滇中城市群城市用地結(jié)構(gòu)變化偏移份額分析

彭 玲 ， 黃義忠,2， 彭秋志 ,2， 唐 鈴， 陳相澤

（1. 昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，云南 650093；2. 云南省高校高原山地空間信息測繪技術(shù)應(yīng)用工程研究中心，云南 650093）

作為國家參與國際分工和全球競爭的全新地域單元，城市群將塑造21世紀世界政治經(jīng)濟新格局[1]。“十三五”時期國家正在重點建設(shè)19個城市群，我國已進入21世紀引領(lǐng)全球城市群發(fā)展的新時代[2]。城市在由相對獨立型發(fā)展模式向集群協(xié)同型發(fā)展模式轉(zhuǎn)變的過程中，用地結(jié)構(gòu)必然發(fā)生某些主動性或被動性變化。探究這些變化的特征和機制，將有助于更科學(xué)地指導(dǎo)各城市主動調(diào)整用地結(jié)構(gòu)以盡早適應(yīng)和促進所在城市群的整體發(fā)展，減少因城市間缺乏協(xié)調(diào)而帶來的內(nèi)部沖突及損耗。

作為一段時期以來的研究熱點，眾多學(xué)者從不同方面研究了城市群問題。這些研究主要涉及城市群產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[3]、人口分布[4]、城鄉(xiāng)一體化[5]、城市職能結(jié)構(gòu)[6]、生態(tài)空間結(jié)構(gòu)[7]、產(chǎn)業(yè)投資網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[8]等方面。從單個城市角度分析城市用地結(jié)構(gòu)變化的研究成果也不少[9-12]。相對而言，從城市群角度分析其內(nèi)部各城市用地結(jié)構(gòu)變化的研究成果尚不多。從研究地域看，現(xiàn)有該類研究僅涉及遼中南城市群[13-14]、武漢城市群[15]、山東半島城市群[16]等少數(shù)城市群；從研究方法和內(nèi)容看，現(xiàn)有研究主要運用了偏移份額模型、洛倫茨曲線、信息熵、集中化指數(shù)、區(qū)位熵等分析手段，且大多用不同的方法研究多個主題，而對單個主題少有深入分析；從研究結(jié)論看，居住用地均為增長性地類，工業(yè)用地均為衰減性地類，而關(guān)于其他地類變化的共性特征尚難下定論，關(guān)于地類變化特征與城市類型的關(guān)系也少有涉及。總之，城市群內(nèi)部城市用地結(jié)構(gòu)變化特征和機制研究仍處于起步階段。

本文以滇中城市群為研究區(qū)，基于2002年和2016年的城市用地結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，運用偏移份額模型研究其近15年來新增城市用地在不同地類之間和不同城市之間的偏移特征，以期為滇中城市群用地結(jié)構(gòu)調(diào)整提供有益參考，亦可為全國其他城市群優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)提供有益借鑒。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

滇中城市群位于云南省中部，是“十三五”時期國家重點建設(shè)的19個城市群之一。它以昆明市為核心，包括其東北部的曲靖市、西南部的玉溪市、西部的楚雄彝族自治州，以及紅河哈尼族彝族自治州北部的7個市（縣）。據(jù)《滇中城市群規(guī)劃（2016-2049）》和《云南統(tǒng)計年鑒（2017）》，2016年滇中城市群土地總面積11.46萬km2，占全省的29.08%；地區(qū)總?cè)丝?101.67萬人，占全省的44.06%；地區(qū)生產(chǎn)總值9335.96億元，占全省的63.42%。它是帶動全省經(jīng)濟社會發(fā)展的核心區(qū)域。

圖1 研究區(qū)示意圖

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

本文中所用滇中城市群2002年和2016年的城市用地數(shù)據(jù)均源自《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》，且只分析其中數(shù)據(jù)齊全的8個城市，即省會城市昆明，地級城市曲靖、玉溪和楚雄，縣級城市安寧、宣威、個舊和開遠（圖1）。為使數(shù)據(jù)具有時序連貫性，根據(jù)國家先后發(fā)布的兩套新、舊《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標準》，綜合考慮地類前后一致性，合并簡化相近地類，即把舊標準中的“對外交通用地”和“道路廣場用地”合并為“道路交通設(shè)施用地”，舍棄“特殊用地”；把新標準中的“公共管理與公共服務(wù)用地”和“商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地”合并為“公共設(shè)施用地”。本文僅研究簡化后的7大類用地，即居住用地、公共設(shè)施用地、工業(yè)用地、倉儲用地、道路交通設(shè)施用地、公用設(shè)施用地和綠地。

2 研究方法

偏移份額分析（Shift-share analysis）模型是由美國Dunn等學(xué)者提出的一種輔助理解區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展特征的統(tǒng)計和分析技術(shù)[17]。其基本思路是將某考查指標在一段時期內(nèi)的實際變化量與參考變化量進行差分比較，從而獲知該指標變化量的相對大小。參考變化量即份額量，差分部分即偏移量。份額量與偏移量均可根據(jù)實際情況進行多角度、多層次分解，從而便于從不同角度詳細探查各層次的偏移情況。該模型以其思路簡明、層次靈活、所需數(shù)據(jù)較易獲取等優(yōu)勢，在區(qū)域經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已被廣泛用于我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及各類市場結(jié)構(gòu)分析等研究中[18]。典型的偏移份額模型將某經(jīng)濟區(qū)、某類型的經(jīng)濟指標在某一段時期內(nèi)的變化量分解為份額量、結(jié)構(gòu)性偏移量和競爭性偏移量3個分量，并分別用NS、IM和RS來表示[19]。本文沿用此表示方法，研究滇中城市群各城市、各用地類型的面積指標在2002～2016年期間的變化特征。

2.1 份額量（NS）

份額量是指各城市各地類按照城市群總體用地面積平均增速所能增加的用地面積，可以體現(xiàn)城市群總體對各城市各地類的“配給效應(yīng)”。若分別用、表示城市j第i類用地在基期與末期的面積，用S表示用地類型數(shù)量，用M表示城市數(shù)量，用R表示城市群總體用地面積平均增速，則份額量計算公式如下：

其中：

2.2 結(jié)構(gòu)性偏移量（IM）

結(jié)構(gòu)性偏移量是指各城市各地類按照城市群各地類平均增速（Ri）所能增加的面積與份額量的差值，能反映整個城市群范圍內(nèi)某地類變化的相對優(yōu)勢大小，以及各城市對該地類變化的貢獻。結(jié)構(gòu)性偏移量計算公式如下：

其中：

其他字母意義同上。

2.3 競爭性偏移量（RS）

競爭性偏移量是指各城市各地類按實際增速（Rij）所增加的面積與各城市按每種地類平均增速（Ri）所能增加的面積的差值，能反映相同用地類型內(nèi)各城市之間的相對競爭優(yōu)勢。競爭性偏移量計算公式如下：

其中：

其他字母意義同上。

2.4 偏移份額比（SSR）

偏移份額比是指偏移量與份額量之比，能反映偏移量對份額量的調(diào)整力度。其中的偏移量可以是單獨的結(jié)構(gòu)性偏移量或競爭性偏移量，亦可以是總偏移量。本文中使用的是總偏移量，用于同時反映用地方面的偏移和城市方面的偏移對份額量的調(diào)整情況。偏移份額比計算公式如下：

3 結(jié)果與分析

3.1 用地類型之間的結(jié)構(gòu)性偏移特征

2002～2016年滇中城市群城市用地結(jié)構(gòu)性偏移量及各城市對偏移量的貢獻情況如表1所示，居住用地、公共設(shè)施用地和綠地的結(jié)構(gòu)性偏移量為正值，說明這幾類用地增長率超過了城市群城市用地平均增長率，作為主要增長性地類支撐著城市群的城市用地擴張；相反，道路交通設(shè)施用地、工業(yè)用地、倉儲用地和公用設(shè)施用地呈負值，為衰減性地類。衰減性地類中的73.89km2面積份額被轉(zhuǎn)移到增長性地類中，其中道路交通設(shè)施用地和工業(yè)用地的移出量較大，分別占總移出量的35.84%和31.98%；公用設(shè)施用地和倉儲用地的移出量較小，分別占總移出量的15.28%和16.91%。在增長性地類中，居住用地的移入量最大，占總移入量的48.29%；公共設(shè)施用地和綠地的移入量相對較小，分別占總移入量的26.15%和25.57%。總的來說，增長性地類主要跟人居活動和第三產(chǎn)業(yè)有關(guān)，而衰減性地類主要與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工業(yè)生產(chǎn)有關(guān)。這說明滇中城市群在研究時段內(nèi)的主要發(fā)展特征是快速集聚人口和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，十分符合經(jīng)典的城鎮(zhèn)化中期階段理論模型。從各城市對結(jié)構(gòu)性偏移量的貢獻看，無論正向偏移還是負向偏移，昆明均貢獻了最大的偏移量，其貢獻率范圍為44.76%～68.19%，平均為56.48%；其他各城市的貢獻率均較小，平均貢獻率僅為6.22%。由此可見，昆明一城獨大是這一階段滇中城市群用地變化的一個突出特征。

3.2 城市之間的競爭性偏移特征

以各地類平均增長率、各城市各地類實際增長率和各城市各地類基期面積為輸入，根據(jù)公式（5）可計算得到各城市各地類的競爭性偏移量。表2所示為滇中城市群各城市用地的競爭性偏移量及其在城市之間進行標準化轉(zhuǎn)換后的Z值。本部分將在結(jié)構(gòu)性偏移量的基礎(chǔ)上，分別以增長性地類和衰減性地類來分析競爭性偏移量的城市間競爭格局，并基于該視角對各城市進行排序性分類。

表1 用地類型間的結(jié)構(gòu)性偏移量及其貢獻率

3.2.1 增長性地類的競爭性偏移特征

（1）居住用地。昆明、曲靖的競爭性偏移量均為正值，其中昆明的競爭優(yōu)勢最大，正向偏移量是曲靖的近3倍；其他城市競爭性偏移量均為負值，表明這些城市居住用地競爭性相對較弱。

（2）公共設(shè)施用地。曲靖、宣威、楚雄和開遠的競爭性偏移量均為正值，處于競爭優(yōu)勢地位，其中曲靖的競爭優(yōu)勢較為明顯，而昆明、安寧、玉溪和個舊均為負值，其中安寧的負向偏移量最大。

（3）綠地。具有競爭優(yōu)勢的地區(qū)是昆明、曲靖和玉溪，其中昆明的競爭優(yōu)勢最大，是新增綠地的主要聚集地，表明這幾個城市在發(fā)展中相對更注重綠化率提高；其他城市的綠地競爭性偏移量為負值，其中個舊的綠地負向偏移量最大。

3.2.2 衰減性地類的競爭性偏移特征

（1）工業(yè)用地。安寧、個舊、開遠的工業(yè)用地競爭性偏移量為負值，與其他城市相比沒有競爭優(yōu)勢，其中負向偏移量最大的是開遠；其他城市的工業(yè)用地競爭性偏移量為正值，其中玉溪、楚雄和昆明依次分列前三位。

（2）倉儲用地。安寧、玉溪和曲靖的倉儲用地呈現(xiàn)較明顯的負向偏移，昆明呈現(xiàn)突出的正向偏移，說明在總體增量不大的情況下，倉儲用地發(fā)生了一定的區(qū)域調(diào)整。結(jié)合各城市地理位置分析可知，靠近昆明的城市，其倉儲功能有被昆明吸納的趨勢，而相對遠離昆明的多數(shù)城市的倉儲功能非但未被昆明吸納，反而略有增強。

（3）道路交通設(shè)施用地。昆明、開遠、安寧、宣威的道路交通設(shè)施用地競爭性偏移量為負值，其中負向偏移量最大的是昆明；曲靖、楚雄、玉溪和個舊的道路交通設(shè)施用地競爭性偏移量為正值，其中曲靖的競爭優(yōu)勢最強。

（4）公用設(shè)施用地。安寧、曲靖、楚雄的公用設(shè)施用地呈現(xiàn)較明顯的負向偏移；宣威、開遠、玉溪呈現(xiàn)較明顯的正向偏移，其中宣威的優(yōu)勢較明顯。

3.2.3 競爭性偏移視角下的城市分類

競爭性偏移量從某種程度上反映了各城市在城市群中的相對地位。以表2中的Z值即標準化競爭性偏移量為依據(jù)，將競爭性偏移量分為明顯正向偏移（Z＞ 1）、一般正向偏移（0 ＜Z≤ 1）、一般負向偏移（-1≤Z＜ 0）和明顯負向偏移（Z＜ -1）4個等級，對各 城市進行排序性分類，得到4種城市類型。

表2 城市間的競爭性偏移量

第一類為昆明，除了道路交通設(shè)施用地處于明顯負向偏移區(qū)，公共設(shè)施用地和公用設(shè)施用地處于一般負向偏移區(qū)外，其他各類用地的競爭性偏移量均處于正向偏移區(qū)，其中居住用地、綠地和倉儲用地均具有絕對競爭優(yōu)勢。作為滇中城市群的核心，昆明市強大的集聚吸引力遠非其他城市可比。由于昆明屬于全省先行發(fā)展區(qū)，其道路交通設(shè)施相對更完善，所以新增道路交通設(shè)施用地所占份額相對本身巨大的體量而言并不具優(yōu)勢。

第二類是曲靖，該市正向偏移量為整個城市群中最大，除了倉儲用地和公用設(shè)施用地處于一般負向偏移區(qū)外，其他地類均處于正向偏移區(qū)，其中，公共設(shè)施用地和道路交通設(shè)施用地具有突出的競爭優(yōu)勢。借助云南省連接國內(nèi)發(fā)達地區(qū)的重要交通節(jié)點這一無可比擬的優(yōu)勢，曲靖市正在快速縮小與昆明的差距，同時快速拉開與區(qū)域內(nèi)其他城市的差距，綜合實力穩(wěn)居滇中第二位。

第三類為玉溪、楚雄和宣威，這3個城市均具有一定的正向偏移量，但整體競爭力均與前兩類城市有明顯差距。其中，地理位置更靠近昆明的玉溪和楚雄在工業(yè)用地和道路交通設(shè)施用地方面具有相似性，均有明顯的正向偏移。宣威主要依靠本地人口總量大的內(nèi)生動力而形成用地競爭相對優(yōu)勢，而玉溪和楚雄主要跟行政級別、交通格局和規(guī)劃定位方面的優(yōu)勢有關(guān)。

第四類是安寧、個舊和開遠，這3個城市均是傳統(tǒng)工業(yè)城市，多數(shù)用地為負向偏移，相對屬于發(fā)展滯后區(qū)。其中，安寧各地類均為負向偏移，總體競爭優(yōu)勢較弱；開遠在公用設(shè)施用地和倉儲用地方面有一定競爭優(yōu)勢，但道路交通用地的負向偏移值得重視；個舊的城市用地擴張幾乎處于停滯狀態(tài)，其他用地的增長主要建立在綠地減少的基礎(chǔ)之上。

3.3 偏移份額比特征

以上分析的結(jié)構(gòu)性偏移量更注重考查在份額量的基礎(chǔ)上各用地類型之間的相對競爭優(yōu)勢，而競爭性偏移量是在各用地類型內(nèi)部考查各城市之間的相對競爭優(yōu)勢，二者均不能同時從地類之間和城市之間兩方面體現(xiàn)城市用地實際變化量對份額量的調(diào)整力度，因此可考慮引入偏移份額比指標進一步開展分析。以份額量、結(jié)構(gòu)性偏移量和競爭性偏移量為輸入，根據(jù)公式（7）計算得出滇中城市群城市用地偏移份額比（表3，圖2）。昆明因其體量巨大，不宜與其他城市放在同一層面比較，僅從其自身的偏移分布看，居住用地、綠地和公共設(shè)施用地在用地結(jié)構(gòu)中占據(jù)競爭優(yōu)勢。除昆明外，曲靖的居住用地正向調(diào)整力度較大，表明新增居住用地主要向該城市集聚；玉溪和曲靖的綠地正向調(diào)整力度特別突出，表明這兩個城市相對更注重提高城市綠化水平；曲靖、楚雄和玉溪的道路交通用地為正向調(diào)整，契合了《滇中城市群規(guī)劃（2009～2030年）》中“昆-曲-玉-楚”的交通規(guī)劃格局；玉溪和楚雄的工業(yè)用地為正向調(diào)整，但這兩個城市的工業(yè)發(fā)展在歷史上并不突出，表明這兩個城市的工業(yè)發(fā)展正在加速；安寧和個舊全部地類均為負向調(diào)整，表明 這兩個城市的整體用地擴張量極為有限。

表3 綜合用地和城市的偏移份額比

圖2 不同城市用地結(jié)構(gòu)偏移份額比空間分布

4 結(jié)論與討論

本文運用偏移份額模型分析了滇中城市群8個城市15年間的城市用地結(jié)構(gòu)變化特征，得出以下主要結(jié)論：①從城市群總體用地結(jié)構(gòu)變化看，居住用地、公共設(shè)施用地和綠地具有正向結(jié)構(gòu)性偏移，屬于增長性地類；道路交通設(shè)施用地、工業(yè)用地、倉儲用地和公用設(shè)施用地具有負向結(jié)構(gòu)性偏移，屬于衰減性地類。昆明市在所有地類的結(jié)構(gòu)性偏移中均屬貢獻最大。②從相同用地類型下各城市間的分配關(guān)系看，呈現(xiàn)明顯增長性特征的城市多為區(qū)域內(nèi)較高級別的中心城市，且城市級別越高，占競爭優(yōu)勢的用地類型越多；呈現(xiàn)全面衰減性特征的城市均為傳統(tǒng)工業(yè)城市。被研究的8個城市已形成“昆-曲-玉楚宣-安個開”的四級城市用地競爭力梯隊。③城市用地結(jié)構(gòu)變化特征同時受城市級別、類型、區(qū)位和規(guī)劃定位等因素的影響。城市級別主要影響居住用地在各城市間的分配，并協(xié)同影響綠地和公共設(shè)施用地，表現(xiàn)為省會城市＞地級城市＞縣級城市的規(guī)律；城市類型主要影響工業(yè)用地，表現(xiàn)為傳統(tǒng)工業(yè)城市勢衰，新增工業(yè)用地向綜合性城市集聚；城市區(qū)位對倉儲用地空間再分配有一定影響，表現(xiàn)為大尺度上布局更均勻，小尺度上集聚更明顯；城市規(guī)劃定位主要影響道路交通設(shè)施用地，同時綜合影響到其他各類用地，表現(xiàn)為“昆-曲-玉-楚”格局逐漸得到強化。

城市用地結(jié)構(gòu)變化中蘊含著豐富的信息，偏移份額模型為揭示其中的規(guī)律提供了一個明晰的框架。以往有關(guān)滇中城市群發(fā)展的研究大多基于經(jīng)濟和交通視角[20～22]，本研究從城市用地結(jié)構(gòu)視角出發(fā)，進一步豐富了已有研究所形成的認識。例如，工業(yè)用地和倉儲用地方面的變化格局很好地反映了“第二產(chǎn)業(yè)由昆明向外輻射，并且由傳統(tǒng)工業(yè)城市向次級中心城市轉(zhuǎn)移”的滇中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)空間變遷趨勢；各城市在道路交通設(shè)施用地方面的變化格局很好地反映了“以昆明為中心，向東聯(lián)系強于向西、向南聯(lián)系，而向西、向南聯(lián)系正在加強”的滇中交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展態(tài)勢。總而言之，滇中城市群各個城市的用地結(jié)構(gòu)變化特征符合城市群發(fā)展的一般規(guī)律[2]，符合該區(qū)域的地緣特征和發(fā)展定位。

基于本文分析結(jié)果，建議近期進一步鞏固昆明的核心地位，進一步做強昆明-曲靖發(fā)展軸，促使更多要素向這一云南省與國內(nèi)聯(lián)系的“主動脈”附近集聚；后期著力做強向西、向南發(fā)展軸，逐步增強滇中城市群輻射南亞、東南亞的能力；此外應(yīng)關(guān)注傳統(tǒng)工業(yè)城市的低效工業(yè)用地整治與再開發(fā)問題，以及部分城市的綠地占比下滑問題。

城市群發(fā)展研究具有較強的綜合性，城市用地與人口、產(chǎn)業(yè)、交通等存在著密切的關(guān)聯(lián)，后續(xù)研究應(yīng)強化探究它們之間的協(xié)同變化規(guī)律。此外還應(yīng)結(jié)合五年規(guī)劃、重大專項發(fā)展規(guī)劃、標志性事件等對城市用地變化研究開展剖析，以期更細致地揭示其階段性特征。