西部城市土地利用绩效分析及优化对策研究——以钦州市为例

Analysis of Urban Land Using Performance in Western Cities and Research on Optimization Strategies —A Case Study of Qinzhou City

摘要: 研究区域土地利用绩效是提高其可持续发展的有效手段，本文采用TOPSIS法、极差标准化法和障碍度模型，分析钦州市土地利用绩效。通过相关模型评价2013至2022年钦州市土地利用绩效和识别诊断障碍因子，发现钦州市城市土地利用结构不合理、土地利用经济效益低等问题，土地利用综合绩效整体波动下降。因此，钦州市应要加强土地优化配置与土地利用科技投入，加快调整用地结构，探索土地利用经济、社会、生态和公平绩效的协同发展。

Abstract: Studying regional land use performance is an effective means to improve its sustainable development. This article uses TOPSIS method, range standardization method, and obstacle model to analyze the land use performance of Qinzhou City. By evaluating the land use performance of Qinzhou City from 2013 to 2022 through relevant models and identifying diagnostic barriers, it was found that the urban land use structure in Qinzhou City is unreasonable, the economic benefits of land use are low, and the overall fluctuation of land use comprehensive performance has decreased. Therefore, Qinzhou City should strengthen the optimization of land allocation and investment in land use technology, accelerate the adjustment of land use structure, and explore the coordinated development of land use economy, society, ecology, and equity performance.

1. 引言

土地为人类生存和发展提供了客观的、基础性的物质条件 ‎[1] 。我国正处于城市化和工业化快速发展阶段，出现了许多土地利用的问题，土地资源与经济发展的矛盾日趋严重 ‎[2] 。如何有效地解决城市普遍存在的建设用地粗放利用等问题，促进城市土地资源高效合理利用和城市建设及其可持续发展已成为当前学界的关注重点 ‎[3] 。

国外对于土地利用的研究相对较早，且相关理论较为成熟。18世纪古典经济学家李嘉图等人认为土地集约利用是级差地租产生的原因。此后，英国经济学家马歇尔提出土地的合理集约度。1961年美国农业部土壤保持局颁布了全球第一个较为全面的土地评价系统，即土地潜力分类系统。1976年联合国粮农组织发表了《土地评价纲要》，土地的研究正式走上成熟化道路 ‎[4] 。而国内对此研究较晚，可以归纳为3个阶段：第一阶段为20世纪50年代到70年代末的土地利用规划起步阶段。第二阶段为70年代末到80年代初的土地利用规划恢复阶段。第三阶段为土地管理法颁布后的土地利用规划完善和开展阶段 ‎[5] 。

综上所述，经过深入研读土地利用相关理论文献为进一步研究提供了重要的理论支撑，使其更有效选取土地利用绩效评价指标，同时能更全面地构建土地利用绩效评价体系。由于TOPSIS法在指标数量和样本含量等方面无严格要求，在众多计算方法中属于操作简单、真实可靠、表征直观的 ‎[6] 。因此，本文采用了TOPSIS法、极差标准化法和障碍度模型对钦州市2013至2022年进行土地利用绩效分析与研究，并提出针对性的优化策略，可为西部地区其他城市的发展提供参考和指导。

2. 研究区概况及数据来源

2.1. 研究区域概况

中国广西壮族自治区钦州市位于南部沿海，北部湾北岸，总面积为1.0897万平方公里，地处东经107˚27'~109˚56'，北纬20˚54'~22˚41'，大陆海岸线562.64千米，全市辖2个市辖区、2个县，截至2022年末，全市户籍总人口420.44万人。钦州市是岭南文化、“广府文化”兴盛地，同时是“一带一路”南向通道陆海节点城市，中国–东盟自由贸易区的前沿城市，北部湾城市群的重要城市。

2.2. 数据来源

本文所涉及的数据主要来自于2013年至2022年《广西统计年鉴》、2013年至2022年《钦州市统计年鉴》《钦州市国民经济和社会发展统计公报》、钦州市统计局和相关论文等或各种数据的间接计算。

3. 评价指标体系构建与数据处理

3.1. 评价指标体系的构建

根据评价指标体系建立的一般性原则和钦州市土地持续利用评价的基本目标，设计评价指标体系的基本框架 ‎[7] 。从经济、社会、生态和公平4个重要角度选取指标，评价指标的体系包括三个层次，分别为目标层、控制层和操作层，共选取了18个指标，各项选取情况及指标明细如下：(见表1)。

Table 1. Land use performance evaluation indicators in Qinzhou City from 2013 to 2022

表1. 2013~2022年钦州市土地利用绩效评价指标

3.2. 数据处理

通过数据标准化，原始数据被转化为统一的尺度，消除了不同指标量纲的影响，增强了数据的可比性，同时为后续的土地利用绩效评价提供了准确可靠的依据 ‎[8] 。具体标准化决策矩阵X'计算公式如下。

正效应指标：

$x_{ij}=\frac{{x^{\prime }}_{ij}-\min {x^{\prime }}_{ij}}{\max {x^{\prime }}_{ij}-\min {x^{\prime }}_{ij}}$ (3-1)

负效应指标：

$x_{ij}=\frac{\max {x^{\prime }}_{ij}-{x^{\prime }}_{ij}}{\max {x^{\prime }}_{ij}-\min {x^{\prime }}_{ij}}$ (3-2)

式中， ${x^{\prime }}_{ij}$ 为规范化值，x_ij为第i个指标第j年的原始值， $\max {x^{\prime }}_{ij}$ 和 $\min {x^{\prime }}_{ij}$ 分别为i指标历年指标值的最大值和最小值，i ＝ m (评价指标数) j ＝ n (评价年份数)。

4. 区域土地利用绩效评价方法与模型

4.1. 评价指标权重的确定

目前，确定城市土地利用绩效的指标权重的方式较多，由于特尔非法和层次分析法等方法带有主观因素 ‎[9] ，因此本研究采用客观赋值的熵值法来确定指标权重，具体公式如下：

1) 计算单个指标i在第j年的比重p_ij

$p_{ij}=\frac{{x^{\prime }}_{ij}}{{\displaystyle {\sum }_{j=1}^n{x^{\prime }}_{ij}}}$ (4-1)

2) 计算第i个指标的熵值e_i

${\text{e}}_i=\frac{{\displaystyle {\sum }_{j=1}^n{p}_{ij}}*\ln p_{ij}}{\ln n}$ (4-2)

3) 计算单项指标i的权重值ω_i

${\omega }_i=\frac{1-{\text{e}}_i}{{\displaystyle {\sum }_{i=1}^m\left(1-{\text{e}}_i\right)}}$ (4-3)

4.2. 评价模型——TOPSIS模型

TOPSIS法是一种常用的组内综合评价法，它能充分利用原始调查数据信息 ‎[10] ，本文采用改进的TOPSIS模型对钦州市城市土地利用绩效进行评价，具体步骤如下：

1) 建立加权决策评价矩阵

$V_{ij}={\omega }_i*{x^{\prime }}_{ij}$ (4-4)

2) 确定正、负理想解V⁺、V⁻

$V^{+}=\left\{\max V_{ij}|i=1,2,3,\cdots ,m\right\}=\left\{V_1^{+},V_2^{+},V_3^{+},\cdots ,V_m^{+}\right\}$ (4-5)

$V^{-}=\left\{\min V_{ij}|i=1,2,3,\cdots ,m\right\}=\left\{V_1^{-},V_2^{-},V_3^{-},\cdots ,V_m^{-}\right\}$ (4-6)

3) 计算得出各年份的评价向量与正、负理想解的距离 、

$D_j^{+}=\sqrt{{{\displaystyle {\sum }_{i=1}^m\left(V_{ij}-V_i^{+}\right)}}^2}$ (4-7)

$D_j^{-}=\sqrt{{{\displaystyle {\sum }_{i=1}^m\left(V_{ij}-V_i^{-}\right)}}^2}$ (4-8)

4) 计算各年份评价目标与最优、最劣方案的贴进度C_j [0,1]

$C_j=\frac{D_j^{-}}{D_j^{+}+D_j^{-}}$ (4-9)

综合考虑当前研究成果将贴进度C_j划分为四个评价等级标准，具体内容如表2。

Table 2. Evaluation criteria for urban land use performance in Qinzhou city

表2. 钦州市城市土地利用绩效评价标准

4.3. 土地利用绩效障碍度测算

通过障碍度模型对所选因素进行诊断分析，主要依据障碍度(O_i)、因子贡献度(F_i)和指标偏离度(I_i) 3个重要指标进行模型构建，确定障碍度大小并进行排序 ‎[11] ，具体步骤如下：

1) 确定因子贡献度F_i以及偏离度I_i

$F_i=W_i\text{*}{\omega }_i$ (4-10)

$I_i=1-{x^{\prime }}_j$ (4-11)

式中，W_i为第i个单项指标所处控制层权重；ω_i为单项指标i的权重值； ${x^{\prime }}_j$ 为单项指标的标准化值。

2) 计算得出第i个指标对城市土地利用综合绩效的障碍度O_i

$O_i=\frac{I_i*F_i}{{\displaystyle {\sum }_{i=1}^n{I}_i}*F_i}*100\%$ (4-12)

3) 计算各准则层指标对城市城市土地利用综合绩效的障碍度

$U_j={{\displaystyle \sum }}^{\text{}}{O}_{ij}$ (4-13)

5. 钦州市土地利用绩效综合评价

5.1. 数据标准化处理

由于所选取的各个指标的数据单位不一致，则需要利用极差标准化法进行数据标准化处理，使其具有可比性。利用前文公式(3-1)和(3-2)计算得出以下标准化数值：(见表3)。

Table 3. 2013~2022 Qinzhou city urban land use evaluation index standard matrix

表3. 2013~2022年钦州市城市土地利用评价指标标准矩阵

5.2. 评价指标权重的计算

Table 4. Weights of urban land use performance evaluation indicators in Qinzhou city from 2013 to 2022

表4. 2013~2022年钦州市城市土地利用绩效评价指标权重

根据处理后所得的标准化数据，利用公式(4-1) (4-2) (4-3)计算得出钦州市城市土地利用绩效评价指标权重，如表4。

5.3. 土地利用综合绩效测算结果及评价

利用公式(4-4)至(4-9)可以得到(表5) 2013-2022年钦州市土地利用绩效评价指标贴进度的相关结果，通过结果可知2013年至2022年钦州市土地利用总体绩效从0.4610上升至0.5860，从图1可以看出指标贴进度呈现逐渐上升趋势，在2022年时城市土地利用综合绩效到达峰值。

Table 5. Progress of performance evaluation indicators for urban land use in Qinzhou city from 2013 to 2022

表5. 2013~2022年钦州市城市土地利用绩效评价指标贴进度

Figure 1. Changes in the comprehensive performance level of land use in Qinzhou city from 2013 to 2022

图1. 2013~2022年钦州市土地利用综合绩效水平变化情况

从钦州市土地利用绩效评价的四个控制层的评价标准的结果进行分析：

1) 从经济绩效方面来看，从2013年至2022年期间经济绩效都呈上升趋势。2017年中经济绩效控制呈中的地均财政收入指标为133.1376万元/平方千米，2018年的收入指标为135.8264万元/平方千米，相较于2016年2017年至2018年呈下降趋势，2017年下降幅度为5.9%，2018年下降幅度为4%，居民消费价格指数在2013年至2022年期间，有上升和下滑的现象呈不稳定趋势。

2) 从社会绩效方面来看，2013年钦州市土地利用社会绩效水平0.3870，2022年为0.6180，增加幅度为0.2310。钦州市2013年至2014年呈上升趋势，2015年至2019年相较于2014年呈下降趋势，但在这期间还是有平缓上升趋势。2022年至2022年开始稳步上升2022年到达峰值。在第二个控制层总中，城镇化率指标稳步增长趋势，地均从业人数总体呈逐年增加趋势，从2013年的17.8031人/km²增加到2022年的21.4300人/km²，2017年相较于2018年有下滑现象，下降了7.9%。人均城市道路面积指标于2021年增幅最大为19.7%并于2021年到达峰值，2022年有所下降。人口密度指标在评价年限中有升有降但是最终的趋势还是为下降。

3) 从生态绩效方面来看，2013年至2022年钦州市生态绩效总体呈现稳步上升趋势，在2013年开始稳步上升至2020年达到峰值。2021至2022年相较于2020年有所下降。2020年的五项指标在评价年限中都处于较高水平，森林覆盖率、生活垃圾无害处理率在2020年达到峰值。钦州市生态绩效低值出现在2013年的原因主要是人均绿地面积、污水处理率、森林覆盖率、生活垃圾无害处理率四个指标水平都为评价年限中的最低值，且2013年污水处理率与此指标的峰值相差23%。在五个指标中稳步增长幅度最大的为污水处理率，从2013年的72.73%上升至2022年的95.61%，上升幅度为32%。建成区绿化覆盖率、人均公共绿地面积一直稳步上升，生活垃圾无害处理率有多年能达到100%。

4) 从公平绩效方面来看，从表5的结果中可知这一绩效最为曲折，在2013年至2022年的评价年限中伴随着不断地下降趋势。钦州市从2013年的1.000到2022年的0.2080，2013年钦州市的恩格尔系数和城市失业率都是最高的，2018年这两项指标出现最低值。

5.4. 钦州市土地利用绩效障碍度测算及分析

运用障碍度测算模型通过公式(4-10)至(4-13)计算得出2013年至2022年影响钦州市土地利用绩效的单项指标障碍度(见表6)、土地利用绩效控制层障碍度(见表7)及土地利用绩效评价控制层障碍度(见图2)。

Table 6. Individual indicator obstacles affecting land use performance in Qinzhou city from 2013 to 2022

表6. 2013~2022年影响钦州市土地利用绩效的单项指标障碍度

Table 7. Obstacles of land use performance control layer in Qinzhou city from 2013 to 2022

表7. 2013~2022年钦州市土地利用绩效控制层障碍度

根据表6、表7以及图2可知2013年至2022年钦州市土地利用绩效评价控制层障碍度中经济绩效影响较大，显现小曲折的趋势下降。① 经济绩效在2013年至2019年基本都保持在50%水平以上，于2013年达到峰值74.46%，但2013年至2020年期间总体呈下降的趋势，最后两年的经济绩效的障碍度呈直线下降，至2022年达到评价年限最低值0.66%。② 生态绩效的障碍度在2013年至2022年期间总体呈稳定下降趋势。2013年17.03%达到峰值，2022年达到最低值2.15%。③ 社会绩效的障碍度比生态绩效的障碍度稍低，土地利用绩效评价控制层障碍度的最后一位，总体上也呈现的是逐年下降趋势，于2015年达到评价年限的峰值14.17%开始呈下降趋势，随后2021年达到最低值5.21%。④ 公平绩效的障碍度比生态绩效稍高，评价年限中障碍度最高都没有超过15%，呈逐年上涨趋势，2013年为最低值0.0%，后逐年上涨至2018年达到峰值14.51%，之后年限中有小幅度的下浮。

Figure 2. 2013~2022 obstacle degree of land use performance evaluation control layer in Qinzhou city

图2. 2013~2022钦州市土地利用绩效评价控制层障碍度

6. 结论与讨论

1) 通过运用TOPSIS模型，可知2013年至2022年钦州市土地利用总体绩效从0.4610上升至0.5860，稳中趋好。钦州市土地利用绩效水平经过了低级绩效–中级绩效–良好绩效的发展过程，且各项绩效指标与综合绩效变化趋势具有较强的相关性。钦州市土地利用总体绩效虽显上升趋势，但仍然存在许多土地利用方式方法的漏洞，如城市土地利用结构不合理、土地利用经济效益低等问题。建议钦州市在未来发展中探索并采用节约化、集约化和高效化的土地利用方式与模式，从而全面提升钦州市土地利用综合绩效。

2) 通过分析4个系统绩效，可以看出经济绩效、社会绩效和生态绩效水平逐年提升，土地利用经济效益得到速度最快，但公平绩效显大幅度降低且曲折趋势。从而得知钦州市土地资源利用分配不恰当，这会引发社会矛盾和不稳定因数，对钦州市经济与社会的可持续发展产生负面影响。政府可以通过调整土地政策，确保公平的土地使用权和分配机制。同时发挥市场机制在土地资源配置中的作用，通过土地招、拍、挂等方式实现公平交易，并加强对土地市场的监管，防止不公平交易和垄断行为。

3) 通过分析4个系统障碍度，可以看出经济绩效对钦州市土地利用综合绩效的影响较大，而其他三个系统绩效对土地利用综合绩效影响甚微。钦州市为经济落后城市，如何将土地资源有效的经济化建设成为城市发展的重要问题。以优惠政策吸引全面人才进行土地利用与经济发展的多样化结合，加强土地利用科技投入等。从而提高钦州市土地利用的经济绩效，使土地资源与社会经济长久性发展。

4) 从钦州市土地利用绩效评价结果来看，钦州市土地利用建设道阻且长，在针对性的土地规划与土地生态保护的同时要重视和支持社会资源享有的公平性，增强人民生活幸福感，促进四个控制层的共同发展，以此更有效率地提升钦州市土地利用综合绩效水平。而钦州市土地利用的许多问题与大多数西部地区其他城市存在的问题相同，因而可供其他城市参考，共同发展西部区域土地利用建设。

基金项目

广西高校中青年教师基础能力提升项目(No.2021KY0646)，广西财经学院2022年度校级科研项目(No.2022XJ22)，广西财经学院2023年区级大学生创新项目(No.202311548183)资助。

NOTES

^*通讯作者。