西咸地區縣域土地利用效率時空格局及驅動因素研究

摘要 以西咸地區2008—2017年相關社會經濟統計數據和土地利用數據為基礎，運用DEA軟件分析近10年來西咸地區土地利用效率的變化趨勢及特點;運用Tobit模型對西咸地區土地利用效率變化的驅動因素進行研究。結果表明，2008—2017年西咸地區土地利用效率發生了明顯的變化，主要表現在效率值由0.707提升為0.764，變化幅度較大;年均值0.722，屬于中高水平。各市（縣、區）土地利用效率不斷提升，整體效率差異程度有所收斂，呈現顯著的空間差異性，且空間集聚態勢不斷增強，“核心—外圍”的層級結構越發明顯。經濟、人口、用地結構、產業結構、交通區位、政策支持均對土地利用效率產生正向影響。在西部大開發、“一帶一路”等背景下，加快西咸地區城市建設，嚴格把控用地尺度，促進產業形態和資源配置轉型升級。進一步發揮中心區域優勢作用，以點帶面發展，在城市化進程加快的同時注重土地利用效率的提升，實現高質量發展。

關鍵詞 西咸地區;土地利用效率;時空格局;DEA;Tobit模型;驅動因素

中圖分類號 F 301.2? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2022）06-0069-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.06.015

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on the Spatio-temporal Pattern and Driving Factors of Land Use Efficiency at County Level in Xixian Area

ZHAO Rui （Land Survey，Planning and Design Institute of Shaanxi Land Engineering Constructuion Group Co.，Ltd.，Xian，Shaanxi 710075）

Abstract Based on the relevant socio-economic statistics and land use data in Xixian area from 2008 to 2017， the DEA software is used to analyze the change trend and characteristics of land use efficiency in Xixian area in the past 10 years;the Tobit model was used to study the driving factors of land use efficiency change in Xixian area.The results showed that the land use efficiency in Xixian area had undergone significant changes from 2008 to 2017， which was mainly reflected in the increase in the efficiency value from 0.707 to 0.764， which was a large change; the annual average value was 0.722， which was a medium-to-high level. The land use efficiency of each city （county， district） had been continuously improved， the overall efficiency difference had been converged， showing significant spatial differences， and the spatial agglomeration situation had continued to increase， and the hierarchical structure of “core-peripheral” had become more and more obvious. Economy， population， land use structure， industrial structure， transportation location and policy support all had a positive impact on land use efficiency. In the context of the large-scale development of the western region and the “One Belt， One Road” initiative， we will speed up urban construction in the Xixian region， strictly control the scale of land use， and promote the transformation and upgrading of industrial patterns and resource allocation. Further exert the advantageous role of the central region， develop from point to point， focus on the improvement of land use efficiency while accelerating the urbanization process， and achieve high-quality development.

Key words Xixian area;Land use efficiency;Spatio-temporal pattern;DEA;Tobit model;Driving factors

作者簡介 趙瑞（1989—），女，陜西咸陽人，工程師，碩士，從事土地規劃、土地工程研究。

收稿日期 2021-06-10

城市經濟發展目前已經由高速發展進入到高質量發展階段，城市用地面積呈現指數型增長[1]，隨之出現用地無序擴張、用地內部結構失調等問題。伴隨著供給側結構性改革的持續推進，土地作為投入結構的一大主要要素，土地投入產出及土地利用效率高低關乎城市土地的內部空間結構、土地擴張方向、城市發展質量、生態環境等方面。

當前在新增城市用地空間十分有限的約束下，提高土地利用效率是促進區域、城市群、都市圈、城市內部健康有序發展的內在要求。學者們關于土地利用效率的研究對象和研究內容主要集中于城市土地[2]、工業用地[3]、農業用地[4]、物流用地[5]利用效率的動態演變特征、地區差異和影響因素[6]，以及與其他要素的相互相協調性[7]、基礎理論[8]、內在機制[9]和互動機理[10]等方面。研究方法有包含“經濟-社會-環境”在內的多指標綜合評價法[11]、線性規劃方法[12]、隨機前沿分析等[9]。研究尺度逐漸多樣化和全面化，王良健等[13]通過隨機生產函數模型測算我國土地利用效率，發現我國城市土地利用效率地區差異顯著，呈現中部最高、東北地區最低;周曉艷等[14]以二三產業產值表征長江經濟帶土地利用經濟效率，并運用空間計量模型分析其影響因素;韓琭等[15]以城市高質量發展為視角，研究城市群的土地利用效率。目前已經形成了從全國尺度[13，16-17]、城市群與特定區域尺度[14，18]、省域[19]和典型城市尺度[20]等不同空間尺度的研究，但縣級及以下尺度研究仍相對缺乏，城市土地利用效率的精細化研究仍有待拓展。因此，筆者采用DEA和Tobit模型，研究2008—2017年西咸地區土地利用效率變化及影響因素，探究核心城區與外圍地區土地利用效率的變化和驅動因子，為西咸地區城市化和社會經濟發展格局提供借鑒參考。

1 資料與方法

1.1 研究區概況

研究地理區域為《陜西省城鎮體系規劃（2006—2020年）》中所提到的西安都市圈范圍，即以西安市和咸陽市為中心的西咸城市化地區。該地區地處關中平原中部（107°40′～109°49′E、33°42′～34°51′N），南部經秦嶺與漢中市、安康市、商洛市接壤，東部、西部和北部分別與渭南市、寶雞市和銅川市相連。該區行政上包括西安市全境（碑林區、蓮湖區、新城區、未央區、雁塔區、灞橋區、長安區、臨潼區、閻良區、鄠邑區、藍田縣、周至縣、高陵區）和咸陽市下轄的2區1市5縣（秦都區、渭城區、興平市、涇陽縣、禮泉縣、三原縣、乾縣、武功縣）和楊凌區，共22市（縣、區），土地總面積為1.49萬km2。地勢南高北低，以北部渭北黃土臺塬、中部渭河沖積平原和南部秦嶺山地等地貌類型為主體，西咸地區以西安中心城區為主城，以咸陽城區為輔城，是我國西部大開發的前沿，也是國家“一帶一路”倡議的重要節點城市，在國家發展戰略與陜西省社會經濟發展中具有重要的戰略地位。

1.2 數據來源

研究時間節點為2008—2017年，土地利用效率測算的數據主要來自《中國縣域統計年鑒》《陜西省統計年鑒》《中國城市建設統計年鑒》以及城市環境年鑒與環境質量報告等公開來源數據。部分用地數據年鑒缺失的采用遙感解譯獲取，針對缺失的社會經濟數據采用插值法進行預測。

1.3 研究方法與評價指標體系

1.3.1 數據包絡分析（DEA）。

DEA是以“相對效率”概念為基礎，根據多指標投入和多指標產出對相同類型的單位（DMU）進行相對有效性或效益評價的一種系統分析的方法。DEA模型實質上是根據一組關于輸入輸出的觀察值，采用數學規劃模型，凡是處在生產效率前沿的且DEA 認定其投入產出組合最有效率的，將其值定為1，不在生產效率前沿的被認定為無效率，同時給定一個效率指標（0～1）。由于CCR不能單純地評價決策單元的技術有效性，因此該研究選擇BCC模型[21]。

1.3.2 土地利用效率評價指標體系。

土地利用效率是衡量土地利用過程中經濟、社會、勞動力、生態環境等各類投入與產出的相對量的指標，是其投入所最終實現的物質效益與環境效果，在考慮指標體系時需要兼顧經濟、社會和生態等多重因素（表1），必須體現土地利用綜合效率[13]。

測算得到的土地利用效率值按照宋洋等[1]的研究方法，將土地利用效率（ E ）劃分為極高（ E =1.000）、高（0.801≤ E≤0.999）、中高（0.701≤E≤0.800）、中低（0.601≤E≤0.700）、低（0≤E≤0.600）5個類型。

1.3.3 Tobit 模型。Tobit模型是因變量受到限制的一種回歸模型，主要針對部分連續或部分離散分布的因變量提出。以各地區土地利用效率值為因變量，各影響因素為自變量，分析土地利用效率的影響機制，具體公式見參考文獻[22]。

2 結果與分析

2.1 西咸地區縣域土地利用效率時序演變及差異

通過MaxDEA軟件測算2008—2017 年西咸地區縣域城市土地利用效率（表2）。將土地利用效率進行分類，可看出研究期內西咸地區整體土地利用效率指數從0.707波動上升為0.764，由中低值區過渡到中高值區，年均值0.722，土地利用效率水平總體較高。最高值出現在2017年（0.764），最低值出現在2009年，西咸地區整體土地利用效率呈現明朗、健康的發展狀態。

從研究期內各市（縣、區）來看，碑林區、蓮湖區、新城區和雁塔區土地利用效率在各個年份均有達到1.000，且每年排名也穩定在前5，說明這4個地區土地利用效率高，得益于較好的經濟基礎和產業優勢，土地利用“投入-產出”結構合理、有效。藍田縣、周至縣、武功縣土地利用投入產出效率整體水平較低，土地利用效率未達到0.600。灞橋區、臨潼區、乾縣、秦都區、未央區、長安區、渭城區、興平市為中高值區，說明西咸地區土地利用效率整體質量優秀;高陵區、鄠邑區、涇陽縣、禮泉縣、三原縣、閻良區、楊凌區為低值區，土地利用“投入-產出”結構有待優化。

從變化幅度上看，西咸地區土地利用效率整體提升率為8.10%，伴隨著西安都市圈規劃建設及經濟的發展，土地利用方式在逐漸優化和改善。分縣市區看，變化幅度在20.00%以上的有灞橋區、臨潼區、渭城區和長安區，其中臨潼區和渭城區增幅分別高達33.9%和28.0%，分別排第一和第二，與用地面積擴張和社會經濟發展進程加快有密切關系。除土地利用效率穩定在1.000的外，變化幅度在5.00%以下的有高陵區、涇陽縣、乾縣、秦都區、三原縣、武功縣、興平市、閻良區，與土地資源、資本投入等因素實力有限相關。

2.2 西咸地區縣域土地利用效率空間格局演變

從空間維度看，西咸地區縣域土地利用效率具有顯著的空間差異，多數區縣土地利用效率值呈上升態勢，但“核心—邊緣”的整體空間格局尚未打破，“核心—邊緣”的圈層結構有進一步擴張蔓延趨勢（圖1）。2008年西咸地區土地利用效率在空間上表現為中心效率值高而最邊緣地區效率值低的空間格局，受經濟實力和城市化距離輻射力影響，呈現出“核心—邊緣”格局，即由城區到外圍土地利用效率遞減。其中，西安市周邊區域土地利用效率空間變化明顯，差異特征顯著。

土地利用效率極高值穩定在碑林區、新城區、雁塔區和蓮湖區，4區均屬于西安市經濟發展快、城市發展水平高和基礎設施完善的地區，同時也是西安都市圈及關中城市群的核心地帶。另外碑林區、新城區、雁塔區和蓮湖區面積較小、土地利用在城市發展中的投入較小，因此在土地利用產出效益的回報上相對于其他地區要多得多。

土地利用效率高值區緊鄰極高值區分布，2008年無高值區，2013年僅長安區，2017年數量斷崖式增長為5個，以高值區為核心，將其緊緊環繞，形成“夾心”層。這些地區的共同特點是區位條件優越，在人口和經濟上集聚性有所提高，受中心地帶輻射影響，社會經濟發展較快。同時外向型經濟模式使區域整體工業企業的布局更加緊密，很大程度上提高了土地利用效率，并帶來了較高的效益。中高值區空間分布較為穩定，主要分布在西安市和咸陽市的過渡地帶，也是西咸地區中心腹地和郊區的過渡區，與中低值區鑲嵌分布。這些地區城市建設發展水平較好，各土地利用投入要素配置相對合理，土地利用效率較高。

中低值區和低值區主要分布在遠離中心腹地的東部和西部角落，低值區穩定表現為藍田縣、周至縣、武功縣。這兩大區域包含了閻良區、高陵區、藍田縣、周至縣、涇陽縣、武功縣等重要的糧食作物生產區和蔬菜水果等生產基地，旅游觀光農業、特色生態農業等不斷興起和發展，建設了一批集觀光、旅游、采摘、休閑垂釣等于一體的都市農業園區。但是社會經濟發展與中心城區相比仍有差距，現代農業發展起步慢，區域性和結構性過剩現象明顯，部分農產品價格低迷，農業增產不增收的問題顯著，受地區自然本底和自身經濟基礎所限，第二、三產業發展規模和類型受到一定約束，因此造成該區域內各區縣整體效率水平偏低。

在土地利用效率綜合演變的整個過程中，土地利用效率的空間格局日益集中化。通GeoDa分析軟件測算2009—2017年西咸地區縣域土地利用效率的全局Morans I，均通過1%水平的顯著性檢驗，呈現正向空間自相關性。西咸地區土地利用效率空間自相關測度值由2008年的0.943逐漸提升至2017年的1.471，表明區域內各單元土地利用效率的空間集聚性逐漸增強且變化較大。在研究期內，Morans I出現過小幅度下降，其主要原因是基礎設施建設和供給能力均勻化，逐漸縮短了西安都市圈各區（縣、市）的空間距離，對外交流趨于方便，城市布局逐漸合理，輻射能力增強，縮小了土地利用效率的差距。

2.3 西咸地區縣域土地利用效率時空格局驅動因素分析

結合研究結果可發現土地利用效率與各區（縣、市）的產業結構、人口管理、交通區位、資源環境、社會經濟發展、受中心城市（如西安市和咸陽市）的影響等具有密切關系。以提高城市土地利用效率、優化土地利用投入-產出結構作為西咸地區土地利用效率影響因素的切入點，從產業結構升級、經濟發展、人口密度、區位優勢度、土地利用結構調整、政策支持等方面選擇具體指標（表3）。

將上述分析指標作為Tobit回歸模型中的解釋變量，土地利用效率 （Y） 作為被解釋變量，基準回歸模型細化為：

Yit=α0+β 1Leait + β 2 Gdpit + β 3Popit+ β 4Locit+ β 5Lanit+ β 6Trait+ β 7Polit+ ε it。

運用Stata 15.0進行操作，模型結果如表4所示。由表4可知，區位優勢度、社會經濟發展和產業結構升級與土地利用效率有顯著的正相關，且通過了0.01水平的顯著性檢驗，說明經濟發展水平、區位優勢和產業結構對土地利用效率的發展呈現正向作用。縣域經濟發展對建設用地的需求量會增多，加之配套設施建設，從而拉動內需，提高土地經濟效益。產業結構升級能夠有效提高單位城市用地面積的經濟產出，突破縣域內在資源的局限性，有效促進了土地利用效率提高。中心城區作為區域經濟社會發展的中心，對周邊地區具有重要的帶動和引導作用，主要表現為距離中心城區越近，能夠較早地接收到城區資本、技術、文化、信息等溢出效應帶來的紅利，例如產業向區域延伸可以帶動與之關聯的上下游產業鏈的發展，促進區域產業結構演變;中心城區發展過程中需要周邊區域的相應配套，帶動經濟的整體發展。從某種程度上說，這3個驅動力因素也構成了循環發展，相互促進。

人口密度、土地利用結構調整和交通網絡密度對土地利用效率有顯著的正相關，通過了0.05水平的顯著性檢驗。城市的發展需要具有一定的規模，城市人口規模越大，對于土地需求的拉動效應越明顯。不過需要警惕的是，如果人口規模過大或超過地區最大承載力會導致用地資源緊張，有可能會轉變為抑制力。不同城市用地類型的結構比例會影響城市用地系統功能的發揮，優化土地利用結構是節約集約用地的重要途徑，合理調整城市用地結構可以控制用地規模，促進縣域土地利用效率提升。城市發展與交通關系緊密，交通網絡密度越大，表明區域內部通達能力越強，基礎設施的均衡發展會提升土地利用效率。

政策支持對土地利用效率呈現正相關，通過0.10水平的顯著性檢驗。表明政府的政策和資金支持能保證縣域發展的良好空間環境，對涉及土地利用方面，例如產業、科技、用地規劃等方面的支持和推廣是其穩定長遠發展的基石。

3 結論與討論

該研究以西咸地區2008—2017年社會經濟數據、土地利用數據為基礎，分析了西咸地區10年來土地利用效率的變化趨勢及特點，同時從人口、社會經濟、產業結構、政策等方面選取了6個影響因子，運用Tobit模型進行驅動因素研究，得出以下結論：

（1）2008—2017年西咸地區土地利用效率均值為 0.722，由2008年的0.707波動上升至 2017年的0.764，提升率為8.10%。雁塔區、碑林區、新城區、蓮湖區土地利用效率“投入-產出”結構較為合理，效率值在不同年份分別出現1.000，達到健康、平衡的發展狀態。藍田縣、周至縣和武功縣受資源和經濟條件限制，土地利用效率水平較為落后。西咸地區各區縣之間效率值存在顯著的時空分化特征，空間集聚態勢顯著增強，“核心—外圍”現象持續凸顯。

（2）Tobit模型結果表明，影響西咸地區土地利用效率因素可歸納為人口因素、經濟發展、區位優勢、產業結構、城市用地結構與地方政府財政支持，均對效率提升具有顯著的正向影響，其中經濟發展、區位優勢、產業結構這三大因素影響最為明顯。

針對西咸地區土地利用效率情況，建議推進縣域存量城市用地挖潛利用，彌補基礎設施建設方面的短板，同時兼顧經濟、社會和生態效益。對于土地利用效率表現出的“核心—外圍”結構，應加強中心地區的輻射帶動效應，以促進周邊區縣突破自身發展局限性，整體提高城市用地提質增效。在中心地區發揮空間溢出效應的同時，外圍區縣需要充分發揮自身產業特色和區位優勢，將自身發展更好地嵌入城市群功能體系，積極調整產業結構，擺脫產業結構的路徑依賴、挖掘新動能。加強偏遠區縣交通網絡建設，全面促進區域經濟聯系和產業協作。

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