基于产业结构与产业用地效益耦合协调度分析的产业发展研究——以甘肃省为例

任晓蕾，张旺锋*，何　蓓，郑承智,武炳炎

(兰州大学资源环境学院，甘肃兰州　730000)



基于产业结构与产业用地效益耦合协调度分析的产业发展研究

——以甘肃省为例

任晓蕾，张旺锋*，何蓓，郑承智,武炳炎

(兰州大学资源环境学院，甘肃兰州730000)

以甘肃省14个市州为例，通过构建产业结构与产业用地效益的耦合协调模型，分析2008—2012年各市州二者的耦合协调度的历史演变趋势，并根据演变特征对14个市州进行了划分.结果表明，2008—2012年甘肃省整体处于中度耦合协调状态，各市州协调度变化均不大，普遍经历了2个变化阶段，同时可将14个市州划分为5种演变类型.从各市的产业结构、产业用地效益差异性与产业性质出发，分析了出现这5类城市差异的原因，并针对出现的问题提出相应的产业发展建议.

产业结构；用地效益；甘肃省；耦合协调

人类进行的一切活动都离不开土地资源，而作为土地利用中变化表现最活跃、集约利用矛盾最突出的产业用地，决定了产业的发展.而产业发展虽然与资源基础、区位要素等有关系，但其核心在于最终产生的用地效益[1].当前，我国土地供需矛盾日益突出，工业用地紧缺已成为制约地方社会经济持续发展的重要障碍[2-3].尽管如此，土地资源的稀缺性依然未得到足够重视.目前关于将产业结构与产业用地效益结合的研究较少，更多的是将产业结构与产业用地效益的分析作为产业结构调整、加快经济发展的研究工具，主要体现于以下几方面：① 关于二者相结合的研究侧重点在于产业结构的不同组合对土地利用效率的影响上，并利用分析结果指导产业结构的调整方向[4-8]；② 对产业结构的评价，运用最多的方法是偏离-份额法，将各自研究区域的产业结构置于更大范围的区域进行比较分析，找出现状问题并予以原因分析[9-10]；③ 关于产业用地的研究集中在产业土地集约利用效益的评价上，并就产生的效益进行原因分析[11-13]；④ 与经济产业发展相关的耦合机理的研究涉及范围较广，从产业集聚、用地结构、环境质量、土地集约利用等不同的视角分析了与产业经济发展相互作用的耦合机理[1,14-17].

随着西部大开发的深入开展，西部城市不断承接中东部产业的转移，产业经济发展迅速,这些势必影响甘肃省各市州产业结构调整与产业用地效益的输出.鉴于此，文中利用甘肃省2008—2012年面板数据，通过对比研究不同市州产业结构与产业用地效益的耦合协调度历年演变趋势及空间差异，找出低耦合协调地区出现的问题及其原因，同时借鉴省内成功地区经验，提出相应的产业发展建议，以此指导甘肃省调整产业结构，向着区域经济高效发展、产业用地效益高输出的方向转变.

1　耦合模型构建与评价方法

当资金、劳动力、技术、区位等外界条件不适应当前产业结构，产业效益会随之降低，作为理性的企业投资者会以最低投入、最大产出为目的，选择更适宜的区位，重新配置生产要素，继而产生新的产业结构.在导出不理想用地效益的情况下,政府应调整地区的产业结构.这两股力量调整出新的产业结构继续和外界条件进行匹配，若导出产业效益依然较低，继续进行调整和匹配，直至产业结构与产业用地效益互相适应.由此可见，产业结构的形成是一个开放的耗散结构形成过程，与产业用地效益存在着相互耦合关系(图1)[1].

1.1模型构建

借助物理学中的容量耦合概念及其容量耦合系数模型[18]，得到产业结构与产业用地效益的耦合度函数，计算公式为[16]1307

图1　产业结构与其用地效益的耦合机理Fig 1　Coupling mechanism between the industrialstructure and land use efficiency

(1)

其中，qi,ECi分别为产业结构、产业用地效益的综合评价值；C为耦合度，且C∈[0,1].当C=1时，耦合度达到最大，产业结构与产业用地效益达到良性共振耦合状态;当C=0时，二者处于无关状态.一般而言，系统内部的两个子系统进行磨合、相互促进时，耦合值将从小到大依次增大.

然而，产业结构调整的复杂性，并不一定接受产业用地效益的反馈，二者耦合度并不是随着经济水平的提高而呈现几个阶段的顺序演变，有可能出现跳跃或是倒退的现象.同时，耦合度也难以反映两个子系统各自的发展水平，如当两个子系统“双双走低”时，也可得到较高的耦合值，这将与两个系统发展水平均较高时的高耦合状态内涵完全不同.因此，单纯依靠耦合度判别二者的耦合程度可能产生误导.于是，借鉴文献[1]，引入可以反映系统内部协调发展状况的耦合协调度，构造产业结构与产业用地效益的耦合协调模型，计算公式为[16]1307

(2)

(3)

其中，D为耦合协调度；C为耦合度；T为产业结构与产业用地效益的综合协调指数，用来表示二者的整体协同效应或贡献；α,β为待定系数.本研究认为产业结构与产业用地效益对一个地区的经济社会发展同等重要，故取α=β=0.5.为更直观地反映产业结构与产业用地效益的耦合协调状况，文中采用中段分值法对耦合协调度等级进行划分(表1).

表1　产业结构与产业用地效益耦合协调等级划分

1.2产业结构评价方法

产业结构偏离度是衡量区域产业结构合理优化程度的重要指标，也是测度产业结构效益的一种方法[19]，代表了产业结构与外界条件-劳动力的匹配程度，故选择该指标作为评价产业结构的指标，计算公式为[7]32

(4)

其中，xi为i地区产业结构偏离度;L为某次产业劳动力比重;N为同次产业产值的比重.(4)式中，劳动力结构与产值结构越不对称，xi越高，产业结构效益越差，即从功效上来说它的贡献是负的.故采用负指标标准化处理的方法进行标准化[14]147:

(5)

1.3产业用地效益评价方法

产业用地效益指的是产业用地通过在空间、时间上进行合理的安排与优化，带给城市经济方面的、社会方面和生态方面的效益总和[20]，其目标是实现综合效益的最大化.由于生态效益方面的统计指标不全，且区域产业用地数据记载较少，故各市州采用统一的产业数据，据此，产业用地效益按照地均用地效益进行测算.另因甘肃省自2008年开始实施“工业强省”战略，各市州产业用地针对第二产业的工业行业数据统计的较为完整，故选取地均工业产值、地均从业人员分别代表经济效益、社会效益.经济效益：地均工业产值=工业总产值/工业用地面积；社会效益：地均从业人员=工业从业人员/工业用地面积[1]137.

与产业结构偏离度不同，以上两个指标为正指标，故采用正指标标准化处理的方法进行标准化[14]147：

(6)

其中,Zij为i城市j指标的标准化评价指标值；Xij为i城市j指标的指标值，这里指地均工业产值、地均从业人员；Xjmax为全省中j指标的最大值;Xjmin为最小值.利用加权平均法计算各市州产业用地的综合效益，计算公式为[14]147

(7)

其中Wj为j评价指标的权重值.对于一个地区的发展而言，经济效益与社会效益同等重要，故权重均取0.5.

2　实证研究

2.1甘肃省市州概况

甘肃省位于中国西北地区，地处黄河上游，有兰州、白银、临夏等14个地级市州.改革开放以来，甘肃省产业结构经历了较大的变化.2012年年底全省人口达到2 577.55万人，GDP达5 650.20亿元，全省过半的市州第二产业产值高于第三产业产值；全省工业用地面积114.78km2，占城市建设用地面积的17.86%，其中兰州市的工业用地最大，但地均产值位列全省倒数第六；庆阳市的地均产值最大，是兰州的6倍.

2.2数据来源

根据构建的模型，文中涉及到的数据有甘肃省各市州的三次产业产值、三次产业从业人员、工业总产值、工业从业人员、工业用地面积等，来自于《甘肃发展年鉴》(2009—2013年)、《中国城市统计年鉴》(2009—2013年)、《甘肃城市统计年鉴》(2012年)、《中国城市建设统计年鉴》(2009—2013年).为统一数据口径，取甘肃省各市州的市辖区数据.另外，因临夏州与甘南州无对应的市辖区，选取临夏市、合作市分别代表这两个州作为分析对象.

2.3区域耦合结果分析

根据耦合协调模型:① 计算出甘肃省各市州2008—2012年产业结构与产业用地效益的评价值qi,ECi；② 利用SPSS进行相关性分析，得分最低城市的相关系数为0.958，说明产业结构与产业用地效益之间显著相关，二者具有协调互动耦合关系；③ 计算得出D值，将其与相应的耦合协调等级进行匹配(表2)；④ 利用ArcGIS软件绘制耦合协调度空间分布图(图2).

2.3.1耦合协调度变化趋势分析从2008—2012年全省耦合协调度平均值变化趋势看，甘肃省一直处于中度协调状态，发展稳定，但总体协调程度较低.其中，2009年达到高度协调状态的城市最多，占到全省一半，2012年最少，仅有3个城市，但2012年整体发展比较均衡.5年间各市协调度值0.000～0.678变化不等，其中2010年兰州市达到最大值，处于高度协调状态；庆阳市、临夏市在不同年份均出现过失调状态.

5年来14个市州的协调程度变化不大，普遍经历了2个变化阶段.其中嘉峪关市、张掖市、平凉市最为稳定，嘉峪关市一直处于高度协调状态，而张掖市与平凉市处于中度协调状态；兰州市、金昌市与白银市耦合协调变化步调一致，2008—2011年一直处于高度协调状态，进入2012年降为中度协调；武威市与陇南市变化趋势类似，经历着“高度—中度—高度”的过程，其中武威市在2010年、2011年出现中度协调状态，陇南市只在2010年出现中度协调状态；天水市除2009年处于高度协调状态外，其他年份均处于中度协调状态；酒泉市较稳定，除2008年处于低度协调状态，2009年及以后处于中度协调状态；定西市与合作市经历着角色互换的变化过程，前4年合作市一直处于中度协调状态，定西市低一等级，进入2012年，合作市降为低度协调，而定西市升为中度协调；庆阳市与临夏市是处于失调状态年份最多的2个市，不同的是，临夏市是在前4年，庆阳市在后4年.

表2　甘肃省产业结构与用地效益耦合协调度评价等级

图2　甘肃省区域产业结构与产业用地效益耦合协调度空间分布Fig 2Spatial distribution of the classification of coupling coordination land use efficiency and industry structure

单从2012年来看，除庆阳市与合作市，其他市均处于中度及以上协调状态，是5年来发展最均衡的一年，且以处于高度协调状态的嘉峪关市、武威市、陇南市为首，3大城市分布在甘肃省西北部、中部、东南部，引领整个甘肃省逐渐向更高的协调状态发展.

2.3.2城市类型划分及产业发展建议根据2008—2012年各市耦合协调度的演变趋势，可将甘肃省14个市州划分为5种演变类型，并从各市州5年来产业结构、产业用地效益2个系统的分析数据及相应的产业性质等方面入手，分析出现差异的原因.

1)“一”型演变型.包括嘉峪关市、张掖市、平凉市，其耦合协调状态5年来保持不变，是甘肃省发展最稳定的3个城市.其中，嘉峪关市一直处于高度协调状态，耦合协调状态位居全省榜首，2个系统评价值也均位于全省前列，形成“双高”式协调状态，这与该市的产业性质有关.嘉峪关市属资源型城市，以冶金工业为主体的工业体系是其发展的支柱，随着高新技术的不断引进，工业生产效率得到了逐步提高，也使有限的矿产资源得到了可持续利用，在长期的发展中形成了规模效益与集聚效益，不但充分吸收了劳动力，也产生出较高的劳动生产率，产业结构评价值稳中有升.另一方面,高效的工业生产效率以及对劳动力的充分利用，使得单位用地面积上的经济效益与社会效益保持着较高的水平.从而可见，嘉峪关市通过技术引进、规模扩大等手段充分利用了自然资源、劳动力，促使着2个系统协同共进.而张掖市与平凉市一直处于中度协调状态，2个系统评价值相对嘉峪关市均较低.从近年来的三产偏离度不难看出，2市的三产劳动力比重过高，这也说明不够完善的三产业服务体系尚未有效带动增长过快的劳动力进行生产，劳动生产率低下；而产业用地效益相对更低，虽然2市的矿产资源均较丰富，是其经济的主要拉动力，但资源的有限性以及高占地的产业性质，加上传统的加工制造工艺已跟不上经济高速发展的要求，致使产业用地效益一直偏低.因此，未来产业发展中，张掖市与平凉市应尽快加强第三产业改革，借助第二产业的绝对优势，增加高附加值的生产性服务业，使第三产业成为新的经济增长点.另外，借鉴嘉峪关市的产业发展经验，注重产业结构调整向着更加匹配外界条件方向发展，实行引进高新技术、产业用地集约利用等可持续发展战略，促进产业用地效益的提高.最后，3个资源型城市还应引导经济由单一产业向多元产业转变，延伸产业链条，通过深加工来增值，促使耦合协调状态达到更高等级.

2)“7”型演变型.包括兰州市、金昌市、白银市与合作市.其中，兰金白3个城市在前4年2个系统一直“双双走高”,处于高度协调状态，与嘉峪关市类似，但进入2012年降为中度协调状态，表现出高产业结构评价值、低产业用地效益现象.究其原因，白银市与金昌市工业企业落地的门槛较低,应被市场淘汰的传统生产工艺迟迟未淘汰，使得工业用地出现了粗放现象.白银市工业用地在2012年增长了31.1%，工业产值只增长了17.7%，金昌市工业用地虽未增长，但工业产值降低了2.6%.兰州市虽未出现此类现象，但其产业用地效益评价值在全省排名有所下降，产值增长速度低于全省平均值.兰州市虽属于资源型城市，很大程度上依赖着自身资源、区位等，但作为省会城市，它亦承接着全国总体经济布局而来的企业迁移，如西北民航、蓝星清洗、玛雅房产等，第三产业呈现快速增长趋势，工业的重视程度相对有所下降，加上兰州市仍处于重化工业阶段，加工业比重偏低，且未形成规模经济，随着全省经济的快速发展，这些影响因素产生的负面作用在2012年凸显.合作市与以上3个城市变化一致，只是所处协调状态一直低一等级.从分析数据看，该市产业用地效益值一直较低，尤其是到了2012年，该值最低，即使产业结构评价值一直处于全省中上游位置，但一高一低的2个系统迫使该市只能在中度或低度协调状态徘徊.近年来，合作市一直将生态农牧业、农畜产品加工、矿产开发以及民俗文化旅游作为特色产业，但发展尚处于初期阶段，未形成规模效益，且矿产资源有限，与兰州市类似，限制性因素愈演愈烈，使得2012年地均产值处于全省最低值.综上所述，随着经济的发展，产业用地的集约调控是这类城市以后应抓住的发展重点，并以提高产业用地效益为主线来调整产业结构，促进传统产业升级，提高单位用地上的产出率.此外，兰州市与合作市应重视高新技术的引进、规模经济的形成，以此提高生产效率与劳动生产率.

3)“U”型演变型.包括武威市、陇南市，2市均经历了“高度—中度—高度”的变化.其中，武威市的2个系统评价值一直较高，尤其是用地效益，在高协调状态的年份中处于全省前列，2010年、2011年略有降低，且第三产业存在较高的产业结构偏离度.该市的批零住餐、房地产开发以及文化产业等在这两年初具规模，在一定程度上解决了就业问题，但劳动生产率较低，导致较高的产业结构偏离度，随着规模经济的形成，2012年该市经济效益有所提高，劳动力比重与产值比重的不平衡状态稍有改善，使得该市又恢复高度协调状态.陇南市除2010年外，其他年份处于高协调状态，与武威市“病症”类似，该市产业结构偏离度在该年稍有增大，第三产业劳动力生产率有所降低.旅游业是该市的支柱产业，为继续扩大该产业，2010年新开发了一批旅游产业，但其提高产值的能力低于解决劳动力的能力，随着新开发产业的不断成熟，2011年第三产业产值开始得到提高.从以上分析不难发现，2个城市出现协调低谷都源于新产业的兴起，所不同的是陇南市提高产值的速度更快一些.因此，未来产业发展中，武威市与陇南市在结合区位及资源禀赋优势，壮大现有产业，解决一定就业的同时，还应高品质包装文化、旅游产业等，加快提高第三产业的劳动生产率的速度.尤其是武威市，应使劳动力比重与产值比重尽快达到平衡状态，提高产业结构评价值，在充分利用了本地的资源、劳动力后，产业用地效益将会进一步提高，从而使2个系统“双双走高”,达到更高的耦合协调状态.

4)倒“V”型演变型.只有天水市，且只在2009年出现了高度协调状态，2个系统在该年评价值相当，其他年份处于中度协调，2个系统反差较大，尤其是产业用地效益，在全省排名较靠后.经过2008年的金融危机，天水市开始积极推进“工业强市”战略，装备制造业、建筑建材、医药食品等在经济发展中起到主导作用，使得2009年2个系统评价值有所提高，但单位用地面积上产出率不高，且与地方经济关联低，城乡分离发展，解决就业有限，致使经济效益、社会效益在2010年开始有所降低.因此，未来产业发展中应实施“退二进三”“退城进园”等措施将占地大、污染重的产业迁出，为信息产业、金融业等腾出发展空间，提高劳动生产率；进一步扩大机械制造、电工电器等核心产业实力与产业链条，推进技术创新和新技术、新工艺、新材料的推广应用，提高经济效益；同时调控产业结构及产业升级应以增加劳动就业机会为导向，促进2个系统共同进步.

5)其他类型.包括酒泉市、庆阳市、定西市与临夏市，它们的耦合协调等级拐点处于第二年或倒数第二年，且最高为中度协调状态.其中，酒泉市与定西市经历了“低度—中度”的过程，不同的是酒泉市只用1年提高了其协调等级，定西市用了3年，5年来它们的2个系统评价值均不高.2009年开始酒泉市的产业用地效益有所提高，产业结构偏离度却越来越大，随着新能源装备制造产业的兴起，经济效益得到了一定提高，但同时产业结构也发生了较大的变化，新技术的投入解放出大批劳动力，随之流入第三产业部门，而第三产业发展相对缓慢，也未得到足够重视，致使产值一直偏低，造成较大的产业结构偏离度.因此，酒泉市在未来产业发展应借助新能源、装备制造业的发展优势，增加相关配套生产性服务业门类，提高第三产业产值，缩小产业结构偏离度，此外还应继续通过技术改革进一步提高产业用地效益.定西市的2个系统5年来一直处于全省倒数位置，2012年稍有好转，该市作为典型的传统农业区，素有“中国薯都”“中国药都”之称，一直以来工业发展动力不足，直接导致经济、社会效益偏低.2012年被评为“中国驰名商标”的定西马铃薯销量逐年提高，随着加工业的兴起，经济效益得到显著提高，而产业结构高偏离度却未得到明显改善.因此，未来应将鲜薯外销、精深加工结合发展，继而将其转成品牌优势、经济优势，实现产业集聚效益与规模效益，使得劳动生产率、产业用地效益逐步得到提高.庆阳市与临夏市在2008—2012年的大多数年份都出现了失调状态.其中，庆阳市的产业用地效益评价值一直较高，而产业结构评价值较低，尤其是第二产业与第三产业，除2008年外，其他年份均位于全省最后，二者形成较大的反差.究其原因，该市以石油化工为主导产业，轻重工业比例失衡，尤其是2009年开始重工业占绝对优势地位，产生出较强的经济效益，而解决的劳动力有限，加上第三产业发展后劲不足，发展步伐迟缓，吸纳就业空间较小，劳动生产率相对更低，导致较大的产业结构偏离度.因此，在未来产业结构调整中，应注重对劳动力的吸收，尤其是第二产业，增加劳动导向型的产业，第三产业中增加生产、生活服务类综合技术服务业和科学研究部门，提高就业率与劳动生产率.临夏市则恰好相反，前4年产业结构评价值一直处于全省中上游水平，而产业用地效益却处于全省最低位置，二者存在较大反差.分析该市的产业性质发现，该市以畜牧养殖和蔬菜、花卉种植等特色农产品业为主导产业，工业基础水平比较薄弱，产业结构较单一，地均工业产值一直偏低，2012年因对工业用地有所控制，同时加大了对清真食品、民族特需品等的扶持、发展，使得产业用地效益得到一定的提高.因此，未来产业发展中，应继续注重产业项目占地规模及范围控制，淘汰低效、高占地的企业，同时还应继续发展地方特色产业，延伸产业链条，使之成为新的支柱产业.

3　结束语

文中通过分析产业结构与其用地效益的耦合机理，构建二者的耦合协调模型，分析了2008—2012年甘肃省14个市州的耦合协调度变化.研究表明：① 甘肃省产业发展尚处于初级阶段，整体处于中度耦合协调状态，产业结构与产业用地效益的耦合协调具有较大的提升空间.② 依据甘肃省各市耦合协调演变趋势，将全省城市划分成为5种类型，分析各市出现不同变化趋势的原因，并针对各自出现的问题提出相应产业发展建议.

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(责任编辑惠松骐)

Study of industry development based on analysis of couplingcoordinationbetweentheindustrialstructureandlanduseefficiency—AcasestudyofGansuProvince

RENXiao-lei,ZHANGWang-feng,HEBei,ZHENGCheng-zhi,WUBing-yan

(CollegeofEarthandEnvironmentalSciences,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,Gansu,China)

Thispapertakes14citiesofGansuProvinceasanexample.Thecouplingcoordinationdegreeofhistoricalevolutiontrendisanalyzedfrom2008to2012bybuildingcouplingcoordinationmodelbetweentheindustrialstructureandlanduseefficiency,and14citiesaredividedbasedontheevolutionoftrends.ResearchresultsshowthattheoverallofGansuProvinceisinthemoderatecouplingcoordinationstatefrom2008to2012,andthecoordinationdegreeofeachcityisnotlargechanges,generallyundergotwophases,and14citiesaredividedintofivetypes.Finally,theindustrialnaturecausesofthesefivetypesareanalyzed,andthecorrespondingsuggestionsfortheindustrydevelopmentareputforward.

industrialstructure;landuseefficiency;GansuProvince;couplingcoordination

10.16783/j.cnki.nwnuz.2016.03.020

2015-07-02;修改稿收到日期:2015-11-17

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(lzujbky-2014-281)

任晓蕾(1990—)，女，陕西渭南人，硕士研究生.主要研究方向为城市与区域规划.

E-mail:renxl09@lzu.cn

F301.2

A

1001-988Ⅹ(2016)03-0106-07

*通讯联系人，男，副教授，硕士研究生导师.主要研究方向为城市与区域规划.E-mail:zhangwf@lzu.edu.cn