苑韶峰,楊麗霞
(1.浙江工商大學(xué)土地資源管理系, 浙江 杭州 310018;2.浙江財經(jīng)學(xué)院資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理系,浙江 杭州 310018)
隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,建設(shè)用地的快速擴張日益成為中國土地利用變化的主要特征之一[1]。許多研究表明,建設(shè)用地的快速擴張必然要占用周邊的耕地,導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)耕地的損失,從而影響國家的糧食安全[2-3]。學(xué)術(shù)界對建設(shè)用地與社會經(jīng)濟的關(guān)系進(jìn)行了較為豐富的研究,其中,建設(shè)用地擴張的特征及其驅(qū)動機制研究是重要內(nèi)容之一[4]。建設(shè)用地擴張的社會經(jīng)濟驅(qū)動因素主要包括自然因素與社會經(jīng)濟因素。相對于前者,社會經(jīng)濟因素活躍且易于探測[5],這些社會經(jīng)濟因素主要包括人口和經(jīng)濟因素、城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素。相關(guān)研究大多是基于長時間序列數(shù)據(jù)而建立全局模型進(jìn)行線性擬合的,往往忽視了區(qū)域間數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性[6-8]。由于各區(qū)域間的社會經(jīng)濟條件和建設(shè)用地資源稟賦存在空間差異,致使其對建設(shè)用地變化的影響在區(qū)域上表現(xiàn)為非均衡性,而傳統(tǒng)的計量方法對長時間序列數(shù)據(jù)的擬合無法揭示空間差異所帶來的影響。本文選取人口數(shù)量、人均GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) (三產(chǎn)/二產(chǎn))和城市化水平作為代表影響建設(shè)用地規(guī)模的驅(qū)動因子,構(gòu)建局域空間計量模型——GWR模型,把要素間的地理空間聯(lián)系納入模型估計之中,研究社會經(jīng)濟發(fā)展對建設(shè)用地擴展的影響,以期為“十二五”規(guī)劃中建設(shè)用地的合理利用提供科學(xué)依據(jù)。
空間自相關(guān)性分析用于判斷某種地理現(xiàn)象或某一屬性值在空間上的聚集特性,一般用Moran’s I指數(shù)來測度,計算公式如式1[9]:
式1中,n為研究對象的數(shù)目,xi為觀測值,為xi的平均值。Wij為研究對象i與j之間的空間連接矩陣,表示空間單元間潛在的相互作用力量。Moran’s I值為[-1,1],值越接近于1,表明空間正相關(guān)越強,空間實體呈聚合分布,值越接近于-1,表明空間負(fù)相關(guān)性越強,空間實體呈離散分布;值等于0,表明空間單元屬性呈現(xiàn)隨機分布的,不存在空間自相關(guān)性[10]。
地理加權(quán)回歸模型(GWR)是將數(shù)據(jù)的地理位置引入到回歸參數(shù)中,利用鄰近觀測值的子樣本數(shù)據(jù)信息進(jìn)行局域回歸估計,能夠反映參數(shù)在不同空間的非平穩(wěn)性,這有效彌補了普通最小二乘法(OLS)線性回歸模型的缺陷,其模型結(jié)構(gòu)為[15]:
式2中,yi為第i區(qū)域因變量的值,xij為第i區(qū)域第j個自變量的值,(ui,vi)為第i個區(qū)域質(zhì)心的空間坐標(biāo),βj(ui,vi)(j=0,1,…,n)為第i個區(qū)域質(zhì)心在空間坐標(biāo)(ui,vi)處的未知參數(shù),εi為第i個區(qū)域的隨機誤差項。
決定一個地區(qū)建設(shè)用地規(guī)模的主要的社會經(jīng)濟因素是國內(nèi)生產(chǎn)總值、總?cè)丝?、城市化水平和第二、三產(chǎn)業(yè)總值[12-13]。鑒于此,本文采用2005-2010年的人口數(shù)量、人均GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值/第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值)、城市化水平(城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒壤橹笜?biāo),以浙江省所轄的69個縣市作為基本空間單元①嘉興、湖州、杭州、紹興和寧波等5地市及所轄區(qū)縣屬于環(huán)杭州灣地區(qū);臺州、溫州2地市及所轄區(qū)縣屬于浙東南沿海地區(qū);金華、麗水和衢州3地市及所轄區(qū)縣屬于浙中及西南內(nèi)陸地區(qū)。,構(gòu)建關(guān)于建設(shè)用地影響因素的空間計量模型:
式3中,下標(biāo)i代表第i個縣域。因變量I為建設(shè)用地面積;自變量P、A、T和U分別為人口數(shù)量、人均GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市化水平,α0為常數(shù)項,εi為誤差項,α1、α2、α3、α4為回歸系數(shù)。
各區(qū)域的人口數(shù)量、人均GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市化水平的數(shù)據(jù)均來源于2006和2011年的《浙江統(tǒng)計年鑒》以及69縣市的統(tǒng)計年鑒;建設(shè)用地的數(shù)據(jù)來源于2005年和2010年69縣市的土地利用變更詳查數(shù)據(jù)。為了使分析更有意義,盡可能消除異方差,各變量都進(jìn)行了對數(shù)化處理,處理后的變量為lnIi,lnPi,lnAi,lnTi,lnUi。根據(jù)彈性系數(shù)概念,P、A、T和U每發(fā)生1%變化,將分別引起I發(fā)生α1%、α2%、α3%及α4%變化。
本文采用建設(shè)用地擴張速度來測度69縣市的建設(shè)用地的變化情況。建設(shè)用地擴張速度表示單位時間內(nèi)建設(shè)用地面積變化的幅度,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為: Rs= (Kb-Ka)/Ka×1/T×100%,式中:Ka、Kb分別為各區(qū)域研究期初及研究期末的建設(shè)用地面積;T為研究時段的跨度,本文中時間設(shè)定為5年。Rs為年均變化率。
計算結(jié)果顯示,浙江省69縣市的建設(shè)用地擴張速度差異明顯。69縣市有48縣市的建設(shè)用地年均增長率小于全省水平(4.40%),而其中,位于衢州的常山縣、開化縣,麗水的縉云縣以及寧波的象山縣和寧??h等,這些區(qū)域建設(shè)用地年均增長率僅為0.27%-2.00%,由于這些區(qū)域地處低山丘陵和沿海圍墾地區(qū),經(jīng)濟發(fā)展水平相對較低,相應(yīng)地對建設(shè)用地壓力也較小。加之低丘緩坡和沿海圍墾資源較為豐富,從而有效緩解了建設(shè)用地緊張的局面,并且成為浙江省土地后備資源的重要發(fā)展區(qū)域,也是新增建設(shè)的主要區(qū)域。金華市區(qū)、臺州市區(qū)、寧波市區(qū)、舟山市區(qū),建設(shè)用地擴張速度遠(yuǎn)高于全省同期水平,尤其是金華市區(qū),建設(shè)用地年均增長率高達(dá)16.18%,這主要是金華市經(jīng)濟社會正處在加速發(fā)展時期,區(qū)域經(jīng)濟提速,必須要加快市區(qū)建設(shè)發(fā)展,擴大城市規(guī)模,從而使得建設(shè)用地擴展過快。而寧波市區(qū)、舟山市區(qū),由于上海國際航運中心的建設(shè)和國際臨港產(chǎn)業(yè)大規(guī)模向中國東部沿海地區(qū)的轉(zhuǎn)移,新增建設(shè)用地大量增加,從而加速了這些區(qū)域建設(shè)用地的擴展,研究期內(nèi)年均增長率達(dá)到9.28%-10.37%。
利用ArcGIS 9.3軟件對69縣市的建設(shè)用地數(shù)據(jù)進(jìn)行空間自相關(guān)性分析,2005年和2010年的Moran’s I分別為0.23和0.21,并在0.01水平上通過蒙特卡羅模擬方法顯著性檢驗,說明這兩個年份各縣市建設(shè)用地面積均呈正的空間自相關(guān),即表示69縣市的建設(shè)用地面積的空間分布并非完全隨機性,而是呈現(xiàn)出強烈的空間聚集特征,這并不滿足傳統(tǒng)的經(jīng)典統(tǒng)計和計量分析中相互獨立、隨機分布的基本假設(shè),因此,需要應(yīng)用納入空間效應(yīng)的空間計量方法來分析浙江省69個縣市建設(shè)用地面積的社會經(jīng)濟影響因素。
本文應(yīng)用GWR的加權(quán)二乘法(WLS)對2005和2010年浙江省69縣市的數(shù)據(jù)建立GWR模型,模型如下:
GWR模型能解釋建設(shè)用地擴張總變異的92.00 %,而OLS模型僅能反映72.30 %,R2和調(diào)整R2得到顯著改善,并且有效地縮減了殘差平方和(從9.50縮減到5.50),由此可判斷,GWR模型優(yōu)于OLS模型。
2005年,4個解釋變量對建設(shè)用地擴張的彈性系數(shù)在69縣市間差異明顯(圖1)。其中,人口數(shù)量對建設(shè)用地擴張的彈出系數(shù)分布在0.35—1.00,與其他3個變量相比,其影響程度最大。69縣市的人口數(shù)量對建設(shè)用地擴張均為正向影響,但在空間上呈現(xiàn)由浙西南到浙東北杭州灣、浙東南沿海地區(qū)逐漸增強的趨勢。這主要是因為浙東北環(huán)杭州灣地區(qū)和浙東南地區(qū)都是沿海地區(qū),區(qū)位條件優(yōu)越、交通便利、經(jīng)濟發(fā)展水平高、二三產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,吸引了大量外來人口[14];而浙西南內(nèi)陸地區(qū)為山地和丘陵地段,經(jīng)濟發(fā)展相對滯后,對外來人口吸引力較小。浙東北杭州灣的嘉興、湖州、寧波、舟山等12縣市,人口數(shù)量每增加1.00%,建設(shè)用地面積將擴張0.95%,而浙西南麗水、衢州等13縣市,人口每增加1.00%,建設(shè)用地將擴張0.42%,兩者相差2.26倍。
由圖1知,人均GDP對建設(shè)用地影響的彈性系數(shù)主要分布在0.01—0.55,表明除湖州市區(qū)、嘉興市區(qū)、平湖縣等6縣市外均為正向,在空間分布上呈現(xiàn)從浙東北向浙西南依次遞增的格局。浙西南地區(qū)的麗水、衢州等11市縣,為了提高區(qū)域綜合競爭優(yōu)勢和經(jīng)濟發(fā)展,土地價格相對較低,使得建設(shè)用地擴展較快,這些區(qū)域人均GDP提高1%,建設(shè)用地將擴張0.50%,而浙東北的杭州市區(qū)、紹興市區(qū)、寧波等14縣市的經(jīng)濟發(fā)展水平較高,嚴(yán)格限制和提高建設(shè)用地的準(zhǔn)入門檻,促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級,進(jìn)一步增加了人均GDP,其人均GDP每提高1.00%,建設(shè)用地將擴張0.22%。而嘉興市區(qū)等6縣市,人均GDP對建設(shè)用地擴張的影響不大,這主要是由于這些區(qū)域在經(jīng)濟快速發(fā)展過程中,為了突圍建設(shè)用地瓶頸,進(jìn)行了“兩分兩換”的土地改革,致使經(jīng)濟發(fā)展對建設(shè)用地擴張沒有明顯的推動作用。
受政府“退二進(jìn)三”政策的推動,69縣市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大調(diào)整,第三產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)生產(chǎn)總值中所占比重不斷升高,三產(chǎn)/二產(chǎn)由2005年的75.06%提高到2010年的84.37%,年均調(diào)整幅度達(dá)到1.86%。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化可促進(jìn)集約用地,由圖1可知,69縣市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對建設(shè)用地擴張均為負(fù)向影響,但在空間上呈現(xiàn)“兩頭高,中間低”的格局,這主要是因為淳安縣、義烏市、三門縣、舟山等14縣市,第三產(chǎn)業(yè)比重較高,占到45%以上,并且這些區(qū)域三產(chǎn)/二產(chǎn)值超過1.00,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度將會減弱,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)幅度每增加1.00%,建設(shè)擴張可以減少占地0.07%;而欠發(fā)達(dá)地區(qū)的泰順縣、慶元縣、文成等9縣市,由于建設(shè)用地的準(zhǔn)入門檻較低,致使土地浪費嚴(yán)重,通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,可以大幅減少建設(shè)擴張占用土地規(guī)模,即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)幅度每增加1.00%,建設(shè)擴張可以減少占地0.50%。城市化對建設(shè)用地擴張的拉動作用,在空間上呈現(xiàn)以淳安縣、龍游縣等6縣市為核心的圈層結(jié)構(gòu),這些圈層結(jié)構(gòu)的核心,由于土地的保障而承接了很多發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移的產(chǎn)業(yè),促使城市人口大量增加,從而增加對居住、休閑娛樂等方面的用地需求。這些區(qū)域的城市化水平每提升1.00%,建設(shè)用地規(guī)模將擴展0.52%。圈層結(jié)構(gòu)越到外圍,城市化對建設(shè)用地的正向拉動作用越弱。慶元縣、泰順縣等8縣市,地處山地和丘陵地段,經(jīng)濟發(fā)展相對滯后,對外來人口吸引力較小。這些區(qū)域城市化每提升1.00%,建設(shè)用地規(guī)模將擴張0.05%。嘉興等7縣市,經(jīng)濟發(fā)展水平較高,城市化起步較早,率先探索統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展,有效挖掘農(nóng)村土地,從而緩解了城市化過程中土地資源配置的難題。這些區(qū)域城市化每提高1.00%,能夠抑制建設(shè)用地規(guī)模擴張0.15%。
圖1 2005年各自變量對建設(shè)用地擴張彈性系數(shù)空間分布Fig.1 Spatial variation of the coefficient estimation of independent variable in 2005
由圖2可知,人口數(shù)量對建設(shè)用地影響的彈性系數(shù)分布在0.44—1.00,對比圖1可知,2010年人口數(shù)量對建設(shè)用地擴張的正向拉動作用增強,尤其是浙西南的麗水、衢州等9縣市,人口數(shù)量每增加1.00%,建設(shè)用地擴張規(guī)模由2005年的0.40%增大到0.53%。這主要是近5年來,這些區(qū)域通過“山海協(xié)作”戰(zhàn)略,承接了發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移的產(chǎn)業(yè),從而吸引了大量的外來人口。2010年人均GDP對建設(shè)用地擴張均為正向影響,彈性系數(shù)分布在0.20—0.75,而2005年主要分布在0.01—0.55,可見其正向影響程度均有不同比例的上升,江山市、遂昌縣等5縣市人均GDP比2005年翻了2倍,其對建設(shè)用地擴張程度增強了1.40倍。而經(jīng)濟發(fā)達(dá)的嘉興、湖州、杭州等19縣市,人均GDP對建設(shè)用地擴張程度增強了2.70倍,由此可見,69縣市經(jīng)濟增長的推動還依賴于土地要素的投入。相比2005年,2010年69縣市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對建設(shè)用地影響的彈性系數(shù)分布在0.01—0.36和-0.32—0.00表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對建設(shè)用地擴張既有正向拉動作用,也有負(fù)向抑制作用。江山市、淳安縣等10縣市,低丘緩坡資源較為豐富,但缺少產(chǎn)業(yè)支撐。近5年來,浙江省實施的“山海協(xié)作”戰(zhàn)略致使這些區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)比重下降,三產(chǎn)/二產(chǎn)比值有所降低,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對建設(shè)用地起著正向拉動作用,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)幅度每增加1.00%,建設(shè)用地將擴張0.25%。而對建設(shè)用地擴張負(fù)向抑制作用的區(qū)域有所縮減,其影響程度有所減弱。欠發(fā)達(dá)地區(qū)的泰順縣、慶元縣、文成等9縣市,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)幅度每增加1.00%,建設(shè)擴張占地從2005年的0.50%減少到0.15%。由圖2可知,2010年城市化水平對建設(shè)用地影響的正向彈性系數(shù)與2005年相似,但城市化水平對建設(shè)用地擴張正向拉動作用的重心,由2005年浙西南的淳安縣、龍游縣等6縣市,轉(zhuǎn)移到浙東南沿海地區(qū)的溫州、臺州等13縣市,這些縣市土地資源短缺,建設(shè)用地緊張,近5年來,城市化水平從2005年的56.00%提高到62.00%,年平均增長1.20%,快速城市化進(jìn)一步加劇了用地緊張。城市化水平每提高1.00%,建設(shè)用地將擴張0.53%。而湖州、 嘉興等18縣市,積極推廣“宅基地置換房產(chǎn)”的“嘉興模式”,騰出了大量可用于開發(fā)的建設(shè)用地,致使這些區(qū)域城市化水平的提高對建設(shè)用地擴張產(chǎn)生負(fù)向抑制作用,其深層次的原因有待進(jìn)一步研究。
圖2 2010年各自變量對建設(shè)用地擴張彈性系數(shù)空間分布Fig.2 Spatial variation of the coefficient estimation of independent variable in 2010
(1)研究期內(nèi),浙江省69縣市建設(shè)用地擴張速度區(qū)域差異性明顯。48縣市的建設(shè)用地年均增長率小于全省水平(4.40%),有6個縣市的建設(shè)用地年均增長率超過10.00%,尤其是金華市區(qū),建設(shè)用地年均增長率高達(dá)16.18%。在這些區(qū)域,必須嚴(yán)格控制建設(shè)用地規(guī)模,加快由外延擴張向內(nèi)涵挖潛、由粗放低效向集約高效轉(zhuǎn)變,同時以土地供應(yīng)的硬約束來推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,進(jìn)而實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展方式的根本轉(zhuǎn)變。
(2)人口數(shù)量、人均GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(三產(chǎn)/二產(chǎn))和城市化水平這4個解釋變量對69縣市建設(shè)用地擴張的影響差異明顯。環(huán)杭州灣地區(qū)的30個縣市的人口數(shù)量對建設(shè)用地擴張影響程度最大;浙西南內(nèi)陸地區(qū)的10個縣市,其人均GDP和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對建設(shè)用地擴張影響程度較大;而城市化對建設(shè)用地擴張正向拉動作用的重心,由浙西南丘陵山地,轉(zhuǎn)移到浙東南沿海地區(qū),同時負(fù)向抑制作用的區(qū)域也有所擴大。
(3)人口數(shù)量對建設(shè)用地擴張的影響力度最大,其次為人均GDP。建設(shè)用地擴展的最終變化趨勢是由人口數(shù)量和人均GDP的正向拉動作用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市化水平的正負(fù)作用等各種驅(qū)動力作用的綜合決定的。因此,政府應(yīng)針對不同區(qū)域特性實施差別化管理。在環(huán)杭州灣地區(qū),政府應(yīng)嚴(yán)控新增建設(shè)用地規(guī)模,通過內(nèi)涵挖潛,增減掛鉤進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整,并通過投資強度、規(guī)??刂?、行業(yè)用地標(biāo)準(zhǔn)等硬約束指標(biāo)推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,即改造提升傳統(tǒng)特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè);在沿海地區(qū)和山區(qū),政府應(yīng)加強規(guī)劃統(tǒng)籌和政策引導(dǎo),積極引導(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè)通過圍填海和造地發(fā)展“工業(yè)梯田”來合理拓展建設(shè)用地新空間,使這些區(qū)域抓住產(chǎn)業(yè)跨區(qū)域轉(zhuǎn)移的機遇,積極引進(jìn)發(fā)展高端產(chǎn)業(yè),形成較高層次的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
(References):
[1] 楊楊,吳次芳,韋仕川,等.中國建設(shè)用地擴展的空間動態(tài)演變格局——基于EBI和EBIi的研究[J].中國土地科學(xué),2008,22(1):23-31.
[2] 閆梅,黃金川,彭實鋮.中部地區(qū)建設(shè)用地擴張對耕地及糧食生產(chǎn)的影響[J].經(jīng)濟地理,2011,31(7):1157-1164.
[3] 姜廣輝,張鳳榮,孔祥斌,等.北京山區(qū)建設(shè)用地擴展空間分異分析[J].地理研究,2006,25(5):905-912.
[4] 王婧,方創(chuàng)琳.城市建設(shè)用地增長研究進(jìn)展與展望[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2011,30(11):1440-1448.
[5] 劉紀(jì)遠(yuǎn),鄧祥征.LUCC時空過程研究的方法進(jìn)展[J].科學(xué)通報,2009,54(21):3251-3258.
[6] 鄧勝華,梅昀,陳曲,等.基于對應(yīng)分析的城市建設(shè)用地擴張研究——以武漢市為例[J].資源科學(xué),2010,32(9):1746-1751.
[7] 曲福田,陳江龍,陳雯.農(nóng)地非農(nóng)化經(jīng)濟驅(qū)動機制的理論分析與實證研究[J].自然資源學(xué)報,2005,20(2):231-241.
[8] 吳次芳,陸張維,楊志榮,等.中國城市化與建設(shè)用地增長動態(tài)關(guān)系的計量研究[J].中國土地科學(xué),2009,23(2):18-23.
[9] Sanjeev S, Helena T, Richard L, et al.An exploratory spatial data analysis approach to understanding the relationship between deprivation and mortality in Scotland [J].Social Science& Medicine,2007,65:1942-1952.
[10] 張耀軍,任正委.基于地理加權(quán)回歸的山區(qū)人口分布影響因素實證研究——以貴州省畢節(jié)地區(qū)為例[J].人口研究,2012,36(4):53-63.
[11] Fotheringham A S, Brunsdon C, Charlton M.Geographically Weighted Regression: The Analysis of Spatially Varying Relationships[M].UK:Jone Wiley&Sons, LTD, 2002:52-56,112-116.
[12] 趙小汎,代力民,陳文波,等.耕地與建設(shè)用地變化驅(qū)動力比較分析[J].地理科學(xué),2008,28(2):214-218.
[13] 葉浩,張鵬,濮勵杰.中國建設(shè)用地與區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的空間計量研究[J].地理科學(xué),2012,32(2):149-155.
[14] 楊劍,蒲英霞,秦賢宏,等.浙江省人口分布的空間格局及其時空演變[J].中國人口·資源與環(huán)境,2010,20(3):95-99.