劉 瓊,吳 斌,歐名豪,盛業旭
(1.南京農業大學土地管理學院,江蘇 南京 210095;2.中國城市和小城鎮改革發展中心,北京 100045)
面對經濟的快速發展和土地利用的劇烈變動,準確衡量并科學評價土地利用與經濟系統間的關聯、互動關系便成為亟需解決的問題。目前,定量測算土地利用與經濟發展關系的模型主要有生產函數模型[1-3]、DEA模型[4-6]和索洛經濟增長模型[7]。然而,無論是哪一類模型都將土地看作經濟系統的內部要素,認為土地利用與經濟增長之間存在某種因果關系,并在此基礎上測算土地利用對經濟系統的貢獻率。事實上,結構與要素具有層次性和相對性[8],土地可以作為經濟系統的內部要素存在,也可以作為自然資源與經濟系統共存于更高層次的系統中,因此土地利用與經濟系統間的關系除了系統內部的因果關系外,還有系統間的互動關系。經濟、社會、環境、資源4 大系統協調發展是實現可持續發展的前提[9]。土地利用系統與經濟系統協調發展與否將對區域可持續發展產生重要影響。本文從系統間協調發展的角度出發,在分析兩系統協調發展涵義的基礎上構建協調發展模型,并以揚州市為例定量測算其系統協調發展度。
協調發展指的是為實現系統總體演進的目標,各子系統之間相互配合、相互協作、相互促進而形成的一種良性循環的態勢,具體表現為子系統間數量規模相互適應、發展速度相互配合、數量比例關系合理,工作進度相互促進,從而形成統一的力量,確實保證實現系統的總體目標[10]。
經濟系統是指一定社會范圍內,由人們的一切經濟活動以及在這些經濟活動中所結成的經濟關系、經濟部門、經濟組織、經濟資源及經濟財富等要素組成的一個龐大的社會有機系統[11]。土地利用系統則是由一定的土地單元和一定的土地利用方式兩個要素組成的系統,包含若干在空間上相互獨立,在一定條件下相互轉化的子系統如耕地子系統、林地子系統、居民點子系統、水域子系統等[12]。由于土地是基本生產要素,兩系統之間存在明顯的互動機制:一方面,經濟總量提高、產業結構升級驅動各類土地要素投入數量變化,從而引起土地利用結構的變動;另一方面,各類土地要素投入能力和水平又對經濟增長速度、經濟發展方式和效益產生明顯的約束作用。因此依據協調發展的定義,土地利用系統與經濟系統協調發展的實質就是土地要素投入與經濟的協調發展,具體包括:(1)各類土地要素投入的比例關系與經濟的協調,一般用土地利用結構表示;(2)相對其他生產要素(資本、勞動力)的土地投入量與經濟的協調,一般用地均資本投入量、地均勞動力投入量表示;(3)以上土地要素投入均是在土地自然供給一定的情況下,在保證生態底線的前提下進行的。
系統間的協調發展是一個從離差到配合、從無序到有序的總體演化過程[13]。評價系統間的協調發展度首先應分別計算各系統的發展度,然后在協調度模型的基礎上構建系統間的協調發展度模型。
以土地利用系統為例,設變量ui(i=1,2,…,m)是土地利用系統橫向評價指標,其縱向取值為Xj(j=1,2,…,n),αj,βj分別是Xj的上、下限值,因而描述變量值Xj對系統發展度的功效,即貢獻值ui為:

進而利用線性加權法可得到土地利用系統發展度f(x),其中ui為貢獻值,wi為指標權重。

同理,設變量qi(i = 1,2,…,m)是經濟系統橫向評價指標,得到經濟系統發展度g(x)。
求出系統發展度后,可根據離差系數求算方法求得各個系統間的協調度模型[14]:

式3中,C為兩系統間的協調度(0<C<1),k是調節系數(2≤k≤5),設定k取值2。然而,協調度C僅反映了土地利用與經濟系統二者之間協調統一、和諧一致的程度,無法體現這種“協調”是系統發展低水平下的協調,還是系統發展高水平下的和諧[15],對此,可引入協調發展水平綜合指數,從而構建協調發展度模型:

式4中,D為土地利用和經濟系統的協調發展度,T是協調發展水平綜合指數。假設土地利用與經濟發展同等重要,因此α=β=1/2。
協調發展度是系統間的和諧一致程度及系統自身發展階段的統一,其等級劃分標準如下[16]:(1)當0≤D≤0.3時,失調狀態,此時經濟發展處于起步階段,土地利用還處于原始、粗放的狀態,土地投入結構與經濟結構不匹配;(2)當0.3<D≤0.5時,初級協調發展狀態(拮抗狀態),雙方關系非常不穩定,一方面經濟飛速發展導致土地資源消耗大幅增加,另一方面土地資源的大量消耗導致了一系列生態環境問題,反過來又制約了經濟的發展;(3)當0.5<D≤0.8時,中級協調發展狀態(磨合狀態),此時經濟發展速度有所下降,經濟結構和效益開始優化,同時土地利用結構變化速度降低,土地生態開始恢復;(4)當0.8<D≤1時,高度協調狀態,說明經濟系統不僅在總量上達到了很高的水平,同時也很注重質量,而土地利用系統的土地利用結構符合經濟結構,土地利用從粗放走向集約,土地生態環境得到了很好的保護。
本文選擇揚州市進行實證研究。揚州地處江蘇省中部,是南京都市圈和上海經濟圈的節點城市,又是歷史文化名城,具有國際影響的旅游休閑與生態宜居城市,土地總面積6634.07 km2。1996—2010年間地區生產總值從351.15億元增長到2229.49億元,按可比價計算年均增長12.86%;2010年產業結構為“0.07∶0.55∶0.38”,人均地區生產總值達38801元。同期建設用地從107337.25 hm2增長到121178.39 hm2,凈增13841.14 hm2,而耕地面積則減少了40581.40 hm2,未利用地面積減少13628.13 hm2。可見,揚州市作為經濟快速發展和土地利用變動顯著的區域,考察其土地利用與經濟系統的協調發展程度,具有一定的代表性。
依據土地利用系統與經濟系統各自的特征以及兩系統協調發展的涵義,制定相應的發展度評價指標體系。土地利用系統指標包含各類土地利用結構、要素替代及土地生態3個準則層,共11項指標;經濟系統指標包含經濟水平、經濟結構、經濟效益和經濟活力4個準則層,共7項指標,其中,萬元工業總產值消耗的能源(B7)為負向指標,工業增加值占GDP比重(B4)為適度指標,X適取45%[17],其余指標皆為正向指標。
根據歷年《揚州統計年鑒》、《江蘇統計年鑒》、《中國城市統計年鑒》揚州市土地利用變更數據①2009年土地數據為第二次土地調查數據,2010年土地數據在2009年數據基礎上變更得到。,得到1996—2010年揚州市土地利用系統和經濟系統的各項指標值。為消除價格變動,采用居民消費指數和商品零售價格指數的算術平均數對貨幣單位指標值進行平減。指標權重采用熵值法確定,其權重見表2。

表1 土地利用系統與經濟系統發展度評價指標體系Tab.1 Degree of development index of land use and economic systems
依據發展度模型,計算得到1996—2010年揚州市土地利用系統和經濟系統的發展度值。從圖1可知,1996—2010年,揚州市土地利用系統和經濟系統的發展度總體呈上升態勢,具體可以劃分為三個階段:(1)1996—2000年,土地利用系統發展度和經濟系統發展度均在低水平徘徊且前者高于后者,但后者的優化速度較高并逐漸接近前者;(2)2001—2007年,兩系統發展度基本吻合且同步上升;(3)2008—2010年,經濟系統發展度超越土地利用系統發展度,且由于后者增速減緩,兩系統發展度出現背離趨勢。
依據系統發展度可以計算得到二者的協調度C和協調發展度 D(表3)。除1996、1997年外,C 一直保持較高水平,基本處于0.8到1.0的區間,說明兩系統發展基本同步;D的變動較大,經歷了由低水平到高水平的演變,說明兩系統在這種同步背后經歷了從低發展水平到高發展水平的過程。按照協調發展度等級劃分標準,可以將兩系統關系分為4個階段:
(1)1996年,兩系統處于失調狀態。此時,經濟系統和土地利用系統均處于較低發展水平,且土地利用投入與經濟結構不匹配,經濟發展對土地系統變化的驅動作用和土地投入對經濟發展的支撐作用均不明顯。(2)1997—2002年,兩系統處于初級協調發展狀態(拮抗階段)。此時,揚州市在外向型經濟發展戰略下,經濟增速加大,但重化工業仍占較大比重,經濟發展是以大量消耗土地等自然資源為代價的;伴隨著經濟的快速發展,大量農用地轉為建設用地,土地利用結構變動劇烈,粗放利用問題突出,土地生態環境壓力顯著上升。(3)2003—2007年,兩系統處于中級協調階段(磨合階段)。2003年《揚州生態市建設規劃》獲得批準后,揚州市大力調整產業結構和產業布局,對污染嚴重、治理無望的生產項目實行關停、淘汰,同時凈化水體、增加綠地。經濟系統在保持經濟總量持續增長的同時,也實現了結構的逐漸優化和效益的快速提升。土地利用系統也實現了結構的日益優化和要素替代水平的提升,土地生態環境問題有所改善,兩系統協調發展度顯著提升。(4)2008—2010年,兩系統處于高度協調發展階段。一方面,揚州市大力推進產業轉型升級,積極發展旅游業,進一步加大環境治理力度,經濟發展逐漸從資源依賴走向科技創新驅動;另一方面,揚州市依據國家和江蘇省的相關政策,對規劃審批、建設用地供應及開發區用地進行了嚴格管理,開展違法用地整治、土地集約利用水平考核等多項工作,建設用地外延擴展的態勢得到控制,土地利用結構變動減緩,土地要素替代水平日益提高,土地生態環境持續優化。兩系統發展度的快速提升使協調發展度實現了從磨合階段到高級協調發展狀態的轉變。

表2 揚州市土地利用系統與經濟系統發展度指標值及權重Tab.2 Index value and weight of development degree of land use and economic systems in Yangzhou City from 1996 to 2010

圖1 1996—2010年揚州市土地利用系統和經濟系統發展度比較Fig.1 Comparison of the development degrees of land use system and the economic system in Yangzhou City from 1996 to 2010

表3 土地利用系統與經濟系統的協調發展度及協調發展等級Tab.3 Coordinated development degree and its levels of land use and economic systems

圖2 1996—2010年揚州市土地利用系統與經濟系統的協調度和協調發展度Fig.2 Integrated degree and its development degree of land use and economic systems in Yangzhou City from 1996 to 2010
運用協調度理論對揚州市土地利用系統與經濟系統的協調發展度進行測算表明,1996—2010年間兩系統協調發展度從最初的失調狀態進入拮抗、磨合階段,并最終實現了高級協調發展,但2008—2010年期間兩系統發展度出現背離趨勢。為縮小兩系統發展度的差距,保持兩系統高級協調發展狀態,可以從以下兩方面提出相關對策:(1)進一步優化產業結構,降低資源消耗。①針對占地大、污染高的石油化工、船舶及機械裝備等產業,要通過產業集聚、規模發展提升其經營效益;②大力發展新能源、新材料等土地資源消耗少、污染低的高新技術產業;③加強高污染企業的環境監管,降低其對土地生態環境的影響;④結合城市改造和環境整治,充分利用揚州市獨特的人文歷史資源,通過旅游業與其他產業的融合,實現現代服務業的發展。(2)強化土地利用結構及集約管控,優化土地生態環境,發揮土地的宏觀調控作用。①積極推進城鄉建設用地增減掛鉤,通過建設用地內涵挖潛滿足經濟發展的土地需求;②嚴格控制新增建設用地,重點支持高新技術產業和生態產業用地,嚴格執行“用地門檻”政策,淘汰集約度低的項目;③加強自然保護區和生態功能保護區建設,適當保持林地、水域在土地總面積中占比,謹慎開發未利用地,提高土地利用系統的生態承載能力。
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