城市土地可持續集約利用的時空特征及影響因素研究
——對傳統土地集約利用的修正

馬賢磊 ，周 琳，趙愛棟

（南京農業大學中國土地問題研究中心，江蘇 南京 210095）

城市土地可持續集約利用的時空特征及影響因素研究
——對傳統土地集約利用的修正

馬賢磊 ，周 琳，趙愛棟

（南京農業大學中國土地問題研究中心，江蘇 南京 210095）

研究目的：從資源配置的帕累托效率出發，綜合考慮土地利用的經濟、社會、環境效益，研究不同主體功能區地級及以上城市土地可持續集約利用水平的時空特征和影響因素。研究方法：DPCSIR模型、熵權法、可行廣義最小二乘法。研究結果：（1）2003—2011年中國城市土地可持續集約利用水平遠低于僅考慮經濟效益的傳統土地集約利用水平；（2）城市土地可持續集約利用水平在不同主體功能區間存在明顯差異，表現為其他區最高，優化開發區次之，重點開發區最低；（3）城市土地可持續集約利用對前期依賴性較強，地均固定資產投資、地均環境治理投資額、人均綠地面積等對城市土地可持續集約利用具有明顯激勵作用，而地均能源消耗有顯著的滯后效應，且綜合凈效應為負。研究結論：在新型城市化建設過程中，應結合不同地區功能定位實施土地可持續集約利用動態監測，以此為依據在主體功能區落實差別化的土地管理政策。

土地利用；城市土地；集約利用；可持續利用；時空特征；影響因素

1 引言

現階段中國城市土地利用的經濟效益總體上不斷提高[1]，但是很多地區單純追求土地利用的經濟效益，不利于引導城市用地非經濟功能的發揮和可持續生態宜居城市的建設。因此，新型城鎮化背景下城市土地集約利用不僅要注重經濟效益，還要兼顧環境效益和社會效益[2]，實現土地利用綜合效益的最大化。目前關于城市土地集約利用的研究主要集中在土地集約利用水平評價[1]、影響因素分析[3]、效率測算[4]和潛力評價[5]等方面研究發現中國地區間土地集約利用存在明顯的時空差異[6]，土地利用強度與結構、經濟發展水平、土地市場發育程度等是影響土地集約利用的重要因素[3，7]。上述研究偏重土地集約利用的經濟效益評價，少數研究雖已關注土地可持續集約利用[8]，但是對土地可持續集約利用內涵、測算方法和影響因素未展開深入研究，且以局部地區為研究視域，不能提供全國層面土地可持續集約利用的總體特征及區域分異狀況。

鑒于此，本文從主體功能分區視角，借助帕累托效率理論剖析城市土地可持續集約利用的內涵，并基于DPCSIR模型構建城市土地可持續集約利用的評價體系，研究不同主體功能區城市土地可持續集約利用的時空差異及影響因素，為土地利用空間管制提供依據。

2 城市土地可持續集約利用理論分析：內涵界定、評價方法和模型識別

2.1 內涵界定

區別于傳統土地集約利用，城市土地可持續集約利用強調通過控制土地利用強度，優化土地利用空間結構，提高環境保護性投資以及企業的環境準入門檻等措施實現包括經濟效益、社會效益、生態環境效益在內的綜合效益最大化。

借助帕累托最優理論，圖1闡釋了城市土地可持續集約利用與傳統集約利用間的差異。橫軸表示土地集約利用度，縱軸表示經濟維度的土地利用邊際凈收益或社會、環境維度的土地利用邊際外部成本。MNPB1為土地利用的邊際凈收益曲線，MEC1為土地利用的邊際外部成本曲線。當僅考慮經濟效益時，QE即為傳統的最優土地集約利用度，這時邊際凈收益為零，土地利用實現最大經濟效益，即三角形OREQE面積，但是此時造成的社會和環境外部損失為三角形ODQE面積。通過不斷改進土地利用的社會和環境效益，當MNPB1與MEC1相交于A點，土地集約利用的綜合效益達到最大，QS即為最優的城市土地可持續集約利用度。如圖所示，僅考慮經濟效益的最優傳統土地集約利用度（QE）遠遠大于最優可持續土地集約利用度（QS）。

最優可持續土地集約利用度可以隨著人類的干預而動態變化。一方面，通過不斷減少土地利用的社會和環境外部成本，能夠使MEC1曲線下移至MEC2；另一方面，通過提高土地集約利用的經濟凈收益，可以使MNPB1曲線上移至MNPB2。在MEC2和MNPB2共同作用下，最優可持續土地集約利用度可以由QS進一步提高到QZ。

圖1 帕累托效率理論下的土地集約利用圖解Fig.1 Illustration of land intensive use based on Pareto efficiency theory

圖2 城市土地可持續集約利用的實現機制（DPCSIR模型）Fig.2 Mechanism of sustainable urban land intensive use (DPCSIR MODEL)

2.2 評價方法

2.2.1 DPCSIR模型下的評價指標體系 借助DPCSIR模型可以清晰地展現土地可持續集約利用的實現過程。DPCSIR模型由DPSIR模型發展起來[9]，包括驅動力（D）—壓力（P）—承載力（C）—狀態（S）—影響（I）—響應（R）5大要素。這5大要素組成因子鏈可以解釋土地利用、經濟、社會與生態環境間的相互反饋關系。

如圖2所示，社會經濟高速發展（D）等驅動城市建設用地不斷增長，城市土地面臨集約利用的壓力（P），這種壓力與土地承載力（C）之間的均衡關系使得城市土地處于特定的狀態（S）。特定的土地集約利用水平對城市經濟、社會與生態環境產生相應的影響（I），當壓力超出了土地系統承載力時，就會造成城市土地利用的外部成本增大。為了避免或降低這種負面影響，土地使用者會根據土地利用狀態（S）和影響（I）做出響應措施（R），包括調整驅動力（D）、降低土地集約利用壓力（P）或者提高土地承載力（C），最終實現可持續土地集約利用的目標。

綜合考慮已有文獻[3，9]及DPCSIR模型邏輯性和數據可獲性，構建表1的評價指標體系。

2.2.2 評價方法 借鑒已有研究[9-10]，本文使用熵權法確定各指標權重。熵權法是根據各指標數據的差異程度來確定權重的一種客觀賦權法[9]，較好地克服了主觀因素的影響。目前熵權法在土地利用評價中得到較廣泛應用[11-13]，因此本文不再贅述具體步驟。本文分區計算了三個主體功能區的評價指標權重。

表1 DPCSIR模型下的城市土地可持續集約利用評價指標體系Tab.1 Indicator system of evaluating sustainable urban land intensive use based on DPCSIR model

2.3 影響因素分析模型識別

2.3.1 經濟計量模型構建 本文構建如下計量模型：

式1中，Y為城市土地可持續集約利用水平，X為影響變量，dj為區域虛擬變量，α、β為待估參數，ε為誤差項。

2.3.2 影響因素識別 結合表1，并考慮指標間邏輯合理性以及已有研究的啟示[4-5]，本文選取表2所列影響變量。其中地均固定資產投資和產業結構表征土地利用的經濟效益，地均從業人員數和地均科技教育投入衡量土地利用的社會效益，土地利用的環境效益采用人均綠地面積、地均能源消耗和地均環境治理投資額代理。

3 城市土地可持續集約利用水平實證研究——來自全國164個城市的經驗

3.1 數據說明

本文研究樣本為2003—2011年164個地級及以上城市，其中優化開發區40個，重點開發區95個，其他地區29個。其中優化開發區和重點開發區城市直接來自《國務院關于印發全國主體功能區規劃的通知》文件中列出的城市，未包括在優化開發區和重點開發區范圍內城市全部列為其他區①限于文章篇幅，文中未詳細列明優化開發區、重點開發區和其他區包括的具體城市，欲了解劃分詳情請聯系筆者。。本文所用數據來自于《中國城市統計年鑒2004—2012》。其中，經濟數據進行了不變價處理，部分城市年度缺失數據采用平均變動率進行修正。另外，本文的數據口徑為市轄區，即城區和郊區，不包括市轄縣。部分環境指標原始數據口徑為全市，本文采用GDP在市轄區與市區的分布比重將上述環境數據修正為市轄區口徑。

表2 變量定義及預期影響方向Tab.2 Variable def i nitions and expected impact direction

3.2 研究結果

3.2.1 土地集約利用水平的時空差異分析 為了驗證土地可持續集約利用水平與傳統集約利用水平間的差異，本文借鑒國土資源部等部委2009年聯合下發的《單位GDP和固定資產投資規模增長的新增建設用地消耗考核辦法》建議的“地耗”指標體系，應用多因素綜合評價模型評估了樣本城市的傳統土地集約利用水平。從圖3和圖4可以看出，可持續土地集約利用水平明顯低于傳統土地集約利用水平，全國平均水平僅為21.67，表明考慮土地利用對社會服務質量和生態服務價值的負面影響時，土地的集約利用水平明顯下降。

從時間上看，社會、環境因素能夠較好地緩沖經濟變量短期內劇烈波動對土地集約利用水平的沖擊，表現在可持續土地集約利用水平較傳統土地集約利用水平隨時間波動更為平緩。從空間上看，傳統土地集約利用水平區域差異與區域間的經濟產出水平一致，但是可持續土地集約利用水平的區域差異表現為其他區最高，優化開發區其次，重點開發區最低。這可能是由于重點開發區在土地利用的經濟效益、公共服務和資源環境功能供給方面均未達到優化開發區水平；其他區城市的部分指標與優化開發區和重點開發區間的差距并不十分顯著（如2011年優化開發區、重點開發區和其他區地均從業人員數分別為0.25×104人/km2、0.23×104人/km2和0.21×104人/km2），但是資源環境稟賦方面明顯優于優化開發區和重點開發區。

3.2.2 土地可持續集約利用水平的影響因素分析 參考已有文獻[14-16]和模型檢驗結果，本文采用可行廣義最小二乘法和固定效應模型進行模型估計。

圖3 主體功能區傳統土地集約利用水平Fig.3 The level of traditional land intensive use in different main functional zone

圖4 主體功能區可持續土地集約利用水平Fig.4 The level of sustainable land intensive use in different main functional zone

表3匯總了估計結果。模型1中地均能源消耗和產業結構系數與預期方向相反。考慮可持續土地集約利用水平可能因“慣性”導致對前期水平存在依賴性，模型2引入了滯后一期的被解釋變量[17]，模型3引入了被解釋變量和地均能源消耗的滯后一期項，結果發現兩個模型解釋能力有很大提高，加入滯后項后回歸設定更加正確[18]。模型3中聯合統計檢驗顯示地均能源消耗變量當期與滯后項是聯合顯著的，這表明分析可持續土地集約利用確實需要考慮前期的能源消耗水平。產業結構系數估計結果與理論預期相反，可能與中國現階段正處于工業化快速發展時期，經濟增長高度依賴工業驅動的國情密切相關，其余控制變量的影響方向與預期一致。本文以模型3的估計結果解釋影響效應的大小。從估計結果來看：地均固定資產投資和第二產業占二三產業的比重每增加1%，會分別導致可持續土地集約利用水平上升0.04%和0.21%，地均從業人員每增加1%，可持續土地集約利用水平上升0.14%，人均綠地面積和地均環境治理投資額每增加1%，可持續土地集約利用水平分別上升0.06%和0.03%。地均能源消耗對可持續土地集約利用水平影響具有時滯效應，且凈效應為負值。

表3 可持續土地集約利用影響因素估計結果Tab.3 Estimation results of impacting factors of sustainable land intensive use

4 結論與政策建議

本文分析了2003—2011年不同主體功能區城市可持續土地集約利用水平時空特征和影響因素，研究發現：（1）考慮社會、環境因素后，城市土地可持續集約利用水平遠低于僅考慮經濟效益的傳統土地集約利用水平；（2）城市土地可持續集約利用水平區域差異表現為其他區最高，優化開發區次之，重點開發區最低；（3）地均固定資產投資、地均環境治理投資額、地均從業人員、產業結構、人均綠地面積對可持續土地集約利用均具有顯著影響，而前期土地集約利用水平和地均能源消耗則對城市土地可持續集約利用具有明顯時滯效應。因此，在新型城市化建設過程中，需要動態監測綜合經濟、環境、社會效益的城市土地可持續集約利用水平：（1）建議將對可持續土地集約利用水平影響較大的社會、環境因素融入到土地利用監管和政府官員考核標準，強化新增建設用地的多維供應門檻約束。（2）結合各地區的稟賦條件真正落實差別化的城市土地管理制度。優化開發區需要走宜居生態城市建設道路，合理規劃城市用地空間結構，提高城市綠化覆蓋率等生態用地比重；重點開發區和其他區在經濟發展過程中，要兼顧建設用地總量控制和結構優化，使建設用地空間在規劃控制范圍之內科學、合理拓展，避免經濟發展擠占社會公共服務用地和生態用地空間，特別是其他區城市應該繼續維持土地利用的生態環境價值，努力促進城市可持續土地集約利用。

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（本文責編：仲濟香）

Sustainable Urban Land Intensive Use Evaluation and Its Impacting Factors: A Modification of Traditional Land Intensive Use

MA Xian-lei, ZHOU Lin, ZHAO Ai-dong
（China Center for Land Policy Research, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China）

From the perspective of Pareto efficiency of resource allocation, this paper first presents the connotation of sustainable urban land intensive use that integrates economic, social and environmental benefits, and then it analyzes the spatial-temporal pattern and impacting factors of sustainable urban land intensive use among different main functionaloriented zones. The DPCSIR model, entropy weight and econometric model（FGLS） are used in this study. The results show that 1） the level of sustainable urban land intensive use is far lower than traditional land intensive use that only considers economic benefit between 2003 and 2011; 2） there are significant differences in the level of sustainable urban landintensive use between different main functional-oriented zones. The other development zone observes the highest level of sustainable urban land intensive use, followed by the optimizing development zone and the key development zone; 3） the current level of sustainable urban land intensive use is highly dependent on its previous level. Investment in fixed assets per km2, environmental governance investment per km2, and green land area per capita have a significant and positive effect on sustainable land intensive use, while energy consumption per km2has a significant lagged effect, and the net effect is negative. It is suggested that the dynamic monitor on sustainable urban land intensive use, and implementation of differentiated land management policy among the main functional-oriented zones are crucial in the process of new-type urbanization.

land use; urban land; intensive use; sustainable use; spatial-temporal pattern; impacting factors

F301.24

A

1001-8158（2014）12-0032-07

2014-04-21

2014-11-11

教育部哲學社會科學研究重大課題攻關項目“我國土地出讓制度改革及收益共享機制研究”（13JZD014）；中國土地規劃勘測院“城鎮土地利用變化的生態環境影響分析”項目（20130517）；國家大學生創新性實驗計劃項目“基于‘地耗’指標的城鎮土地利用強度的區域差別化分析”（201310307054）。

馬賢磊（1981-），男，江蘇宿遷人，副教授，碩士生導師。主要研究方向為土地利用與管理。E-mail: maxianlei@njau.edu.cn

趙愛棟（1989-），男，山西汾陽人，博士研究生。主要研究方向為土地經濟。E-mail: 2012109004@njau.edu.cn