龍秋月

(重慶數(shù)字城市科技有限公司，重慶 401121)

1 引言

城市土地是城市各種活動(dòng)的空間載體，其利用效率是衡量城市土地節(jié)約集約利用水平的重要指標(biāo)。成渝城市群作為西部大開發(fā)的重要平臺(tái)、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的戰(zhàn)略支撐、國(guó)家推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的重要示范區(qū)，研究其城市土地利用效率水平的時(shí)空差異，對(duì)提升成渝城市群土地節(jié)約集約利用水平，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

目前城市土地利用效率的研究成果豐富。在研究?jī)?nèi)容上，主要集中于城市土地利用效率理論研究[1]、城市土地利用效率評(píng)價(jià)[2]、城市土地利用效率時(shí)空演變研究[3]、影響因素研究[4]、優(yōu)化路徑探索[5,6]等方面。在研究尺度的選取上，空間尺度涉及全國(guó)范圍[7]、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶[8]、城市群[9,10]、省域[11]、市域[12]等多種尺度，時(shí)間尺度多為長(zhǎng)時(shí)間序列的面板數(shù)據(jù)、截面數(shù)據(jù)[13,14]。在研究方法上，主要采用隨機(jī)前沿模型(SFA模型)[14]、DEA模型[15]、SBM模型[16]、Malmquist指數(shù)[17]等對(duì)城市土地利用效率進(jìn)行測(cè)度，其中傳統(tǒng)的DEA模型不能對(duì)有效決策單元進(jìn)行比對(duì)，超效率DEA模型能彌補(bǔ)該缺陷。

鑒于此，研究以成渝城市群16個(gè)城市為研究單元，選取重慶市、四川省統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，構(gòu)建成渝城市群城市土地利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用超效率DEA模型、Malmquist指數(shù)等方法，對(duì)2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的總體特征、時(shí)空分異特征進(jìn)行分析。通過(guò)了成渝城市群城市土地效率測(cè)度和時(shí)空形態(tài)特征進(jìn)行分析，以期為提升區(qū)域土地利用效率和區(qū)域統(tǒng)籌發(fā)展提供參考。

2 研究區(qū)概況

成渝城市群位于長(zhǎng)江上游，介于東經(jīng)101°56′～110°11′、北緯27°39′～33°03′之間，包含重慶、成都都市圈，成綿樂、沿江城市帶，總面積1.85 km×105km。參考《成渝城市群發(fā)展規(guī)劃》規(guī)定的成渝城市群范圍，為統(tǒng)一研究單元，選取重慶市以及四川省15個(gè)市(成都、自貢、瀘州、德陽(yáng)、綿陽(yáng)、遂寧、內(nèi)江、樂山、南充、眉山、宜賓、廣安、達(dá)州、雅安、資陽(yáng))為研究對(duì)象，共16個(gè)研究基本單元。

3 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

3.1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

將土地、資本、勞動(dòng)力作為投入要素，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益為產(chǎn)出要素，構(gòu)建成渝城市群城市土地利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。研究的指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010-2020年)、《四川省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010-2020年)，進(jìn)行空間分析的底圖數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心。

表1 成渝城市群城市土地利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 研究方法

3.2.1 超效率DEA模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法( Data Envelopment Analysis，DEA)是根據(jù)多投入多產(chǎn)出指標(biāo)，利用線性規(guī)劃的方法，對(duì)決策單元相對(duì)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。經(jīng)典的 DEA 模型僅能對(duì)無(wú)效決策單元的效率值進(jìn)行比對(duì)，為進(jìn)一步區(qū)分有效決策單元，Anersen等學(xué)者提出了超效率 DEA 模型，表達(dá)式為：

(1)

式(1)中：n為決策單元數(shù)量；x、y分別為投入、產(chǎn)出變量；m，n分別為投入、產(chǎn)出變量種類；θ為決策單元DMU的效率值；s-、s+分別為投入、產(chǎn)出的松弛變量。其中，當(dāng)θ≥1時(shí)，表示DMU為DEA有效，反之則無(wú)效；θ值越大，效率值越高。

3.2.2 Malmquist指數(shù)

Malmquist指數(shù)由Malmquist于1953年提出，它是衡量全要素生產(chǎn)效率變化的指數(shù)。在規(guī)模報(bào)酬可變(VRS)的假設(shè)下，全要素生產(chǎn)率是純技術(shù)效率變化、規(guī)模效率變化、技術(shù)進(jìn)步變化三者的綜合，表達(dá)式為：

(2)

其中：ECH=SECH×PECH

式(2)中：t是某一時(shí)期；x、y分別為投入、產(chǎn)出變量；TFP、SECH、PECH、TCH、ECH依次為全要素生產(chǎn)率、規(guī)模效率變化、純技術(shù)效率變化、技術(shù)進(jìn)步變化、技術(shù)效率變化指數(shù)。其中，當(dāng)TFP>1時(shí)，表示從t時(shí)刻到t+1時(shí)刻全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)；當(dāng)TFP<1時(shí)，表示從t時(shí)刻到t+1時(shí)刻全要素生產(chǎn)率下降；當(dāng)TFP=1時(shí)，表示全要素生產(chǎn)率不變。

4 結(jié)果及分析

4.1 成渝城市群城市土地利用效率總體特征分析

基于DEA-SOLVER Pro5.0軟件分析平臺(tái)，采用超效率DEA模型，以投入為導(dǎo)向，計(jì)算2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率(表2)。由表2可知，2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率均大于1，DEA有效性達(dá)100%。2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的平均值為1.039，效率在[1.011,1.060]區(qū)間范圍內(nèi)變動(dòng)，最低值為2017年的1.011，最高值為2011年的1.060?？傮w上，成渝城市群重視土地的集約利用，城市土地利用效率處于較高水平。

表2 2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率

基于DEAP2.1軟件，采用Malmquist指數(shù)，計(jì)算2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的變化指數(shù)(表3)，對(duì)2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。由表3可知，2010～2020年成渝城市群全要素土地利用效率Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)平均值為1.013，表明近11年成渝城市群全要素土地利用效率基本呈上升趨勢(shì)；技術(shù)效率變化指數(shù)、技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)、純技術(shù)效率變化指數(shù)、規(guī)模效率變化指數(shù)平均值依次為1.001、1.012、1.001、1.000，表明技術(shù)效率、技術(shù)進(jìn)步、純技術(shù)效率均呈上升趨勢(shì)，規(guī)模效率保持不變。

表3 2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的變化指數(shù)

成渝城市群全要素土地利用效率在2010～2011年、2013～2016年、2017～2020年7個(gè)時(shí)間段內(nèi)均呈上升趨勢(shì)，其中，2010～2011年增幅為7%，增幅最大；在2011～2013年、2016～2017年3個(gè)時(shí)間段呈下降趨勢(shì)，其中，2012～2013年降幅為3.3%，降幅最大；總體看來(lái)，2010～2020年各時(shí)間段內(nèi)全要素土地利用效率波動(dòng)幅度較小。

技術(shù)進(jìn)步在2010～2011年、2014～2016年、2017～2020年均有增長(zhǎng)，在2012～2013年呈負(fù)增長(zhǎng)，與全要素土地利用效率變化趨勢(shì)基本一致，表明技術(shù)進(jìn)步是影響城市土地利用效率的主要原因。特別地，2013～2014年全要素土地利用效率增長(zhǎng)主要受技術(shù)效率變化的影響；2011～2012年、2016～2017年由于技術(shù)效率下降，導(dǎo)致全要素土地利用效率呈負(fù)增長(zhǎng)；2010～2020年技術(shù)效率變化受純技術(shù)效率變化影響較大。

4.2 成渝城市群城市土地利用效率時(shí)空分異特征分析

采用超效率DEA模型，對(duì)2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率進(jìn)行測(cè)度(表4)。由表4可知，2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率平均值排名前5的城市包括自貢市、重慶市、成都市、德陽(yáng)市、南充市，其土地利用效率平均值均大于1，其中，最大的城市為自貢市，土地利用效率平均值為1.475；其他11個(gè)城市土地利用效率平均值均小于1，最小的城市為達(dá)州市，土地利用效率平均值為0.842。2010～2020年成渝城市群16個(gè)城市中DEA有效率為31.25%，土地利用效率極差為0.633，各城市土地利效率差異較大。

表4 2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率及排名

對(duì)2010～2020年各城市土地利用效率值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自貢市、重慶市、成都市、德陽(yáng)市在所有年份土地利用效率值均大于1，DEA有效率達(dá)100%；南充市7個(gè)年份土地利用效率值均大于1，DEA有效率達(dá)63.64%；宜賓市、資陽(yáng)市、達(dá)州市所有年份土地利用效率值均小于1，DEA有效率為0；其他城市均只有1～3個(gè)年份土地利用效率值均大于1。說(shuō)明自貢市、重慶市、成都市、德陽(yáng)市重視土地集約利用，能有效將投入要素轉(zhuǎn)化為產(chǎn)出，而宜賓市、資陽(yáng)市、達(dá)州市需加強(qiáng)土地集約利用，擴(kuò)大土地利用的有效產(chǎn)出。

為更加直觀地顯示2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的空間分布情況，基于ArcGIS軟件，將2010、2015、2020年及2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率劃分為低、中、高三級(jí)，其取值范圍依次為0.800～0.900、0.900～1.000、>1.000，得到成渝城市群城市土地利用效率空間分布圖(圖1)。

由圖1可知：①2010、2015、2020年高等土地利用效率城市占比依次為43.75%、31.25%、43.75%，均達(dá)到平均水平(31.25%)，屬于高等土地利用效率的城市主要位于重慶市、成都市以及緊鄰兩城市周邊城市，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，重視土地集約利用，城市土地利用效率較高;②2010、2015、2020年中等土地利用效率城市占比依次為43.75%、37.50%、43.75%，占總城市數(shù)量與高等土地利用效率的城市數(shù)量基本一致，主要分布在成渝連線的外擴(kuò)區(qū)域，整體土地利用效率水平較低;③2010、2015、2020年低等土地利用效率城市占比依次為12.50%、31.20%、12.50%，主要分布在成渝連線間，未得到成渝發(fā)展的輻射?？傮w看來(lái)，成渝城市群土地利用效率呈現(xiàn)以成渝為核心向周邊遞減的趨勢(shì)。2016年國(guó)務(wù)院批復(fù)《成渝城市群發(fā)展規(guī)劃》，在2015、2020年間，眉山市、樂山市土地利用效率增幅顯著，成綿樂城市帶得到快速發(fā)展。

圖1 研究區(qū)城市土地利用效率空間分布

基于2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率的變化指數(shù)(表5)，對(duì)2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。由表5可知，2010～2020年成渝城市群各城市全要素土地利用效率Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)大于1的城市共14個(gè)，包括重慶市、成都市、瀘州市、德陽(yáng)市、綿陽(yáng)市、遂寧市、樂山市、南充市、眉山市、宜賓市、廣安市、達(dá)州市、雅安市、資陽(yáng)市，占比87.50%，僅自貢市、內(nèi)江市2個(gè)城市小于1，說(shuō)明2010～2020年間87.50%的城市全要素土地利用效率呈上升趨勢(shì)，僅12.50%的城市呈下降趨勢(shì)。上升幅度最大的城市是眉山市，上升了3.80%，其次是德陽(yáng)市、樂山市、成都市，分別上升了2.70%、2.70%、2.40%，其他上升的城市上升幅度均小于2.00%，自貢市、內(nèi)江市分別下降了1.00%、0.50%，表明2010～2020年間各城市全要素土地利用效率變化不顯著。自貢市全要素土地利用效率下降主要受技術(shù)進(jìn)步的限制；內(nèi)江市全要素土地利用效率下降主要受到技術(shù)效率下降的影響，而技術(shù)效率的下降由純技術(shù)效率和規(guī)模效率同時(shí)下降所引起。

表5 2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率的變化指數(shù)

5 結(jié)論

以成渝城市群16個(gè)城市為研究對(duì)象，構(gòu)建成渝城市群城市土地利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用超效率DEA模型、Malmquist指數(shù)等方法，對(duì)2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。得到如下結(jié)論：

(1)2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的平均值為1.039，DEA有效性達(dá)100%，成渝城市群城市土地利用效率整體處于較高水平。全要素土地利用效率、技術(shù)效率、技術(shù)進(jìn)步、純技術(shù)效率均呈上升趨勢(shì)，規(guī)模效率保持不變，技術(shù)進(jìn)步是影響城市土地利用效率的主要原因；全要素土地利用效率最大漲幅為7%，最大降幅為3.3%，波動(dòng)幅度較小。

(2)2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率平均值DEA有效率為31.25%，土地利用效率極差為0.633，各城市土地利用效率差異較大；城市土地利用效率平均值排名前5的城市依次為自貢市、重慶市、成都市、德陽(yáng)市、南充市，排名最后的城市為達(dá)州市。

(3)高等土地利用效率的城市主要位于重慶市、成都市以及緊鄰兩城市周邊城市，其重視土地集約利用；中等土地利用效率城市主要分布在成渝連線的外擴(kuò)區(qū)域，整體土地利用效率水平較低，低等土地利用效率城市主要分布在成渝連線間，未得到成渝發(fā)展的輻射。

(4)2010～2020年間87.50%的城市全要素土地利用效率呈上升趨勢(shì)，各城市全要素城市土地利用效率漲幅最大為3.80%，降幅最大為1.00%，變化不顯著。