研究在研究的過(guò)程之中構(gòu)建的評(píng)價(jià)體系包含了3 個(gè)評(píng)價(jià)層次和16 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),各個(gè)指標(biāo)對(duì)土地集約化利用程度的影響存在一定的差異,基于此需要依據(jù)各個(gè)指標(biāo)對(duì)土地集約化利用的影響大小進(jìn)行賦權(quán)。依據(jù)本研究實(shí)際選取熵權(quán)法明確各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

熵原本是一個(gè)熱力學(xué)之中的概念,被申農(nóng)引入到了信息論之中,并將其命名為信息熵,當(dāng)前這一概念在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工程技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[6]。熵權(quán)法依據(jù)各個(gè)指標(biāo)自身的變異程度,借助信息熵對(duì)各個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)進(jìn)行計(jì)算,然后依據(jù)該值對(duì)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行有效的修正后實(shí)現(xiàn)指標(biāo)權(quán)重的分配,從整體上看熵權(quán)法賦權(quán)結(jié)果較為客觀,其計(jì)算公式如下：

（1） 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化后第i 年份第j 項(xiàng)指標(biāo)的比值（Yij）：

（2） 計(jì)算指標(biāo)信息熵（ej）：

（3） 計(jì)算信息熵冗余度（dj）：

（4） 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重（Wj）：

式中：k=1/lnm,m 為評(píng)價(jià)年數(shù),n 為指標(biāo)數(shù)。計(jì)算得到的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系各相關(guān)數(shù)值見(jiàn)表2。

表2 臨沂市土地集約利用指標(biāo)層與準(zhǔn)則層權(quán)重

3 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

本研究采用熵權(quán)法對(duì)設(shè)定的指標(biāo)體系各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,各項(xiàng)指標(biāo)的變化趨勢(shì)參見(jiàn)圖2。

圖2 臨沂市土地集約利用綜合評(píng)價(jià)及各子系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果變化

3.1 土地壓力狀況分析

由圖2 可知,臨沂市土地壓力狀況總體呈先升后降的趨勢(shì)。臨沂市在2015-2016 年之間土地壓力上升,原因是該年臨沂市建設(shè)用地增長(zhǎng)率增大,致使該市土地利用壓力增大。2016-2017 年,臨沂市土地壓力上升,是由于地區(qū)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率提高,而建設(shè)用地增長(zhǎng)百分比下降,二者綜合導(dǎo)致地區(qū)生產(chǎn)總值與建設(shè)用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)提高。2017-2018 年,臨沂市土地壓力略有下降,主要是由于建設(shè)用地增長(zhǎng)百分比提高,使得人口用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)降低。2018-2019 年,臨沂市土地壓力降低,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是2019 年臨沂市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度下降,區(qū)域GDP 出現(xiàn)下滑,進(jìn)而使該地區(qū)的生產(chǎn)總值和建設(shè)用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)下降。

3.2 土地狀態(tài)分析

依據(jù)圖2 可知,臨沂市土地狀態(tài)總體狀況處于上升趨勢(shì)。2015-2016 年臨沂市土地狀態(tài)急劇提升,其原因是該年臨沂市社會(huì)消費(fèi)品零售大幅提升,進(jìn)而帶動(dòng)了臨沂市土地狀態(tài)的提升。2016-2017 年臨沂市土地狀態(tài)下降,其原因是社會(huì)消費(fèi)品零售額大幅下降,此外地方財(cái)政收入等其他指標(biāo)因素也出現(xiàn)下降,受多項(xiàng)指標(biāo)的綜合影響使臨沂市土地整體狀態(tài)下降。在2017-2018 年除人均建設(shè)用地這一指標(biāo)下降外,其他各項(xiàng)指標(biāo)均提升,且這一年度各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好轉(zhuǎn),因此這一年度臨沂市土地整體狀態(tài)值提升。同2018 年相比較,臨沂市2019 年土地狀態(tài)值進(jìn)一步提升,其原因是2019 年除建設(shè)用地、區(qū)域生產(chǎn)總值兩項(xiàng)指標(biāo)下降外,其他各項(xiàng)指標(biāo)均提升,基于此可以判斷在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi),受經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的影響,臨沂市土地狀態(tài)將呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢(shì)。

3.3 土地響應(yīng)分析

由圖2 可知,在2015 年到2019 年之間臨沂市土地響應(yīng)狀態(tài)處于不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)顯示在2015 年到2019 年之間臨沂市土地響應(yīng)評(píng)價(jià)結(jié)果呈現(xiàn)不斷提高的良好趨勢(shì),且在這一段時(shí)間內(nèi)臨沂市土地響應(yīng)同該市的基礎(chǔ)設(shè)施投入呈現(xiàn)了相似的變化趨勢(shì)。在2015-2018 的三年間臨沂市土地響應(yīng)迅速提升的根本原因在于臨沂市各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)快速提升。2018-2019 年臨沂市土地響應(yīng)指標(biāo)下降的根本原因在于該市當(dāng)年的固定資產(chǎn)投資出現(xiàn)了明顯的下降?；谏鲜龇治隹芍撌械耐恋赝度胨綄?duì)土地響應(yīng)狀況有著直接的影響。

4 討論與結(jié)論

以臨沂市為具體的研究對(duì)象,借助PSR 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和熵權(quán)法對(duì)該市的土地集約利用狀況進(jìn)行了全面的分析評(píng)價(jià),并得出了以下幾個(gè)方面的結(jié)論：

一是依據(jù)構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,從構(gòu)成指標(biāo)體系的各個(gè)角度看臨沂市2015-2019 年的土地壓力變化情況為先增加后降低,土地狀態(tài)、響應(yīng)整體上體現(xiàn)了逐年提升的趨勢(shì),因此其綜合評(píng)價(jià)結(jié)果也是逐年上升。依據(jù)上文分析可知臨沂市近五年來(lái)土地集約利用程度大幅度提升。

二是依據(jù)本研究構(gòu)建的PSR 系統(tǒng),臨沂市2015-2019 年期間各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)狀態(tài)的協(xié)同度數(shù)值較低,這一數(shù)據(jù)結(jié)果表明當(dāng)前臨沂市的土地資源利用仍處于粗放利用的階段,應(yīng)對(duì)集約式利用模式進(jìn)行深入的探索,進(jìn)而有效地提升自身對(duì)土地資源的集約利用程度。

三是依據(jù)本研究針對(duì)臨沂市構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系之中的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值的變化說(shuō)明,臨沂市的建設(shè)用地呈現(xiàn)了逐年增加的趨勢(shì),但建設(shè)用地的增長(zhǎng)率在逐步的降低,這表明臨沂市建設(shè)用地快速擴(kuò)張的問(wèn)題得到了一定的遏制。但臨沂市對(duì)于土地和基礎(chǔ)設(shè)施的投資進(jìn)一步加大,在一定程度上緩解土地壓力的同時(shí)有效激發(fā)了人口的聚集效應(yīng)。

依據(jù)本研究的研究結(jié)論,臨沂市在未來(lái)城市建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程之中,應(yīng)保持當(dāng)前的建設(shè)用地總規(guī)模不變,優(yōu)化全市各個(gè)區(qū)域的城鄉(xiāng)建設(shè)用地,實(shí)現(xiàn)對(duì)建設(shè)用地的合理統(tǒng)籌,科學(xué)使用土地增量,進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)形成,不斷提升對(duì)核心區(qū)域人口的吸引力。此外臨沂市應(yīng)采取有效地措施提升自身的城市管理能力,強(qiáng)化各個(gè)部門之間的協(xié)同,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,不斷提升土地集約利用程度。