基于PSR 模型和熵權法的臨沂市城市土地集約利用評價

高 登

（山東財經大學公共管理學院,山東 濟南 250014）

城市土地是城市內部經濟活動及居民生產生活的物質基礎,也是城市各項事業發展的基本前提[1]。隨著我國城鎮化快速發展,城市發展對土地提出了更大的需求,因此使城市之中的人地矛盾日益加劇,在保證基本耕地的前提條件下土地供給的有限性制約了城市和社會經濟的發展[2]。基于此,采取合法的方法提升土地利用效益,實現土地的集約化應用,有效解決我國經濟發展存在的人地矛盾,是實現我國可持續發展的必然路徑。

國外對于城市土地集約利用的相關研究已經取得了豐碩的成果,相關學者從成本、收益等多個角度對城市土地集約利用的相關課題展開了深入的研究,并構建了各種類型的研究模型。我國部分學者也對這一課題展開了研究：鄧富玲[3]等學者采用數據包絡分析法深入研究了陜西土地集約利用的影響因素,并針對性的進行了實證分析,證明了經濟發展水平、地理區位、地區政策對土地集約化利用水平有著重要的影響。楊靜[4]從土地產出效益、土地強度、土地投入強度三個方面構建了完善的指標體系,實現了對四川土地集約利用狀況的有效評價,其研究表明對土地集約利用影響最大的因素是土地投入強度和土地產出效益。陳維肖等[5]學者以8 個國家級中心城市為具體研究對象,對其土地集約利用狀況進行了分析評價,其研究結論表明對土地集約利用程度影響最大的因素是土地產出和土地利用程度。

相關學者在選擇的研究對象普遍為省級以上區域,研究內容偏向于宏觀層面,以土地結構分析為主,但土地利用問題同社會經濟發展有著緊密的聯系,對大城市的土地集約利用狀況分析應從縣、市小范圍展開。基于此,本研究選取臨沂市為研究對象,依據臨沂市人地關系、社會經濟發展狀況、借助熵權法構建了PSR 模型,實現了對該地區土地集約利用狀況的有效評價。

1 研究區概況及數據來源

以臨沂市全部建設用地為具體的研究對象,包含了城鄉建設用地、除農村道路之外的交通運輸用地、水利設施用地等。城鄉建設用地則包含了城鎮、村礦用地。

臨沂市位于山東省東南部,處于長三角經濟圈和環渤海經濟圈相結合的位置,處于魯南臨港產業帶區域,是我國建設的海洋產業聯動發展示范基地,被稱之為物流之都。區域維度坐標為34°22′～36°13,經度坐標為117°24′～119°11。依據行政區域劃分臨沂市包含3 個區,9 個縣,總行政面積為17 191.2 km2,當前城鎮化率為52.75%,是山東省人口最多、面積最大的市,其東西長度為161 km,南北長度為228 km。

在研究的過程中參考的經濟數據主要來自于《臨沂市統計年鑒》,土地資源數據主要來自于山東省政府形成的《臨沂市土地利用總體規劃》等相關資料。圖1 為臨沂市位置示意圖。

圖1 臨沂市位置示意圖

2 研究方法及過程

2.1 城市土地集約利用模型的建立

PSR 即壓力- 狀態- 響應模型,該模型是由加拿大科學家在1979 年提出的。PSR 模型依據原因- 效應- 響應這一作用體系,全面系統的挖掘了人類自身的社會經濟活動同土地利用之間存在的關系。城市之中土地集約利用所面對的壓力主要集中在人口增長、經濟發展需求等方面；土地集約利用狀態則主要是指土地的利用程度、利用結構、利用效率；在PSR 模型之中響應的含義是土地管理人員針對土地利用狀態和壓力所采取的措施。

2.2 指標選取及評價體系的建立

土地集約利用本質上是一個動態的復雜過程,在進行指標體系的構建時必須滿足科學性、全面性、導向性及可操作性的要求。依據土地集約利用的含義和PSR 模型的構建標準,結合臨沂市的實際情況,本研究構建了三層評價。第一層為目標層,第二層為準則層,第三層為指標層。依據本研究需要構建的評價指標體系見表1。

表1 城市土地集約利用評價指標體系

2.3 指標標準化

依據各個指標對土地集約利用產生的影響,可以將指標劃分為正向指標和負向指標。正向指標的數值越大表明土地集約利用程度越高,負向指標越小代表土地集約化利用程度越高。用于表示土地集約化利用程度的各個指標存在量綱上的差異,為有效提升各個指標的可對比性,對相關指標進行標準化無量綱處理,并使各指標取值處于0～1 之間。

2.4 指標權重的確定

本研究在研究的過程之中構建的評價體系包含了3 個評價層次和16 個評價指標,各個指標對土地集約化利用程度的影響存在一定的差異,基于此需要依據各個指標對土地集約化利用的影響大小進行賦權。依據本研究實際選取熵權法明確各個指標的權重。

熵原本是一個熱力學之中的概念,被申農引入到了信息論之中,并將其命名為信息熵,當前這一概念在社會經濟、工程技術等多個領域得到了廣泛的應用[6]。熵權法依據各個指標自身的變異程度,借助信息熵對各個指標的熵權進行計算,然后依據該值對指標的權重進行有效的修正后實現指標權重的分配,從整體上看熵權法賦權結果較為客觀,其計算公式如下：

（1） 計算標準化后第i 年份第j 項指標的比值（Yij）：

（2） 計算指標信息熵（ej）：

（3） 計算信息熵冗余度（dj）：

（4） 計算指標權重（Wj）：

式中：k=1/lnm,m 為評價年數,n 為指標數。計算得到的評價指標體系各相關數值見表2。

表2 臨沂市土地集約利用指標層與準則層權重

3 評價結果與分析

本研究采用熵權法對設定的指標體系各項指標進行計算,各項指標的變化趨勢參見圖2。

圖2 臨沂市土地集約利用綜合評價及各子系統評價結果變化

3.1 土地壓力狀況分析

由圖2 可知,臨沂市土地壓力狀況總體呈先升后降的趨勢。臨沂市在2015-2016 年之間土地壓力上升,原因是該年臨沂市建設用地增長率增大,致使該市土地利用壓力增大。2016-2017 年,臨沂市土地壓力上升,是由于地區生產總值增長率提高,而建設用地增長百分比下降,二者綜合導致地區生產總值與建設用地增長彈性系數提高。2017-2018 年,臨沂市土地壓力略有下降,主要是由于建設用地增長百分比提高,使得人口用地增長彈性系數降低。2018-2019 年,臨沂市土地壓力降低,出現這一現象的原因是2019 年臨沂市經濟增長速度下降,區域GDP 出現下滑,進而使該地區的生產總值和建設用地增長彈性系數下降。

3.2 土地狀態分析

依據圖2 可知,臨沂市土地狀態總體狀況處于上升趨勢。2015-2016 年臨沂市土地狀態急劇提升,其原因是該年臨沂市社會消費品零售大幅提升,進而帶動了臨沂市土地狀態的提升。2016-2017 年臨沂市土地狀態下降,其原因是社會消費品零售額大幅下降,此外地方財政收入等其他指標因素也出現下降,受多項指標的綜合影響使臨沂市土地整體狀態下降。在2017-2018 年除人均建設用地這一指標下降外,其他各項指標均提升,且這一年度各項經濟指標好轉,因此這一年度臨沂市土地整體狀態值提升。同2018 年相比較,臨沂市2019 年土地狀態值進一步提升,其原因是2019 年除建設用地、區域生產總值兩項指標下降外,其他各項指標均提升,基于此可以判斷在未來的一段時間內,受經濟穩步發展的影響,臨沂市土地狀態將呈現出不斷上升的趨勢。

3.3 土地響應分析

由圖2 可知,在2015 年到2019 年之間臨沂市土地響應狀態處于不斷增長的趨勢。各項數據指標顯示在2015 年到2019 年之間臨沂市土地響應評價結果呈現不斷提高的良好趨勢,且在這一段時間內臨沂市土地響應同該市的基礎設施投入呈現了相似的變化趨勢。在2015-2018 的三年間臨沂市土地響應迅速提升的根本原因在于臨沂市各項經濟指標快速提升。2018-2019 年臨沂市土地響應指標下降的根本原因在于該市當年的固定資產投資出現了明顯的下降。基于上述分析可知該市的土地投入水平對土地響應狀況有著直接的影響。

4 討論與結論

以臨沂市為具體的研究對象,借助PSR 評價指標體系和熵權法對該市的土地集約利用狀況進行了全面的分析評價,并得出了以下幾個方面的結論：

一是依據構建的評價指標體系,從構成指標體系的各個角度看臨沂市2015-2019 年的土地壓力變化情況為先增加后降低,土地狀態、響應整體上體現了逐年提升的趨勢,因此其綜合評價結果也是逐年上升。依據上文分析可知臨沂市近五年來土地集約利用程度大幅度提升。

二是依據本研究構建的PSR 系統,臨沂市2015-2019 年期間各項指標評價標準三個狀態的協同度數值較低,這一數據結果表明當前臨沂市的土地資源利用仍處于粗放利用的階段,應對集約式利用模式進行深入的探索,進而有效地提升自身對土地資源的集約利用程度。

三是依據本研究針對臨沂市構建的評價指標體系之中的各項指標數值的變化說明,臨沂市的建設用地呈現了逐年增加的趨勢,但建設用地的增長率在逐步的降低,這表明臨沂市建設用地快速擴張的問題得到了一定的遏制。但臨沂市對于土地和基礎設施的投資進一步加大,在一定程度上緩解土地壓力的同時有效激發了人口的聚集效應。

依據本研究的研究結論,臨沂市在未來城市建設和社會經濟發展的過程之中,應保持當前的建設用地總規模不變,優化全市各個區域的城鄉建設用地,實現對建設用地的合理統籌,科學使用土地增量,進一步促進產業集聚效應形成,不斷提升對核心區域人口的吸引力。此外臨沂市應采取有效地措施提升自身的城市管理能力,強化各個部門之間的協同,實現動態監控,不斷提升土地集約利用程度。