基于DEA的西宁市城市土地利用配置有效性研究

时间：2024-05-19

瞿万保，吴进明，袁紫嫣，刘霄

(云南农业大学经济管理学院，云南昆明 650201)

1 引言

城市是人类活动的场所，是人类以空间集中形式进行生产和生活消费的重要载体［1］。土地作为一项重要的生产投入要素，不仅是民生之本、发展之基［2］，同时是一种稀缺的、不可再生的资源。土地利用是人类劳动与土地结合获得物质产品和服务的经济活动［3］，在“人口一资源一环境”系统中，土地资源处于基础地位，土地的可持续利用是我国实现可持续发展战略的基本保障。城市土地利用就是城市土地在城市的不同经济部门之间、各个不同项目上的配置和使用，是人类通过一定的劳动，以城市土地为劳动对象，利用其特性来满足自身需求的过程［4］。对西宁的土地利用配置有效性进行测算和评价，不仅可以使政府更好的了解西宁土地资源的利用现状和开发潜能，而且可以为完善相应的土地政策和土地规划提供依据，优化城市土地投入、劳动力投入和资金投入结构。土地资源的利用是一个多投入、多产出的系统，因此评价其利用效率应该把多种投入与产出进行对比，考虑其综合效率，才能真正说明评价单元效率的高低。因此，选取在处理多输入多输出问题上具有特别优势的数据包络分析方法即DEA方法，对西宁的土地资源利用效率进行评价。

2 DEA方法

在一个经济系统或一个生产过程中，假设有n个决策单元(DMU)，DMU1、DMU2、DMU3、……、DMUn。每个DMU都有m种类型的输入(表示该决策单元的投入量)和s种类型的输出(表示该决策单元的产出量)。则DMUj的输入和输出向量分别为:

设 DMUj0的输入、输出为(xj0，yj0)，这里简记为(x0，y0)，评价DMUj0相对有效性的C2R模型为:

其对偶模型为:

θ*=1 且 s*+=0，s*－=0，则决策单元 DMUj0为C2R 模型下 DEA 有效;θ*＜1，且 s*+≠0，s*－≠0，则决策单元DMUj0为C2R模型下DEA无效;θ* ＞1且s*+≠0，s*－≠0，则决策单元 DMUj0为 C2R 模型下DEA弱有效。

3 指标体系的确定

建立输入输出指标体系是应用DEA方法的一项基础性前提工作。指标的选取一般遵循目的性、全面性、代表性、多样性和精简性5个基本原则［5］。根据土地利用的经济目标、社会目标和生态目标，本文主要从以下5个方面确定输入输出指标。

(1)土地投入。城市经济发展离不开土地的投入。选取的代表性细化指标是建成区面积。建成区面积是指城市建筑基本联片、公用设施达到的地区。

(2)资金投入。反映了政府和企业对城市建设、经济发展的资金投入，选取的代表性细化指标主要是固定资产投资。

(3)劳动力投入。反映了城市在发展过程中所必不可少的一个要素——劳动力要素，选取的代表性细化指标为第二产业从业人员数量和第三产业从业人员数量。

(4)经济效益。反映了各种人力、物力、财力的投入所带来的经济发展状况，选取的代表性细化指标有财政收入、国内生产总值。

(5)人民生活水平。城市能否通过资源的优化配置来提高人民的生活水平是衡量城市产出水平的又一关键指标，选取的代表性细化指标有城市人均收入和人均公共绿地面积。

4 DEA效益分析

将2000～2008年共计9年数据视为9个决策单元，即每一年视为1个独立的DMU，分别对当年数据静态分析。利用DEAP2.1软件根据基于投入的数据包络分析C2R模型测算得到9个DMU的技术效率(TE，Technical Efficiency)和纯技术效率(PTE，Pure Technical Efficiency)。经计算可得到其规模效率(SE，Scale Efficiency，SE=TE/PTE)及其规模报酬状态(RTS，Returns To Scale)。其中，IRS(Increasing Returns To Scale)表示决策单元处于规模报酬递增状态，CRS(Constant Returns To Scale)表示决策单元处于最优规模状态(即规模报酬不变状态)，DRS(Decreasing Returns To Scale)表示决策单元处于规模报酬递减状态，计算结果见表1。对于表中的非DEA有效的决策单元，DEAP2.1软件计算出的其在DEA相对有效性面的投影值(即目标值)，可以反映其输入剩余，即投入冗余量，表示在土地利用活动中没有发挥作用的投入量(表2)。

表1 西宁各年度城市土地利用效率

根据DEA计算结果，针对每一年度西宁市2000～2008年城市土地利用配置状况进行分析，对其技术有效性和规模有效性进行判断，找出造成资源配置为非DEA有效的原因，并可以进一步分析非DEA有效年度的投入冗余量。从总体上看，可以得出以下结论。

(1)从表1可以看出，在当年技术和管理水平下，9个年度土地利用处于技术效率前沿面上(PTE=1)，达到100%，而且其中2003～2008年6个年度全部达到了规模有效(TE=1，PTE=1，SE=1)，说明这几年西宁土地利用的管理比较科学规范，服务理念较好，市场意识较强，而且土地投入水平、资金投入水平、管理能力与城市发展较为匹配。

(2)2000～2002年的纯技术效率都为1，但规模效率值均小于1，说明这3个年度的城市土地利用已经充分发挥了现有的最佳技术，其技术无效性完全来自于规模无效性。影响2000年DEA无效的投入冗余指标是建成区面积、第二、三产业从业人员、固定资产投资，产出不足指标是财政税收、GDP、城市人均收入;影响2001年DEA无效的投入冗余指标是建成区面积、第二、三产业从业人员、固定资产投资，产出不足指标是财政税收、GDP、人均绿地面积;影响2002年DEA无效的投入冗余指标是建成区面积、第二、三产业从业人员、固定资产投资，产出不足指标是财政税收、GDP、人均绿地面积。

(3)从规模效率值可以看出，虽然这3个年度规模效率值小于1，但是均在0.89以上，表明这3个年度土地利用现有投入与最优投入规模差距不大。从整体来说，西宁土地利用整体效率较高，在规模报酬上，2000～2002年处于规模报酬递增状态，2003～2008年均处于最优规模报酬状态。

(4)根据DEA投影值的输出结果来看，对于非DEA有效的决策单元，在保持相对产出不变的情况下，2000年多投入了 6.06km2的土地、5.237万人的劳动力和32377.85万元的资金;2001年多投入了0.837km2的土地、2.181 万人的劳动力和 52990.141万元的资金;2002年多投入了5.445km2的土地、0.828万人的劳动力和52800.496万元的资金。在保持相对投入不变的情况下，2000年少产出财政收入12331.312万元、GDP111178.744万元和城市人均收入133.007元;2001年少产出财政收入9586.905万元、GDP113421.451万元和人均绿地面积1.621m2;2002年少产出财政收入7398.857万元、GDP140346.658 万元和人均绿地面积 1.693m2。

表2 西宁市城市土地利用配置非有效决策单元调整

5 对策与建议

在对DEA应用于城市土地利用配置有效性分析的适用性及其基本步骤分析的基础上，基于DEA的城市土地利用效率的C2R模型，对西宁市城市土地利用配置进行了分析，主要工作为从基本形式、求解方法等方面对DEA评价的C2R模型进行了介绍;对DEA评价的基本流程进行了分析;对模型中相关指标的选取进行了界定;以西宁为案例进行了土地利用配置有效性的DEA分析，并得出西宁土地利用配置效率较高的结论。

城市的发展过程实际就是经济要素向城市聚集与土地利用结构变动的过程，作为城市发展的经济基础和内在动力，聚集经济利益的形成和土地利用结构的演化，受到区域分工、技术进步、制度演进和经济区变动等多种因素影响［6］。西宁的经济建设需要大量的土地资源投入，城市土地资源的紧缺将制约西宁的社会经济发展。因此要在有限的土地上创造出更多的效益，西宁的土地利用效率在现有基础上有待进一步提高。尽管DEA分析中2003～2008年的土地利用均达到了DEA有效，但是DEA方法评价的是相对效率，得出的DEA有效是相对其他年份来说的，所以，西宁市城市土地利用配置有效性是可以也是必须进一步提高的。根据DEA分析结果，提出相应的建议。

5.1 加快产业结构调整，加强产业结构优化

从投入冗余分析的结果来看，西宁土地利用非DEA有效的原因是土地投入冗余明显、资本投入冗余明显、劳动力冗余明显。说明西宁在土地、资本以及劳动力的投入方面存在着不合理的状况，造成西宁市城市土地利用效率DEA无效。产业结构决定着一个地区经济发展的总体优势，关系到一个地区的长远发展。在加快城市发展的同时，应该调整产业结构，加强产业结构的优化，提高资源配置效率，以达到提高西宁市城市土地资源配置效率，提高经济社会产出。

5.2 提高单位土地投资密度和产出水平

从产出不足的角度来看，西宁市城市财政税收收入与GDP产出严重不足，造成城市土地利用DEA无效。城市土地产出是决定城市土地利用效率的重要因素，在处理好保护耕地数量、保障供地总量和城市规划的基础上，盘活土地存量，合理进行各产业的土地投资。所以，今后城市规划发展的重点，应该规划合理的产业用地，提高单位土地投资密度和产出水平，以进一步提高西宁土地利用效率。