山東省城市土地利用效益時空差異研究

馮宣鳳

摘要：在構建山東省城市土地利用效益綜合評價指標體系的基礎上，采用熵值法確定各指標權重，運用綜合指數模型對山東省17個地級市2006—2016年的土地利用綜合效益的時序特征進行研究，用耦合協調度模型對各城市的土地利用效益協調度的空間差異性進行分析。結果表明，各城市在2006—2016年土地利用程度相差較大，土地利用綜合效益呈現出高、中、低的分層局面且在時間上展現出不同的發展趨勢，其差異性主要表現在與經濟有關的指標上;各城市土地利用社會經濟效益和生態環境效益之間的耦合協調度差異很大，其中協調度最高的是青島市，達0.85，協調度最低的是菏澤市，僅為0.42;在空間上，山東省東部沿海城市的協調度較高，西部內陸城市的協調度相對較低。

關鍵詞：土地利用效益;協調度;時空差異;山東省

中圖分類號：F293.2? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）19-0067-06

Abstract： Based on the construction of the comprehensive evaluation index system of urban land use efficiency in Shandong province， the weight of each index was determined by entropy method. The time sequence characteristics of the comprehensive land use efficiency of 17 prefectural-level cities in Shandong province from 2006 to 2016 were studied by using the comprehensive index model， and the spatial difference of the coordination degree of land use efficiency in each city was analyzed by using the coupling coordination model. The results showed that the land use degree of each city was quite different from 2006 to 2016， and the comprehensive land use benefit presented the situation of “high， middle and low” stratification and showed different development trends in time， and the differences were mainly reflected in the indicators related to economy. The coupling coordination degree between the social and economic benefits of land use and the ecological and environmental benefits of each city was very different. Among them， Qingdao city had the highest coordination degree， reaching 0.85， while Heze city had the lowest coordination degree， only 0.42. In terms of space， the coordination degree of eastern coastal cities of Shandong was relatively high， and that of western inland cities was relatively low.

Key words： land use efficiency; coordination degree; temporal and spatial difference; Shandong province

土地是城市各種經濟活動的運行載體，城市的發展、經濟的繁榮與城市土地的合理規劃和集約高效利用密切相關[1]。隨著經濟社會的發展，城市化及工業化水平快速推進，由于城市土地在開發利用的過程中存在不合理性和不充分性，產生了土地利用綜合效益低、土地粗放利用與閑置、土地退化污染等諸多問題，在土地資源數量有限且短期內不可再生的背景下，土地資源利用的高效與否關系著區域可持續發展[2-4]。因此，科學地評價分析土地利用綜合效益對城市土地高效合理利用、區域社會經濟和生態環境的協調發展具有重要意義。

現階段對土地利用效益評價方面的研究成果較為豐富。在研究內容方面，由土地利用單一效益評價[5，6]向土地利用綜合效益評價[7，8]轉變;在研究尺度方面，目前已經涵蓋全國范圍、省域范圍、市域范圍、縣鄉村范圍的土地利用效益評價研究[9，10];在研究方法方面，不僅有功效系數法、變異系數賦權法和熵權-TOPSIS法等[11，12]，還引入了遙感、GIS等方法[13，14]進行綜合性的分析。但已有研究大多將土地利用經濟效益、社會效益和生態效益進行兩兩之間的關系探討，很少有對三者之間耦合協調關系的探討，且對于協調度差異成因的分析很少?；诖?，本研究以山東省17個地級市作為對象，構建土地利用效益的綜合評價指標體系，運用綜合指數模型和耦合協調度模型，對2006—2016年山東省各地級市的土地利用效益進行系統分析，進而得出山東省城市土地利用效益在時間和空間上的變化特征，并對其成因進行分析。

1 研究區概況、數據來源與方法

1.1 研究區概況

山東省地處中國東部沿海，介于北緯34°22′54″—38°24′06″、東經114°47′30″—122°42′18″，自北向南與河北省、河南省、安徽省、江蘇省4省接壤。全省下轄17個地級市，137個縣級行政區（55個市轄區、26個縣級市、56個縣）。2016年末山東省擁有人口量為 9 579.31萬人，在全國排名第二位;人口密度610人/km2，在全國排第八。山東省經濟發展迅速，2016年全省范圍實現生產總值（GDP）67 215.31億元，同比增長6.7%。全省轄區面積為1 578.96萬hm2，其中農用地面積為1 152.00萬hm2，占土地總面積的72.96%;建設用地面積為253.27萬hm2，占土地總面積的16.04%;未利用地面積為173.69萬hm2，占土地總面積的11.00%。截至2016年底，山東省城市建設用地面積達到453 996 hm2，全省市轄區人均城市建設用地面積達45 m2，個別城市超過82 m2;全省人均居住面積為13 m2。

1.2 數據來源

研究數據來源于《山東省統計年鑒》《中國城市統計年鑒》以及山東省各地市統計年鑒、環保局網站、山東省統計局網站，主要涉及經濟指標、社會指標和生態指標3個維度。

1.3 研究方法

1.3.1 評價指標體系的構建 指標體系的選取需要具有科學合理、綜合系統、有代表性和可比性的特點，因此本研究將整個評價指標體系分為3個層次：第一層為目標層，即土地利用效益總體目標;第二層是因素層，包括社會經濟效益、生態環境效益;第三層是因子層，選取了16個指標，如表1所示。

1.3.2 數據處理

1）指標數據的標準化。由于所獲取的數據不能直接用于數據分析，因此在數據分析之前，通常需要先將數據標準化。本研究選取Z-score標準化法對數據進行標準化處理，具體公式如下。

2）指標權重的確定。指標的權重表示該指標的重要程度。確定權重的方法大致分為主觀和客觀2種賦權法，考慮到主觀賦權法具有一定的主觀性，最終確定采用熵值法[15]確定數據的權重。

各指標權重值見表1。

1.3.3 土地利用效益的綜合指數評價模型 在對城市土地利用綜合效益進行評價時，由于該評價是由多方面的因素所決定的，因而要對每個因素進行評價，全面比較各評價單元整體水平，把單個的評價指標組合成一個綜合的效益指標，通常稱之為綜合效益值[16]。本研究運用綜合指數模型計算城市土地利用的綜合效益值。

式中，Q1、Q2分別為土地利用社會經濟效益和生態環境效益的綜合得分，yij、[y′ij]分別為土地利用社會經濟效益和生態環境效益指標比重;wj、[w′j]分別為土地利用社會經濟效益和生態環境效益的第j項指標權重。

1.3.4 土地利用效益的耦合協調度模型 通過耦合協調度模型系統分析山東省2006—2016年城市土地利用社會經濟效益與生態環境效益的協調發展程度。

式中，C為耦合度，K為調節系數。本研究K=2，它反映了土地利用社會經濟效益與土地利用生態環境效益在一定條件下，為使社會經濟發展與生態環境保護之間的復合效應最大，兩者進行組合協調的數量程度。

式中，T為土地利用社會經濟效益與土地利用生態環境效益的綜合評價指數，反映土地利用整體效益或水平;α、β為待定系數，本研究認為土地利用社會經濟效益與土地利用生態環境效益同等重要，故 α、β均取 0.5;D為耦合協調度。

耦合協調度既反映了城市土地利用社會經濟效益和生態環境效益的實際表現，又反映了兩者的協調程度。其取值范圍為[0，1]，值越接近于1，說明土地利用社會經濟效益和生態環境效益協調發展能力越強;反之，值越接近于0，說明兩者協調發展能力越弱。參考前人研究[17]，設定耦合協調度等級標準見表2。

2 山東省城市土地利用效益實證分析

2.1 山東省城市土地利用效益綜合指數分析

將山東省各地級市2006—2016年土地利用社會經濟效益指數和土地利用生態環境效益指數各年份值分別加和得兩指標的綜合指數，如圖1所示。山東省各地級市的土地利用效益呈現出不同的狀態。在各城市中，濟南市、青島市、淄博市、東營市、煙臺市、濰坊市、德州市和濱州市土地利用社會經濟效益綜合指數均比生態環境效益綜合指數高，經濟比較發達。其中，濟南市的差異最明顯，其社會經濟效益綜合指數是生態環境效益綜合指數的3倍。棗莊市、濟寧市、泰安市、威海市、日照市、萊蕪市、臨沂市、聊城市和菏澤市的土地利用生態環境效益綜合指數均比社會經濟效益綜合指數高，說明在城市土地利用的過程中人們更加注重提高土地利用的生態環境效益。其中，棗莊市的差異最明顯，其生態環境效益綜合指數是社會經濟效益綜合指數的5倍。濰坊市、濟寧市和濱州市的土地利用程度相差不大，社會經濟效益和生態環境效益持平衡發展狀態。

2.2 山東省城市土地利用綜合效益的時間變化特征分析

山東省各個城市的土地利用效益在2006—2016年呈現出一定的時序特征，濟南市、青島市、煙臺市、濰坊市、德州市和威海市的土地利用綜合效益總體上呈上升趨勢;淄博市、棗莊市、東營市、泰安市、萊蕪市、臨沂市、濱州市和菏澤市的土地利用綜合效益總體上保持著穩定狀態，變化不明顯;濟寧市、日照市和聊城市的土地利用綜合效益呈先上升后下降的波動趨勢（表3）。

各地級市在2006—2016年土地利用程度相差比較大，土地利用綜合效益呈現出高、中、低的分層局面。濟南市、青島市和煙臺市的土地利用綜合效益屬于高效層面，土地利用程度較高;濰坊市、濟寧市、泰安市、威海市、日照市、萊蕪市、臨沂市、德州市、聊城市和濱州市的土地利用綜合效益處于中效層次，土地利用程度一般;淄博市、棗莊市、東營市和菏澤市土地利用綜合效益處于低效層次，土地利用程度相對較低，但發展比較平穩。

從整體上來看，各城市的土地利用綜合效益在時間上發展比較平穩，也有某年會出現波動，這種波動主要取決于經濟投資方面。城市經濟發展快速，社會經濟處于高速增長水平，其社會經濟效益指數就高;政府加大對城市環境治理的投資，改善土地的生態環境質量，土地利用生態環境效益指數就相應增加。這也體現出了土地的社會屬性，人類在土地上生產生活等會直接影響土地利用的綜合效益。

2.3 山東省城市土地利用效益協調度的空間差異分析

山東省各地級市土地利用社會經濟效益和生態環境效益之間的耦合協調度差異較大。在各地級市中，協調度最高的是青島市，達0.85，協調度最低的是菏澤市，僅為0.42，前者是后者的2倍。具體分類情況如表4所示。

在空間上，山東省東部沿海城市的協調度較高，西部內陸城市的協調度相對較低。東部沿海城市新型產業發達，經濟基礎好，生態環境優越;西部內陸城市以重工業為主，經濟相對落后，生態污染嚴重。青島市和煙臺市2個城市屬于良好協調發展類，其社會經濟效益均比生態環境效益高;濱州市、東營市等10個城市屬于中級協調發展類;濰坊市和萊蕪市屬于初級協調發展類;聊城市屬于勉強協調發展類，社會經濟和生態環境的發展勉強協調;菏澤市和棗莊市屬于瀕臨失調發展類，2個城市的生態環境效益指數均高于社會經濟效益指數（圖2）。

青島市和煙臺市的土地利用屬于良好協調發展類。青島市和煙臺市位于山東省的東北部，屬于沿海城市，經濟發達，自然生態環境優越。青島市憑借其區位優勢以及產業創新，大力發展新技術、會展、海工裝備等戰略性新型產業，加速形成新動能主導經濟發展的新格局，加快新舊動能的轉換，注重高質量發展的同時加大了對于生態環境的投入，兩者之間相互協調，達到了良好協調發展。煙臺市處于環渤海藍色經濟區，是山東省重點發展對象，尤其是汽車行業發展迅速，并且生態環境宜人，是旅游觀光、休閑度假的好地方。兩者穩步發展使城市土地利用的社會經濟效益和生態環境效益達到了良好協調。

濱州市、東營市等10個城市屬于中級協調發展類。這些城市大部分位于山東省的西部，憑借其各自的地理優勢和歷史特點大力發展經濟，主要體現在地均GDP和地均工業總產值指標上，但對于生態環境投入不是很高，所以土地利用效益只能達到中級協調。其中，濱州市是輕紡名城，紡織業非常發達;臨沂市商業貿易十分發達;德州市農業比較發達，農業經濟占據著德州經濟13%左右的份額;威海市是中國最佳的海濱城市，港口貿易比較發達并且生態環境十分宜居;濟寧市以煤電業為發展主體;泰安市以旅游業為主，而且是國家衛生城市，對于生態環境的投入很大;日照市化工相對比較發達;濟南市是山東省的省會，是山東的政治、教育和文化中心，也是山東省中西部及省際區域交通樞紐和經濟中心，經濟比較發達[18];東營市是石油新城，石油行業比較發達;淄博市是國務院批準的山東半島經濟開放區城市，是山東省和全國的重工業基地，魯中商品集散地和物流中心。

濰坊市和萊蕪市屬于初級協調發展類。濰坊市是新興的工業城市，發展化工、動力機械等產業，由于發展比較晚，所以經濟相對比較落后，土地利用的經濟效益相對較低;萊蕪市是鋼城，發展重工業的同時生態環境破壞嚴重，致使土地利用生態環境效益落后于社會經濟效益，兩者之間的協調度處于初級協調狀態。

聊城市屬于勉強協調發展類。雖然聊城市調整了工業產業結構，對城市社會經濟的發展起到了一定的促進作用，但由于其經濟基礎薄弱，工業比較落后，從而導致了城市的社會經濟發展速度緩慢，低于其他城市的發展水平，所以土地利用效益屬于勉強協調發展。

棗莊市和菏澤市屬于瀕臨失調發展類。棗莊市是“因煤而興”的老工業城市，由于資源枯竭導致經濟發展落后，社會經濟發展水平處于比較滯后的狀態，但是政府加大對生態環境的治理，使得土地利用的生態環境效益遠高于社會經濟效益。菏澤市經濟正在持續健康發展，農業三大主導產業發展較快，結構調整取得突破性進展，主要體現在地均公共預算收入上，但由于其自身經濟發展條件差、底子薄，社會經濟發展水平仍然處于非常落后的狀態，所以土地利用效益屬于瀕臨失調發展類。

3 結論

1）山東省各城市在2006—2016年土地利用程度相差較大，土地利用綜合效益呈現出高、中、低的分層局面且各城市的土地利用綜合效益在時間上展現出不同的發展趨勢，其差異性主要表現在與經濟有關的指標上，在促進社會經濟發展的同時加大對生態環境的投資治理才能促使土地利用效益呈現快速穩定發展趨勢。

2）山東省各地級市土地利用社會經濟效益和生態環境效益之間的耦合協調度差異很大。在各地級市中，協調度最高的是青島市，達0.85，協調度最低的是菏澤市，僅為0.42。

3）在空間上，山東省東部沿海城市的協調度較高，西部內陸城市的協調度相對較低。導致各城市土地利用效益在空間上存在差異性的原因有很多，城市的自然地理環境、人文歷史條件、政府的決策等均能導致這種差異的產生。因此，各城市在發展時，需要依托自身的條件，合理利用土地資源，提高土地利用的綜合效益，在社會經濟方面調整產業結構，實現產業創新，在生態環境方面加大對生態環境的治理投資，改善生態環境，在發展社會經濟的同時注重生態環境的保護，最終實現城市土地的高效優質協調發展。

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