城市土地可持续集约利用的时空特征及影响因素研究——对传统土地集约利用的修正

马贤磊 ，周 琳，赵爱栋

（南京农业大学中国土地问题研究中心，江苏 南京 210095）

城市土地可持续集约利用的时空特征及影响因素研究
——对传统土地集约利用的修正

马贤磊 ，周 琳，赵爱栋

（南京农业大学中国土地问题研究中心，江苏 南京 210095）

研究目的：从资源配置的帕累托效率出发，综合考虑土地利用的经济、社会、环境效益，研究不同主体功能区地级及以上城市土地可持续集约利用水平的时空特征和影响因素。研究方法：DPCSIR模型、熵权法、可行广义最小二乘法。研究结果：（1）2003—2011年中国城市土地可持续集约利用水平远低于仅考虑经济效益的传统土地集约利用水平；（2）城市土地可持续集约利用水平在不同主体功能区间存在明显差异，表现为其他区最高，优化开发区次之，重点开发区最低；（3）城市土地可持续集约利用对前期依赖性较强，地均固定资产投资、地均环境治理投资额、人均绿地面积等对城市土地可持续集约利用具有明显激励作用，而地均能源消耗有显著的滞后效应，且综合净效应为负。研究结论：在新型城市化建设过程中，应结合不同地区功能定位实施土地可持续集约利用动态监测，以此为依据在主体功能区落实差别化的土地管理政策。

土地利用；城市土地；集约利用；可持续利用；时空特征；影响因素

1 引言

现阶段中国城市土地利用的经济效益总体上不断提高[1]，但是很多地区单纯追求土地利用的经济效益，不利于引导城市用地非经济功能的发挥和可持续生态宜居城市的建设。因此，新型城镇化背景下城市土地集约利用不仅要注重经济效益，还要兼顾环境效益和社会效益[2]，实现土地利用综合效益的最大化。目前关于城市土地集约利用的研究主要集中在土地集约利用水平评价[1]、影响因素分析[3]、效率测算[4]和潜力评价[5]等方面研究发现中国地区间土地集约利用存在明显的时空差异[6]，土地利用强度与结构、经济发展水平、土地市场发育程度等是影响土地集约利用的重要因素[3，7]。上述研究偏重土地集约利用的经济效益评价，少数研究虽已关注土地可持续集约利用[8]，但是对土地可持续集约利用内涵、测算方法和影响因素未展开深入研究，且以局部地区为研究视域，不能提供全国层面土地可持续集约利用的总体特征及区域分异状况。

鉴于此，本文从主体功能分区视角，借助帕累托效率理论剖析城市土地可持续集约利用的内涵，并基于DPCSIR模型构建城市土地可持续集约利用的评价体系，研究不同主体功能区城市土地可持续集约利用的时空差异及影响因素，为土地利用空间管制提供依据。

2 城市土地可持续集约利用理论分析：内涵界定、评价方法和模型识别

2.1 内涵界定

区别于传统土地集约利用，城市土地可持续集约利用强调通过控制土地利用强度，优化土地利用空间结构，提高环境保护性投资以及企业的环境准入门槛等措施实现包括经济效益、社会效益、生态环境效益在内的综合效益最大化。

借助帕累托最优理论，图1阐释了城市土地可持续集约利用与传统集约利用间的差异。横轴表示土地集约利用度，纵轴表示经济维度的土地利用边际净收益或社会、环境维度的土地利用边际外部成本。MNPB1为土地利用的边际净收益曲线，MEC1为土地利用的边际外部成本曲线。当仅考虑经济效益时，QE即为传统的最优土地集约利用度，这时边际净收益为零，土地利用实现最大经济效益，即三角形OREQE面积，但是此时造成的社会和环境外部损失为三角形ODQE面积。通过不断改进土地利用的社会和环境效益，当MNPB1与MEC1相交于A点，土地集约利用的综合效益达到最大，QS即为最优的城市土地可持续集约利用度。如图所示，仅考虑经济效益的最优传统土地集约利用度（QE）远远大于最优可持续土地集约利用度（QS）。

最优可持续土地集约利用度可以随着人类的干预而动态变化。一方面，通过不断减少土地利用的社会和环境外部成本，能够使MEC1曲线下移至MEC2；另一方面，通过提高土地集约利用的经济净收益，可以使MNPB1曲线上移至MNPB2。在MEC2和MNPB2共同作用下，最优可持续土地集约利用度可以由QS进一步提高到QZ。

图1 帕累托效率理论下的土地集约利用图解Fig.1 Illustration of land intensive use based on Pareto efficiency theory

图2 城市土地可持续集约利用的实现机制（DPCSIR模型）Fig.2 Mechanism of sustainable urban land intensive use (DPCSIR MODEL)

2.2 评价方法

2.2.1 DPCSIR模型下的评价指标体系 借助DPCSIR模型可以清晰地展现土地可持续集约利用的实现过程。DPCSIR模型由DPSIR模型发展起来[9]，包括驱动力（D）—压力（P）—承载力（C）—状态（S）—影响（I）—响应（R）5大要素。这5大要素组成因子链可以解释土地利用、经济、社会与生态环境间的相互反馈关系。

如图2所示，社会经济高速发展（D）等驱动城市建设用地不断增长，城市土地面临集约利用的压力（P），这种压力与土地承载力（C）之间的均衡关系使得城市土地处于特定的状态（S）。特定的土地集约利用水平对城市经济、社会与生态环境产生相应的影响（I），当压力超出了土地系统承载力时，就会造成城市土地利用的外部成本增大。为了避免或降低这种负面影响，土地使用者会根据土地利用状态（S）和影响（I）做出响应措施（R），包括调整驱动力（D）、降低土地集约利用压力（P）或者提高土地承载力（C），最终实现可持续土地集约利用的目标。

综合考虑已有文献[3，9]及DPCSIR模型逻辑性和数据可获性，构建表1的评价指标体系。

2.2.2 评价方法 借鉴已有研究[9-10]，本文使用熵权法确定各指标权重。熵权法是根据各指标数据的差异程度来确定权重的一种客观赋权法[9]，较好地克服了主观因素的影响。目前熵权法在土地利用评价中得到较广泛应用[11-13]，因此本文不再赘述具体步骤。本文分区计算了三个主体功能区的评价指标权重。

表1 DPCSIR模型下的城市土地可持续集约利用评价指标体系Tab.1 Indicator system of evaluating sustainable urban land intensive use based on DPCSIR model

2.3 影响因素分析模型识别

2.3.1 经济计量模型构建 本文构建如下计量模型：

式1中，Y为城市土地可持续集约利用水平，X为影响变量，dj为区域虚拟变量，α、β为待估参数，ε为误差项。

2.3.2 影响因素识别 结合表1，并考虑指标间逻辑合理性以及已有研究的启示[4-5]，本文选取表2所列影响变量。其中地均固定资产投资和产业结构表征土地利用的经济效益，地均从业人员数和地均科技教育投入衡量土地利用的社会效益，土地利用的环境效益采用人均绿地面积、地均能源消耗和地均环境治理投资额代理。

3 城市土地可持续集约利用水平实证研究——来自全国164个城市的经验

3.1 数据说明

本文研究样本为2003—2011年164个地级及以上城市，其中优化开发区40个，重点开发区95个，其他地区29个。其中优化开发区和重点开发区城市直接来自《国务院关于印发全国主体功能区规划的通知》文件中列出的城市，未包括在优化开发区和重点开发区范围内城市全部列为其他区①限于文章篇幅，文中未详细列明优化开发区、重点开发区和其他区包括的具体城市，欲了解划分详情请联系笔者。。本文所用数据来自于《中国城市统计年鉴2004—2012》。其中，经济数据进行了不变价处理，部分城市年度缺失数据采用平均变动率进行修正。另外，本文的数据口径为市辖区，即城区和郊区，不包括市辖县。部分环境指标原始数据口径为全市，本文采用GDP在市辖区与市区的分布比重将上述环境数据修正为市辖区口径。

表2 变量定义及预期影响方向Tab.2 Variable def i nitions and expected impact direction

3.2 研究结果

3.2.1 土地集约利用水平的时空差异分析 为了验证土地可持续集约利用水平与传统集约利用水平间的差异，本文借鉴国土资源部等部委2009年联合下发的《单位GDP和固定资产投资规模增长的新增建设用地消耗考核办法》建议的“地耗”指标体系，应用多因素综合评价模型评估了样本城市的传统土地集约利用水平。从图3和图4可以看出，可持续土地集约利用水平明显低于传统土地集约利用水平，全国平均水平仅为21.67，表明考虑土地利用对社会服务质量和生态服务价值的负面影响时，土地的集约利用水平明显下降。

从时间上看，社会、环境因素能够较好地缓冲经济变量短期内剧烈波动对土地集约利用水平的冲击，表现在可持续土地集约利用水平较传统土地集约利用水平随时间波动更为平缓。从空间上看，传统土地集约利用水平区域差异与区域间的经济产出水平一致，但是可持续土地集约利用水平的区域差异表现为其他区最高，优化开发区其次，重点开发区最低。这可能是由于重点开发区在土地利用的经济效益、公共服务和资源环境功能供给方面均未达到优化开发区水平；其他区城市的部分指标与优化开发区和重点开发区间的差距并不十分显著（如2011年优化开发区、重点开发区和其他区地均从业人员数分别为0.25×104人/km2、0.23×104人/km2和0.21×104人/km2），但是资源环境禀赋方面明显优于优化开发区和重点开发区。

3.2.2 土地可持续集约利用水平的影响因素分析 参考已有文献[14-16]和模型检验结果，本文采用可行广义最小二乘法和固定效应模型进行模型估计。

图3 主体功能区传统土地集约利用水平Fig.3 The level of traditional land intensive use in different main functional zone

图4 主体功能区可持续土地集约利用水平Fig.4 The level of sustainable land intensive use in different main functional zone

表3汇总了估计结果。模型1中地均能源消耗和产业结构系数与预期方向相反。考虑可持续土地集约利用水平可能因“惯性”导致对前期水平存在依赖性，模型2引入了滞后一期的被解释变量[17]，模型3引入了被解释变量和地均能源消耗的滞后一期项，结果发现两个模型解释能力有很大提高，加入滞后项后回归设定更加正确[18]。模型3中联合统计检验显示地均能源消耗变量当期与滞后项是联合显著的，这表明分析可持续土地集约利用确实需要考虑前期的能源消耗水平。产业结构系数估计结果与理论预期相反，可能与中国现阶段正处于工业化快速发展时期，经济增长高度依赖工业驱动的国情密切相关，其余控制变量的影响方向与预期一致。本文以模型3的估计结果解释影响效应的大小。从估计结果来看：地均固定资产投资和第二产业占二三产业的比重每增加1%，会分别导致可持续土地集约利用水平上升0.04%和0.21%，地均从业人员每增加1%，可持续土地集约利用水平上升0.14%，人均绿地面积和地均环境治理投资额每增加1%，可持续土地集约利用水平分别上升0.06%和0.03%。地均能源消耗对可持续土地集约利用水平影响具有时滞效应，且净效应为负值。

表3 可持续土地集约利用影响因素估计结果Tab.3 Estimation results of impacting factors of sustainable land intensive use

4 结论与政策建议

本文分析了2003—2011年不同主体功能区城市可持续土地集约利用水平时空特征和影响因素，研究发现：（1）考虑社会、环境因素后，城市土地可持续集约利用水平远低于仅考虑经济效益的传统土地集约利用水平；（2）城市土地可持续集约利用水平区域差异表现为其他区最高，优化开发区次之，重点开发区最低；（3）地均固定资产投资、地均环境治理投资额、地均从业人员、产业结构、人均绿地面积对可持续土地集约利用均具有显著影响，而前期土地集约利用水平和地均能源消耗则对城市土地可持续集约利用具有明显时滞效应。因此，在新型城市化建设过程中，需要动态监测综合经济、环境、社会效益的城市土地可持续集约利用水平：（1）建议将对可持续土地集约利用水平影响较大的社会、环境因素融入到土地利用监管和政府官员考核标准，强化新增建设用地的多维供应门槛约束。（2）结合各地区的禀赋条件真正落实差别化的城市土地管理制度。优化开发区需要走宜居生态城市建设道路，合理规划城市用地空间结构，提高城市绿化覆盖率等生态用地比重；重点开发区和其他区在经济发展过程中，要兼顾建设用地总量控制和结构优化，使建设用地空间在规划控制范围之内科学、合理拓展，避免经济发展挤占社会公共服务用地和生态用地空间，特别是其他区城市应该继续维持土地利用的生态环境价值，努力促进城市可持续土地集约利用。

（References）：

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［9］汪诚文，刘仁志，葛春风.环境承载力理论研究及其实践［M］.北京：中国环境科学出版社，2011.

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（本文责编：仲济香）

Sustainable Urban Land Intensive Use Evaluation and Its Impacting Factors: A Modification of Traditional Land Intensive Use

MA Xian-lei, ZHOU Lin, ZHAO Ai-dong
（China Center for Land Policy Research, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China）

From the perspective of Pareto efficiency of resource allocation, this paper first presents the connotation of sustainable urban land intensive use that integrates economic, social and environmental benefits, and then it analyzes the spatial-temporal pattern and impacting factors of sustainable urban land intensive use among different main functionaloriented zones. The DPCSIR model, entropy weight and econometric model（FGLS） are used in this study. The results show that 1） the level of sustainable urban land intensive use is far lower than traditional land intensive use that only considers economic benefit between 2003 and 2011; 2） there are significant differences in the level of sustainable urban landintensive use between different main functional-oriented zones. The other development zone observes the highest level of sustainable urban land intensive use, followed by the optimizing development zone and the key development zone; 3） the current level of sustainable urban land intensive use is highly dependent on its previous level. Investment in fixed assets per km2, environmental governance investment per km2, and green land area per capita have a significant and positive effect on sustainable land intensive use, while energy consumption per km2has a significant lagged effect, and the net effect is negative. It is suggested that the dynamic monitor on sustainable urban land intensive use, and implementation of differentiated land management policy among the main functional-oriented zones are crucial in the process of new-type urbanization.

land use; urban land; intensive use; sustainable use; spatial-temporal pattern; impacting factors

F301.24

A

1001-8158（2014）12-0032-07

2014-04-21

2014-11-11

教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目“我国土地出让制度改革及收益共享机制研究”（13JZD014）；中国土地规划勘测院“城镇土地利用变化的生态环境影响分析”项目（20130517）；国家大学生创新性实验计划项目“基于‘地耗’指标的城镇土地利用强度的区域差别化分析”（201310307054）。

马贤磊（1981-），男，江苏宿迁人，副教授，硕士生导师。主要研究方向为土地利用与管理。E-mail: maxianlei@njau.edu.cn

赵爱栋（1989-），男，山西汾阳人，博士研究生。主要研究方向为土地经济。E-mail: 2012109004@njau.edu.cn