華吉慶, 葉長盛

(東華理工大學 地球科學學院, 南昌 330013)

城市土地作為城市經(jīng)濟、社會和環(huán)境的空間載體，其利用效率狀況直接影響到城市社會經(jīng)濟的發(fā)展和人居環(huán)境建設(shè)[1]。隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的加速，我國城市用地迅速增加，2015年城市建設(shè)用地面積達到51 584.10 km2，比2006年增加了62.39%，但城市土地利用效率總體不高[2]，城鎮(zhèn)規(guī)劃范圍內(nèi)的土地閑置問題嚴重[3]，城市土地供需矛盾日益凸顯。高效的城市土地利用效率是緩解經(jīng)濟發(fā)展所產(chǎn)生的巨大的土地需求壓力的重要路徑，也是城市實現(xiàn)“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。

20世紀80年代以來，城市土地利用效率逐步成為政府、社會和學者關(guān)注的熱點話題[4]，取得諸多有價值的研究成果，有效地促進了城市土地資源的優(yōu)化配置。研究內(nèi)容主要包括城市土地利用效率的基本理論[5]、模型的構(gòu)建與應用[6-7]、時空分異特征[8]、影響因素[9]以及城市土地利用效率的優(yōu)化路徑[2]等。評價指標體系由以往只關(guān)注經(jīng)濟效益的單一指標向社會、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境效益的綜合指標體系轉(zhuǎn)變。研究尺度從單一城市[7]到省份[10]、城市群[11-12]以及全國范圍[13]，時間尺度更多的是采用10年及以上的時序數(shù)據(jù)或截面數(shù)據(jù)。研究方法由定性描述轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學模型、數(shù)學方法相結(jié)合，包括協(xié)調(diào)度模型[14]、綜合評判方法[15]、模糊數(shù)學方法[16]以及數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法因其較強的客觀性而被廣泛運用于我國城市土地利用效率的研究，楊海泉等[11]運用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法對2001—2012年中國三大城市群土地利用效率進行評價研究，指出中國三大城市群土地利用效率呈現(xiàn)出下降趨勢；楊清可等[12]利用SBM-Undesirable模型對長三角地區(qū)16個城市的土地利用效率進行評價，認為長三角地區(qū)土地利用效率水平偏低，環(huán)境污染等非期望產(chǎn)出對城市土地利用效率有一定的負面影響；吳得文等[13]運用DEA模型對全國655個城市土地投入產(chǎn)出效率進行分析，指出我國城市土地利用效率普遍較低，且呈現(xiàn)東高西低的分布格局。

現(xiàn)有的研究更多采用經(jīng)典的DEA模型，不能對DEA有效的城市進行對比分析，缺乏對同一決策單元不同時期的動態(tài)變化研究。廣東省城市土地利用效率的研究集中在珠三角地區(qū)，省域角度的研究尚不多見。鑒于此，本文基于超效率DEA模型和Malmquist指數(shù)，對2006—2015年廣東省城市土地利用效率進行測度，分析其動態(tài)變化態(tài)勢，探討其空間分異特征，以期為廣東省城市土地的高效、持續(xù)利用提供參考。

1 研究區(qū)概況

廣東省位于我國大陸南部,全省土地總面積17.97萬km2，占全國陸地面積的1.85%，地形以丘陵山地為主。廣東省劃分為珠三角、粵東、粵西和粵北4個區(qū)域，下轄21個地級市，其中珠三角包括廣州、深圳、佛山、東莞、中山、珠海、江門、肇慶和惠州；粵東包括汕頭、潮州、揭陽、汕尾；粵西包括湛江、茂名和陽江；粵北包括韶關(guān)、清遠、云浮、梅州和河源。2015年，廣東省的GDP總量為72 812.55億元，是我國經(jīng)濟第一大省，常住人口10 644萬人，其中城鎮(zhèn)人口7 454.35萬人，城鎮(zhèn)化率達68.71%，高于全國的56.1%，珠三角、粵東、粵西和粵北的城鎮(zhèn)化率分別為84%，59%，42%和47%。2015年廣東省城市建設(shè)用地面積為4 958.73 km2，比2006年增長了69.12%。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(Data Envelopment Analysis，簡稱DEA)是一種評價決策單元(DMU)之間多要素投入與產(chǎn)出的相對效率的分析方法，它無須假設(shè)指標的權(quán)重和具體的函數(shù)關(guān)系。經(jīng)典的DEA模型主要包括CCR和BCC模型，CCR模型主要應用于決策單元的相對有效性評價[17]，它假設(shè)規(guī)模報酬不變，測度結(jié)果為綜合技術(shù)效率，當結(jié)果等于1時，說明DMU為DEA有效，而小于1則為非DEA有效。BCC模型則假設(shè)規(guī)模報酬可變，測度結(jié)果為純技術(shù)效率。綜合技術(shù)效率可以分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率的乘積。

2.1.1 超效率DEA模型 經(jīng)典的DEA模型無法在多個決策單元同時有效時對這些單元做進一步的比較[18]，為了彌補這一缺陷，Andersen等提出了超效率DEA模型，它允許測度結(jié)果大于1。假使有n個決策單元，m種輸入變量xiji=1,2,…,m，p種產(chǎn)出變量yrjr=1,2,…,p，其表達式為：

2.1.2 Malmquist指數(shù) 當DEA模型加入時間因素后，在進行動態(tài)分析時會出現(xiàn)因不同時期的生產(chǎn)前沿面差異而難以測度的情況[19]，為解決這一問題，瑞典經(jīng)濟學家Malmquist提出了Malmquist指數(shù)，它通過對同一DMU在不同時期輸入、輸出結(jié)果集進行分析，得出DMU的生產(chǎn)率變化情況[20]。在CRS條件下，其表達式為：

式中：TC為技術(shù)變動指數(shù)；EC為技術(shù)效率變化指數(shù)；FC為Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)，當FC>1，效率提高，F(xiàn)C=1為效率不變，而FC<1則說明效率下降。

2.2 指標選取與數(shù)據(jù)來源

2.2.1 指標選取 城市土地利用效率表現(xiàn)為特定時空情境下的土地及其所承載的資金、勞動力等投入要素與所產(chǎn)生的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益的相互關(guān)系，即城市土地利用效率是對城市形成和發(fā)展進程中的對土地利用綜合程度的考量[21]。考慮到評價指標的代表性、可獲取性和DEA模型的特點，選用土地、資本和勞動力作為投入指標，分別選取市轄區(qū)建成區(qū)面積、市轄區(qū)固定資產(chǎn)投資和市轄區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員。產(chǎn)出指標選取市轄區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)增加值、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、萬人擁有衛(wèi)生技術(shù)人員、建成區(qū)綠化覆蓋面積、廢水—GDP負荷和廢氣—GDP負荷。

第二、三產(chǎn)業(yè)是城市的主要經(jīng)濟活動，市轄區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)增加值可以很大程度地反映出城市土地利用的經(jīng)濟效益。城鎮(zhèn)居民人均可支配收入反映了城市居民的生活水平，萬人擁有衛(wèi)生技術(shù)人員一定程度上反映了社會的醫(yī)療服務(wù)水平，將兩者作為社會效益的代表性指標。由于DEA模型要求產(chǎn)出指標與投入指標為正相關(guān)關(guān)系，而廢水排放總量、工業(yè)廢氣排放總量作為常用的環(huán)境評價指標為非合意性產(chǎn)出，將非合意性產(chǎn)出作為合意性產(chǎn)出的伴隨量，結(jié)合合意性產(chǎn)出的GDP，將廢水—GDP負荷(GDP/廢水排放總量)和廢氣—GDP負荷(GDP/工業(yè)廢氣排放總量)納入城市環(huán)境效益的評價中，此外，城市的生態(tài)環(huán)境還與建成區(qū)綠化覆蓋面積密切相關(guān)。

2.2.2 數(shù)據(jù)來源 本文采用的數(shù)據(jù)為2006—2015年廣東省21個地級市的相關(guān)數(shù)據(jù)，市轄區(qū)建成區(qū)面積的數(shù)據(jù)來源于《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》(2006—2015年)，市轄區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)、市轄區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)增加值、建成區(qū)綠化覆蓋面積的數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》(2007—2016年)，市轄區(qū)固定資產(chǎn)投資額、GDP、衛(wèi)生技術(shù)人員數(shù)、廢水排放總量、工業(yè)廢氣排放總量和常住人口的數(shù)據(jù)來源于《廣東統(tǒng)計年鑒》(2007—2016年)，個別缺失數(shù)據(jù)來源于各市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報或利用相鄰年份值插值法推算補齊。

3 結(jié)果與分析

3.1 廣東省城市土地利用效率的總體情況

采用DEA的CCR和BCC模型，以投入為導向，利用DEA Solver Pro 5.0計算出2006—2015年廣東省城市土地利用的綜合技術(shù)效率(TE)、純技術(shù)效率(PTE)和規(guī)模效率(SE)。由表1可知，2006—2015年廣東省城市土地利用綜合技術(shù)效率的平均值為0.943，最低值為2014年的0.900，最高值為2015年的0.982。純技術(shù)效率的平均值為0.984，最低值為2010年的0.970，而最高值為2015年的0.992。規(guī)模效率的平均值為0.959，最低值為2014年的0.916，最高值同樣是在2015年，為0.990。2006—2015年廣東省城市土地利用綜合技術(shù)效率及分解的平均值均大于0.9，說明廣東省注重城市土地的內(nèi)部挖掘和集約化利用，能夠較好地配置城市土地利用要素和高效地實現(xiàn)城市土地利用的產(chǎn)出?？傮w上，廣東省城市土地利用效率處于較高水平。

表1 2006-2015年廣東省城市土地利用效率及分解

CCR模型測度所得的城市土地利用效率值為各決策單元單一年份的相對效率，為了得出廣東省城市土地利用效率在時間序列上的動態(tài)變化情況，基于Malmquist指數(shù)，利用DEAP 2.1計算出2006—2015年廣東省城市土地利用效率的變化指數(shù)(表2)。

表2 2006-2015年廣東省城市土地利用效率變化指數(shù)

由表2可知，2006—2015年廣東省城市土地利用效率的Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)平均值為0.982，表明10年間的廣東省城市土地利用效率呈下降態(tài)勢。技術(shù)效率變化指數(shù)、技術(shù)變動指數(shù)、純技術(shù)效率變化指數(shù)和規(guī)模效率變化指數(shù)的平均值分別為1.003，0.979，1.000，1.003，說明廣東省城市土地利用的技術(shù)效率和規(guī)模效率得到提高，技術(shù)效率的提高主要是由規(guī)模效率推動的，而城市土地利用的資源配置效率基本保持不變，Malmquist生產(chǎn)率的下降主要是受技術(shù)進步不足影響的。2006—2015年廣東省各時間段的城市土地利用效率Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)基本上圍繞1小幅波動，5個時間段變化指數(shù)值大于1，4個時間段小于1，其中2006—2008年、2009—2010年、2011—2012年以及2013—2014年廣東省實現(xiàn)了城市土地利用效率的提升，而其他時間段城市土地利用效率均為下降狀態(tài)，2012—2013年的降幅最大，達到18.3%。

3.2 廣東省城市土地利用效率的時空分異特征

為了實現(xiàn)對DEA有效的城市進行對比排序，采用超效率DEA模型，對2006—2015年廣東21個地級市的城市土地利用效率進行測度和排序(表3)。

表3 基于超效率DEA模型的2006-2015年廣東省各市城市土地利用效率

根據(jù)廣東省各市2006—2015年城市土地利用效率的平均值和達到DEA有效的次數(shù)，將廣東省21個地級市劃分為3類城市，利用SPSS進行聚類分析，根據(jù)聚類分析結(jié)果利用MAPGIS繪制出廣東省城市土地利用效率的分類圖，可以更加清晰地看出廣東省城市土地利用效率的空間分異情況(圖1)。

第1類城市包括佛山、東莞、深圳、汕尾、梅州、云浮、陽江、茂名和揭陽，該類城市的土地利用效率處于廣東省的最優(yōu)水平，能夠有效地將投入要素轉(zhuǎn)換為產(chǎn)出，實現(xiàn)了城市土地資源的高效利用。2006—2015年，云浮、佛山、汕尾、深圳和梅州的城市土地利用效率值均大于1，即各市10年的城市土地利用效率均達到DEA有效，而東莞、揭陽、陽江和茂名的效率值均排在廣東省前列。

第2類城市包括肇慶、廣州、珠海、湛江、河源和潮州6個城市，城市土地利用效率相對較高但未達到最優(yōu)水平。應加強對城市土地的規(guī)劃利用，合理控制城市用地規(guī)模，減少要素投入冗余和環(huán)境的負外部效應，提高城市土地利用的有效產(chǎn)出。

第3類城市包括江門、中山、清遠、惠州、韶關(guān)和汕頭，城市土地利用效率相對較為低效，其中惠州、中山和汕頭10年間的效率均為非DEA有效。從10年間投入產(chǎn)出的無效指標來看，清遠固定資產(chǎn)投資額冗余較大是造成效率較低的主要原因，韶關(guān)是廢水—GDP負荷不足，江門和惠州是第二、三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員投入冗余和廢氣—GDP負荷不足，而中山主要是由于建成區(qū)綠化面積不足，汕頭主要是城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和萬人擁有衛(wèi)生技術(shù)人員數(shù)不足。該類城市需要根據(jù)自身情況提高城市土地利用效率，加強城市社會建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護，擴大城市土地利用的有效產(chǎn)出。

從整體來看，廣東省城市土地利用效率較高，第1類和第2類城市占多數(shù)?；洊|西北和珠三角地區(qū)基本上都有3類城市的分布，各類城市的區(qū)域分布較均衡。從市域的維度來看，2006—2015年廣東省城市土地利用效率最高的是東莞，效率的平均值為2.812，最低的則是惠州，僅為0.727，表明廣東省城市間的土地利用效率差異較大。廣東省城市土地利用效率并沒有呈現(xiàn)出與經(jīng)濟發(fā)展水平的顯著正相關(guān)性，主要是城市土地利用效率評價中加入了社會效益和環(huán)境效益的度量，是對城市土地利用程度的綜合評價。

圖1廣東省城市土地利用效率分類

由表4可知，2006—2015年廣東省各市的Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)基本上都較為接近1，說明總體上廣東省各市的城市土地利用效率變化不顯著。10年間廣東省城市土地利用效率實現(xiàn)提升的有10個城市，分別是廣州、韶關(guān)、深圳、珠海、汕頭、清遠和云浮，主要分布珠三角和粵北地區(qū)，其中廣州的效率提升最明顯，達到3.8%，其次是珠海，近年來廣州和珠海加大對環(huán)境的治理力度，淘汰了一大批環(huán)境污染嚴重或占地面積大的落后產(chǎn)能，嚴格控制城市新增用地，推動了城市土地利用效率的提高。茂名的Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)為1，城市土地利用效率基本保持不變，而佛山、湛江、江門、肇慶、惠州、梅州、汕尾、河源、陽江、

東莞、中山、潮州和揭陽的Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)平均值均小于1，表明這些城市在2006—2015年的城市土地利用效率呈下降態(tài)勢。

表4 2006-2015年廣東省各市的城市土地利用效率變化指數(shù)

3.3 廣東省城市土地利用效率的投影分析

提升城市土地利用效率是緩解城市土地資源緊張的重要措施。采用DEA模型測算的城市土地利用效率并不是城市土地利用的實際配置效率，而是一種綜合指標體系下各決策單元的“相對效率”。對非DEA有效城市的投入、產(chǎn)出指標參照生產(chǎn)前沿面進行投影可以得出各指標的目標值，從而明晰城市的差距及改進方向，為城市土地利用要素的優(yōu)化配置提供決策依據(jù)。運用CCR和BCC模型，優(yōu)先從投入角度進行徑向調(diào)整，得出2015年廣東省非DEA有效城市投入、產(chǎn)出指標的目標值及規(guī)模報酬的變化情況(表5)。

表5 2015年廣東省非DEA有效城市的指標調(diào)整情況

注：(1) 括號內(nèi)數(shù)據(jù)為投入、產(chǎn)出指標的調(diào)整幅度(%)，(2) drs表示規(guī)模報酬遞減，(3) irs表示規(guī)模報酬遞增。

由表5可知，投入方面，2015年廣東省7個非DEA有效城市的各投入要素均存在冗余現(xiàn)象，總體上市轄區(qū)固定資產(chǎn)投資冗余最大，各市應主要消除市轄區(qū)固定資產(chǎn)投資冗余，其中汕頭的所需縮減的幅度最大，達到35.43%。此外，惠州的市轄區(qū)建成區(qū)面積和第二、三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)所需調(diào)整的幅度較大，應嚴格控制城市的新增用地，挖掘現(xiàn)有用地的利用潛力，淘汰轉(zhuǎn)移勞動力密集型低端制造業(yè)，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。產(chǎn)出方面，各市的市轄區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)增加值均為有效狀態(tài)，而萬人擁有衛(wèi)生技術(shù)人員、廢水—GDP負荷的調(diào)整幅度較大，說明各市均需提高對醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)投入和強化廢水的排放管理。此外，肇慶和潮州需提高廢氣—GDP負荷，應加強對環(huán)境的監(jiān)管和治理。江門、汕頭和惠州則需提高城市人均收入，3市作為傳統(tǒng)的制造業(yè)大市，需要加強產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，提高城鎮(zhèn)居民收入水平。中山在多項產(chǎn)出指標中的產(chǎn)出不足情況較嚴重，需多方面加強城市建設(shè)。

城市土地利用的規(guī)模報酬變動除了與土地的投入數(shù)量和利用方式有關(guān)外，還涉及到更深層次的體制機制問題[11]。從規(guī)模報酬來看，2015年廣東省7個非DEA有效的城市中，江門、肇慶、惠州、汕頭、清遠和中山的規(guī)模報酬均為遞減狀態(tài)，應加強對要素投入規(guī)模的控制和管理，深化土地利用機制體制改革，充分挖掘現(xiàn)有要素的開發(fā)利用潛力。而潮州為規(guī)模報酬遞增狀態(tài)，說明潮州現(xiàn)有的要素投入規(guī)模尚未達到最佳的產(chǎn)出狀態(tài)，應優(yōu)化城市土地利用結(jié)構(gòu)，適度擴大土地利用相關(guān)要素的投入規(guī)模以獲得更大的城市土地利用產(chǎn)出。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

(1) 2006—2015年廣東省城市土地利用綜合技術(shù)效率的平均值為0.943，城市土地利用效率總體上處于一個較高水平。Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)的平均值為0.982，10年間效率呈現(xiàn)出略微下降的態(tài)勢。

(2) 廣東省城市土地利用效率空間差異較大，佛山、東莞、深圳、汕尾、梅州、云浮、陽江、茂名和揭陽的城市土地利用效率最高，肇慶、廣州、珠海、湛江、河源和潮州次之，江門、中山、清遠、惠州、韶關(guān)和汕頭效率相對較低?？傮w上，2006—2015年廣東省各市的城市土地利用效率變化不顯著。

(3) 2015年廣東省7個非DEA有效城市的投影分析發(fā)現(xiàn)，投入方面，總體上各市的市轄區(qū)固定資產(chǎn)投資冗余較大。產(chǎn)出方面，7市的市轄區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)增加值為有效指標，而其他指標產(chǎn)出不足的情況各不相同，各市需根據(jù)自身實際擴大相應的產(chǎn)出。

4.2 建 議

現(xiàn)在越來越多的國家和城市政府開始采用各種增長控制或開發(fā)管理措施，通過城市規(guī)劃這一集體干預行為對城市土地發(fā)展和變化施加直接或間接的控制[22]。提升廣東省城市土地利用效率需要努力實現(xiàn)城市土地資源的合理配置，減少要素投入冗余，擴大城市土地利用的產(chǎn)出。推動城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，培育多層次的就業(yè)環(huán)境，提高城市居民收入水平；嚴格控制城市新增用地，盤活城市閑置土地，創(chuàng)新城市土地管理方式，走土地集約節(jié)約利用的良性發(fā)展道路。

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