基于功效系數(shù)法的白銀市土地利用效益分析

王莉霞，楊志清

(天水師范學(xué)院 資源與環(huán)境工程學(xué)院，甘肅 天水 741001)

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基于功效系數(shù)法的白銀市土地利用效益分析

王莉霞，楊志清

(天水師范學(xué)院 資源與環(huán)境工程學(xué)院，甘肅 天水 741001)

[摘要]城市土地利用是多種因素綜合作用的反映，利用功效系數(shù)法對(duì)白銀市2003—2012年土地利用綜合效益進(jìn)行分析，結(jié)果表明：2003—2012年間，白銀市土地利用效益整體呈上升趨勢(shì)；2003—2012年間白銀市土地利用社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益均呈上升狀態(tài)，相對(duì)提升幅度各不相同；白銀市土地利用綜合效益和經(jīng)濟(jì)效益的變化基本一致，說明其綜合效益的提升主要得益于經(jīng)濟(jì)效益的提升。因此，完善城市土地管理體制，調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)同步協(xié)調(diào)發(fā)展，是提高白銀市土地利用效益的有效途徑。

城市土地利用效益是指城市土地在空間上的安排、使用和優(yōu)化而給整個(gè)城市帶來的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益的總和[1]。目前城市土地供需矛盾突出，迫切需要制訂科學(xué)的城市土地利用方案以實(shí)現(xiàn)土地的高效合理利用。高效合理地利用城市稀缺珍貴的土地資源，協(xié)調(diào)好土地利用與社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，這在社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的今天，已成為研究城市土地高效合理利用的主題[2]。目前，國內(nèi)現(xiàn)有的研究成果大多是針對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市，對(duì)西北干旱區(qū)的城市土地利用效益研究還很少[3]。白銀市目前正處于社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和實(shí)現(xiàn)跨越轉(zhuǎn)型期，對(duì)土地資源的需求量呈逐年上升狀態(tài)，傳統(tǒng)的土地利用發(fā)生了結(jié)構(gòu)性的變化，本研究擬通過構(gòu)建城市土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用功效系數(shù)法，對(duì)白銀市2003—2012年間土地利用綜合效益進(jìn)行全面的分析和研究，以期為白銀市實(shí)現(xiàn)土地高效合理利用、提高城市土地利用綜合效益提供重要的依據(jù)。

1研究區(qū)域概況

白銀市地處103°04′～105°35′E、35°32′～37°37′N，位于黃河上游甘肅省中部地區(qū)，屬隴西黃土高原西北邊緣、祁連山東延余脈與騰格里沙漠南緣三大區(qū)域過渡帶。全境呈南北長條狀，總面積2.12萬km2。地勢(shì)南北高、中部低，海拔1 275～3 321 m。境內(nèi)山地與寬谷平原共存，從地形特征來看，大致可分為北部祁連山支脈構(gòu)造中山、北部山前沖洪積傾斜平原、中部低山丘陵和南部梁峁殘塬四大類型。

白銀市別名“銅城”，現(xiàn)轄三縣兩區(qū)，人口為171.92萬人，是一座典型的因礦產(chǎn)開采加工而興起的礦業(yè)城市，工業(yè)企業(yè)主要集中在白銀區(qū)和平川區(qū)，其他三縣以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，大型工業(yè)企業(yè)較少。市域二元經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)特征明顯，資源枯竭使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)面臨生存危機(jī)，城市功能需轉(zhuǎn)型和完善。

2012年，白銀市國有建設(shè)用地為1 192.93 hm2，其中住宅用地、工礦倉儲(chǔ)用地、商服用地、其他用地分別為361.28、340.56、78.22、412.87 hm2；全市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值433.77億元，大口徑財(cái)政收入55.89億元，工業(yè)產(chǎn)業(yè)增加值212.59億元。目前，白銀市處于加快發(fā)展、全面建設(shè)小康社會(huì)的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，也是搶抓機(jī)遇、加速推進(jìn)資源枯竭型城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。

2研究方法

功效系數(shù)法又名功效函數(shù)法，是根據(jù)多目標(biāo)規(guī)劃原理提出的一種評(píng)價(jià)方法。其含義是：在分析評(píng)價(jià)某一整體的綜合效益時(shí)，往往要選取多種評(píng)價(jià)指標(biāo)，而這些指標(biāo)的性質(zhì)和度量單位在一般情況下是不相同的，不能直接相加或者進(jìn)行綜合，必須運(yùn)用一定的函數(shù)關(guān)系將其轉(zhuǎn)化為同度量指標(biāo)，然后將這些同度量指標(biāo)加權(quán)綜合為一個(gè)綜合評(píng)價(jià)值，被評(píng)價(jià)整體的綜合效益就可以用此值來表示，綜合評(píng)價(jià)值越大，評(píng)價(jià)對(duì)象的綜合狀態(tài)越佳。城市土地利用涉及因素眾多，可以運(yùn)用功效系數(shù)法來客觀、科學(xué)地評(píng)價(jià)城市土地利用效益，其計(jì)算過程如下。

2.1確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的范圍

在所研究的時(shí)段內(nèi)，每一項(xiàng)指標(biāo)都有其滿意值和不允許值，滿意值是指所選指標(biāo)在該時(shí)段內(nèi)能夠達(dá)到的最佳值，不允許值是指該指標(biāo)在該時(shí)段內(nèi)不應(yīng)該出現(xiàn)的數(shù)值。對(duì)于具有正向功效的指標(biāo)而言，滿意值就是在所選時(shí)間范圍內(nèi)的最大值，不允許值為最小值，對(duì)于具有負(fù)功效的指標(biāo)則恰好相反[1]。

2.2計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的功效系數(shù)

功效系數(shù)的計(jì)算公式為

(1)

式中：U(xi)為第i個(gè)指標(biāo)的功效系數(shù)；xi是第i個(gè)指標(biāo)的現(xiàn)狀值；ai和bi分別為第i個(gè)指標(biāo)的滿意值與不允許值。

2.3計(jì)算綜合評(píng)價(jià)指數(shù)

綜合評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算公式為

(2)

式中：I為綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；U(xi)和Wi分別為第i個(gè)指標(biāo)的功效系數(shù)值和權(quán)重。

3評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

3.1確立指標(biāo)體系

城市土地利用效益評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系有多種[4-9]，本研究中城市土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益三方面出發(fā)構(gòu)成評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則層，從反映效益準(zhǔn)則的不同方面，選取不同的指標(biāo)，組成效益評(píng)價(jià)的指標(biāo)層[4，6]。研究基于科學(xué)性、完整性和可操作性等原則[6,8]，結(jié)合白銀市現(xiàn)階段土地利用狀況考慮。為了能夠?qū)Π足y市土地利用綜合效益做出全面的分析，建立了如表1的指標(biāo)體系。

3.2數(shù)據(jù)來源與處理

本研究所選取的指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來源于《白銀市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2003—2012)、白銀市社會(huì)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)(2003—2012)、《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2003—2012)。

為了消除指標(biāo)量綱或測(cè)度量級(jí)不同而造成的影響，需要對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，即對(duì)正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)分別按式(1)標(biāo)準(zhǔn)化[6]，得到各指標(biāo)的功效系數(shù)。

表1　白銀市土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

3.3指標(biāo)權(quán)重、功效系數(shù)的確定

在本研究的城市土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，由于各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)城市土地利用效益的貢獻(xiàn)不同，因此確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重十分必要。根據(jù)白銀市的具體情況，本研究采用變異系數(shù)法來確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，在一定程度上避免了由于主觀因素帶來的偏差[1]。利用變異系數(shù)法，得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，具體結(jié)果見表1。

應(yīng)用功效系數(shù)模型，結(jié)合已確定的滿意值、不允許值，對(duì)白銀市2003—2012年各單項(xiàng)指標(biāo)的原始數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到白銀市城市土地利用效益各指標(biāo)功效系數(shù)值，結(jié)果見表2。

表2　2003—2012年白銀市土地利用效益各評(píng)價(jià)指標(biāo)功效系數(shù)

4白銀市土地利用效益分析

根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的功效系數(shù)值和權(quán)重值，利用式(2)，得到2003—2012年白銀市土地利用效益綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，詳見表3。以上綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的計(jì)算結(jié)果，較好地反映了白銀市10年間土地利用效益的變化情況。但是表3中的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)值只能說明白銀市土地利用各效益在近10年的發(fā)展趨勢(shì)和相對(duì)提升程度，并不能說明白銀市土地利用效益的絕對(duì)程度。

依據(jù)表3繪制出白銀市土地利用效益綜合評(píng)價(jià)指數(shù)變化趨勢(shì)(圖1)，此趨勢(shì)圖能夠更加直觀地反映白銀市土地利用社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和綜合效益在近10年的變化趨勢(shì)。由圖1可知，2003—2012年白銀市土地利用綜合效益整體呈增長狀態(tài)，在2006年略有下降，這基本與白銀市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況相符合。

從目標(biāo)層來看，2003—2012年白銀市土地利用綜合效益評(píng)價(jià)指數(shù)整體呈上升趨勢(shì)，從2003年的0.684 5上升到2012年的0.891 0，平均每年增長2.97%。對(duì)照表3和圖1各年度經(jīng)濟(jì)效益和綜合效益評(píng)價(jià)指數(shù)變化軌跡后可以發(fā)現(xiàn)，2003—2012年間，白銀市土地利用綜合效益和經(jīng)濟(jì)效益之間基本上呈同步增長趨勢(shì)，說明白銀市土地利用綜合效益的提升主要得益于經(jīng)濟(jì)效益的提升；社會(huì)效益和生態(tài)效益整體上都呈上升趨勢(shì)，年增長率分別為1.53%、0.68%，說明白銀市土地利用效益的上升也會(huì)受到土地利用社會(huì)效益和生態(tài)效益提升的影響。因?yàn)樵趯?duì)土地利用的過程中，往往都是先考慮經(jīng)濟(jì)效益，然后才會(huì)關(guān)注社會(huì)效益和生態(tài)效益。以上分析說明白銀市在2003—2012年間土地資源的配置逐漸優(yōu)化，土地的利用更加趨向合理化。

從準(zhǔn)則層來看，各類型效益綜合評(píng)價(jià)指數(shù)呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)，但整體都呈上升態(tài)勢(shì)。2003—2012年，土地利用社會(huì)效益綜合評(píng)價(jià)指數(shù)整體呈上升趨勢(shì)，期間具有較大的波動(dòng)性，2003—2006年呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)，2006年降到最低點(diǎn)0.700 3，2007年上升到0.791 1，而2008年下降到0.758 7, 之后幾年又緩慢上升；土地利用經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)指數(shù)以相對(duì)平穩(wěn)的幅度增長，平均每年增長5.04%；土地利用生態(tài)效益綜合評(píng)價(jià)指數(shù)整體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，2003—2006年呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)，2006年降到最低點(diǎn)0.624 7，之后則一直保持著相對(duì)平穩(wěn)的增長幅度。

從指標(biāo)層來看，土地利用社會(huì)效益各評(píng)價(jià)指標(biāo)的功效系數(shù)值中，反映居民生活質(zhì)量的兩個(gè)用地指標(biāo)——人均城鎮(zhèn)居住面積、人均城市道路面積增長趨勢(shì)明顯，人均城鎮(zhèn)居住面積從2003年的25.4 m2增加到2012年的35.8 m2，人均城市道路面積在2011年達(dá)到研究期內(nèi)最大值15.4 m2，2012年略有下降，每萬人擁有公交車輛數(shù)在波動(dòng)變化中總體呈上升趨勢(shì)，這3個(gè)指標(biāo)的上升表明伴隨土地利用綜合效益的提升，居民生活質(zhì)量不斷提升；建成區(qū)人口密度先下降后波動(dòng)變化，2003—2007年間，人口密度減少是由于建成區(qū)面積增加引起的，2008—2012年間人口密度增加則得益于城鎮(zhèn)化水平的提高。土地利用經(jīng)濟(jì)效益各評(píng)價(jià)指標(biāo)的功效系數(shù)值都呈明顯上升的趨勢(shì)，其中直接體現(xiàn)土地利用效益的兩個(gè)指標(biāo)地均國內(nèi)生產(chǎn)總值和地均財(cái)政收入，在2003—2012年間分別從0.5萬和0.05萬元/hm2增加到2.04萬和0.26萬元/hm2，年均增長率分別為16.9%和20.1%，表明土地利用經(jīng)濟(jì)效益不斷增強(qiáng)。土地利用生態(tài)效益各評(píng)價(jià)指標(biāo)的功效系數(shù)值中，城市綠地面積、建成區(qū)綠化覆蓋率兩指標(biāo)上升趨勢(shì)明顯，說明伴隨土地利用綜合效益的提升，城市人居環(huán)境在不斷改善；造林面積在波動(dòng)中變化且變化幅度較小；人均城市綠地面積和人口密度的變化相似，原因相同；森林覆蓋率整體呈先下降后上升的態(tài)勢(shì)，2003—2005年間下降是由于人口的增長速度大于森林覆蓋率的增速，2006—2012年間顯著上升得益于退耕還林還草工程的實(shí)施[10]。

從土地利用各效益的波動(dòng)情況來看，2003—2012年白銀市土地利用社會(huì)效益和生態(tài)效益的波動(dòng)幅度比較大，而經(jīng)濟(jì)效益的波動(dòng)幅度相對(duì)較小，但在波動(dòng)中都呈增長趨勢(shì)。以上分析說明，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，白銀市土地利用結(jié)構(gòu)也在不斷完善。

總的來看，白銀市2003—2012年在城市土地利用過程中，首先考慮的是經(jīng)濟(jì)效益，然后才注重社會(huì)效益和生態(tài)效益的發(fā)展，所以白銀市在今后的土地利用過程中，應(yīng)該更加注重社會(huì)效益和生態(tài)效益的提高，這樣社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益才會(huì)相互協(xié)調(diào)發(fā)展。

5結(jié)論和建議

2003—2012年，白銀市土地利用經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益和綜合效益均呈上升趨勢(shì)，其年均增長幅度分別為5.04%、1.53%、0.68%和2.97%，土地利用的經(jīng)濟(jì)效益增長幅度高于社會(huì)效益和生態(tài)效益，經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)增長，社會(huì)效益和生態(tài)效益呈波動(dòng)性增長。白銀市土地利用的綜合效益與其經(jīng)濟(jì)政策和發(fā)展?fàn)顩r密不可分，二者之間有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。

基于以上的研究成果，對(duì)白銀市今后的土地利用提出以下建議：第一，白銀市土地利用經(jīng)濟(jì)效益增長過快而社會(huì)效益和生態(tài)效益相對(duì)滯后，今后必須注重加大生態(tài)環(huán)境建設(shè)和整治力度，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)白銀市土地資源的高效和可持續(xù)利用。第二，在保證經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長的同時(shí)，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，擴(kuò)大城市居民人均公共綠地面積，營造健康綠色的人居環(huán)境。第三，要嚴(yán)格控制建設(shè)用地規(guī)模，提高土地的集約節(jié)約利用水平，同時(shí)注意優(yōu)化提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)行清潔生產(chǎn)，以更好地實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。

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(責(zé)任編輯徐素霞)

[基金項(xiàng)目]國家自然科學(xué)基金地區(qū)基金資助項(xiàng)目(41161058)

[中圖分類號(hào)]S156.3；F293.2

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1000-0941(2016)06-0061-04

[作者簡介]王莉霞(1980—)，女，甘肅甘谷縣人，講師，碩士，主要從事城市與區(qū)域發(fā)展研究。

[收稿日期]2015-09-27

[關(guān)鍵詞]土地利用；功效系數(shù)法；綜合效益；白銀市