馮維祥，廖富強，萬智巍

（1.廣東省科學(xué)院 廣州地理研究所，廣東 廣州 510070；2.江西師范大學(xué) 地理與環(huán)境學(xué)院，江西 南昌 330022；3.鄱陽湖濕地與流域研究教育部重點實驗室，江西 南昌 330022；4.贛南師范大學(xué) 地理與環(huán)境工程學(xué)院，江西 贛州 341000）

0 引言

改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了巨大成就［1］，其中第二、三產(chǎn)業(yè)增加值分別從改革開放初期的0.18、0.09 萬億元增至2022 年的48.32、63.87 萬億元。作為經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵要素，土地資源的合理配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級與現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展聯(lián)系緊密［2］。但在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時，也帶來諸如土地利用效率低下、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等諸多問題，進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展［3］。究其原因在于長期以來粗放的發(fā)展方式［4］，當(dāng)前階段，中國正處于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要時期，高質(zhì)量發(fā)展對土地資源利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級優(yōu)化提出了更高的要求，積極探索高質(zhì)量發(fā)展路徑，解決土地資源要素配置，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理優(yōu)化，使土地利用和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)健康發(fā)展在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中尤為重要。

國內(nèi)外學(xué)者對于土地利用效率的測算方法，早期主要使用單一要素評價法或多要素評價法［5］計算土地利用效率，但由于其受到主觀權(quán)重的影響，逐步被其他方法所取代。近年來，當(dāng)前學(xué)術(shù)界主流的方式是采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）方法［6，7］和隨機前沿分析（SFA）方法［8，9］，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法具有非參數(shù)性的特點，該方法利用線性規(guī)劃來計算多項投入和產(chǎn)出指標(biāo)，以此測算各項評價單元的相對效率值，但由于其前沿面固定，無法對達(dá)到前沿面的單元做進(jìn)一步區(qū)分［10］，在數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的含有非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型［11－13］可以有效解決指標(biāo)的擁擠或松弛現(xiàn)象以及前沿面固定的問題，并且該方法將負(fù)產(chǎn)出指標(biāo)納入評價體系內(nèi)，可以更加準(zhǔn)確測算土地利用效率的實際表現(xiàn)，所以逐漸成為評價其效率的主流方法［14］。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平測算方面，目前主要采用產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化來衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平，計算方法包括基于克拉克定律的非農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比重法［15］和以第三、第二產(chǎn)業(yè)增加值之比的衡量方法［16］，而空間向量夾角法因其能夠較好地反映三次產(chǎn)業(yè)比重沿著第一、二、三產(chǎn)業(yè)的順序不斷上升的規(guī)律，成為目前測算產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平的主要方法［17，18］。在土地利用和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究中，主要集中于單向作用［19，20］、雙向作用機制［21，22］、相互影響關(guān)系［23，24］及空間的集聚溢出效應(yīng)［25］等方向。綜上可見，已有文獻(xiàn)中對于土地利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展相互關(guān)系的成果較為豐富，但當(dāng)前研究較少關(guān)注到土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)性，探究其耦合協(xié)調(diào)性的時空發(fā)展規(guī)律以及空間關(guān)聯(lián)特征在土地利用和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的研究中仍有完善空間。

廣東省是全國改革開放的先行地區(qū)，具有較高土地城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平［26］，但區(qū)域發(fā)展存在顯著的不平衡現(xiàn)象，而且土地利用效率和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級仍是其面臨的重要問題，所以對土地利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)水平分析，以及制定合理的土地利用和產(chǎn)業(yè)政策，對廣東省高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。綜上，本文以廣東省21 個地級市作為研究對象，選取2005—2020 年共16 個年份作為研究時間段，分別采用含有非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型測算土地利用效率，使用空間向量夾角法計算得出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化指標(biāo)，以此衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平，再運用耦合協(xié)調(diào)度模型分析土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平耦合協(xié)調(diào)的時空演變規(guī)律，最后基于空間自相關(guān)分析方法探索其空間相關(guān)性特征，以期為廣東省土地和產(chǎn)業(yè)政策制定提供科學(xué)決策依據(jù)，促進(jìn)區(qū)域土地利用和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)協(xié)同發(fā)展。

1 研究方法、數(shù)據(jù)來源與指標(biāo)體系

1.1 研究方法

1.1.1 含有非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型

結(jié)合投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出3 個指標(biāo)，本文采用由Tone 提出的含有非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型測算土地利用效率，該模型將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣等非期望產(chǎn)出納入計算，不僅能有效解決投入指標(biāo)過于擁擠或松弛的問題［27］，還能進(jìn)一步區(qū)分處于生產(chǎn)前沿面的研究單元［28］。廣東省有21 個地級市即研究單元n ＝21，每個城市研究單元由4 個投入指標(biāo)m、3 個期望產(chǎn)出指標(biāo)r1和3 個非期望產(chǎn)出指標(biāo)r2構(gòu)成，投入要素的矩陣元素為x，期望產(chǎn)出的矩陣元素為yd，非期望產(chǎn)出的矩陣元素為yu，土地利用效率值為ρ，計算公式如下：

1.1.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化指標(biāo)

本文使用空間向量夾角法［29］測算產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平，該方法可以有效衡量三次產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值占比逐漸由低級流向高級的轉(zhuǎn)變程度。其基本原理是將國內(nèi)生產(chǎn)總值根據(jù)第一、二、三產(chǎn)業(yè)劃分為3 個部分，再把各產(chǎn)業(yè)當(dāng)年的增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重作為空間向量中的一個分量，隨即構(gòu)成一組三維向量X0＝（x1，0，x2，0，x3，0）。再分別計算三維向量X0與第一、二、三產(chǎn)業(yè)空間向量X1＝（1，0，0）、X2＝（0，2，0）、X3＝（0，0，3）的夾角αj（j ＝1，2，3），計算公式如下：

再將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平定義為L，L 值越大，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高級化水平越高，其計算公式如下：

1.1.3 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合協(xié)調(diào)度模型的原理是模擬兩個個體在自身和外界共同作用下產(chǎn)生的相互作用［30］，可以較好地表現(xiàn)兩者的整體性、綜合性以及協(xié)調(diào)性。本文采用該模型來測算廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平之間的耦合協(xié)調(diào)度，其計算公式如下：

式中：C代表耦合度；T 代表協(xié)調(diào)度；D 代表耦合協(xié)調(diào)度；U1代表土地利用效率ρ；U2代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平，即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化值L；a 和b 為兩個體的權(quán)重，反映個體在協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的重要程度，鑒于本文認(rèn)為土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要程度相近，故將兩者權(quán)重均設(shè)定為0.5。

1.1.4 空間自相關(guān)分析模型

地理學(xué)中認(rèn)為空間中任意事物或現(xiàn)象都是存在聯(lián)系的，相對鄰近的個體之間的關(guān)聯(lián)度會比非鄰近的個體間聯(lián)系程度更深［31］，所以意味著相鄰地區(qū)的土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展可能產(chǎn)生相互影響。本文通過空間自相關(guān)分析模型來研究廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性和差異性，其中全局Moran′s I指數(shù)是評價全局空間自相關(guān)常用的統(tǒng)計指標(biāo)，計算公式如下：

式中：n 為研究單元總個數(shù)即21；xi、xj分別為研究單元i和j的耦合協(xié)調(diào)度；wij代表研究單元i和j是否相鄰，當(dāng)i和j相鄰時，wij＝1，當(dāng)i和j 不相鄰時，則wij＝0。全局Moran′s I 指數(shù)的取值范圍為［－1，1］，結(jié)果等于0 時說明不相關(guān)，處于［－1，0）區(qū)間說明呈空間正相關(guān)，處于（0，1］區(qū)間說明呈負(fù)相關(guān)，其絕對值越大表明空間相關(guān)性越強。

局部空間自相關(guān)可以體現(xiàn)某個單獨研究單元的耦合協(xié)調(diào)度同與其相鄰的研究單元的空間關(guān)聯(lián)性，通常使用Local Moran′s I指數(shù)來量化研究單元的局部空間自相關(guān)程度［32］。本文采用該指數(shù)計算廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度的局部空間相關(guān)性，同時反映耦合協(xié)調(diào)度在空間上熱、冷點區(qū)域的空間分布規(guī)律，計算公式如下：

式中：Zi、Zj分別為研究單元i 和j 的耦合協(xié)調(diào)度；ωij為空間權(quán)重矩陣，表現(xiàn)研究單元之間的連通性；Ii為研究單元i局部空間自相關(guān)指數(shù)，表示其和與它相鄰單元之間的關(guān)聯(lián)程度，∑jWijZj為相鄰研究單元偏差量的加權(quán)平均值。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文以廣東省21 個地級以上城市作為研究單元，研究時間跨度為中國“十五”末期到“十三五”末期，即2005—2020 年，研究中用到的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、固定資產(chǎn)投資、二三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員、地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)來自2006—2021 年《廣東省統(tǒng)計年鑒》，建成區(qū)面積數(shù)據(jù)來自2006—2021 年《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》，城市公園綠地面積、地方一般公共預(yù)算收入、地方財政科技支出、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)煙粉塵排放量來自2006—2021 年《中國城市統(tǒng)計年鑒》，GDP 平減指數(shù)基于統(tǒng)計年鑒中地區(qū)生產(chǎn)總值的當(dāng)年價和不變價計算得到，固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)、居民消費價格指數(shù)來源于國家統(tǒng)計局網(wǎng)站。部分缺失數(shù)據(jù)通過插值法進(jìn)行補全，最終得到廣東省21 個地級市2005—2020 年共16 年的面板數(shù)據(jù)。本文采用的省、市行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)來源于全國地理信息資源目錄服務(wù)網(wǎng)站（https：／ ／www.webmap.cn），數(shù)據(jù)口徑為2021 年公眾版1∶100萬基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，空間坐標(biāo)系統(tǒng)為2000 年國家大地坐標(biāo)系（China Geodetic Coordinate System 2000）。

1.3 指標(biāo)體系

參考王文麗、李曉靜等已有研究［11，33］，對土地利用效率投入產(chǎn)出的指標(biāo)體系及數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑的一致性進(jìn)行綜合考慮，本文選取土地、資本、勞動力、科學(xué)技術(shù)作為土地利用效率的投入指標(biāo)，第二、第三產(chǎn)業(yè)增加值，地方一般公共預(yù)算收入，城市公園綠地面積分別代表經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)環(huán)境效益作為產(chǎn)出指標(biāo)，鑒于經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中產(chǎn)生廢棄物對環(huán)境造成的不利影響，對土地利用效率具有負(fù)向作用，所以本文以工業(yè)“三廢”（廢水、二氧化硫、煙粉塵排放量）作為非期望產(chǎn)出指標(biāo)，綜上構(gòu)建廣東省土地利用效率的評價指標(biāo)體系（表1）。為消除時間變化帶來的價格影響，本文對部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理：第二、第三產(chǎn)業(yè)增加值使用GDP 平減指數(shù)計算調(diào)整至研究初期年即2005 年，對固定資產(chǎn)投資額采用固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)進(jìn)行平減至2005 年，地方財政科技支出和地方一般公共預(yù)算收入用居民消費價格指數(shù)平減至2005 年。

表1 土地利用效率評價指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of land use efficiency

2 結(jié)果及分析

2.1 土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平

基于MaxDEA 8.0 平臺，在超效率SBM 模型、無徑向（Non－Oriented）、規(guī)模報酬可變（VRS）以及含有非期望產(chǎn)出（undesirable outputs）的軟件環(huán)境下，測算2005—2020 年廣東省21 個地級市土地利用效率，基于廣東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，采用空間向量夾角法測算得出廣東省2005—2020 年期間21 個地級市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化指標(biāo)，對研究期間內(nèi)廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平的平均值進(jìn)行分析（圖1）。由圖1 可知，廣東省各地級市研究期內(nèi)土地利用效率均值變化大致呈“W”型趨勢，2005 年土地利用效率最高0.99，至2007 年降至最低0.76，隨后在2007—2013 年期間回升至0.89，再次經(jīng)歷短暫下降后，2015 年開始繼續(xù)回升，最終在2020 年達(dá)到0.91。廣東省各地級市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平均值在研究期內(nèi)總體呈現(xiàn)持續(xù)上升走勢，其中2005—2009 年和2013—2017 年兩個階段上升的速率較快，從2018 年開始漲勢有所停滯，并出現(xiàn)小幅度回落現(xiàn)象，從2005—2020 年廣東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平均值從6.37 增長至6.74。廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平在2007—2013 年和2015—2020 年兩個時間段內(nèi)變化情況大體一致，說明廣東省土地利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況總體較為協(xié)調(diào)，且隨時間推進(jìn)土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平均有上升趨勢。

圖1 2005—2020 年廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平均值Figure 1 Average level of land use efficiency and industrial structure in Guangdong Province，2005－2020

2.2 耦合協(xié)調(diào)度時間變化特征

為進(jìn)一步評價廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平之間的協(xié)同關(guān)系，基于耦合協(xié)調(diào)度評價模型，對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，測算得到2005—2020 年廣東省21 個地級市土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平的耦合協(xié)調(diào)度，結(jié)合現(xiàn)有研究［34］建立耦合協(xié)調(diào)度的評價標(biāo)準(zhǔn)（表2）。結(jié)果表明，研究期內(nèi)，廣東省各個地級市土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合協(xié)調(diào)度范圍處于0.156—0.862 之間，耦合協(xié)調(diào)水平跨度較大。

表2 土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)水平評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation criteria of coupling coordination of land use efficiency and industrial structure

根據(jù)廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度，統(tǒng)計2005—2020 年間各地級市的耦合協(xié)調(diào)水平類型（表3）。

表3 2005—2020 年廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)水平類型統(tǒng)計Table 3 Statistics of coupling coordination between land use efficiency and industrial structure in Guangdong Province，2005－2020

由表3 可知，2005—2020 年廣東省21 個地級市耦合協(xié)調(diào)水平總體較高，到2020 年時各城市耦合協(xié)調(diào)水平均已達(dá)到勉強協(xié)調(diào)以上。具體來看，其中位于良好協(xié)調(diào)的數(shù)量較多，15 年間經(jīng)歷了先減后增再減3 個階段，從15 個減少至13 個，減幅13.3%，分別為汕頭、佛山、河源、梅州、汕尾、東莞、江門、陽江、湛江、茂名、潮州、揭陽、云浮，其中江門、陽江的耦合協(xié)調(diào)水平由勉強協(xié)調(diào)達(dá)到良好協(xié)調(diào)，云浮由輕度失調(diào)達(dá)到良好協(xié)調(diào)；僅2005 年的清遠(yuǎn)處于中度失調(diào)狀態(tài)，輕度失調(diào)的城市從2005 年的肇慶和云浮2個增至3 個，最后在2020 年降至0 個，均達(dá)到勉強協(xié)調(diào)或良好協(xié)調(diào)狀態(tài)；勉強協(xié)調(diào)的城市數(shù)量變化幅度較大，研究初期由江門和陽江2 個增加至10 個，隨后在波動中逐漸減少，最后剩下韶關(guān)、惠州、中山、肇慶、清遠(yuǎn)5 個城市；處于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)狀態(tài)的城市在2005 年僅潮州1 個，經(jīng)歷數(shù)次變化后2020 年達(dá)到3個，分別是廣州、深圳、珠海?？傮w上看，廣東省各城市土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度的水平隨時間推進(jìn)有明顯提升，尤其體現(xiàn)在珠三角主要城市，可見產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷升級優(yōu)化與土地利用效率的提升具有較大關(guān)聯(lián)性，兩者的耦合協(xié)調(diào)度有顯著提升。

按照廣東省的經(jīng)濟(jì)區(qū)劃將其劃分為珠三角（廣州、深圳、珠海、佛山、惠州、東莞、中山、江門、肇慶），粵東（汕頭、汕尾、潮州、揭陽），粵西（陽江、湛江、茂名），粵北（韶關(guān)、河源、梅州、清遠(yuǎn)、云?。┧膫€地區(qū)，繪制各分區(qū)在研究時期內(nèi)土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間耦合協(xié)調(diào)度均值折線圖（圖2）。

從圖2可見，2005—2020 年珠三角、粵東、粵西、粵北四大地區(qū)和廣東全省的耦合協(xié)調(diào)度均值分別為0.641、0.762、0.673、0.709、0.698，整體來看，均處在良好協(xié)調(diào)水平，說明在該時間段內(nèi)土地利用投入產(chǎn)出效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平協(xié)調(diào)度較好。研究期間，廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)度隨年份推進(jìn)呈現(xiàn)先降后升的態(tài)勢，2005—2007 年從0.650降至0.569，2008—2014 年持續(xù)升高至0.664，經(jīng)歷2015年小幅下降后，最終在2020 年達(dá)到0.698，總體增幅為7.34%。從各分區(qū)情況看，2005—2020 年廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度整體較高，分區(qū)差異呈現(xiàn)粵東＞珠三角＞粵西＞粵北，但各地區(qū)總體變化趨勢大致相當(dāng)，在2005—2007 年有明顯下降，隨后從2008 年開始直至2020 年總體上均有提升。其中，珠三角地區(qū)初始耦合協(xié)調(diào)水平較高，在2006年達(dá)到0.691，經(jīng)歷2007年下降隨后持久平穩(wěn)升高，但上升的年均變化幅度不大，于2020 年時升高至0.709，總體增幅3.06%，但其歷年耦合協(xié)調(diào)度均值在0.6以上，總體水平良好；粵東地區(qū)變化波動較為顯著，經(jīng)歷了較大幅度的升降后在2019 年達(dá)到最高值0.767，同時其歷年均值也保持在0.6 以上，研究期內(nèi)增幅為5.46%；粵西地區(qū)初始協(xié)調(diào)水平較弱，達(dá)到勉強協(xié)調(diào)，2007年降至0.544，2008年起逐漸升高，期間有小幅度下降，耦合協(xié)調(diào)度在2018 年達(dá)到最高值0.685，較2000年增幅為12.48%；粵北地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度升降幅度較大，2000 年時為0.555，達(dá)到勉強協(xié)調(diào)水平，歷經(jīng)2007—2013 年和2015—2019 年兩個時間段的顯著上升后，該地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度在2020 年達(dá)到0.641，處于良好協(xié)調(diào)水平，研究期內(nèi)整體增幅達(dá)到15.50%，為廣東省各地區(qū)最高值?？傮w來看，廣東省各地區(qū)土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)水平較高，2005—2020年均有不同程度提升，珠三角和粵東地區(qū)提升幅度較小，粵西和粵北地區(qū)提升幅度較大。

2.3 耦合協(xié)調(diào)度空間變化特征

廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)水平存在一定地域性，為進(jìn)一步探究其空間變化特征，本文選擇2005 年、2010 年、2015 年和2020 年4 個時點作為研究窗口，繪制土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)水平狀況空間分布圖（圖3），并分析其時空變化情況。首先，從整體來看，2005年珠三角、粵東、粵西、粵北四個地區(qū)達(dá)到勉強協(xié)調(diào)以上地級市分別為8、4、2、3個，至2020年時分別為9、4、3、3 個，珠三角和粵西土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)水平有小幅上升趨勢。其次，土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)空間分布的地域關(guān)聯(lián)特征顯著，珠三角、粵東、粵西地區(qū)耦合協(xié)調(diào)水平的空間格局具有較強穩(wěn)定性，2005年粵東地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度最高，達(dá)到0.723，相比珠三角、粵西、粵北分別高出0.035、0.124、0.167，到2020 年粵東地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度仍領(lǐng)先其他地區(qū)，為0.762，分別高出珠三角、粵西、粵北0.053、0.089、0.121，可以發(fā)現(xiàn)地區(qū)間差異正在縮小，但整體具有顯著空間依賴特征。最后，廣東省各地區(qū)間耦合協(xié)調(diào)水平差異較大，但地區(qū)內(nèi)部分異的程度不高，2005年珠三角、粵東、粵西、粵北地區(qū)內(nèi)部各市耦合協(xié)調(diào)度的標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.102、0.07、0.016、0.145，至2020 年時，珠三角和粵西地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)差分別升高了0.035 和0.017，粵東和粵北地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)差分別降低了0.052 和0.045，可以看出珠三角和粵西地區(qū)的內(nèi)部差異在擴(kuò)大，而粵東和粵北地區(qū)的內(nèi)部差異在縮小，但總體變化幅度不大。

圖3 2005—2020年廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)水平空間分布Figure 3 Spatial distribution of the coupling coordination of land use efficiency and industrial structure in Guangdong Province，2005－2020

2.4 耦合協(xié)調(diào)度空間關(guān)聯(lián)性分析

全局空間自相關(guān)可以判斷廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是否存在空間集聚現(xiàn)象，通過測算得到2005—2020年土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度的全局Moran′s I指數(shù)（表4）。

表4 2005—2020年廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度全局自相關(guān)指數(shù)Table 4 Global spatial autocorrelation of coupling coordination degree between land use efficiency and industrial structure in Guangdong Province，2005－2020

由表4 可知，該指數(shù)在2005 年處于最高值0.327，至2007 年出現(xiàn)明顯下降，隨后在2007—2020年間始終維持在0 以下，且除2017 年以外其絕對值均未超過0.3，說明土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度總體呈現(xiàn)“集聚——隨機”分布變化趨勢，在研究初期有一定的空間依賴性，但空間聚集現(xiàn)象隨時間推進(jìn)逐漸減弱，開始表現(xiàn)出隨機分布現(xiàn)象，2017年廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)度在區(qū)域分布上顯現(xiàn)出典型的離散性。

采用局部空間自相關(guān)分析方法，基于Arc-GIS10.2 軟件測算2005—2020 年廣東省各地級市土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)度的局部Moran′s I指數(shù)，在數(shù)據(jù)通過顯著性檢驗的情況下，根據(jù)計算結(jié)果的zi和∑jwijzj值將各地級市的空間相關(guān)類型劃分為4 種（表5），分別是“擴(kuò)散型”“傳染型”“沉陷型”“極化型”，將未通過顯著性檢驗的地級市劃定為空間關(guān)聯(lián)特征“不顯著”，以此進(jìn)一步分析各研究單元與相鄰單元的空間關(guān)聯(lián)性和依賴性特征。

表5 空間相關(guān)性類型說明Table 5 Description of spatial correlation types

根據(jù)2005—2020 年廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度空間關(guān)聯(lián)類型的劃分結(jié)果（表6）可以發(fā)現(xiàn)，土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)性“不顯著”的地級市占比較大，研究期間平均每年數(shù)量為17.94 個，占比達(dá)到85.42%，總體來看，空間相鄰性雖對廣東省各地級市耦合協(xié)調(diào)度存在一定影響，但多數(shù)地級市受影響程度不大。16 年間擴(kuò)散型、傳染型、沉陷型、極化型4 種空間相關(guān)類型總計個數(shù)分別為7、7、20、15 個，沉陷型和極化型兩種表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)的地級市較多，呈現(xiàn)正相關(guān)類型地市較少。其中擴(kuò)散型主要出現(xiàn)在2005—2007 年和2015—2016 年兩個時間段，均為東莞市，除此之外只有同位于珠三角地區(qū)的中山市在2011 年表現(xiàn)為擴(kuò)散型，說明上述時間廣東省中南部有典型的空間相關(guān)性特征，耦合協(xié)調(diào)水平相比其他城市均表現(xiàn)為較高水平。傳染型只出現(xiàn)在2005 年、2006 年兩個年份，隨后直至研究末期未出現(xiàn)該空間相關(guān)類型的城市，2005 年陽江市、茂名、肇慶和云浮4 市表現(xiàn)為傳染性，主要分布在粵西及其相鄰地區(qū)，說明該年份在廣東省中西部存在一定程度的LL 集聚現(xiàn)象，耦合協(xié)調(diào)水平同時表現(xiàn)為較低，至2006 年時傳染型城市為陽江、茂名和肇慶3 市，云浮市空間關(guān)聯(lián)性轉(zhuǎn)為不顯著，粵西地區(qū)空間依賴性仍然顯著。沉陷型城市在研究時期內(nèi)數(shù)量最多，平均每年1.25 個，僅出現(xiàn)在東莞、惠州、中山3 個城市中，均位于珠三角地區(qū)，其中惠州市在2015—2020 年持續(xù)表現(xiàn)為沉陷型，與之相鄰的東莞市在2010—2014 年普遍表現(xiàn)為沉陷型，而中山市則是在2007—2017 年大部分年份中顯示出沉陷型，說明該空間相關(guān)類型輻射范圍集中在珠三角主要城市。極化型城市數(shù)量也較多，平均每年0.94 個，分布較廣，佛山和茂名是典型的極化型城市，分別位于珠三角和粵西地區(qū)，其在研究期間與周邊城市的HL集聚現(xiàn)象顯著，影響范圍較大，極化效應(yīng)明顯，珠海、深圳、汕尾、河源4 市也有部分年份表現(xiàn)為極化型，主要位于廣東省南部，上述城市與周邊城市相比耦合協(xié)調(diào)水平較高，具有極化現(xiàn)象。

表6 2005—2020 年廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度空間關(guān)聯(lián)類型統(tǒng)計Table 6 Spatial correlation types of coupling coordination degree of land use efficiency and industrial structure in Guangdong Province，2005－2020

將2005 年、2010 年、2015 年和2020 年4 個年份作為觀察時點，對廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)類型進(jìn)行可視化（圖4）。由圖4 可知，廣東省在上述年份存在3 個空間關(guān)聯(lián)性的中心區(qū)域，分別是以東莞、惠州為核心的珠三角地區(qū)，以汕尾為核心的粵東地區(qū)，以茂名、陽江為核心的粵西地區(qū)，云浮由于地理位置因素所以與珠三角和粵西地區(qū)聯(lián)系較密切。2005 年形成了以肇慶市、云浮市、陽江市和茂名市連片傳染型為主的冷點中心，與之相鄰的地級市均處于耦合協(xié)調(diào)較弱的水平，東莞市則形成了區(qū)域擴(kuò)散型的熱點中心，佛山市表現(xiàn)為極化型，耦合協(xié)調(diào)水平普遍高于周邊地級市。隨后到2010 年，茂名市從傳染型轉(zhuǎn)變?yōu)闃O化型，耦合協(xié)調(diào)度有所上升，與相鄰地級市差距逐漸增大，而珠三角的東莞市、中山市則發(fā)展為沉陷型，相比與周邊城市其耦合協(xié)調(diào)的發(fā)展水平有所放緩。至2015年時，東莞市耦合協(xié)調(diào)水平逐漸提升，又成為珠三角地區(qū)的熱點中心，其周邊的中山市仍為沉陷型城市，同時惠州市發(fā)展水平也有所下滑，轉(zhuǎn)變?yōu)槌料菪停俏彩薪?jīng)歷多年發(fā)展，尤其受到珠三角地區(qū)的影響，耦合協(xié)調(diào)水平逐漸提升，成為極化型城市，與周邊的地級市差距較明顯，其他地級市則未表現(xiàn)出空間關(guān)聯(lián)的顯著性。最后到2020 年，廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)水平的空間相關(guān)性逐漸減弱，大部分地級市均顯示為不顯著相關(guān)，但惠州市保持為2015 年的沉陷型，與周邊城市相比，耦合協(xié)調(diào)水平較弱，佛山市土地利用效率則在此期間發(fā)展迅速，跟上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平，帶動其耦合協(xié)調(diào)水平提升，成為極化型城市?？傮w來看，2005—2020 年期間廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)水平逐漸由局部空間集聚現(xiàn)象有所減弱，部分城市轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g性相關(guān)性不顯著，兩個典型的冷、熱點區(qū)域隨時間推進(jìn)逐步消失，地理位置的鄰近性難以成為主導(dǎo)其耦合協(xié)調(diào)水平的關(guān)鍵因素。

圖4 廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)類型Figure 4 Spatial correlation types of the coupling coordination degree between land use efficiency and industrial structure in Guangdong Province

4 結(jié)論和建議

4.1 結(jié)論

本文基于2005—2020 年廣東省21 個地級以上城市面板數(shù)據(jù)，構(gòu)建土地利用效率評價指標(biāo)體系，利用含有非期望產(chǎn)出的超效率SBM 模型以及空間向量夾角法分別計算土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化程度，分析了研究區(qū)域土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平耦合協(xié)調(diào)度的時空分布，再結(jié)合空間自相關(guān)模型對其耦合協(xié)調(diào)度的時空演變規(guī)律和空間相關(guān)性進(jìn)行探究。主要結(jié)論如下：①研究期內(nèi)，廣東省土地利用效率均值變化大致呈“W”型趨勢。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平均值總體持續(xù)上升，其中2005—2009 年和2013—2017 年兩個階段上升速率較快，2005—2020年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平從6.37 增長至6.74。廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平在研究期處于穩(wěn)定上升趨勢，且兩者在大部分時間段增減趨勢類似。②從時間變化來看，土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合協(xié)調(diào)度范圍處于0.156—0.862 之間，耦合協(xié)調(diào)水平跨度較大，但大部分城市處于良好協(xié)調(diào)狀態(tài)，且隨時間推進(jìn)有明顯提升，至2020 年時各城市耦合協(xié)調(diào)水平均已達(dá)到勉強協(xié)調(diào)以上，水平總體較高。③從空間變化來看，耦合協(xié)調(diào)度地域關(guān)聯(lián)特征顯著，珠三角、粵東、粵西地區(qū)耦合協(xié)調(diào)水平的空間格局具有較強的穩(wěn)定性，差異呈現(xiàn)粵東＞珠三角＞粵西＞粵北，珠三角和粵東地區(qū)提升幅度較小，粵西和粵北地區(qū)提升幅度較大，地區(qū)間差異正在縮小，但珠三角和粵西地區(qū)的內(nèi)部差異在擴(kuò)大，粵東和粵北地區(qū)的內(nèi)部差異在縮小。④從空間相關(guān)性分析來看，廣東省2005—2020 年耦合協(xié)調(diào)度Moran′s I指數(shù)逐漸降低，總體呈現(xiàn)“集聚——隨機”分布變化趨勢，空間聚集現(xiàn)象隨時間推進(jìn)逐漸減弱，16 年間擴(kuò)散型、傳染型、沉陷型、極化型4 種空間相關(guān)類型總計個數(shù)分別為7、7、20、15 個，呈現(xiàn)空間負(fù)相關(guān)的地級市較多，而呈現(xiàn)正相關(guān)的地級市較少。隨時間推進(jìn)廣東省兩個典型的冷、熱點區(qū)域逐步消失，說明土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平的耦合協(xié)調(diào)度受地理位置鄰近性的影響程度越來越弱。

4.2 建議

針對本文研究結(jié)論，為優(yōu)化廣東省用地結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)要素配置，提升土地利用效率城市和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)度，促進(jìn)區(qū)域集約節(jié)約用地和高質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展，提出以下針對性建議：

對土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度水平較低的地區(qū)，根據(jù)其產(chǎn)生原因，使用差異化的土地與產(chǎn)業(yè)調(diào)控手段。在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，利用土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平評價結(jié)果對耦合協(xié)調(diào)水平的主導(dǎo)因素進(jìn)行分析，主要有以下兩種情況：第一種是由于土地利用效率低水平所導(dǎo)致的，主要以云浮市、汕尾市、茂名市為主。這類地級市應(yīng)以改善土地利用模式，提高土地利用效率為重點，首先應(yīng)在編制地區(qū)國土空間規(guī)劃時同時考慮其資源稟賦和承載能力，確定合理的新增建設(shè)用地規(guī)模，著力實施存量土地盤活再開發(fā)，達(dá)到建設(shè)用地集約節(jié)約化利用，其次應(yīng)加大對區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的整治力度，提高企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和內(nèi)部管理方式，引導(dǎo)資金投入，鼓勵企業(yè)向高新產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，降低無效資源投入，同時還應(yīng)強調(diào)企業(yè)的環(huán)境保護(hù)意識，減少非期望產(chǎn)出，在提升土地利用效率的同時實現(xiàn)綠色發(fā)展。第二種是由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)低水平所導(dǎo)致的，主要以東莞市、中山市、清遠(yuǎn)市為主。這類地級市應(yīng)重點推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，基于各地區(qū)的資源要素、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和發(fā)展需求，因地制宜提升產(chǎn)業(yè)水平，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。具體而言，珠三角地區(qū)應(yīng)在其經(jīng)濟(jì)水平優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，重點發(fā)展新興化、高級化的第三產(chǎn)業(yè)，逐步退出高污染、高能耗的低端產(chǎn)業(yè)，為城市高質(zhì)量發(fā)展騰挪土地空間，而粵東、粵西、粵北地區(qū)則可以在勞動力及資源要素優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，承接珠三角地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，重點發(fā)展高端制造業(yè)，淘汰低附加值產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)地區(qū)間協(xié)調(diào)發(fā)展，部分產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平相對落后的地區(qū)，可通過建設(shè)高新技術(shù)開發(fā)區(qū)和科技產(chǎn)業(yè)園等手段，針對性地吸引高附加值企業(yè)和高端產(chǎn)業(yè)入駐，以達(dá)到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的有效提升和可持續(xù)發(fā)展。

目前廣東省土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度的空間依賴現(xiàn)象有所減弱，地區(qū)間差異在逐漸縮小，但地區(qū)之間依然存在一定差異，部分地級市仍瀕臨失調(diào)，所以廣東省應(yīng)重視一體化發(fā)展，同步推進(jìn)區(qū)域統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，根據(jù)各地市情況靈活施策。對于以珠三角地區(qū)的東莞市和中山市為主的擴(kuò)散型空間集聚區(qū)，應(yīng)引導(dǎo)其繼續(xù)良性發(fā)展，基于其合理的土地利用方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，進(jìn)一步優(yōu)化土地要素配置，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級和發(fā)展，實現(xiàn)土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平兩者間的助力和交互提升，并在此基礎(chǔ)上，擴(kuò)大影響范圍，帶動相鄰城市協(xié)調(diào)發(fā)展。對于以粵西地區(qū)的陽江市和茂名市為主的傳染型空間集聚區(qū)，應(yīng)通過適當(dāng)?shù)恼咭龑?dǎo)，鼓勵其積極學(xué)習(xí)先進(jìn)地區(qū)的土地利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，整治低效閑置用地，提升土地儲備，為承接發(fā)達(dá)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)新要素轉(zhuǎn)移打好現(xiàn)實基礎(chǔ)，提前做好產(chǎn)業(yè)服務(wù)。對于以珠三角地區(qū)的惠州市、中山市和佛山市為主的極化型和沉陷型空間集聚區(qū)，在保證自身良性發(fā)展的前提下，應(yīng)提倡高水平帶動低水平地區(qū)，相互協(xié)助，實現(xiàn)落后地區(qū)土地利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)發(fā)展的提升，進(jìn)而發(fā)展成為區(qū)域熱點中心，并且繼續(xù)擴(kuò)大影響范圍。

總體而言，基于上述研究結(jié)論，應(yīng)統(tǒng)籌考慮廣東省各地級市土地利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的相互影響關(guān)系，促進(jìn)兩者協(xié)同發(fā)展。對土地利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)水平較高的地市，應(yīng)鼓勵其主動建立地區(qū)間的聯(lián)系和協(xié)同發(fā)展渠道，通過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和創(chuàng)新示范等方式，帶動周邊耦合協(xié)調(diào)度水平較低的地市發(fā)展。針對水平相對落后的地市，應(yīng)重視土地利用和產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，通過完善相關(guān)政策，采取與其他高水平地區(qū)聯(lián)動和建立共享機制等方式，達(dá)到區(qū)域產(chǎn)業(yè)互補、合理分工，實現(xiàn)全省高質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展。