基于全排列多邊形綜合圖示指標法的沈陽市土地節約集約利用評價

侯微,劉亞臣

基于全排列多邊形綜合圖示指標法的沈陽市土地節約集約利用評價

侯微1,劉亞臣2

1. 沈陽建筑大學馬克思主義院, 遼寧 沈陽 110168 2. 沈陽建筑大學商學院, 遼寧 沈陽 110168

本文采用全排列多邊形綜合圖示指標法，為評價區域土地集約利用提供支撐。結果表明：（1）總體變化特征表明：2006~2014年沈陽市土地集約利用總體水平快速提高，各個指標之間的協調性呈減弱趨勢；（2）分項指標特征表明：土地投入水平、產出效益指標均經歷了快速提高和緩慢提高階段，由低度、中度集約轉變為高度集約，表明經濟發展一直是沈陽土地集約利用的主要驅動力；土地利用強度指標于2010年呈現跳躍性提升態勢，說明沈陽城市化所發揮的集聚效應吸納了大量農村人口轉入城市，成為沈陽土地集約利用的重要動力之一；（3）土地環境質量指標逐年遞增，說明沈陽市逐年加大對環境質量的重視力度，但2010年后人均綠地面積呈現增速放緩趨勢，表明土地資源利用呈緊張態勢。全排列多邊形綜合圖示指標法可為城市土地集約利用評價提供參考和方法借鑒。

全排列多邊形; 綜合圖示指標法; 土地集約利用評價

關于城市土地集約利用評價目前較為常用的分析方法有多因素綜合指數法[1]、模糊評價法[2]、層次分析法[3]、特爾斐法[4]、信息熵值法[5]等。現有城市土地集約利用評價方法主要存在兩類問題，一是需要運用人為主觀判斷程序，評價結果受主觀價值判斷影響（如層次分析法、特爾斐法、多因素綜合評價法等）；二是以假定或大量樣本數據為前提，同時對技術和運算程序要求較高（人工神經網絡評價法、主成分分析法、模糊綜合評價法等）。探索能夠分析現狀、診斷問題、潛力評估和政策指導，并在操作中避開主觀判斷環節，同時計算方法簡單，可操作性強的土地集約利用評價方法至關重要。

本文主要采用全排列多邊形綜合圖示指標法進行沈陽市土地集約利用評價。利用全排列多邊形綜合圖示指標法進行土地集約利用評價，既能呈現土地集約利用的單項指標變化規律，又能分析土地集約利用綜合指標變化趨勢，既以幾何直觀圖示呈現變化特征，又需借用代數方法進行數值解析，既可進行同一層級不同指標間橫斷面的靜態分析，又可進行單項指標及綜合指標動態縱向發展趨勢預判。較傳統加權法相比，全排列多邊形圖示指標法不需要專家的主觀判斷[6]，只需要確定相關的上限、下限及臨界參考值即可。本文主要對沈陽市2006~2014年土地集約利用的發展趨勢，主要驅動力及制約因素進行評析，旨在探索具有評價、問題診斷和政策指導一體的土地集約利用評價技術與方法，并為提升沈陽市土地集約利用效率提供參考。

1 研究方法

1.1 區域評價指標體系構建及指標計算

城市土地集約利用就是在土地利用和經營管理過程中現實土地利用投入和產出相適宜，并追求土地利用的經濟效益、社會效益和生態環境效益等綜合效益最優化的過程。基于此，本文選取土地投入水平、土地利用強度、土地產出效益及土地生態環境質量作為基本指標構建評價指標體系（表1）。其中土地投入水平和土地產出效益指標反映城市土地利用系統輸入端和輸出端的現狀。土地利用強度反映城市土地利用的強度和效率；土地生態環境質量指標反映城市土地利用對生態環境與資源安全的影響。數據均來源《遼寧統計年鑒》、《沈陽市統計年鑒》（2006~2014年）。

表 1 沈陽市土地集約利用評價指標體系

1.2 全排列多邊形綜合圖示指標法

全排列多邊形圖示指標法的具體實施步驟為：先設定個指標，確定個指標的上限值臨界值，并將其連線形成以個指標的上限值臨界值為頂點的正邊形；對各個指標進行標準化處理，并進行單項指標計算，對各個指標值進行連線，最終形成以年份為單位的不規則的邊形。個指標總共可以構成(-1)!/2個不同的不規則的中心邊形。每個年份的綜合指數為所有這些不規則多邊形面積的均值與中心多邊形面積的比值。

式(2)中，為指標的上限值；為指標的下限值；為臨界值。

根據()特點可以證明：當?[,]時，()有如下性質：

(1)()有意義，即在定義區間無奇異值；

(2)當=(+)/2時，()=0，這時()為線性函數；

(3)當?[,]時，()>0；

(4)當?[,]時，()<0；

(5)當=時，()=0。

由()性質可知，位于[,]中的指標值通過標準化函數()公式完全映射到[-1,+1]區間內，且映射后的指標值不再按照沿軸線性增長的發展模式，而是以快—慢—快的非線性增長模式呈現。以臨界值為原點，當指標值位于臨界值以下時，增長速度逐漸降低，當指標位于臨界值以上時，增長速度逐漸增加，臨界值是指標增長速度的轉折點。

個指標可以做出一個首尾相連的正邊形，正邊形的個頂點是當F=1時的值，中心點為F=-1時的值，中心點到頂點的線段為各指標標準化值所在區間[-1,+1]，而F=0時構成的多邊形為指標的臨界區。臨界區的內部區域表示各指標的標準化值在臨界值以下，其值為負；外部區域表示各指標的標準化值在臨界值以上，其值為正。

式5中，為土地集約利用的綜合指數；f、f為第、個分項指標標準值（≠；為指標個數。

該綜合方法改傳統加法為多維乘法，當分項指標值落在臨界值以下時，邊長小于1，對綜合指標產生緊縮效應[2()]<0；當分項指標值落在臨界值以上時，邊長大于1，對綜合指標產生放大效應[2()]<0，反映了整體大于或小于部分之和的系統整合原理。

2 結果與分析

通過查閱相關統計年鑒及計算，得到沈陽市2006~2014年土地集約利用的實際指標數值，基于全排列綜合圖示標準法和基本數學運算求得土地集約利用實現率和集約利用水平類型。并運用集約動態度確定集約變化類型。

2.1 沈陽市總體變化特征

2.1.1 土地集約利用總體水平快速提高研究期間內，沈陽市土地集約利用綜合指數從2006年0起點增加到2014年的0.5001，集約利用水平快速提高。2006~2010年集約利用動態度達到22.8，處于快速提升階段。綜合指數2006~2010年分別為0.0108，0.0269，0.0852，0.262普遍處于低速集約向中速集約過渡狀態。這段時期是沈陽沈西工業走廊建設及裝備制造業聚集區形成時期，資產投入及產出均快速增長，沈陽市經濟發展勢頭良好，土地集約利用程度快速提高。但由于這段時期土地供應量比較充足，土地價格相對較低，建設用地大規模擴張，盡管土地集約利用水平迅速提高，但總體還處于低水平階段。2010~2014年集約動態度為1.39，處于快速提升階段。綜合指數2010~2014年分別為0.3104，0.4809，0.5788，0.6251，處于從中度集約向中高度集約轉變狀態。這一變化也契合了沈陽市經濟發展與城市建設用地擴張的階段性規律。隨著沈陽市經濟總體水平和社會建設的快速發展，沈陽市城市化水平較前段時間有了較大的提升，土地作為有限資源供給隨著城市的化的快速發展，供給量受到限制，資本消耗不斷攀升，為降低成本，受利益驅動及政策引導，沈陽市總體投入方式逐漸由資本代替土地，建設用地擴張速度放緩，因此集約水平提升較快。

2.1.2 土地集約利用各項指標之間的協調性呈減弱趨勢2006~2010年，土地利用水平、利用強度、產出效益及環境質量均處于快速提高或緩慢提高狀態，但從各項指標的動態變化度來看，變化度最大指標提升27，變化度最小指標僅提升0.94，差異性較大。2010~2014年，土地集約利用水平，產出效益處于快速提高或緩慢提高狀態，利用強度和環境質量個別指標增長速度均有回落，彼此間差異性再次拉大。2006~2014年單項指標的標準差計算結果分別0.093，0.130，0.153，0.442，0.310，0.298，0.318，0.366，0.337，單項功能協調性呈現先提高后減弱的過程。從整體上看，研究期間沈陽市土地集約利用各指標之間的協調性在減弱。

2.2 單項指標值變化特征及原因

2.2.1 投入水平指標沈陽市地均固定資產投資強度逐年遞增。2006年到2014年，沈陽市地均固定資產投資力度每年以3%至5%的速度增長，投資金額也從2006年的13.899元/m2增長到2014年的51.043元/m2，這與近年來沈陽市房地產業的蓬勃發展及城鎮化建設水平的提高密不可分。研究期內，沈陽市財政支出增長率與固定資產投資增長率基本持平，兩者均于2010年高于平均地均增長水平，說明近年來固定資產投資份額在沈陽市財政支出中所占比例基本保持不變。

圖 2 2006~2014沈陽市單項指標值變化

2.2.2 利用強度指標2006年到2009年，城市承載容量一直處于穩定的較低水平狀態，無明顯增幅。2010年以后，非農業人口比例與城市建設用地人口密度指標均呈現跳躍性提升態勢。目前階段，農村人口向城市轉移是城市集約用地的一個重要來源[7]。研究區域內，沈陽市年末總人口由2006年的703.6萬增加到2014年的828.7萬，增長率為17.8%，城鎮人口從2006年的454.6萬增加到2014年的666.3萬，增長率為46.5%，城鎮人口在總人口中比例也從2006年的64.2%增加到2014年的80.4%，從兩者增速情況來看，城鎮人口增長速度明顯高于沈陽市年末總人口增長速度，說明近年來沈陽城市化所發揮的集聚相應吸納了更多的農村人口轉入城市，是沈陽市土地集約利用的重要動力。

2.2.3 產出效益指標9年間三項指標值均處于增長狀態，特別是單位面積二、三產業增加值年均遞增14.2%，在與固定資產投資對比中發現，地均固定資產投資額與單位建設用地二、三產業產值持續增長，但2010—2014年間二、三產業增加值增長幅度明顯高于固定資產投資增加額度，說明后幾年的經濟發展在一定程度上克服了以土地粗放利用為代價的發展傾向，增長方式有所改進，集約利用水平高于前一階段。

2.2.4 土地環境質量沈陽市人均綠地面積從2006年的31.95 m2/人增長到2014年的35.26 m2/人，地均城市環境基礎設施投資也由2006年的0.395元/m2增長到2014年的1.5元/m2，表明近幾年沈陽市逐年加大對環境質量的重視力度。但從增長速度來看，2010年后人均綠地面積呈現增速放緩趨勢，這與土地資源的日益緊張有密切關系。

3 結論與建議

（1）利用全排列多邊形綜合圖示指標法既能分析土地集約利用的單項指標變化規律，又能分析土地集約利用綜合指標變化趨勢，既借助幾何直觀圖示法呈現變化特征，又可用代數方法數值解析，既對同一層級不同指標間的橫斷面進行靜態分析，又對單項指標及綜合指標動態縱向發展趨勢預判；

（2）2006~2014年沈陽市土地集約利用總體水平快速提高，各個指標之間的協調性呈減弱趨勢；土地投入水平、產出效益指標均經歷了快速提高和緩慢提高階段，由低度、中度集約轉變為高度集約，表明經濟發展一直是沈陽土地集約利用的主要驅動力；土地利用強度指標于2010年呈現跳躍性提升態勢，說明沈陽城市化吸納農村人口轉入城市，是沈陽土地集約利用的重要動力之一。

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Evaluation of Land Saving and Intensive Use in Shenyang City Based on Fully Arranged Polygon Comprehensive Graphic Index Method

HOU Wei1, LIU Ya-chen2

1.110168,2.110168,

To provide support for the evaluation of regional land intensive use by using the fully-arranged polygon comprehensive graphical indicator method. The results showed that (1) The overall change characteristics indicated that the overall level of land intensive use in Shenyang City increased rapidly from 2006 to 2014, and the coordination between various indicators showed a weakening trend. (2) The characteristics of the sub-indicators indicated that both the land input level and the output benefit index had experienced rapid improvement and slow improvement, and the transition from low to moderate intensification become a highly intensive, indicating that economic development had always been the main driving force for intensive use of land in Shenyang. The land use intensity indicator showed a jump in 2010. It showed that the agglomeration effect played by Shenyang urbanization had absorbed a large number of rural population into the city and became one of the important driving forces for the intensive use of land in Shenyang. (3) The land environmental quality indicators were increasing year by year, indicating that Shenyang City increased its emphasis on environmental quality year by year. However, after 2010, the per capita green area showed a slowdown in growth, indicating that land resource utilization was in a tense situation. The Fully Arranged Polygon Comprehensive Graphic Index Method could provide reference and method for urban land intensive use evaluation.

Fully arranged polygon; comprehensive graphical indicator method; land intensive use evaluation

U412.1+4

A

1000-2324(2019)01-0088-04

10.3969/j.issn.1000-2324.2019.01.019

2018-02-05

2018-04-20

遼寧省教育廳基金(LJZ2017048);遼寧省社科聯基金(2019lslktqn-028);博士后基金(SJZUBSH201722)

侯微(1980-),女,副教授,主要從事城鄉土地問題研究. E-mail:houwei801029@sina.com