基于功效系数法的白银市土地利用效益分析

2016-07-21王莉霞杨志清

中国水土保持 2016年6期

关键词：综合效益白银市土地利用

王莉霞，杨志清

(天水师范学院资源与环境工程学院，甘肃天水 741001)

基于功效系数法的白银市土地利用效益分析

王莉霞，杨志清

(天水师范学院资源与环境工程学院，甘肃天水 741001)

[摘要]城市土地利用是多种因素综合作用的反映，利用功效系数法对白银市2003—2012年土地利用综合效益进行分析，结果表明：2003—2012年间，白银市土地利用效益整体呈上升趋势；2003—2012年间白银市土地利用社会效益、经济效益和生态效益均呈上升状态，相对提升幅度各不相同；白银市土地利用综合效益和经济效益的变化基本一致，说明其综合效益的提升主要得益于经济效益的提升。因此，完善城市土地管理体制，调整土地利用结构，注重生态环境保护与经济同步协调发展，是提高白银市土地利用效益的有效途径。

城市土地利用效益是指城市土地在空间上的安排、使用和优化而给整个城市带来的社会、经济和生态效益的总和[1]。目前城市土地供需矛盾突出，迫切需要制订科学的城市土地利用方案以实现土地的高效合理利用。高效合理地利用城市稀缺珍贵的土地资源，协调好土地利用与社会经济和生态环境之间的关系，这在社会经济持续快速发展和城市化进程不断推进的今天，已成为研究城市土地高效合理利用的主题[2]。目前，国内现有的研究成果大多是针对经济发达的大城市，对西北干旱区的城市土地利用效益研究还很少[3]。白银市目前正处于社会经济快速发展和实现跨越转型期，对土地资源的需求量呈逐年上升状态，传统的土地利用发生了结构性的变化，本研究拟通过构建城市土地利用效益评价指标体系，运用功效系数法，对白银市2003—2012年间土地利用综合效益进行全面的分析和研究，以期为白银市实现土地高效合理利用、提高城市土地利用综合效益提供重要的依据。

1研究区域概况

白银市地处103°04′～105°35′E、35°32′～37°37′N，位于黄河上游甘肃省中部地区，属陇西黄土高原西北边缘、祁连山东延余脉与腾格里沙漠南缘三大区域过渡带。全境呈南北长条状，总面积2.12万km2。地势南北高、中部低，海拔1 275～3 321 m。境内山地与宽谷平原共存，从地形特征来看，大致可分为北部祁连山支脉构造中山、北部山前冲洪积倾斜平原、中部低山丘陵和南部梁峁残塬四大类型。

白银市别名“铜城”，现辖三县两区，人口为171.92万人，是一座典型的因矿产开采加工而兴起的矿业城市，工业企业主要集中在白银区和平川区，其他三县以农业生产为主，大型工业企业较少。市域二元经济结构特征明显，资源枯竭使传统产业面临生存危机，城市功能需转型和完善。

2012年，白银市国有建设用地为1 192.93 hm2，其中住宅用地、工矿仓储用地、商服用地、其他用地分别为361.28、340.56、78.22、412.87 hm2；全市实现地区生产总值433.77亿元，大口径财政收入55.89亿元，工业产业增加值212.59亿元。目前，白银市处于加快发展、全面建设小康社会的重要战略机遇期，也是抢抓机遇、加速推进资源枯竭型城市经济转型的关键时期。

2研究方法

功效系数法又名功效函数法，是根据多目标规划原理提出的一种评价方法。其含义是：在分析评价某一整体的综合效益时，往往要选取多种评价指标，而这些指标的性质和度量单位在一般情况下是不相同的，不能直接相加或者进行综合，必须运用一定的函数关系将其转化为同度量指标，然后将这些同度量指标加权综合为一个综合评价值，被评价整体的综合效益就可以用此值来表示，综合评价值越大，评价对象的综合状态越佳。城市土地利用涉及因素众多，可以运用功效系数法来客观、科学地评价城市土地利用效益，其计算过程如下。

2.1确定评价指标的范围

在所研究的时段内，每一项指标都有其满意值和不允许值，满意值是指所选指标在该时段内能够达到的最佳值，不允许值是指该指标在该时段内不应该出现的数值。对于具有正向功效的指标而言，满意值就是在所选时间范围内的最大值，不允许值为最小值，对于具有负功效的指标则恰好相反[1]。

2.2计算评价指标的功效系数

功效系数的计算公式为

(1)

式中：U(xi)为第i个指标的功效系数；xi是第i个指标的现状值；ai和bi分别为第i个指标的满意值与不允许值。

2.3计算综合评价指数

综合评价指数计算公式为

(2)

式中：I为综合评价指数；U(xi)和Wi分别为第i个指标的功效系数值和权重。

3评价指标体系的构建

3.1确立指标体系

城市土地利用效益评价的指标体系有多种[4-9]，本研究中城市土地利用效益评价指标体系的建立从经济效益、社会效益、生态效益三方面出发构成评价的准则层，从反映效益准则的不同方面，选取不同的指标，组成效益评价的指标层[4，6]。研究基于科学性、完整性和可操作性等原则[6,8]，结合白银市现阶段土地利用状况考虑。为了能够对白银市土地利用综合效益做出全面的分析，建立了如表1的指标体系。

3.2数据来源与处理

本研究所选取的指标数据主要来源于《白银市统计年鉴》(2003—2012)、白银市社会经济与发展统计公报(2003—2012)、《甘肃省统计年鉴》(2003—2012)。

为了消除指标量纲或测度量级不同而造成的影响，需要对指标数据进行无量纲化处理，即对正向指标和负向指标分别按式(1)标准化[6]，得到各指标的功效系数。

表1　白银市土地利用效益评价指标体系及权重

3.3指标权重、功效系数的确定

在本研究的城市土地利用效益评价指标体系中，由于各项指标对评价城市土地利用效益的贡献不同，因此确定各个指标的权重十分必要。根据白银市的具体情况，本研究采用变异系数法来确定各评价指标的权重，在一定程度上避免了由于主观因素带来的偏差[1]。利用变异系数法，得到各评价指标的权重值，具体结果见表1。

应用功效系数模型，结合已确定的满意值、不允许值，对白银市2003—2012年各单项指标的原始数进行计算，得到白银市城市土地利用效益各指标功效系数值，结果见表2。

表2　2003—2012年白银市土地利用效益各评价指标功效系数

4白银市土地利用效益分析

根据各评价指标的功效系数值和权重值，利用式(2)，得到2003—2012年白银市土地利用效益综合评价指数，详见表3。以上综合评价指数的计算结果，较好地反映了白银市10年间土地利用效益的变化情况。但是表3中的综合评价指数值只能说明白银市土地利用各效益在近10年的发展趋势和相对提升程度，并不能说明白银市土地利用效益的绝对程度。

依据表3绘制出白银市土地利用效益综合评价指数变化趋势(图1)，此趋势图能够更加直观地反映白银市土地利用社会效益、经济效益、生态效益和综合效益在近10年的变化趋势。由图1可知，2003—2012年白银市土地利用综合效益整体呈增长状态，在2006年略有下降，这基本与白银市经济发展的实际情况相符合。

从目标层来看，2003—2012年白银市土地利用综合效益评价指数整体呈上升趋势，从2003年的0.684 5上升到2012年的0.891 0，平均每年增长2.97%。对照表3和图1各年度经济效益和综合效益评价指数变化轨迹后可以发现，2003—2012年间，白银市土地利用综合效益和经济效益之间基本上呈同步增长趋势，说明白银市土地利用综合效益的提升主要得益于经济效益的提升；社会效益和生态效益整体上都呈上升趋势，年增长率分别为1.53%、0.68%，说明白银市土地利用效益的上升也会受到土地利用社会效益和生态效益提升的影响。因为在对土地利用的过程中，往往都是先考虑经济效益，然后才会关注社会效益和生态效益。以上分析说明白银市在2003—2012年间土地资源的配置逐渐优化，土地的利用更加趋向合理化。

从准则层来看，各类型效益综合评价指数呈现不同的变化趋势，但整体都呈上升态势。2003—2012年，土地利用社会效益综合评价指数整体呈上升趋势，期间具有较大的波动性，2003—2006年呈现递减的趋势，2006年降到最低点0.700 3，2007年上升到0.791 1，而2008年下降到0.758 7, 之后几年又缓慢上升；土地利用经济效益综合评价指数以相对平稳的幅度增长，平均每年增长5.04%；土地利用生态效益综合评价指数整体呈现先下降后上升的趋势，2003—2006年呈现递减的趋势，2006年降到最低点0.624 7，之后则一直保持着相对平稳的增长幅度。

从指标层来看，土地利用社会效益各评价指标的功效系数值中，反映居民生活质量的两个用地指标——人均城镇居住面积、人均城市道路面积增长趋势明显，人均城镇居住面积从2003年的25.4 m2增加到2012年的35.8 m2，人均城市道路面积在2011年达到研究期内最大值15.4 m2，2012年略有下降，每万人拥有公交车辆数在波动变化中总体呈上升趋势，这3个指标的上升表明伴随土地利用综合效益的提升，居民生活质量不断提升；建成区人口密度先下降后波动变化，2003—2007年间，人口密度减少是由于建成区面积增加引起的，2008—2012年间人口密度增加则得益于城镇化水平的提高。土地利用经济效益各评价指标的功效系数值都呈明显上升的趋势，其中直接体现土地利用效益的两个指标地均国内生产总值和地均财政收入，在2003—2012年间分别从0.5万和0.05万元/hm2增加到2.04万和0.26万元/hm2，年均增长率分别为16.9%和20.1%，表明土地利用经济效益不断增强。土地利用生态效益各评价指标的功效系数值中，城市绿地面积、建成区绿化覆盖率两指标上升趋势明显，说明伴随土地利用综合效益的提升，城市人居环境在不断改善；造林面积在波动中变化且变化幅度较小；人均城市绿地面积和人口密度的变化相似，原因相同；森林覆盖率整体呈先下降后上升的态势，2003—2005年间下降是由于人口的增长速度大于森林覆盖率的增速，2006—2012年间显著上升得益于退耕还林还草工程的实施[10]。

从土地利用各效益的波动情况来看，2003—2012年白银市土地利用社会效益和生态效益的波动幅度比较大，而经济效益的波动幅度相对较小，但在波动中都呈增长趋势。以上分析说明，随着社会经济的不断发展，白银市土地利用结构也在不断完善。

总的来看，白银市2003—2012年在城市土地利用过程中，首先考虑的是经济效益，然后才注重社会效益和生态效益的发展，所以白银市在今后的土地利用过程中，应该更加注重社会效益和生态效益的提高，这样社会效益、经济效益和生态效益才会相互协调发展。

5结论和建议

2003—2012年，白银市土地利用经济效益、社会效益、生态效益和综合效益均呈上升趋势，其年均增长幅度分别为5.04%、1.53%、0.68%和2.97%，土地利用的经济效益增长幅度高于社会效益和生态效益，经济效益持续增长，社会效益和生态效益呈波动性增长。白银市土地利用的综合效益与其经济政策和发展状况密不可分，二者之间有很强的关联性。

基于以上的研究成果，对白银市今后的土地利用提出以下建议：第一，白银市土地利用经济效益增长过快而社会效益和生态效益相对滞后，今后必须注重加大生态环境建设和整治力度，使经济发展与生态环境相协调，实现白银市土地资源的高效和可持续利用。第二，在保证经济持续稳定增长的同时，加强生态环境保护，扩大城市居民人均公共绿地面积，营造健康绿色的人居环境。第三，要严格控制建设用地规模，提高土地的集约节约利用水平，同时注意优化提升产业结构，发展循环经济，实行清洁生产，以更好地实现土地资源的可持续利用。

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(责任编辑徐素霞)