山東省耕地利用集約度空間差異及影響因素分析

王富喜+孫仲超

摘要：根據耕地集約利用的本質內涵，遵循系統性、典型性、科學性、可行性等原則，從耕地投入強度、耕地產出效率、耕地利用強度以及耕地利用可持續性狀況等四個方面構建了山東省耕地利用集約度評價指標體系。采用均方差權值法對全省17地市耕地利用集約度進行評價，利用SPSS統計分析軟件對17地市進行系統聚類。通過主成分分析方法對影響耕地利用集約度的諸多因素進行分析，將提取出的三個主成分作為自變量、耕地利用集約度作為因變量進行回歸分析，定量剖析各因素對耕地利用集約度的作用方向及強度。研究結果表明：山東省耕地利用集約度存在較明顯的空間差異，魯南和魯北地區耕地利用集約度較高，魯中和半島地區相對較低。經濟發展因子與耕地利用集約度呈負相關，經濟越發達，耕地利用集約度越低；土地資源稟賦因子和農業政策因子對耕地利用集約度的影響不明顯，但仍存在一定的因果關系。

關鍵詞：耕地利用集約度；空間差異；影響因素；山東省

中圖分類號：F301.24文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）11-0168-05

Spatial Difference and Influencing Factors of Cultivated Land

Utilization Intensive Degree in Shandong Province

Wang Fuxi，Sun Zhongchao

（School of Resources and Environmental Engineering， Ludong University， Yantai 264025，China ）

AbstractAccording to the essential connotation of cultivated land intensive utilization， and following the principles of systematicness， typicality， scientificity and feasibility， the evaluation index system of cultivated land utilization intensive degree in Shandong Province was constructed from four aspects of input intensity， output efficiency， utilizing intensity and utilizing sustainability of cultivated land. The mean-squared deviation weight method was used to determine the cultivated land intensity index and SPSS statistical analysis software was used to conduct cluster analysis. Through the principal component analysis， the factors affecting the intensive degree of cultivated land utilization were analyzed. With the three principal components extracted as independent variables and the cultivated land intensive degree as dependent variable， the regression analysis were used to quantitatively analyze the action direction and intensity of the factors to cultivated land utilization intensity degree. The results showed that there were obvious spatial differences in cultivated land utilization intensity degree in Shandong Province. Those in the south and north areas were higher， and those in the central region and peninsula region were relatively lower. There was a negative correlation between the economic development factor and cultivated land utilization intensity degree. The more the economy developed， the lower the intensive utilization degree of cultivated land was. The effects of land resource endowment factor and agricultural policy factor on cultivated land utilization intensity degree were not obvious， but there were still certain causal relationships.

KeywordsCultivated land intensive utilization degree；Spatial difference；Influencing factors；Shandong Province

耕地是土地資源的重要組成部分，是人類賴以生存和發展的重要物質基礎，擔負著保障國家糧食安全、滿足工業化和城鎮化用地需求以及生態環境建設等功能[1]。耕地利用變化包括耕地用途轉換和耕地利用集約度變化兩種類型。長期以來，國內學術界關于耕地利用變化的研究更多地關注因用途轉變所引起的耕地面積的時空格局變化，特別是改革開放以后伴隨城鎮化、工業化快速推進帶來的耕地面積減少及其對糧食生產的影響[2-6]。比較而言，對耕地利用集約度變化的研究相對較少。

耕地利用集約度是反映耕地集約利用程度的一個指標，指的是生產過程中，單位時間單位土地面積非土地要素投放的數量，主要是資本和勞動的數量[7，8]。耕地集約利用是針對粗放式利用而言的。大衛·李嘉圖最早開展了農地集約利用的研究。他認為，農地集約利用是指在一定面積土地上，集中投入較多的生產資料和活勞動、使用先進的生產技術和管理方法，以求在較小面積土地上獲取高額收入的一種農業經營方式[9]。耕地集約利用的本質就是資本、勞動等生產要素對耕地的替代或耕地與資本、勞動等的結合程度。在其他條件不變的情況下，單位面積耕地投入的資本和勞動數量越多，耕地利用的集約度就越高。

山東是中國第二人口大省，也是我國重要的農業大省和糧食主產區。改革開放30多年來，隨著工業化和城鎮化進程的快速推進，山東省耕地面積不斷減少，人均耕地占有量逐年下降，人地矛盾日趨緊張。增加單位面積耕地上資本和勞動的投入數量、進一步提高耕地利用的集約度勢在必行。本文以山東省為例，試圖通過對山東耕地利用集約度空間差異及其影響因素的分析，揭示全省各地市耕地利用和農業發展存在的主要問題，明確未來發展方向，推動土地資源利用方式由外延式向節約集約模式轉變，為促進山東省各地市農業可持續發展提供科學指導。

1研究區概況

山東省位于中國東部沿海，黃河下游，地處東經114°47′～122°43′，北緯34°23′～38°24′。全省陸地總面積15.78×104 km2，包括半島和內陸兩部分。山東半島突出于渤海和黃海之間，與遼東半島遙相對峙，內陸部分自西北向南分別與河北、河南、安徽、江蘇接壤。2015年全省共轄17個地級市（含濟南、青島2個副省級市）、137個縣域單位。同年底全省總人口9 847萬，其中城鎮人口5 613.87萬，城鎮化率57.01%。山東是經濟大省，2015年全省實現地區生產總值63 002.33億元，占全國的9.19%，在全國31個省級行政區中僅次于廣東和江蘇，列第3位。人均地區生產總值64 168元，高出全國平均水平28.36%。山東也是農業大省和糧食主產區。2015年糧食產量4 712.7×104 t，其中小麥產量2 346.6×104 t，分別占全國的7.58%和18.03%。棉花產量53.7×104 t，花生319.4×104 t，蘋果958.4×104 t，海產品產量774.7×104 t，分別占全國總產量的9.58%、19.43%、22.5%和22.7%。

2研究內容與研究方法

2.1研究內容

以山東省17個地級市為研究對象，構建耕地利用集約度評價指標體系，對山東省耕地利用集約度進行綜合評價，揭示其空間格局特征；采用主成分分析、相關分析、回歸分析的方法，篩選影響山東省耕地利用集約度空間差異的因素，分析各影響因素的作用強度與機理。

2.2耕地利用集約度評價指標選擇

根據耕地集約利用的本質內涵，遵循系統性、典型性、科學性、可行性等原則，參考他人研究成果[10-14]，構建了涵蓋耕地投入強度、耕地產出效率、耕地利用強度以及耕地利用可持續性狀況四個方面共計11個指標在內的山東省耕地利用集約度評價指標體系（表1）。

2.3研究方法

對于多指標綜合評價，首要問題是確定各指標及其子系統的權重，然后通過綜合集成的方法計算目標層的綜合指數。本文采用均方差權值法對各指標及其子系統進行賦權，通過加權求和對耕地利用集約度進行綜合測算。具體步驟如下：

第一步，原始數據標準化。為了消除各變量由于量綱和量級不同造成的不可比性，需要對原始數據進行標準化處理。本文采用極大值標準化方法，公式為：

Yij=xij/Max xj。 （1）

式中，xij為樣本i、指標Gj的原始數值；Max xj為Gj的最大值；Yij為樣本i、指標Gj的標準化值，即屬性值。

第二步，計算Yj的標準差（均方差）σ（Gj）。

σ（Gj） =1n-1∑ni=1（Yij-yi）2。 （2）

第三步，計算Yj在各子系統中的權重系數wj。

wj=σ（Gj）∑mj=1σ（Gj）。 （3）

式中，m為各個子系統所包含的指標數。

第四步，計算各指標及各子系統的得分。

Fij=wj Yij ； Zk=∑mj=1Fij。 （4）

式中，Fij表示樣本i、指標j的得分；Zk表示子系統k的得分。

第五步，計算總系統得分。

Fi=∑4k=1Wk×Zk。 （5）

式中，Fi表示第i個樣本的總得分，Wk表示子系統k的權重（權重確定方法與前述各指標權重的確定方法相同）。

2.4數據來源

文章中所有指標所涉及的數據均來自于山東統計年鑒或根據山東統計年鑒提供的原始數據計算得到。其中，單位面積耕地農業勞動力根據2012年山東省的耕地面積和農業勞動力計算獲得，耕地變化率根據2015年和2000年的耕地面積計算得到。除此之外的其他指標均來自于2016年《山東統計年鑒》。

3山東省耕地利用集約度空間差異

利用極大值標準化方法對山東省17地市耕地利用集約度各指標原始數據進行處理，并采用均方差權值法對各變量和各子系統進行賦權，最后通過加權求和計算得到2015年山東省17地市耕地利用集約度綜合指數及各子系統指數（表2）。

由表2看出，2015年山東省耕地利用集約度空間差異比較明顯，集約度最高的棗莊市（0.6873）與最低的淄博市（0.4682）相差近50%，極差達0.2191。從各系統層來看，差距最為顯著的是耕地利用可持續狀況，最高的日照與最低的煙臺之間相差近3.6倍。

根據耕地利用集約度指數，利用SPSS統計分析軟件對17地市進行系統聚類，根據聚類結果，可以將全省17地市分為4種類型。第一類，耕地利用集約度水平高的城市，包括棗莊和日照；第二類，耕地利用集約度水平較高的城市，包括東營、德州、濟寧、濱州、臨沂、菏澤；第三類，耕地利用集約度水平較低的城市，包括萊蕪、威海、聊城、濰坊、泰安、濟南；第四類，耕地利用集約度水平低的城市，包括煙臺、青島和淄博（圖1）。

圖1山東省耕地利用集約度空間差異

4影響山東省耕地利用集約度空間差異的因素耕地利用集約度的高低受多種因素的影響，包括經濟發展、人口及耕地數量、農業政策等。其中，人口和耕地數量主要是通過人均土地（耕地）資源稟賦表現出來的。考慮到數據的可獲得性，本文選取人均GDP、人口密度、非農產業增加值比重、城鎮化率、農村居民人均可支配收入、人均耕地、農村人口人均耕地面積、公共財政預算支出中的農林水事務支出比重等8個因素對山東省耕地利用集約度進行回歸分析，以明確影響全省耕地集約利用的因素及其作用強度。為了消除指標間的信息重疊，首先利用主成分分析方法進行降維處理。根據累計方差貢獻率大于80%的原則，共提取3個主成分，經正交旋轉后，3個主成分的特征值、方差貢獻率及累計方差貢獻率如表3所示。

為簡化結構、便于對各主成分的命名解釋，采用方差極大法對初始主成分載荷矩陣進行旋轉，得到正交變換后的主成分載荷矩陣（表4）。根據3個主成分對各變量信息的概括程度，將它們分別命名為“經濟發展”因子、“土地資源稟賦”因子、“農業政策”因子。

5結語

5.1耕地利用集約度作為反映耕地集約利用程度的一個指標，指的是單位時間單位土地面積非土地要素尤其是資本和勞動的投放數量。在其他條件不變的情況下，單位耕地投入的資本和勞動數量越多，耕地利用的集約度就越高。對耕地利用集約度進行評價應該采用多指標綜合評價方法。

5.2在多指標綜合評價中，權重的確定至關重要。確定權重的方法很多，主要包括主觀賦權法和客觀賦權法。主觀賦權法主要根據評價者主觀上對各指標的重視程度來決定權重，因而不可避免地帶有一定程度的主觀臆斷性，客觀性較差。客觀賦權法主要根據各指標的聯系程度或各指標所提供的信息量來決定指標權重，沒有主觀影響，相對比較客觀。本文采用客觀賦權法中的均方差權值法對山東省耕地利用集約度進行評價，所得結果客觀、可信，總體效果比較理想。

5.3山東省人多地少，人地矛盾十分突出。在全省17地市中，有近一半的地市人均耕地占有量不足666.7m2。近年來，山東省耕地利用集約度不斷提高，但各地市之間存在著較明顯差異。總體而言，魯南和魯北地區耕地利用集約度較高，魯中和半島地區相對較低。

5.4影響耕地利用集約度的因素很多，包括經濟發展水平、人口數量、耕地多少、農業政策等。經濟發展因子與耕地利用集約度呈負相關，經濟越發達，耕地利用集約度越低。土地資源稟賦因子和農業政策因子對耕地利用集約度的影響不明顯，但仍存在一定的因果關系。

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