城市土地利用效率與城市化耦合協調性研究
——以我國285個地級及以上城市為例

趙丹丹，胡業翠

（中國地質大學 土地科學技術學院，北京100083）

城市土地利用效率與城市化耦合協調性研究
——以我國285個地級及以上城市為例

趙丹丹，胡業翠

（中國地質大學 土地科學技術學院，北京100083）

準確把握城市土地利用效率與城市化協調發展關系對促進城市土地合理利用及城市可持續發展具有重要意義。文章采用DEA模型和因子分析法對285個地級及以上城市土地利用效率與城市化水平進行了測度，采用耦合協調度模型對二者耦合協調關系展開了分析。結果表明：（1）研究區耦合水平處于低水平耦合和拮抗階段，協調水平以輕度失調為主；（2）東、中、西部城市耦合協調作用表現為東部地區＞中部地區＞西部地區；（3）省會城市在省域耦合協調水平提升方面具有中心輻射作用，并表現出隨距離衰減的特征。東部省會影響居首，西部省會影響居尾。其內部各省會輻射作用存在空間差異性；（4）城市耦合協調水平具有一定的規模遞增效應，同時城市規模等級越高，耦合協調程度波動性越小；（5）協調水平相對發展系數與城市規模呈負相關。不同地區不同城市規模土地利用效率與城市化脫節原因不同，政府應采取因地制宜的對策來促進二者協調發展。

土地利用效率；城市化；耦合度；協調度；相對發展度

土地資源作為城市化運行的空間載體，其利用效率的高低關系著城市發展水平和潛力的挖掘提升。城市化水平作為反映城市綜合實力的重要指標，其與土地利用效率關系的協調與否成為城市能否可持續發展的關鍵因素。因此，在目前鼓勵控制增量用地、盤活存量用地，提高土地利用效率的政策下，研究城市土地利用效率與城市化耦合協調關系對政府制定城市可持續發展戰略具有重要意義。

國外學者分別在對城市土地利用狀況進行全方位剖析基礎之上，對城市土地利用效率政策和程度等進行了大量研究[1]。國內學者研究目前主要集中在城市土地利用綜合效率評價、土地利用變化的生態環境效益與社會經濟效益以及城市土地利用效率與城市化的耦合機制[2]；也有部分學者以特定地區為研究對象，對京津冀地區[3]、環渤海地區[4]、河北省[5]、陜甘寧[6]以及山西省[7]和山東 省[8]等的 城市土 地利用效率和城市化的耦合關系展開分析。雖然目前針對城市土地利用效率與城市化耦合協調程度開展的研究頗多，但多集中在對某一特定城市、特定省份或特定地區的城市土地利用效率與城市化進程的耦合協調度分析，鮮有學者利用連續面板數據對我國所有地級及以上城市開展相關研究。因此，本文選取2007—2013年為研究時段，以我國285個地級及以上城市為研究區域，從多個層面對城市土地利用效率與城市化水平耦合協調程度展開分析，既可以從整體上把握我國城市土地利用效率與城市化的發展趨勢，又可以通過不同層面的對比分析細化研究結果：首先，研究以285個地級及以上城市為研究單元，整體上把握我國城市土地利用效率與城市化進程的耦合協調水平發展規律；其次，研究按照全國三大分區將研究區劃分為東部、中部和西部地區，從該層面展開分析，可以了解東中西部城市土地利用效率與城市化耦合協調水平發展現狀的區域差異；除此之外，本研究還以各省為研究單元，探討省會城市與省域內其他城市之間耦合協調水平的發展規律；同時根據城市規模對城市土地利用效率與城市化協調水平的相對發展狀況進行分析。基于以上分析，以期能夠為政府制定科學的土地政策、加快城市土地利用方式轉變、促進城市化可持續發展提供一定參考。

1 試驗材料與方法

1.1 數據來源

以我國285個地級及以上城市市轄區為研究區域，選取2007—2013年為研究時段，對其城市土地利用效率與城市化耦合協調發展進行研究，指標數據均來源于《中國城市統計年鑒》以及國家統計局、新華網等官方網站。

1.2 研究方法

1.2.1 指標體系構建 結合已有研究成果，文章從投入和產出2個維度構建城市土地利用效率評價指標體系[9-14]，其中投入要素包括地均固定資產投資、地均二三產業從業人員數量，產出要素包括地均GDP、地均社會消費品零售總額、地均財政收入、人口密度等內涵；從人口城市化、經濟城市化、空間城市化和社會城市化4個維度來構建城市化水平綜合評價指標體系[15-18]，其中人口城市化包括第三產業從業人員比重、市區人口比重，經濟城市化包括人均GDP、三產業產值比重、工業總產值，空間城市化包括建設用地面積比重、建成區面積比重，而社會城市化包括每百人公共圖書館藏書和每萬人擁有公共汽車等內涵。

1.2.2 城市化與城市土地利用效率綜合評價模型

（1）因子分析法。文章采用因子分析法綜合評價城市化水平[19]。為了消除變量量綱不同的影響，首先通過標準差方法對樣本數據進行標準化，計算公式為：

式中：xij為標準化數值；aij為i城市j指標的取值；xj是j指標平均值；sj為j指標標準差。

運用SPSS統計軟件計算特征根和方差貢獻率、因子荷載矩陣和因子回歸系數，根據因子回歸系數計算各因子得分，計算公式為：

式中：Ck1，Ck2，…，CkP為第k個因子在原始變量的載荷值；X1，X2，…，XP為標準化后的指標值。

依據各因子得分與方差貢獻率，計算城市化水平綜合分值，公式為：

式中：F為城市化水平綜合得分；Fm為第m個因子得分；Wm為因子權重。

（2）數據包絡分析法。文章采用數據包絡分析法對城市土地利用效率進行測度分析。模型中假設有n個決策單元，每個城市代表一個決策單元，j=1，2，…，n；xj，yj，θ分別表示第j個城市收入、產出變量以及相對效率值，根據CCR模型，該線性規劃為[9]：

式中：Minθ為目標函數；s.t.代表限制性條件；wj為各城市在某一指標的權重變量；x0和y0分別代表決策單元的原始投入和產出值。CCR模型是在假設決策單元為固定規模收益（CRS）的前提下得到的，利用CCR模型計算得到的θ為決策單元的綜合效率。在公式（4）中加入約束條件 ，則變成BCC模型：

式中：θ為決策單元技術效率值。

1.2.3 耦合度模型 耦合是指兩個（或兩個以上）系統或運動形式通過相互作用而彼此影響的現象。城市土地利用效率與城市化水平屬于典型的耦合協調關系。一般而言，耦合過程可以劃分為低水平耦合階段、拮抗階段、磨合階段和高水平耦合階段[20]。計算公式如下：

式中：C為城市土地利用效率與城市化耦合程度；U1和U2分別代表城市土地利用效率和城市化水平。C值位于0，1。若C=1，表明城市土地利用效率與城市化水平朝有序方向發展；若C=0，表明城市土地利用效率與城市化水平處于無序發展狀態。借鑒以往研究成果，本文對耦合程度進行如下階段劃分：0.0＜C≤0.3為低水平耦合階段；0.3＜C≤0.5為拮抗階段；0.5＜C≤0.8為磨合階段；0.8＜C≤1.0為高水平耦合階段。

1.2.4 協調度模型 耦合度可以有效評價城市土地利用效率與城市化的交互耦合強度，但其在多個地域空間對比研究中難以準確評價其協調發展水平，故本文采用城市土地利用效率與城市化協調度模型，計算公式如下：

式中：D為城市土地利用效率與城市化協調水平；T代表二者的綜合協調指數，T=αU1+βU2，且α+β=1。基于城市土地利用效率與城市化同等重要的思想，最終取值α=β=0.5。根據協調水平大小并借鑒相關文獻[20]，進行如下等級劃分，見表1。

表1 城市土地利用效率與城市化耦合協調發展階段類型

1.2.5 相對發展度模型 協調度模型可以準確評價城市土地利用效率與城市化協調發展水平，但難以評價二者相對發展狀況，故采用相對發展度系數E[4]：

結合已有分類成果，對相對發展度系數E進行如下劃分：E≤0.8為城市土地利用效率滯后于城市化，城市土地趨于粗放利用；0.8＜E＜1.2為城市土地利用效率與城市化處于同步優化類型，彼此推動；E≥1.2為城市土地利用效率超前于城市化，城市土地趨于過度利用。

2 結果與分析

2.1 總體特征

研究期土地利用效率與城市化耦合水平處于低水平耦合和拮抗階段，耦合作用較弱。研究期城市耦合強度見表2。

表2 城市土地利用效率與城市化耦合程度分類

整體來看，研究期各城市土地利用效率與城市化耦合強度值均在0.5以下，尚未進入磨合階段以及高水平耦合階段。具體來講，處于低水平耦合階段的城市數量逐漸增加，所占比重由7%增加至26%；拮抗階段城市數量逐漸減少，所占比重由93%下降至74%。由此表明，我國城市土地利用效率與城市化水平之間的耦合作用強度整體上處于下降趨勢，二者之間的相互制約和帶動作用尚未得到充分體現。針對研究期城市化水平與城市土地利用效率耦合作用減弱的現象，可能存在的原因如下：（1）源于當前我國城市化的發展模式。目前大多數城市的城市化水平提升還是主要依賴于增量建設用地的貢獻率，通過建設用地擴張來實現城市化水平的提升，而忽略了對存量建設用地的深度開發利用，因而未能有效地通過提升土地利用效率來促進城市化水平的提升，最終阻礙了城市化發展與城市土地利用效率提升之間的相互帶動作用的發揮；（2）在城市發展的不同階段，影響因素不同。研究期城市化水平與城市土地利用效率受自身影響強于外界因素對其產生的影響，因而導致了城市化水平與城市土地利用效率之間相互聯系程度降低現象的發生。

從城市土地利用效率和城市化協調水平來看，研究期大多數城市屬于輕度失調和瀕臨失調類型，不存在良好協調和優質協調類型。2007—2013年研究區土地利用效率與城市化協調水平均值保持在0.35左右，整體偏低。由圖1可知，輕度失調和中度失調類型所占比重最大，其次為瀕臨失調和勉強協調類型，初級協調及以上類型所占比重基本不明顯，表明城市土地利用效率和城市化尚未進入有效的協調發展區間，提升空間廣。

2.2 沿三大地帶的城市土地利用效率與城市化耦合協調度分析

2.2.1 城市土地利用效率與城市化耦合度分析 為了分析方便，本文根據研究區城市土地利用效率與城市化耦合水平的實際值，將其劃分為3種類型：低級耦合（0～0.25）、中級耦合（0.25～0.45）和高級耦合（0.45～0.5）。

圖1 城市土地利用效率與城市化協調水平

整體來看，研究期東、中、西部城市土地利用效率與城市化發展的耦合作用明顯表現為東部地區＞中部地區＞西部地區，但均有不同程度的降低，表明二者之間的相互影響程度有待提升。東部地區城市人力、資本和技術要素密集分布，土地資源相對稀缺，城市緊湊度高，耦合作用主要體現為城市化對土地利用效率的高要求以及城市土地利用效率對城市化的制約作用；中、西部地區尤其是西部地區城市人力、資本和技術要素相對匱乏，產業集聚度較低，城市化發展機制不完善，耦合作用主要體現為城市化發展對土地利用效率提升的制約作用。由表3可知，研究期內東、中、西部地區城市土地利用效率與城市化水平發展尚未進入良性互促階段。

表3 東、中、西部地區高級耦合類型城市數量及其比重

2.2.2 城市土地利用效率與城市化協調度分析 本文主要從城市土地利用效率與城市化協調水平均值、不同協調類型城市數量及其比重和城市協調類型的發展趨勢3方面來分析其分布規律。

由圖2可知，研究期城市土地利用效率與城市化協調水平呈現自東向西逐漸遞減的空間分布規律，這與我國三大經濟地帶的空間分布格局互相吻合，由此表明經濟發展水平是城市土地利用效率與城市化耦合協調水平的重要影響因素。經濟發展水平的提升將直接帶動城市化的發展，與此同時經濟水平提升意味著土地利用投入量的增加以及土地利用投入結構趨于優化，由此將帶動土地利用效率的提升。因此，我國東、中、西三大地帶自高向低的經濟發展分布格局與城市土地利用效率和城市化協調水平的分布格局一致。具體來看，2007—2013年東、中、西部地區城市土地利用效率與城市化協調水平均呈現波動發展態勢，呈現出增—減—增的變化特征，整體保持微幅增長。

圖2 東、中、西部地區土地利用效率與城市化協調水平變化

由圖3可知，東、中、西部地區協調類型城市數量及其比重呈現明顯的自東向西逐漸縮減的圈層式分布結構，這與我國目前三大經濟地帶格局相吻合。從不同協調類型城市所占比重發展趨勢來看，研究期內東部地區協調類型城市比重始終居首位，且增長幅度最為明顯，由53%增長至64%；中部地區下降幅度最大，協調類型城市比重由45%下降至27%；西部地區協調類型城市比重一直居尾，增長幅度不明顯，由5%增加至9%。研究期內東中西部地區協調類型城市比重差異逐漸擴大，表明今后我國應進一步強化東中西部地區產業合作與轉移機制建設，實現要素資源在空間上的合理流動。

由表4可知，東中西部城市土地利用效率與城市化發展的協調水平主要包括勉強協調、初級協調以及中級協調類型。具體來講，研究期東部地區涵蓋勉強協調、初級協調以及中級協調類型，但以勉強協調類型為主；中西部地區僅存在勉強協調類型，尤其是西部地區勉強協調類型城市數量少之又少。

圖3 東、中、西部地區協調類型城市數量分布

表4 東、中、西部地區城市協調類型發展變化

綜合以上分析，東部城市土地利用效率與城市化的協調發展水平居首，中部地區次之，而西部地區居尾，呈現出與三大經濟地帶相吻合的分布特征。

2.3 沿城市規模等級的城市土地利用效率與城市化耦合協調度分析

從城市規模等級差異看，研究期內城市土地利用效率與城市化發展的耦合協調水平具有規模遞增效應，同時城市規模等級越高，耦合協調水平波動性越小。

由圖4可知，小城市、中等城市和大城市協調水平差異不甚顯著，同時特大城市和超大城市協調水平差異也不甚明顯，上升空間較小；但小城市、中等城市、大城市與特大城市、超大城市之間協調水平存在明顯的梯級差異。由此表明，小城市、中等城市以及大城市，尤其是小城市和中等城市可以適度放寬人口流動政策，適度擴大人口規模，提升城市化水平與土地利用效率；而特大城市與超大城市協調水平隨城市規模的擴大并沒有顯著提升，表明該類城市應適度控制城市規模，重點優化城市內部結構，促進城市化與土地利用效率的協調發展。

2.4 省會城市與省域內城市土地利用效率與城市化耦合協調度分析

城市化與土地利用效率協調水平的高值中心多出現在各省省會城市，而與之水平相當的城市多環繞在省會城市周圍或者多為省域次級增長極，并且距離省會城市或省域次級增長城市越遠，耦合協調水平分級越明顯。以上表明，省會城市和省域次級增長極具有輻射帶動作用，并表現出隨距離增加而衰減的趨勢，同時該輻射帶動作用與經濟發展正向相關。

圖4 不同城市規模土地利用效率與城市化協調水平變化

由圖5可知，東中西部省會城市協調水平逐漸遞減，其輻射影響表現為東部省會＞中部省會＞西部省會。由表5—7可知，一方面各地區內部省會輻射作用存在一定空間差異：東部地區石家莊市、南京市和廣州市等對周邊城市影響較大；中部地區呼和浩特市、長沙市和武漢市等輻射作用較為突出；西部地區西安市和成都市等帶動作用明顯；另一方面各省域內僅有極少數城市的耦合協調水平與省會城市或次級增長城市相當，表明其中心輻射帶動作用并未得到充分發揮，現階段該類城市對周邊城市的極化作用強于涓滴作用。因此，中心城市與次級增長城市在發展自身的同時，應從人口、產業和技術等方面加強對周邊城市的輻射帶動，刺激其經濟發展需求以及土地的深度開發利用，從而促進城市化進程與城市土地利用效率的協調發展。

2.5 城市土地利用效率與城市化相對發展度分析

總體來看，研究期超前型城市所占比重最大，同步型次之，滯后型比重居尾。

圖5 東中西部各省會城市耦合協調水平變化

表5 東部地區省會城市與省域內城市耦合協調水平對比分析

表6 中部地區省會城市與省域內城市耦合協調水平對比分析

表7 西部地區省會城市與省域內城市耦合協調水平對比分析

表8 不同城市規模協調水平相對發展系數

由表8可知，相對發展系數與城市規模呈現負相關，這與不同城市規模協調發展水平的制約因素不同有關。對于小城市、中等城市以及大城市來說，城市化發展機制不完善，城市化水平對土地利用效率方向的制約作用更為明顯；而對于特大城市和超大城市來說，城市化發展迅速，土地利用效率對城市化方向的制約作用尤為明顯。

3 結論與建議

3.1 結論

（1）城市土地利用效率與城市化發展的耦合協調水平總體偏低。研究期內城市耦合水平處于低水平耦合階段和拮抗階段，協調水平以輕度失調為主。

（2）研究期內東中西部地區城市土地利用效率與城市化發展的耦合協調作用明顯表現為東部地區＞中部地區＞西部地區。

（3）省會城市具有中心城市的輻射帶動作用，并表現出隨距離衰減的特征。東中西部地區省會影響表現為東部省會＞中部省會＞西部省會，各地區內部省會輻射作用存在一定空間差異。東部地區石家莊市、南京市和廣州市等對周邊城市影響較大；中部地區呼和浩特市、長沙市和武漢市等輻射作用較為突出；西部地區西安市和成都市等帶動作用明顯。

（4）城市土地利用效率與城市化發展的耦合協調水平具有一定的規模遞增效應，同時城市規模等級越高，耦合協調水平波動性越小。

（5）相對發展系數與城市規模呈現負相關。小城市、中等城市和大城市的城市化制約作用更為明顯，特大城市和超大城市的土地利用效率制約作用更為明顯。

3.2 建議

（1）小城市、中等城市等的城市化制約作用相對更為明顯，并且該類城市主要分布于中西部地區，建議明確土地在城市化發展中的定位，確定城市發展支撐點，強化土地利用與城市化發展之間的相互聯系；同時重點發揮產業結構競爭效應，提升專業化生產能力，提高城市對勞動、資本等要素的吸引力，通過提升城市化水平來促進土地資源的深度開發利用；特大城市和超大城市的土地利用效率制約作用相對更為明顯，且該類城市主要分布于東部地區，建議一方面加強對各類閑置土地的開發利用，堅持存量建設用地的內涵挖潛方針，另一方面推動土地供應方式的合理化，加強土地市場機制建設，通過提升土地利用效率推動城市化可持續發展。

（2）鑒于城市土地利用效率與城市化發展的耦合協調水平具有一定的規模遞增效應，小城市、中等城市以及大城市，尤其是小城市和中等城市可以適度放寬人口流動政策，適度擴大人口規模，提升城市化水平與土地利用效率；而特大城市與超大城市協調水平隨城市規模的擴大并沒有顯著提升，表明該類城市應適度控制城市規模的擴展，重點優化城市內部結構，從而促進城市化與土地利用效率的協調發展。

（3）省域中心城市與次級增長城市在發展自身的同時，應從人口、產業和技術等方面加強對周邊城市的輻射帶動，刺激其經濟發展需求以及土地的深度開發利用，從而促進城市化進程與城市土地利用效率的協調發展。

本文在選取評價指標方面，因數據獲取的受限性，僅選取部分指標建立評價指標體系，對于其是否具有代表性，需要進一步探討；同時對城市土地利用效率與城市化的耦合協調關系還需要進行進一步探討。

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Analysis of Coordinative and Harmonious Degree Between Urban Land Use Efficiency and Urbanization—A Case Study on 285 Cities at Prefecture Level or Above

ZHAO Dandan，HU Yecui
（School of Land Science and Technology，China University of Geosciences，Beijing100083，China）

Urban land use efficiency and urbanization develop with each other.It is of great importance for the comprehensive understanding of the relationship between urban land use efficiency and urbanization to make reasonable policies for both urban land use and urbanization.Based on factor analysis method，data envelopment analysis method and the coupling coordination degree model，we analyzed coordinative and harmonious level between urban land use efficiency and urbanization to provide suggestions for the government to promote sustainable development.Through a series of analyses，some conclusions could be drawn as follows.Firstly，the coordinative level between urban land use efficiency and urbanization is at medium and high level and the harmonious degree is mainly in mild disorder.Secondly，spatial difference of harmonious level between urban land use efficiency and urbanization is obvious，presenting a decreasing trend from the east to the west.Thirdly，provincial capitals have the positive effects on promotion of the coordinative and harmonious degrees，which decrease with distance from central regions.Besides that，the coordinative and harmonious level between urban land use efficiency and urbanization increases with the city scales.And meanwhile，the scales of cities are higher，the volatilities are more unobvious.Last but not least，the relative development degree of harmonious level is opposite to the city scale.Given the conclusions mentioned above，the government should take specific measures to realize sustainable development between urban land use efficiency and urbanization in the future.

urban land use efficiency；urbanization；coordinative degree；harmonious degree；relative development degree

F293.2;F301

A

1005-3409（2017）01-0291-07

2015-12-30

2016-01-29

國家自然科學基金（41171440）；中央高校基本科研業務費專項資金 （2652015175）

趙丹丹（1991—），女，河北保定人，碩士研究生，研究方向為土地資源管理。E-mail：dandanzhaoabc＠sina.com

胡業翠（1978—），女，山東淄博人，副教授，博士，主要從事土地利用與可持續發展研究。E-mail：huyc＠163.com