柯新利， 馬才學

（華中農業(yè)大學土地管理學院， 湖北 武漢 430070）

1 引言

耕地利用變化表現為耕地面積的變化和耕地利用集約度的變化兩個方面[1]。城鎮(zhèn)化與耕地面積變化的關系已經受到了學術界和政府部門的廣泛關注[2]。目前學術界關于城鎮(zhèn)化對耕地面積變化的影響存在著兩種代表性的觀點：（1）城鎮(zhèn)化有利于土地利用集約度的提高，可以起到保護耕地的作用[3]；（2）快速城鎮(zhèn)化造成了耕地的迅速流失，是中國耕地資源減少的主要原因之一[4]。城鎮(zhèn)化的快速推進造成耕地面積的減少已經成為不爭的事實和難以逆轉的趨勢[5-6]，然而，城鎮(zhèn)化對耕地集約利用水平的影響并沒有得到足夠的重視。當前在耕地面積減少的背景下提升耕地集約利用水平是實現城鎮(zhèn)化與耕地保護和糧食安全協調的重要途徑。

作為耕地利用變化的重要方面，耕地利用集約度對中國糧食安全作出了巨大的貢獻。1980年以來，中國耕地利用集約度呈現出持續(xù)上升的趨勢[7]。快速城鎮(zhèn)化進程中耕地面積持續(xù)減少的背景下，耕地利用集約度的提高促使中國糧食總產量穩(wěn)步上升[8]。從耕地利用集約度的結構特征看，中國耕地利用集約度在總體呈上升趨勢的背景下，勞動集約度呈現快速下降的趨勢，資本集約度呈現明顯的上升趨勢，尤其是省工性投入的增加尤為明顯[9]。經濟發(fā)展水平、勞動力務農機會成本、城鎮(zhèn)化率和人均耕地面積等被認為是耕地利用集約度的重要影響因素[10]，但城鎮(zhèn)化水平對耕地集約利用水平的影響學術界還缺乏深入的認識。

城鎮(zhèn)化通過人口城鎮(zhèn)化、經濟城鎮(zhèn)化、社會城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化等方面影響著耕地集約利用水平的各個方面。人口城鎮(zhèn)化是人口由農村向城鎮(zhèn)集中的過程，從而影響耕地利用的勞動力投入。經濟城鎮(zhèn)化則通過影響產業(yè)結構、經濟發(fā)展水平等的變化影響耕地利用中勞動力和資本的投入。社會城鎮(zhèn)化通過影響人們的生活方式從而影響耕地利用行為。土地城鎮(zhèn)化通過影響城鄉(xiāng)空間結構和耕地面積從而對耕地利用方式和耕地集約利用水平產生一定的影響。深入剖析人口城鎮(zhèn)化、經濟城鎮(zhèn)化、社會城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化和耕地集約利用水平各個方面之間的關系，對協調城鎮(zhèn)化與糧食安全的關系、有序推進新型城鎮(zhèn)化具有重要意義。

本文以武漢市為例，基于1996—2011年的統計數據，采用典型相關分析剖析了城鎮(zhèn)化各個方面和耕地集約利用水平各方面的關系，揭示了城鎮(zhèn)化進程中人口城鎮(zhèn)化過程、經濟城鎮(zhèn)化過程、社會城鎮(zhèn)化過程和土地城鎮(zhèn)化過程對耕地利用過程中的勞動力集約度、資本集約度的影響，為武漢市新型城鎮(zhèn)化的健康發(fā)展提供決策參考。

2 研究區(qū)域與數據來源

2.1 研究區(qū)域

武漢市位于長江與其最大支流漢江的交匯處，東西寬約134 km，南北長約155 km。全市土地面積8494.41 km2，轄江漢、江岸、洪山、青山、漢陽、武昌、硚口7個主城區(qū)和江夏、新洲、蔡甸、黃陂、東西湖、漢南6個遠城區(qū)和武漢經濟技術開發(fā)區(qū)、武漢吳家山經濟技術開發(fā)區(qū)和東湖高新技術開發(fā)區(qū)3個國家級開發(fā)區(qū)。

作為中部崛起戰(zhàn)略的龍頭城市和湖北省的省會城市，武漢市經濟發(fā)展十分迅猛、城鎮(zhèn)化進程穩(wěn)步推進。截至2011年底，武漢市常住人口1002萬人，非農業(yè)人口占總人口的比重達到66.07%，國內生產總值達到6762.20億元，占湖北省國內生產總值的34.51%，其中，第二產業(yè)產值和第三產業(yè)產值分別占國內生產總值的48.12%和48.94%?？梢?，武漢市人口城鎮(zhèn)化水平、經濟城鎮(zhèn)化水平均處于較高的水平。

武漢市耕地資源十分豐富，但耕地面積在快速城鎮(zhèn)化進程中迅速減少。2011年，武漢市耕地面積為206520 hm2，占全市土地總面積的24.31%。1998—2011年期間，武漢市耕地面積累計減少15330 hm2，平均每年減少1179 hm2。有研究表明，城鎮(zhèn)化水平、社會經濟發(fā)展及農業(yè)技術的推廣是武漢市耕地面積減少的關鍵驅動因素[11]?？梢?，武漢市城鎮(zhèn)化與耕地保護和糧食安全的矛盾比較突出。

2.2 數據來源

本文涉及的數據主要包括武漢市城鎮(zhèn)化水平的衡量指標和耕地集約利用水平的測度指標。具體而言，主要包括1996—2011年期間武漢市耕地面積、農業(yè)勞動力投入、農用化肥施用量、農藥使用量、農業(yè)機械總動力、人口總數、二三產業(yè)就業(yè)人口數量、人均GDP、人均工業(yè)總產值、建成區(qū)面積、人均道路鋪設面積。本文所用數據均來自于1997—2012年《武漢市統計年鑒》和《湖北統計年鑒》。

3 研究方法

3.1 典型相關分析

由于城鎮(zhèn)化水平包括人口城鎮(zhèn)化、經濟城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化和社會城鎮(zhèn)化等方面，耕地集約利用水平包括耕地利用的勞動力集約水平、農藥化肥的集約水平和農業(yè)機械的集約水平，因此城鎮(zhèn)化與耕地利用集約度之間的關系是典型的多因變量和多自變量之間的關系，而典型相關分析正是用于揭示兩組變量之間相關關系的數學方法。因此，本文選用典型相關分析剖析城鎮(zhèn)化水平與耕地集約利用水平之間的關系。

典型相關分析是用于分析兩組隨機變量相關關系的經典多元統計方法，它通過對線性函數空間進行線性變換達到對數據降維的目的[12]。其基本思路為：首先根據相關性最大的原則，從變量空間中找出每組變量的一個線性組合，使兩組變量線性組織之間的相關性最大；然后從剩下的線性組合中，找出兩組變量線性組合之間相關性最大但與第一對線性組合之間相關性最小的線性組合；依此思路對兩組變量的相關關系進行循環(huán)提取，直至兩組變量之間的相關關系被提取完畢為止[13]，據此揭示兩組變量之間的相關關系。

在本文的研究中，采用典型相關分析分析城鎮(zhèn)化水平的各個方面與耕地集約利用水平各個方面之間的關系。設定兩組變量，一組變量為y1，y2，…，yp，代表耕地集約利用水平的各個方面；另一組變量為x1，x2，…，xq，代表城鎮(zhèn)化水平的各個方面。在此基礎上，根據兩組變量的n組觀測值xij和yij求出線性組合的系數akj和bkj，從而得到兩組變量的線性組合并生成新的變量uk和vk。

據此可以求出典型荷載akj和bkj，并得到典型相關變量uk和vk及其相關系數rk，進而揭示兩組變量之間的關系。

3.2 城鎮(zhèn)化水平指標

城鎮(zhèn)化水平是一個國家或地區(qū)社會經濟發(fā)展水平的重要標志[14]。城鎮(zhèn)化水平的測度可以概括為兩類方法：（1）以單一的人口城鎮(zhèn)化指標衡量城鎮(zhèn)化發(fā)展水平[15]；（2）從城市經濟、社會、環(huán)境等方面選擇多項指標對城鎮(zhèn)化水平進行綜合測度[16]。用單一的城鎮(zhèn)化指標衡量城鎮(zhèn)化水平簡單易行，然而城鎮(zhèn)化是綜合的概念，是經濟、社會、人口和空間等多方面發(fā)生根本性轉變的過程，涉及結構的調整和新興產業(yè)的發(fā)展、城鄉(xiāng)社會結構的轉型和調整、基礎設施的建設等諸多方面[17]，單一的人口城鎮(zhèn)化率難以測度真實的城鎮(zhèn)化水平。

本文研究的城鎮(zhèn)化水平不僅包括人口由農村向城鎮(zhèn)聚集的過程，也包括經濟結構的調整和增長方式的轉換、社會結構的調整和生活方式的轉變、空間結構的調整和土地利用方式的轉變。然而，由于城鎮(zhèn)化涉及社會經濟的各個方面，難以構建涵蓋所有方面的指標體系進行測度。本文重在研究城鎮(zhèn)化水平的各個方面與耕地集約利用水平各方面之間的相關關系，因此，本文分別從人口城鎮(zhèn)化、經濟城鎮(zhèn)化、社會城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化4個方面選擇一個代表性指標，并據此分析城鎮(zhèn)化水平各方面與耕地集約利用水平各方面之間的相關關系。具體而言，本文選擇二三產業(yè)從業(yè)人口比例作為人口城鎮(zhèn)化的衡量指標，選擇人均GDP作為經濟城鎮(zhèn)化的衡量指標，選擇人均道路鋪設面積作為社會城鎮(zhèn)化的衡量指標，選擇人均建成區(qū)面積作為土地城鎮(zhèn)化的衡量指標。

3.3 耕地集約利用水平指標

耕地集約利用實質是上耕地利用主體增加單位面積的勞動投入和資本投入以期獲得更多經濟產出的過程。概括而言，耕地集約利用水平的測度主要有三種思路：（1）使用單位耕地面積上資本、勞動力投入的實物量或貨幣量衡量耕地集約利用水平[7]；（2）從單位耕地面積的產出出發(fā)衡量耕地集約利用水平[9]；（3）從投入強度、利用程度和利用效率等方面構建綜合指標體系評估耕地集約利用水平[10]。然而，耕地集約利用本質上是資本、勞動力和技術對土地投入的替代以提高產出的過程[18]。因此，可借鑒德國經濟學家Brinkmann的思路[19]，按一定時期內單位耕地面積投入的資金及勞動力的視角測度耕地集約利用水平。因此，本文選擇農業(yè)勞動力和主要農業(yè)生產資料的實物投入量作為耕地集約利用水平的衡量指標。具體而言，本文選擇單位耕地勞動力投入、單位耕地化肥使用量、單位耕地農藥使用量、單位耕地農業(yè)機械總動力4個代表性指標作為耕地集約利用水平的衡量指標，擬通過典型相關分析，剖析城鎮(zhèn)化水平的各個方面對耕地集約利用各個方面的影響，為合理推進城鎮(zhèn)化進程、實現新型城鎮(zhèn)化的健康發(fā)展提供決策依據。

4 結果

4.1 武漢市城鎮(zhèn)化水平變化趨勢

本文旨在揭示武漢市城鎮(zhèn)化水平各個方面對耕地集約利用水平各個方面的影響，因此，并不需要采用綜合評價的方法根據城鎮(zhèn)化水平的各個衡量指標合成綜合城鎮(zhèn)化指標表達武漢市城鎮(zhèn)化水平，僅需要對城鎮(zhèn)化的各個方面進行分析，形成對武漢市城鎮(zhèn)化各個方面的基本認識（圖1）?？梢姡鳛槿丝诔擎?zhèn)化衡量指標的二三產業(yè)從業(yè)人口比重呈現出3個階段：1996—2001年的緩慢上升階段，2001—2006年的加速上升階段，2007—2011的快速上升階段，可以判斷武漢市人口城鎮(zhèn)化水平在1996—2011年期間迅速提高。作為經濟城鎮(zhèn)化水平衡量指標的人均GDP在1996—2011年期間呈現出相對平穩(wěn)的變化規(guī)律，2006年以后人均GDP的增長呈現加速的趨勢。作為土地城鎮(zhèn)化衡量指標的人均建成區(qū)面積呈現明顯的階段性：1996—2007年人均建成區(qū)面積在28 m2附近呈現波動下降的趨勢；2007年以后，人均建成區(qū)面積急速上升。說明武漢市土地城鎮(zhèn)化水平近年來呈加速趨勢。作為社會城鎮(zhèn)化水平衡量指標的人均道路鋪設面積在1996—2001年期間較為穩(wěn)定，2001—2002年期間有較大幅度的提升，2002—2011年呈現波動上升的趨勢。

4.2 武漢市耕地集約利用水平變化趨勢

本文對耕地集約利用水平的衡量是采用農業(yè)勞動力和主要農業(yè)生產資料投入的實物量進行衡量的，無法將其合成綜合指標衡量耕地集約利用水平。加之本文旨在揭示武漢市城鎮(zhèn)化水平的各個方面對耕地集約利用水平各個方面的影響，所以也無需測算耕地集約利用的綜合水平，僅需對武漢市耕地集約利用水平的各個方面形成基本認識（圖2）。可見，武漢城市耕地利用過程中，農業(yè)勞動力投入在經過1996—1999年的波動上升階段之后呈現明顯的下降趨勢，尤其是2006年以后下降趨勢更加明顯。單位耕地面積的化肥使用量和農藥使用量均表現為1996—2005年的明顯上升趨勢，到2005年達到峰值以后出現波動。單位耕地面積的農業(yè)機械總動力呈現穩(wěn)定的上升趨勢，尤其是2000年以來，武漢市農業(yè)機械總動力呈現加速上升的趨勢。

4.3 武漢市城鎮(zhèn)化水平與耕地集約利用的典型相關分析

以單位耕地農業(yè)勞動力投入、單位耕地化肥使用量、單位耕地農藥使用量和單位耕地農業(yè)機械總動力為耕地集約利用水平的表征變量，以二二產業(yè)從業(yè)人員比重、人均GDP、人均建成區(qū)面積和人均道路鋪設面積

作為城鎮(zhèn)化水平的表征變量，采用Stata軟件進行典型相關分析，得到4對典型相關變量，Pr＞F的概率分別為0.0000、0.0035、0.1270和0.3086，只有前2對典型變量通過顯著性檢驗。通過顯著性檢驗的典型變量相關系數分別為0.9974和0.9036，說明所選自變量和因變量之間存在著較強的相關關系。各變量的典型荷載如表1。

圖1 武漢市1996—2011年城鎮(zhèn)化指標變化情況Fig.1 Change of urbanization index during 1996—2011 in Wuhan City

圖2 武漢市1996—2011耕地集約利用水平表征指標變化情況Fig.2 Change of index of cultivated land utility intensity during 1996—2011 in Wuhan City

表1 各變量典型荷載Tab.1 Canonical loading of variables

典型相關分析的結果表明，對各變量而言，典型荷載絕對值較大的變量對典型變量起決定性作用。由表1可見，在第一對典型變量中，自變量組中代表經濟城鎮(zhèn)化的人均GDP被分離出來，典型荷載為0.7442；因變量組中單位耕地面積農業(yè)勞動力和單位耕地面積農業(yè)機械總動力被分離出來，典型荷載分別為-0.5058和0.5454。這說明，經濟城鎮(zhèn)化會對耕地利用過程中勞動力集約度和農業(yè)機械集約度產生影響，并且對兩者的影響方向是相反的,即隨著經濟城鎮(zhèn)化水平的提高，勞動力集約度下降，而農業(yè)機械集約度上升。第二組典型變量中，自變量組中代表人口城鎮(zhèn)化水平的二三產業(yè)從業(yè)人口比重和代表社會城鎮(zhèn)化水平的人均道路鋪設面積被分離出來，典型荷載分別為3.0054和-1.8759；因變量組中還是單位耕地面積農業(yè)勞動力和單位耕地面積農業(yè)機械總動力被分離出來，典型荷載分別為-2.1996和-1.9379。這說明，人口城鎮(zhèn)化和社會城鎮(zhèn)化均影響勞動力集約度和農業(yè)機械集約度，但兩者的影響方向是相反的。隨著人口城鎮(zhèn)化水平的提升，耕地利用的勞動力集約度和農業(yè)機械集約度均下降，而隨著社會城鎮(zhèn)化水平的提升，耕地利用的勞動力集約度和農業(yè)機械集約度均上升。

5 結論與討論

5.1 研究結論

本文以武漢市為例，分別選擇城鎮(zhèn)化水平和耕地集約利用水平的代表性指標，采用典型相關分析方法，剖析了城鎮(zhèn)化各個方面對耕地集約利用水平各代表指標的影響，結果表明：（1）對耕地集約利用水平有顯著影響的城鎮(zhèn)化過程包括人口城鎮(zhèn)化、經濟城鎮(zhèn)化和社會城鎮(zhèn)化，土地城鎮(zhèn)化對耕地集約利用水平的影響并不顯著；（2）受城鎮(zhèn)化水平影響的耕地集約利用水平主要是勞動力集約度和農業(yè)機械集約度，農藥化肥的投入水平受城鎮(zhèn)化水平影響并不顯著；（3）經濟城鎮(zhèn)化水平的提升會使得耕地利用過程中的勞動力集約度下降，而農業(yè)機械集約度上升；（4）人口城鎮(zhèn)化水平的提升會使得耕地利用過程中的勞動力集約度和農業(yè)機械集約度均下降；（5）社會城鎮(zhèn)化水平的提升會使得耕地利用過程中的勞動力集約度和農業(yè)機械集約度均上升。

5.2 政策啟示

上述研究結論對武漢市城鎮(zhèn)化進程中提升耕地集約利用水平、協調城鎮(zhèn)化與糧食安全的矛盾具有重要的意義，對推進武漢市新型城鎮(zhèn)化進程的健康發(fā)展具有如下政策啟示：（1）在武漢市新型城鎮(zhèn)化進程中，應著力推進社會城鎮(zhèn)化水平，促進社會結構和居民生活方式的轉變，以此達到在快速城鎮(zhèn)化進程中促進耕地利用勞動力集約度和農業(yè)機械集約度的提升，以協調城鎮(zhèn)化與糧食安全的矛盾。（2）人口城鎮(zhèn)化是新型城鎮(zhèn)化的核心，人口城鎮(zhèn)化水平的提升不可避免。然而，人口城鎮(zhèn)化會帶來耕地利用勞動力集約度和農業(yè)機械集約度的雙雙下降。因此，在推進人口城鎮(zhèn)化水平提升的同時，應加強經濟城鎮(zhèn)化和社會城鎮(zhèn)化的提升，以防止由于人口城鎮(zhèn)化水平提升帶來的耕地集約利用水平的整體下降。（3）土地城鎮(zhèn)化對耕地利用集約度并無顯著影響，因此，應盡可能控制土地城鎮(zhèn)化的規(guī)模，減少土地城鎮(zhèn)化對耕地資源的消耗，以保證區(qū)域糧食生產能力不下降。

本文通過揭示城鎮(zhèn)化水平的各個方面對耕地集約利用水平諸方面的影響機制，提煉了武漢市新型城鎮(zhèn)化進程中促進耕地集約利用水平提升的政策啟示，對新型城鎮(zhèn)化建設具有參考意義。在進一步的研究中，有待于在全國尺度上，遴選更為科學合理的城鎮(zhèn)化水平和耕地集約利用水平表征指標，開展全國城鎮(zhèn)化水平與耕地集約利用水平的典型相關分析，為中國新型城鎮(zhèn)化進程中的耕地保護和合理利用提供決策參考。

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