國家中心城市土地利用績效評價及障礙度因子診斷

張艷 胡征南 李照華

摘要：以鄭州市為研究區域，以土地投入水平、土地利用程度、土地利用效益和生態可持續性等4個方面構建績效評價指標體系，運用改進的多屬性群體決策理想點法TOPSIS模型和障礙度模型，根據鄭州市2007—2017年的城市土地利用數據和社會經濟統計資料，對其土地利用績效進行分析評價并進行障礙因子診斷，根據鄭州市城市土地利用績效現狀提出提升土地利用績效的主要路徑。研究結果表明，在2007—2017年研究期內土地利用績效水平有所提高，綜合績效貼近度從2007年的0.367 0上升到2017年的0.740 3，績效水平也從中級階段達到了良好階段;從準則層的單項績效貼近度來看，整體上都呈上升趨勢，但績效水平和上升幅度有所差別;從準則層指標的障礙度看，2007—2016年生態可持續性和土地利用程度障礙度呈增長趨勢，年均幅度分別為24.30%、11.26%;土地投入水平和土地利用效益障礙呈負增長趨勢，年均幅度分別為12.67%、29.58%。從指標層因子的障礙度來看，人均公共綠地面積、綜合容積率、人均道路面積、工業廢水排放達標率以及建成區人口密度等成為未來影響鄭州市土地績效的主要障礙因子。結果表明，鄭州市土地利用水平有所提高，但仍有發展空間。

關鍵詞：城市土地利用;績效評價;改進TOPSIS;障礙度;鄭州市

中圖分類號： F323.211 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）15-0265-08

國家中心城市位于城市體系的塔尖，代表著國家在政治、經濟、社會和文化創新等方面的發展水平，在一定地區的輻射方面起著領導作用，并且有一定的引領功能。它是國家在一定地區發展的首要政策支撐點，并且是國家在一定時期內參與國際競爭與合作的重要入口。在發展城市化的過程中，中心城市所處位置是一個重要的環節，國家中心城市所處區域是極其重要的。因此，國家中心城市的土地合理利用變得尤其重要。城市土地利用制度產生的作用直接體現在城市土地利用績效上，其內涵是個復雜的綜合體，受多種因素的影響，包括城市發展階段、土地利用方式和程度、經濟投入和國家戰略政策等。因此，進行合理的城市利用績效評價對城市建設用地的可持續發展和高效合理利用顯得非常必要。

城市土地利用是一個綜合概念，對于城市土地利用現狀及存在的問題，眾多學者都進行了大量的研究。就方法而言，對城市土地利用績效水平進行主要有逼近于理想解的排序（TOPSIS）法[1-4]、綜合指數法[5-6]、層次分析法[7]、模糊綜合評價方法[8]、加權函數法[9]等方法。從研究區域來看，全國各地大多數城市都有涉及，但就其研究類型來看，國家中心城市這個角度的研究相對較少，仍沒有統一的標準去衡量其土地利用績效，還屬于探索階段。其他學者們大多數從土地投入水平、土地利用程度、土地利用效益、土地生態可持續性、土地利用結構等不同方面對城市土地利用績效建立評價體系。本研究以鄭州市為例，進行城市土地利用績效評價，一方面因為鄭州市地處中原，是交通大樞紐，近幾年河南省舉全省之力發展鄭州市，其經濟高速發展，用地矛盾也日益凸顯，協調土地合理利用才能使其更好更快地發展。另一方面，近年來，國家在鄭州市實施了重大戰略方案，作為國家中心城市的定位，研究其土地利用績效可以更有效地為城市土地利用管理提供參考，促進城市土地可持續利用，有效推動國家戰略的實施，同時也對其他的國家中心城市土地利用具有借鑒作用。因此，對鄭州市土地利用績效評價和障礙度診斷，具有戰略和現實的雙重意義。

1 研究區概況和數據來源

1.1 研究區概況

鄭州市是河南省的省會，是新的國家中心城市，也是河南省的經濟、政治、文化和金融財政樞紐中心，地理上處于中原城市的中心位置，是全國重要的交通樞紐站和中部地區重要的工業城市。從經濟分析和城市化進程來看，至2017年年底，鄭州市總人口為988.07萬人，全年國內生產總值（GDP）為 9 193.768億元，比2016年增長13.31%，其中城鎮化率為72.23%，地均固定資產投資額為15.695億元，比2016年增長7.99%。

1.2 數據來源

社會經濟數據主要來源于《河南省統計年鑒》（2008—2018年），《鄭州市統計年鑒》（2008—2018年），城市土地數據主要來自《中國城市建設統計年鑒》（2008—2018年）。研究中所采用的城市土地是指鄭州市的城市建設用地。

1.3 城市土地利用績效評價指標的構建

土地利用績效是政府為主導的行為，是一個用來反映土地利用效益好壞的綜合概念，具有多目標性和多因素性。從可持續發展角度來看，土地利用績效就是土地利用滿足現代人們的生產生活和經濟建設，又不破壞其特性和功能，朝著合理健康的方向發展。再者就是，為了土地利用能夠達到綜合效益的最大化，即取得經濟、社會和生態效益的同心圓最大，使土地配置公平，土地利用結構合理，保證城市土地問題有效解決。科學客觀地分析鄭州市近年來土地利用的問題，并提出建設性建議，才能更好地促使其健康和可持續的發展。在此基礎上，本研究參考已有的研究成果[1，10-11]，秉承科學性、層次性、系統性和可操作性等原則，再根據鄭州市自身的土地利用狀況，構建4個準則層的評價指標體系，并在準則層下設立15個評價指標（表1）。在指標的選取過程中，根據對目標層作用的方向，定義了正向和負向指標屬性，本研究選取的指標都是屬于正向指標，即指標跟目標層呈正比關系。

2 鄭州市土地利用績效評價

2.1 指標權重的確定

目前，大多數學者采用特爾非法、模糊聚類分析求均值法、層次分析法和熵值法等方法確定城市土地利用績效的指標權重。其中，特爾非法和層次分析法等方法帶有主觀因素，因此本研究采用客觀賦值的熵值法來確定指標權重，通過計算每個指標的熵，進而得到差異系數，在此基礎上確定每個指標的權重，這樣在一定程度上可以減少主觀因素帶來的偏差[12-13]，計算過程如下：

就城市土地利用績效評價指標體系來說，其中生態可持續性權重為0.271 6，土地利用程度權重為0.271 3，土地利用效益和土地投入水平權重分別為0.263 9、0.193 2。由此可以看出，在整個指標評價體系中生態可持續性、土地利用程度和土地利用效益占4/5以上的比重，說明這3個方面是城市土地利用績效主要的影響因素。而土地投入水平占的比重最少，表明土地投入水平對于城市土地利用績效的影響相對較小，這也從側面說明了城市土地利用績效的優劣不單單考慮土地投入水平的高低，更多的是土地利用程度、效益和生態的優劣。

2.2 評價模型的選取

2.2.1 改進的TOPSIS法 改進后的TOPSIS法是系統工程中有限方案多目標決策分析的一種常用的決策技術[14]。正理想解和負理想解是TOPSIS法的2個概念，通過計算評價對象與最優解、最劣解的距離，將評價方案與正、負理想解進行比較，進行排序，若結果逼近正理想解，而遠離負理想解，則該方案是備選方案中的最佳方案[15]。改進的TOPSIS法通過改進評價公式，進而對正、負理想解和評價對象作對比[16-17]。計算過程如下：

貼近度Cj的值是處于0至1之間的，當Cj=1時，表明已達到最好的土地利用狀態，也處于最高的城市土地利用績效水平;當Cj=0時，表明處于極其低效土地利用狀態，城市土地利用沒有任何績效。公式（12）中Cj越大，表明第j年土地利用績效越接近最優水平。根據已研究的成果[1]，把貼近度Cj分成4個等級標準（表3），來客觀評價鄭州市城市土地利用績效水平的高低。

因為本研究采用極值法進行標準化處理，因此負理想解均為0，規范化決策指標矩陣見表4。

2.2.2 障礙度模型 通過對城市土地利用績效進行現狀水平評價，尋找出影響土地利用績效的障礙度和障礙因子，從而為政府進一步提高城市土地利用績效提供參考意見，為政府調整具有針對性的土地政策和土地利用措施提供客觀的依據。因此，本研究引入了障礙度模型[18-19]，為了更進一步診斷出影響鄭州市土地利用績效的因素。

因子貢獻度（Fi）是指標層因素對目標層的比重;指標偏離度（Qi）是指標層因素和目標層土地利用總績效的偏差;指標層因素影響城市土地利用障礙度大小用Mi來表示，4個準則層因素影響城市土地利用障礙度大小用Bj來表示，用這3個指標來進行計算分析。

3 結果與分析

3.1 鄭州市城市土地利用績效評價結果

3.1.1 城市土地利用綜合績效 依據公式（6）至公式（12）計算可得出2007—2017年鄭州市土地利用績效評價結果（表5），2007—2017年鄭州市土地利用綜合績效評價結果見圖1，可以看出鄭州市城市土地利用綜合績效水平不斷上升，且增長幅度不斷擴大。按綜合績效貼近度來看，從2007年的 0.367 0 上升到2017年的0.740 3，增加2.02倍。

研究期間綜合績效經過了2個水平過程，分別是中級階段和良好階段。第一階段是2007—2012年，這一階段鄭州市城市土地利用綜合績效貼近度在波動中呈緩慢增長趨勢，呈現弱“N”形變化特征，由2007年的0.367 0上升到2012年的0.455 4，城市土地利用績效水平處于中級。地均固定資產投資從2007年4.92億元/km2增加到2012年的10.94億元/km2，人均建設面積均在36 m2以上，這一時期屬于“十一五”時期（2006—2010年），鄭州市跟隨經濟全球化和區域經濟一體化的趨勢，隨著中部崛起戰略的實施和中原城市群一體化的推進，加快了現代化建設步伐。但由于鄭州市生態保護和交通能源等基礎設施薄弱，以及老城區和城中村過多，城市化率過低，工業不屬于新型工業化，所以這一時期鄭州市土地利用績效呈現上下波動性走向，整體上的趨勢還是在緩慢上升。

第二階段是2013—2017年，這一階段鄭州市土地利用綜合績效貼近度呈明顯的上升趨勢，呈現弱“W”形變化特征，由2013年的0.529 5上升到2017年的0.740 3，城市土地利用績效水平也由中級達到了良好。這一時期屬于“十二五”規劃期（2010—2015年）末和“十三五”規劃期（2015—2020年）初，國家相繼頒布了《國務院關于支持河南省加快建設中原經濟區的指導意見》（國發[2011]32）、《促進中部地區崛起“十三五”規劃》等一系列文件，受到國家各種政策的影響，鄭州市城市土地利用由粗放轉向了集約，由低效轉向了高效，由無序轉向了科學合理布局，走向了環保、可持續發展的道路。因此，城市土地利用績效也在不斷地提高。

3.1.2 城市土地利用單項績效 研究期內，鄭州市土地利用績效各單項績效貼近度的走向見圖2，其走向雖有波動，但總體是呈現上升的趨勢。從圖2可以看出，鄭州市土地利用績效各單項績效貼近度與綜合績效貼近度的變化走向大體一樣。各準則層的單項績效有所差別，土地投入水平績效貼近度從2008年的0.420 8驟減至2009年的0.148 8，其原因是當時的金融危機對鄭州市有所影響，導致土地投入水平急劇下降。2009—2012年雖緩慢增長，但此時仍處于低級績效階段，2012年之后急劇上升，績效貼近度從0.261 2上升到2017年的最大值（0.843 0），也從中級績效階段升至良好績效階段，最終達到優質績效階段。土地利用程度績效指數呈弱“M”形趨勢總體上升，在2009年有緩慢的下降趨勢，因為此時的人均建設面積從39.6 m2下降到2010年的36.5 m2，隨著鄭州市建成區面積有所增加，綜合容積率也由1.14%減少至1.09%。2010—2015年土地利用程度績效貼近度緩慢上升，并達到最高值（0.681 8），從中級績效階段上升到了良好績效階段。2015年之后有所下降， 因為這一階段鄭州

市進行“城中村”搬遷和老城區改造，建成區不斷擴大，綜合容積率有所下降，建成區人口密度也從2015年的15 055人/km2減少至2017年的11 140人/km2，從良好績效階段下降至中級績效階段。土地利用效益績效貼近度一直呈現穩定上升趨勢，從2007年到2011年，由低級績效階段到達中級績效階段;從2011年到2014年，由中級績效階段上升到良好績效階段;2016年達到最大值（0.891 5），雖然到2017年稍微減少到0.879 6，但是從2014年到2017年總體呈上升趨勢，由良好績效階段上升至優質績效階段。生態可持續性績效貼近度呈波浪式上升，2007年至2009年緩慢上升，2009年至2012年出現緩慢下降的趨勢，因為在這一時間段，鄭州市仍是向新型工業化轉型，雖然其間人均公共綠地面積、工業固體廢棄物綜合利用率、工業廢水排放達標率等均有所下降，但生態可持續性績效一直處在中級績效階段。2012年之后呈現“W”形上升趨勢，在2016年急劇增加并于2017年到達最大值（0.894 4），也由中級績效階段進入了優質績效階段。這是因為國務院批復鄭州市建立國家中心城市，使得市政府高度重視生態文明建設，力求打造環境友好、資源節約、低碳生態城市。

3.2 障礙因子診斷

在城市土地利用績效評價的基礎上，分別就準則層指標和指標層指標的主要障礙因子進行診斷，結果見表6。

3.2.1 準則層障礙因子診斷 從表6可知，2007—2017年鄭州市城市土地利用績效的準則層障礙度呈現不同的變化趨勢。總體來說，土地投入水平和土地利用效益的障礙度變化呈現的趨勢是在波動中下降，但土地利用程度和生態可持續性的障礙度整體上呈上升趨勢。從數值的角度來看4個準則層的障礙度， 2013年之前， 土地利用效益的障礙度最大，生態可持續性緊隨其后，最后是土地利用程度和土地投入水平。2013年之后，生態可持續性的障礙度變成最大，土地利用程度位居第2位，其次為土地利用效益和土地投入水平。至2017年，城市土地利用績效障礙度從大到小依次是土地利用程度、土地利用效益、土地投入水平、生態可持續性，障礙度分別為42.52%、29.14%、20.25%、8.08%。從各指標障礙度年變化率來看，從2007年到2016年，生態可持續性和土地利用程度的障礙度分別從20.19%、28.35%上升至49.06%、31.93%，分別以年均24.30%、11.26%的速度在增加;土地投入水平和土地利用效益障礙度分別從13.81%、37.66%下降到10.09%、8.18%，分別以年均12.67%、46.05%的速度地下降。從4個準則層的平均障礙度來看，2007—2017年，土地投入水平、土地利用程度、土地利用效益和生態可持續性的障礙度的平均值分別為17.42%、27.60%、28.35%、26.63%。由此可知，影響鄭州市城市土地利用績效水平的準則層障礙依次是土地利用程度、生態可持續性、土地利用效益、土地投入水平。因此，鄭州市城市土地利用績效水平要想有所提高，必須解決土地利用程度問題，還要考慮生態可持續性的開展，同時也要增加土地投入水平和提升土地利用效益。由于鄭州市作為一個全國性的交通樞紐和工業職能城市，存在“城中村”和老城區等問題，土地粗放利用嚴重，近些年以“衛星式”向外擴張，因此土地利用程度成為其首要制約因素。鄭州市作為國家中心城市和歷史文化名城，生態可持續性不應再成為其主要障礙因素，因此綠色、環保、可持續發展是鄭州市的必然選擇。

3.2.2 指標層障礙因子診斷 因為指標層指標太多，本研究就根據其障礙度大小，列舉影響較大前5位的因子進行分析。

從表7可以看出，從2007年開始，土地利用效益、生態可持續性和土地利用程度方面的障礙因子排序前5位。直到2012年，前5位因子中才有土地投入水平的因子出現。2007—2012年土地利用程度和土地利用效益障礙度較大，其中地均工業總產值、地均GDP、在崗職工工資、地均社會消費品零售額和萬人擁有公交車輛等指標對其障礙度影響較大且較為持續。2012年之前，前5個障礙因子里都含有地均工業總產值和地均社會消費品零售額，該時間段內地均工業總產值均值為5.79億元/km2，為2017年的0.80倍;地均社會消費品零售額均值為4.04億元/km2，為2017年的0.74倍，由此可知，這一時期鄭州市土地利用效益并不高，有待進一步提高。這一時期沒有出現土地投入水平因子，反映該時期土地投入水平對城市土地利用的發展具有一定的貢獻。

2012—2017年，土地利用程度和生態可持續性障礙度較大，障礙因子影響較大的有人均公共綠地面積、人均建設面積、建成區綠化覆蓋率和綜合容積率等。其中，綜合容積率和人均建設面積2項指標反映了鄭州市土地利用程度亟需提升。這一階段人均公共綠地面積也成為其主要影響的障礙因子，此時期鄭州市人均綠地面積均值僅為7.9 m2，未達到GB 50137—2011《城市用地分類與規劃建設用地標準》中規劃人均綠地面積不應小于10.0 m2/人的要求;建成區綠化覆蓋率僅為37.51%，表明生態可持續性已成為鄭州市城市土地利用的最主要障礙因素，應進一步加強對城市的生態環保可持續發展。

此外，在前5個障礙因子中很少出現土地利用效益的因子，反映出該階段土地利用效益有了較為明顯提高，對城市土地利用績效產生較大的貢獻。同時，出現了土地投入水平因子，但僅有人均道路面積1個障礙因子，其障礙度均值為9.48%，雖影響不大，但也反映了一定的問題，表明政府對人均道路面積的建設不夠合理，須進一步完善。2017年，綜合容積率的障礙度為49.61%，綜合容積率從2007年的1.15%下降到2017年的1.03%，這在一定程度上反映了城市土地利用中綜合容積率嚴重不合理。建成區人口密度由2007年的 3 156人/km2 上升到2017年的11 140人/km2，2017年其障礙度為16.41%，表明當地的人口規模與城市用地并不匹配，有待進一步解決協調。

4 結論與討論

鄭州市2007—2017年研究期間內土地利用績效水平有所提高，綜合績效貼近度從2007年的0.367 0上升到2017年的0.740 3，績效水平也從中級階段達到了良好階段。從準則層的單項績效來看，都屬于上升趨勢，但上升趨勢和達到的績效水平有所差別。除土地利用程度外，其他3個準則層指標均已達到優質績效階段，但土地利用綜合績效卻處在良好績效階段，這說明4大準則層發展并不一致，在以后的土地利用過程中，須要加強土地利用程度方面。從準則層指標的障礙度看，影響土地績效較高的是土地利用效益、生態可持續性和土地利用程度。不同指標障礙度的變化顯示，2007年到2016年生態可持續性和土地利用程度障礙度呈增長趨勢，年均幅度分別為24.30%、11.26%;土地投入水平和土地利用效益障礙呈負增長趨勢，年均幅度分別為12.67%、29.58%，由此可知，鄭州市亟須提升土地利用程度和生態可持續性。從指標層因子的障礙度來看，人均公共綠地面積、綜合容積率、人均道路面積、工業廢水排放達標率以及建成區人口密度等將成為未來影響鄭州市土地績效的主要障礙因子。

本研究結合其他學者的相關研究，根據鄭州市的實際情況，使用改進后的TOPSIS模型和障礙度分析模型，評價了鄭州市的土地利用總體績效和準則層單項績效，并進行了障礙度因子的診斷。嘗試探索了對國家中心城市土地利用績效評價的研究方法，分析結果表明該方法的可行性和可靠性，可以給鄭州市城市土地合理有效地利用提供參考方案，為調控城市用地規劃和政府頒布實施土地政策提供依據，同時，也可以為其他國家中心城市的土地有效科學地利用提供一定的參考作用。然而，本研究在指標的選取上還不夠全面，研究區域單一，考慮到數據和資料的可獲取性，只對鄭州市進行了時間尺度上的分析，未來可以作進一步深入分析。結合鄭州市目前的實際情況，在未來的城市土地利用中，可以從以下幾方面提高土地利用績效：（1）找準國家中心城市的定位，把握機遇，積極推進中原經濟區和鄭州航空港經濟綜合實驗區兩大國家戰略，轉變高投入低產出的工業發展，進行高科技創新開放發展。（2）落實“兩山理論”和“山水林田湖草”觀念，注重生態保護，綠色發展，推行環保的生活和生產方式，全面提升鄭州的生態景觀，形成持續和諧的生活方式、產業結構和空間格局，建設宜居鄭州、環保鄭州和美麗鄭州。（3）注重城鄉一體化發展，使城市空間布局得以優化，通過帶動周邊地區發展，來有效緩解非省會城市城區功能，還要加強基礎設施建設，提升土地集約利用水平。

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