基于耦合協調度模型的都勻市土地利用變化與經濟增長協調性研究*

邢 穎，樂 立，張文磊，胡琪娟

(1.黔南民族師范學院旅游與資源環境學院，都勻 558000； 2.貴州省都勻市國土資源局，都勻 558000； 3.貴州師范大學喀斯特研究院，貴陽 550001)

0 引言

土地是人類進行一切社會經濟活動的載體，在社會經濟發展過程中扮演者重要的角色[1]。進入上世紀末，隨著我國社會經濟的快速發展，加上人口的顯著遞增，在我國的用地結構上反映出建設用地極具增加，農業用地尤其是耕地被大量占用的情況。然而我國的基本國情依然是人均耕地少，如何協調糧食安全與經濟發展之間的矛盾是當前土地利用的關鍵。“十二五”期間，提出了進行以城鄉統籌、城鄉一體、節約集約、和諧發展為基本特征的新型城鎮化綜合試點改革建設，其關鍵就是如何協調人地關系，如何將經濟發展和土地利用視為一個有機整體，對兩者進行合理規劃的基礎上促進整個系統呈良性、健康、相互促進的方向進行發展。

早期國內外學者對土地利用與社會經濟發展之間的關系，采用的研究方法主要是定性的研究，發展到目前大多數學者采用一定的數理統計和模型來對土地利用和社會經濟發展協調性進行了深入的研究，采用的方法包括相關性分析法[2]、層次分析法[1]、灰色關聯法[3]、耦合度函數法[4]等。研究內容上多數學者將土地利用與社會經濟系統細分為土地利用程度、產業結構、城市化水平、經濟實力發展等幾個指標層來進行研究，如黃鸝、趙凱等[4-5]從土地利用經濟、社會、生態環境3個方面入手，運用數理模型，分別分析了黑龍江省及西安市土地子系統與社會、經濟、生態環境之間的關系； 張海兵等[6]采用典型多元相關分析與二元相關分析相結合的方法，分析了全國土地利用結構與社會經濟結構，結果表明土地利用結構變化與社會經濟之間有必然的邏輯關系； 朱曉偉等[7]通過研究得出山東省17市土地利用與經濟社會協調發展地區差異為東部沿海各市高于西部和內陸地區； 張文忠等[8]將珠三角地區劃分為四種土地變化類型，研究了土地利用變化與工業化、城市化發展階段的關系。文章研究區也包括湖北省[9]； 山東省[7]； 甘肅省[10]； 安徽省[11]； 長江三角洲地區[12]。綜上所述，以上土地利用與社會經濟發展耦合協調性研究的地區大多是中國的人口大省。此外，在對土地利用與社會經濟系統研究的指標層不盡相同，部分研究選擇的指標層因子雷同不具有代表性。該文以西南地區小城鎮都勻市為研究區，都勻市是黔南州布依族苗族自治州的首府，近期由于國家精準扶貧政策和少數民族發展政策的落實，加上貴廣高鐵的通車，作為高鐵的沿線城市極大的帶動了都勻市社會經濟的發展。與此同時都勻市積極推進勻東開發區的建設，通過修建茶博園、漢唐影視城、濕地公園等帶動了相關旅游產業的發展，經濟朝著健康、良好的態勢發展。該文運用耦合協調度模型，通過與都勻市國土局專家反復論證、考察都勻市實際后，選擇了相對有針對性的土地利用與社會經濟發展準則層因子來分析都勻土地利用與社會經濟發展的協調度，并劃分其耦合階段和協調類型，在此基礎上提出合理的土地利用方案，以期為貴州省乃至西南地區在分析小城鎮土地利用與社會經濟發展協調發展上提供借鑒與參考。

1 研究區概況

都勻市位于貴州省南部偏東地區，地處107°7′E～107°46′E， 25°51′N～26°26′N之間，是黔南布依族苗族自治州首府。都勻作為貴州南部政治、經濟、文化的中心，素有“貴州南大門”之稱， 2017年全市生產總值213億元。自1958年設市以來，都勻下設轄區經過多次調整，目前下設5個街道、4個鄉鎮以及1個民族鄉，總面積22.852 958萬hm2。都勻市地處貴州高原東南斜坡，苗嶺山脈南側，地貌為黔中山原向黔南傾斜的過渡地帶，山地占全市總面積80%以上，因此土地開發限制較多，隨著社會經濟發展建設用地不斷擴張，人地矛盾較為緊張。

從2006年開始，都勻市社會經濟快速發展，全市GDP年均增速達17.33%，顯著高于全國GDP年均增速。截止2016年底都勻市人口48.26萬人，其中鄉村人口22.86萬人。2016年全市生產總值190.575 4億元，比2009年增長了128.332 8億元； 2016年人均GDP3.86萬元，比2009年增長約3倍。三大產業產值比為從2009年的10.04： 36.15： 53.81變為8.13： 34.96： 56.91，可以看出產業結構進一步優化升級。工業增加值從2009年14.669 9億元提升到2016年的38.876 9億元。農村居民人均純收入從2009年的3 924元提升到2016年的1.005 6萬元，城鎮居民人均可支配收入從2009年的1.321 9萬元提升到2016年的2.832 8萬元，由此可見，城鄉居民生活水平有了顯著提高。

2 研究方法與數據來源

2.1 研究方法

該文主要采用的研究方法為耦合協調度模型，將數據進行標準化處理后，計算都勻市土地利用與社會經濟增長的耦合協調關系。

2.1.1 數據的標準化

考慮到不同指標對于土地利用和社會經濟增長的影響有正向性和負向性，該文采用離差標準化方法進行歸一化處理，使處理后的數據全部統一到[0-1]區間內，使評價指標更為科學性、可比性[13]。計算公式為：

(1)

(2)

式(1)、(2)中，Xij為標準化處理后數值；Xij為指標原始數值；Xjmin為第i項指標的最小值；Xmax為第i指標的最大值。

2.1.2 耦合協調度模型

這里的協調是指土地利用和社會經濟之間是相互促進、相互協作、共同發展的關系，兩者互利共生[14]。

設X1，X2，X3，…，Xm為某區域社會經濟增長的m個指標，Y1，Y2，Y3，…，Yn為某區域土地利用的n個指標，則分別得到兩者的評價函數為：

(3)

(4)

為了使該文計算出的結果具有一定的層次性，采用以下協調度計算公式進行計算：

(5)

式(5)中，C為土地利用與社會經濟的協調度；γ為調節系數，一般γ≥2。

為界定兩個系統整體發展水平，即該地區是低水平協調發展還是高水平協調發展。這里再引入協調發展度公式：

(6)

T=α×f(X)+β×f(Y)

(7)

式(6)、(7)中，D為耦合協調發展度，C為土地利用與社會經濟的協調度，T為土地和社會經濟兩個系統的綜合發展指數，α、β分別為社會經濟發展和土地利用程度的權重值，且α+β=1。

2.2 數據來源

該文社會經濟數據來源于都勻市統計局提供的2009—2016年《社會經濟與國民經濟統計公報》； 土地利用數據主要來源于都勻市國土資源局2009—2016年土地變更調查數據。

3 都勻市土地利用現狀及變化

3.1 都勻市土地利用現狀

2016年都勻市土地總面積22.852 958萬hm2，數據表明，都勻市土地利用以農業用地為主，其中以林地和耕地為主要地類，分別占全市土地面積的20.09%、59.45%，這是典型西南小城市土地利用模式，一方面反映都勻市仍為落后大農村地區的現狀，另一方面反映都勻市植被覆蓋較高。此外，建設用地面積9 300.48hm2，占全市總面積的4.07%，其中主要以城鎮村及工礦用地為主，面積7 364hm2，占全市建設用地面積的79.18%。最后是未利用地2 920.5hm2，其中面積最大的為河流水面，占未利用總面積的74.25%。

3.2 都勻市土地利用變化

2009—2016年都勻市土地利用最主要的表現為建設用地面積擴大，農用地面積減少，建設用地的擴張是靠犧牲農用地來實現的。具體數據為都勻市農業用地從2009—2016年減少了1 726.94hm2，年均減少率為0.11%。其中除園地增加了71.79hm2外，耕地、林地、草地和其他農用地都呈現出減少趨勢，年均變化率較大的為耕地和林地。建設用地在2009—2016年呈現出逐年遞增的模式，累計增加面積為1 713.45hm2，其中建設用地中有較大增長的主要是城鎮村及工礦用地，該地類增加了1 469.52hm2，年均增長率為3.56%，反映出都勻市城市建設的速度較快，對城鎮及城市建設用地需求量較大。未利用地在2009—2016年間變化不大。

表1 2009—2016年都勻市土地利用變化情況hm2、%

4 土地利用和社會經濟評價體系構建

4.1 評價指標體系構建

通過參考相關文獻資料，以及對都勻市社會經濟發展情況的深入分析，綜合考慮到都勻數據的重要性、可比性和科學性，經過篩選和綜合，共選擇了22個指標來分析都勻市土地利用和社會經濟增長的耦合協調度，其中土地利用共選擇人均土地占有量、人均建設用地占有量等11個指標，社會經濟選擇了人口數量、人均GDP、工業增加值等11個指標來進行分析。

表2 都勻市土地利用和社會經濟增長耦合協調度評價指標體系及權重值

目標層因素層指標層指標性質權重土地利用與社會經濟發展協調度土地利用程度人均土地占有量(hm2/人)+0.022 3人均建設用地(hm2/人)±0.028 2耕地比例%+0.064 7林地比例%+0.057 0其他農用地比例%±0.051 6建設用地比例%±0.059 1城鎮村及工礦用地面積比例%-0.050 3建制鎮用地比例%±0.048 4交通用地比例%+0.032 0水域及水利設施用地比例%+0.025 8城市用地%±0.060 7社會經濟發展人口(萬人)±0.054 6人均GDP(萬元)+0.058 8GDP(萬元)+0.035 5第一產業(萬元)±0.023 2第二產業(萬元)±0.044 1第三產業(萬元)+0.045 2全社會固定固定資產投資(萬元)+0.038 8工業增加值(萬元)±0.060 4人均財政收入(元)+0.072 7農村居民人均純收入(元)+0.048 0城鎮居民人均可支配收入(元)+0.054 5 注:土地利用分類采用《土地利用現狀分類標準(GB/T 21010-2007)》; 表中“+”正向性因子,“-”表示負向性因子,“±”表示因子即可為正向因子,又可為負向因子

在評價的過程中，由于涉及指標較多，且土地利用和社會經濟發展是一個復雜的系統，為了更為科學合理地評價兩者之間的相關性，也為了符合都勻市的實際，該文選用層次分析法對指標進行分層賦權值，從而構建以下指標體系(表2)。

4.2 分級評價標準

為準確評價都勻市土地利用和社會經濟的協調發展程度，參考當前相關學者的研究成果，按照耦合協調發展度D的數值大小，以及社會經濟增長f(X)、土地利用程度f(Y)的比值大小將社會經濟增長與土地利用之間的協調發展劃分為10個類型，見表3。

表3 都勻市土地利用和社會經濟增長耦合協調度指標

協調發展度D協調發展程度f(X)與f(Y)的比值協調發展類型0～0.100高度失調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型0.101～0.200嚴重失調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型0.201～0.300中度失調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型0.301～0.400輕度失調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型0.401～0.500瀕臨失調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型0.501～0.600勉強協調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型0.601～0.700初級協調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型0.701～0.800中級協調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型0.801～0.900良好協調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型0.901～1.000優質協調f(X)>f(Y)土地利用滯后型f(X)=f(Y)社會經濟與土地利用增長同步型f(X)>f(Y)社會經濟增長滯后型

5 都勻市土地利用和社會經濟增長耦合協調發展分析

將都勻市土地利用和社會經濟的各項數據，用文中2.1部分的研究方法進行標準化處理后，代入耦合協調度模型，得到2009—2016年都勻市土地利用評價函數，都勻市土地利用與社會經濟的協調度以及耦合協調發展度，見表4。

表4 2009—2016年都勻市土地利用與社會經濟增長耦合協調發展度評價結果

年份社會經濟增長f(X)土地利用程度f(Y)協調度C綜合發展指數T耦合協調發展度D20090.087 280.146 750.874 990.128 910.347 2520100.134 140.134 331.000 000.134 240.366 3820110.166 590.159 120.998 950.162 860.403 4520120.199 220.180 580.995 190.189 900.435 2520130.246 660.221 190.994 080.233 920.482 9420140.315 090.288 230.996 040.301 660.548 6920150.399 650.289 320.949 370.344 480.579 3520160.429 250.353 830.981 540.391 540.622 82

5.1 都勻市土地利用與社會經濟增長耦合協調發展度評價

將都勻市逐年的數據與表3進行對比可以得出都勻市土地利用與社會經濟發展之間相關協調性為： 2009—2016年都勻市土地利用與社會經濟增長的協調發展度整體呈上升趨勢。2009—2010年的輕度失調階段， 2011—2013年的瀕臨失調階段， 2014—2015年的勉強協調階段，到2016年進入到初級協調階段。以上數據反映都勻市整體在人地關系問題向著良性的方向進行發展，總體發展趨勢較為樂觀，且社會經濟發展和土地利用都保持著逐年發展的態勢。但相對于經濟發展較快、土地利用規劃較好的省市來說，總體的耦合協調發展度還是較低， 2016年也只是處于初級協調的階段，沒有真正達到良好和優質協調的階段。

5.2 都勻市社會經濟增長和土地利用程度的評價函數分析

從2009—2016年都勻市社會經濟增長和土地利用程度的評價函數來看，總體表現為土地利用落后于社會經濟的發展。整個社會經濟的指標從2009年的0.087 28上升到2016年0.429 25，而土地利用的指標從2009年的0.146 75上升到0.353 83，整體土地利用發展上升速度較慢。從兩者之間關系來看，除了2009年和2010年外，其余各年均為土地利用發展落后于社會經濟發展，全市屬于是表3中的土地利用滯后型狀態。

通過數據可以看出，2011—2015年都勻市經濟發展在取得了較大的發展。主要原因可能是都勻市“十二五”期間緊抓機遇，針對都勻市地理位置及經濟發展狀況，按照“一圈兩翼”發展戰略、大力發展地區經濟，目標成為貴州南部創新型綠色生態區域中心城市。都勻市過去的定位是工業城市，目前位于經濟轉型的階段。在“十二五”期間對都勻市的原有工業產業結構進行的調整升級，對農村積極推進“四在農家·美麗鄉村”的建設。在“十二五”期間都勻市地區生產總值完成174億元，同比增長15.5%，總量和增速都高于全國。

而都勻市土地利用是在2013年前利用改造程度較低，在很長時間內都處于新增建設用地少，土地動態變化不大的情況。直到2013年啟動棚戶區改造后，都勻市土地利用才呈現出一定的發展，但總體落后于社會經濟發展速度。

6 結論與建議

6.1 結論

結合以上分析，都勻市土地利用變化整體表現為農業用地尤其是耕地、林地大量減少，建設用地則呈不斷增長的趨勢，可以預見隨著都勻市城市建設的進一步發展，城市建成區會進一步擴張，這種土地利用結構的變化將會是都勻市未來一段時間內土地利用變化的趨勢。

從耦合協調度而言，都勻市土地利用和社會經濟增長整體協調度還是較低，沒有達到土地與社會經濟之間高協調、高質量發展的階段。尤其是土地利用協調度增長較為緩慢，從2013年開始明顯落后與社會經濟的增長，屬于土地規劃的前瞻性不夠，土地利用程度較低。

6.2 建議

(1)加大土地開發程度，提高土地集約利用度。在都勻市土地利用和社會經濟發展的評價函數中，土地利用程度還是較低，說明土地利用的程度沒有跟上經濟發展。都勻市應該抓住作為貴州省新型城鎮化建設試點城市的機遇，積極探索制定合理的、具前瞻性的土地利用開發規劃，加大對土地利用的開發程度，促進土地人力、物力資源投入的最大化； 積極推進新型城鎮化建設，加大對建設用地的挖潛力度，不斷完善基礎設施建設。對區域內土地采取動態監管，盤活低效用地，優化土地布局，進一步提高土地的集約利用程度。

(2)調整產業結構，進一步加快社會經濟發展。就都勻市土地利用與社會經濟發展的協調度而言，總體協調發展度水平還是較低，到2016年才進入到初級協調的階段。因此都勻市要在經濟發展上轉變經濟增長方式，進一步促進產業結構升級，以甘塘產業園區推動都勻市工業發展，以現有的茶博園、漢唐影視城等旅游產業為基礎，促進第三產業的發展，繼續推進精準扶貧，促使全市經濟社會持續、健康發展。

(3)實現城鄉一體化土地管理，促進土地利用與社會經濟協調發展。協調土地利用和社會經濟兩者之間關系時，不應把兩個因子單獨進行分析，而應該把二者作為一個整體或系統。一方面，社會經濟的增長必然對農業用地、建設用地在總量上及結構水平上有一定的要求； 另一方面，土地資源的有限性決定了土地必須提高集約利用程度，提高用地效益，同時社會經濟的發展能在資金上、技術上給土地利用提供一定的支持。因此都勻市要實現城鄉一體化土地管理，城市建成區以城市規劃為基礎，農村以村規劃編制為契機，優化村鎮內部用地結構，優化農村居民點和工礦用地，使土地得到節約、集約利用。同時都勻市要抓住作為新型城鎮化試點城市的機遇，以“一圈兩翼”戰略，加強都勻作為黔南州首府的中心輻射作用，提高區域經濟發展總體水平，在不超出土地資源承載能力的前提下，加大對土地的綜合利用程度，促進土地利用與經濟發展這個系統發揮出最大的效益。