基于DEA的忻州市土地利用效率分析

李 敏，王 瑾，毕如田

（山西农业大学资源环境学院，山西太谷030801）

基于DEA的忻州市土地利用效率分析

李 敏，王 瑾，毕如田

（山西农业大学资源环境学院，山西太谷030801）

选取忻州市2000，2003，2005，2008，2010年5 a的相关数据，利用DEA模型对忻州市的土地利用效率进行分析。结果表明，忻州市各市县的综合技术效率差别较大；忻州市综合技术效率总体上呈下降趋势，并呈现波动变化；影响忻州市综合技术效率的因素主要是规模效率。忻州市土地利用效率总体上呈降低趋势，并呈现出波动变化；各市县土地利用效率的内部差异比较大。

土地利用效率；生态服务价值；CCR模型；BCC模型；忻州市

当前，我国土地资源十分紧缺，土地利用效率成为影响经济发展的重要因素[1]。集约节约利用作为当前土地利用的主要发展方向，已成为学者们研究的热点。随着土地利用多样化的发展，提高土地利用效率是集约节约利用土地资源的重要途径[2-3]。

国内外学者运用不同方法对土地利用效率进行了研究，包括单因素评价法、多元指标综合评价法、熵权法、数据包络分析法（Data Envelopment Analysis）以及GIS技术[4-7]。土地利用效率反映的是土地的投入产出关系[8]。最初对于土地利用效率的研究大多集中在经济效益方面，多选取建设用地面积和国内生产总值（GDP）作为投入产出指标[9]。随着研究的深入，对于土地利用效率的评价已经不仅仅局限于经济效益，对于社会效益以及生态效益的综合评价指标体系开始出现[10]。在投入指标方面，从业人口、固定资产投入被引入指标体系[11-12]；在产出指标方面，可支配收入、工业增加值、公共绿地面积等被纳入体系[13-15]。

忻州市土地资源丰富，相对质量较差。2000—2010年，忻州市从业人员经历了先增加后减少的一个过程，2000年达到1 074 680人，而2010年却只有226 976人。忻州市的固定资产投入和建设用地面积均呈现上升趋势，2010年比2000年分别增加了94.32%，14.74%；在此投入水平下，GDP和工业增加值2010年比2000年分别增长82.35%，94.08%。然而，忻州市的生态服务价值却从2000年的76.395万元下降到2010年的66.652万元。在此背景下，对忻州市土地利用效率进行评价研究具有理论和现实意义。

本研究运用DEA方法[16-17]，建立相对客观的评价忻州市土地利用的指标体系，旨在对忻州市14个市县土地利用效率进行评价，找出其土地利用效率差异形成的原因，并提出相关建议。

1 数据来源

本研究选取包括忻府区、原平市2区（市）以及定襄县、五台县、代县、繁峙县、宁武县、静乐县、神池县、五寨县、岢岚县、河曲县、保德县、偏关县2000，2003，2005，2008，2010年5 a的相关数据进行分析。各市县的各项投入产出指标数据均来自忻州市这5 a统计年鉴的社会经济数据和土地变更数据库，以2007年8月国土资源部颁布执行的《土地利用现状分类》国家标准为依据。

另外，对于生态服务价值（ESV），采用冉圣宏提出的中国各种土地利用类型单元面积的生态价值估算方法进行计算（表1）[18-19]。

表1 忻州市土地生态服务价值变化情况 万元

表1结果显示，2000—2010年，忻府区、五台县、代县、繁峙县、宁武县、静乐县、神池县、五寨县、岢岚县、河曲县、偏关县、原平市等12个县（区、市）的生态服务价值总体上呈下降趋势。只有定襄县和保德县2个县的生态服务价值呈增加趋势。忻州市土地生态服务价值总体上经历了一个先增加后降低的过程，其中，2003年较高，2010年较低。

2 研究方法

2.1 土地利用效率评价DEA模型选择

DEA（Data Envelopment Analysis）方法是以相对效率概念为基础，根据多指标投入和多指标产出对相同类型的决策单位进行相对有效性或效益评价的一种系统分析方法。其中，在固定规模报酬假设下提出的一种效率测度法，称为CCR模式[20]；排除规模因素制约的情况下，更为准确地反映所考察对象的经营管理水平的修正模型称为BCC模式[21]。本研究采用DEA 2.1软件进行忻州市土地利用效率测算。

假设某系统中有n个决策单元（Decision Marki ngUnits，DMU），每个DMU有m种投入指标和s种产出指标，并设xmj为DMUj第m种资源的投入量，ysj为DMUj第s种产出量，对于CCR模型而言，第j（j＝1，2，…，n）DMU有如下的DEA模型。

式中，θ为效率评价指数，λj为投入和产出的权向量。公式（1）计算得出的是纯技术效率值，假设Σλj＝1，求解得出的则是综合技术效率值。

当约束条件加入Σλj＝1，该模型就变成了BCC模型。

2.2 土地利用效率评价投入产出指标确定

根据DEA模型对指标选取的准则和依据的要求，选取了评价忻州市土地利用效率的投入产出指标。其中，投入指标为从业人口、固定资产投入、建设用地面积；产出指标为生态服务价值（ESV），国内生产总值（GDP）和工业增加值（表2）。

表2 忻州市土地利用效率DEA评价指标体系

3 结果与分析

3.1 忻州市土地利用效率测算结果

本研究运用DEA模型对忻州市各市县2000，2003，2005，2008，2010年的相关数据进行测算，得出这5 a忻州市14个市县的综合技术效率、规模效率和纯技术效率。

从综合技术效率角度分析，2000，2003，2005，2008，2010年忻州市各市县综合技术效率值相差较大，最大值为1，最小值仅为0.495（表3）。

从规模效率角度分析，5 a中各市县规模效率值变化比较大，最大值为1，最小值为0.495（表4）。

从纯技术效率角度分析可看出，2000，2003年忻州市14个县（市、区）的纯技术效率值都等于1；2005，2008年，除定襄县的纯技术效率为0.859和0.703外，其余各县（市、区）都等于1；2010年，除河曲县的纯技术效率为0.997外，其余各县（市、区）都等于1（表5）。

表3 忻州市土地利用综合技术效率

表4 忻州市土地利用规模效率

表5 忻州市土地利用纯技术效率

3.2 忻州市土地利用综合技术效率14个市县的比较

对2000，2003，2005，2008，2010年忻州市14个县（市、区）的土地利用综合技术效率值进行测算发现，这5a忻州市各县市的土地利用综合技术效率平均值较高，分别为0.936，0.936，0.860，0.839，0.866。忻州市14个市县综合技术效率的市县间比较如图1所示。

由图1可知，忻州市各市县的综合技术效率差别较大，大体在0.6～1.0，说明忻州市各市县中的土地利用效率差别较大；代县、宁武县、静乐县、岢岚县的综合技术效率较高；其次是河曲县、保德县和偏关县，综合技术效率值在0.95以上，定襄县、五台县、繁峙县的综合技术效率值都在0.90左右，忻府区的综合技术效率值在0.80左右，神池县、五寨县、原平市的综合技术效率值较低，在0.80以下，其中，原平市最低，且原平市的规模效率总体呈递减趋势（表4）。

综合表3，4，5数据可以发现，影响忻州市综合技术效率的主要是规模效率。规模效率高的市县（区），综合技术效率也高；规模效率低的市县（区），综合技术效率也低。

3.3 忻州市土地利用综合技术效率值年际变化

2000，2003，2005，2008，2010年5 a中忻州市的土地利用综合技术效率总体呈下降趋势，其中，2008年综合技术效率达到了最低，之后又开始上升。与2010年相比，2008年的投入水平并没有低很多，在产出指标中，ESV和GDP也在一个正常的产出水平下。但是，工业增加值却有较大的差距。2000—2008年，投入水平的增长速度大于产出水平的增长速度，从而导致土地利用效率逐年降低。

3.4 忻州市土地利用效率的影响因素

本研究选取从业人口数量、固定资产投入和建设用地面积为投入指标，ESV，GDP和工业增加值为产出指标，通过研究发现，投入指标的大小与土地利用效率的高低成反比例关系，即从业人口越多，固定资产投入越多，建设用地面积越大，则土地利用效率越低，反之亦然；然而，产出指标的大小与土地利用效率的高低成正比，即ESV越大，GDP越高，工业增加值越多，土地利用效率越高。

4 结论与建议

综合各市县年际变化情况来看，忻州市土地利用效率总体上降低，并呈现出波动变化；各市县土地利用效率的内部差异比较大。其中，代县、宁武县、静乐县、岢岚县土地利用效率高且稳定；河曲县、保德县、偏关县的土地利用效率除个别年份发生变化，总体上处于较高水平；定襄县、五台县、繁峙县一直处于较高水平的波动状态；神池县、五寨县、原平市的土地利用效率都处于较低水平的波动状态。

由于本研究是从投入角度分析土地利用效率的，即产出不变，使投入尽可能缩小。所以，从减少投入的角度建议：适当减少固定资产的投入，使得规模报酬达到一个平衡状态；合理配置各种土地利用类型，调整建设用地面积；在土地利用的过程中，注重生态环境保护，提高生态服务价值。

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Analysis of Land Use Efficiency in Xinzhou City Based on DEA

LI Min，WANGJin，BI Rutian
（College ofResources&Environment，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

In the paper,the DEA model was used to analyze the land use efficiency of Xinzhou city in 2000,2003,2005,2008, 2010.The results showed that the comprehensive technical efficiency of Xinzhou was a big different.The comprehensive technical efficiency of Xinzhou showed a downward trend in general,and presents the fluctuation change.The main effect of the comprehensive technical efficiency of Xinzhou city was the scale efficiency.The land use efficiency of Xinzhou was decreasing,and chang of land use efficiencywas alsofluctuating.The internal difference ofland use efficiencyin cities and counties was relativelylarge.

land use efficiency;ecosystemservices value;CCR model;BCCmodel;Xinzhou city

F301.24

A

1002-2481（2016）06-0848-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.06.32

2016-02-08

山西农业大学博士科研启动项目（412576）；山西农业大学博士后研究项目（614144）

李 敏（1995-），女，山西晋中人，在校学生，研究方向：土地生态与环境管理。王 瑾为通信作者。