山东半岛城市群土地综合承载力空间格局研究

摘 要：借鉴前人研究成果，以人口—资源—环境—经济—社会为主线，构建山东半岛城市群土地综合承载力评价指标体系，采用均方差决策法测算评价指标权重，结合综合指数评价模型逐层测算评价值。根据2015年、2010年、2006年指标数据对山东半岛城市群土地综合承载力进行实证研究，研究对山东半岛城市群土地资源、环境、经济、社会承载力和土地综合承载力进行空间格局差异分析，采用系统聚类法中的类平均法对8个城市土地综合承载力进行聚类分析。

关键词：山东半岛城市群 土地综合承载力 空间格局 实证研究

一、引言

《全国主体功能区规划》①明确指出：“山东半岛地区属于优化开发区，人口比较密集、经济比较发达、资源环境问题更加突出”。山东半岛城市群包括济南、青岛、淄博、东营、烟台、潍坊、威海、日照8个地级市，由于该区经济快速发展，人口急剧增加，使资源供给提高与资源需求增加之间的矛盾非常突出[1]。山东半岛城市群土地资源过度开发导致土地资源短缺、生态环境污染等问题，制约了城市经济社会的持续发展。只有实现资源、环境、经济、社会的有序协作、协调发展，才能促进山东半岛地区土地的健康发展，这就迫切要求合理集约节约利用土地[2]，有效控制土地开发强度，挖掘山东半岛城市群土地的潜在综合承载力，提高山东半岛城市群土地综合承载能力。同时，《国家新型城镇化规划（2014—2020年）》②提出以城市群为主体形态，以综合承载能力为支撑，提升城市可持续发展水平，促进经济转型升级和社会和谐进步。因此，研究山东半岛城市群土地综合承载力的空间格局变化具有重要的理论意义和实践价值，以期为山东省城市土地潜在综合承载力的挖掘和提升策略的制定提供参考。

二、城市土地综合承载力评价

（一）指标体系构建

借鉴前人研究成果[3-12]，以人口—资源—环境—经济—社会为主线，结合对城市土地综合承载力内涵[9]的理解，给出山东半岛城市群土地综合承载力评价指标体系，该指标体系由目标层、准则层、指标层构成。其中，目标层为城市土地综合承载力，准则层为土地资源承载力、土地环境承载力、土地经济承载力和土地社会承载力。对于评价指标的选取兼拟定，查阅典型研究文献[3-12]，采用理论分析法、频度统计法[10]选取出现频度较高的指标；同时，根据山东半岛城市群的区域特征，从这些指标中选取具有较强针对性的城市土地可持续承载的指标，进而考虑指标原始数据的可获得性，尽量选取统计年鉴[12]中有可靠数据来源的指标。经过比对，选取兼拟定了16个指标，给出了这些指标的典型参考文献、计算方法及指标类型。综上所述，山东半岛城市群土地综合承载力评价指标体系，见表1。

（二）评价模型构建

1.指标原始数据的规范化处理。研究涉及的评价指标类型有两类：一类是效益型指标，即指标值越大越好的指标；一类是成本型指标，即指标值越小越好的指标。设有m个对象n个评价指标组成的原始指标矩阵为（qij）m×n，由于评价指标类型和量纲的不同，需要对这些指标进行规范化处理，公式[3]如下：

由于山东半岛城市群土地综合承载力评价指标体系由3个层次构成，首先测算隶属于土地资源、环境、经济、社会承载力的各评价指标的权重，测算各子承载力的评价值；然后将各子承载力评价值作为山东半岛城市群土地综合承载力的指标数据，进而采用均方差决策法测算各个城市土地综合承载力评价值。

三、实证研究

（一）指标原始数据来源

评价指标直接可得的原始数据来源于《中国城市统计年鉴2007、2011、2016》[12]，间接可得的原始数据是基于《中国城市统计年鉴2007、2011、2016》[12]中的统计数据进行简单的数学运算得到。对于无市辖区统计数据的指标：生活垃圾无害化处理率用全市统计数据近似替代，地均工业废水排放量用全市统计数据的数学计算值近似替代。山东半岛城市群土地综合承载力评价指标原始数据难免存在一定程度的误差。

（二）评价结果分析

1.山东半岛城市群土地综合承载力评价值测算。将地均工业废水排放量、地均失业人口数2个指标的原始数据带入公式（2），其余指标的原始数据带入公式（1），对指标原始数据进行规范化处理，由R软件进行计算；根据公式（3）—（5）计算隶属于土地资源、环境、经济、社会承载力的各评价指标的权重，进而由公式（6）计算各子承载力的评价值；以子承载力评价值为原始指标，重复前面的步骤，计算各个城市土地综合承载力的评价值。综上所述，2015年、2010年、2006年山东半岛城市群土地综合承载力及子承载力的评价值，见表2。

2.山东半岛城市群土地综合承载力评价结果分析。就土地资源承载力而言，2015年各城市评价值波动范围在0.0307—0.3028之间，2010年各城市评价值波动范围在0.0061—0.2558之间，2006年各城市评价值波动范围在0.0017—0.2482之间，表明山东半岛城市群土地资源承载力空间差异显著，济南、青岛、淄博、东营、烟台、日照土地资源承载力2015年最高，潍坊、威海2006年最高。就土地环境承载力而言，2015年各城市评价值波动范围在0.0815—0.2135之间，2010年各城市评价值波动范围在0.0733—0.3012之间，2006年各城市评价值波动范围在0.0902—0.2655之间，表明山东半岛城市群土地环境承载力空间差异不太显著，但烟台土地环境承载力2010年比2015年、2006年高很多，其余城市各年份差异不大。就土地经济承载力而言，2015年各城市评价值波动范围在0.0264—0.1995之间，2010年各城市评价值波动范围在0.0557—0.1718之间，2006年各城市评价值波动范围在0.0404—0.1557之间，表明山东半岛城市群土地经济承载力空间差异显著，济南、青岛、淄博、烟台、潍坊土地经济承载力2015年最高。就土地社会承载力而言，2015年各城市評价值波动范围在0.0693—0.1525之间，2010年各城市评价值波动范围在0.0550—0.1102之间，2006年各城市评价值波动范围在0.0555—0.1383之间，表明山东半岛城市群土地社会承载力空间差异不太显著，但济南土地社会承载力2015年明显高于2010年、2006年，其余城市各年份相对平稳。就土地综合承载力而言，2015年各城市评价值波动范围在0.2740—0.7675之间，2010年各城市评价值波动范围在0.2741—0.7568之间，2006年各城市评价值波动范围在0.2067—0.7370之间，表明山东半岛城市群土地综合承载力空间差异显著，济南、青岛、淄博、东营、潍坊土地综合承载力2015年最高，烟台、日照2010年最高且各年份相差不大，但威海2006年最高。

3.山东半岛城市群土地综合承载力空间格局分析。研究分别根据表2中2015年、2010年、2006年山东半岛城市群土地综合承载力评价值，采用系统聚类法中的类平均法对8个城市进行聚类分析，类平均法较充分地利用了所有样本之间的信息[14]，谱系图见图1、2、3；根据谱系图将8个城市土地综合承载力的承载类型划分为3类，见表3。

由表3知：就2015年來说，青岛土地综合承载力处于较高承载状态，是由于青岛土地资源、环境、经济、社会承载力均处于较高水平，各承载力相互协调、共同发展，土地综合承载力系统整体优势得到充分发挥。济南、烟台、东营、威海土地综合承载力处于中等承载状态。其中，济南、威海各承载力均衡发展，烟台土地环境承载力处于较低水平，东营土地经济承载力处于较低水平。日照、淄博、潍坊土地综合承载力处于

较低承载状态，是由于3个城市各承载力均处于较低水平，各承载力发展不协调、互动关系不高，其中，日照土地资源、经济承载力是制约土地综合承载力发展的“瓶颈”。就2010年来说，青岛、威海土地综合承载力处于较高承载状态，是由于青岛、威海土地资源、环境、经济、社会承载力均处于较高水平，但各承载力之间的互动效应还没有充分发挥，土地综合承载力系统整体优势有待于进一步加强。烟台土地综合承载力处于中等承载状态，是由于烟台各承载力评价值均处于中等水平，各承载力之间处于中等协调发展状态。淄博、济南、东营、日照、潍坊土地综合承载力处于较低承载状态，是由于5个城市各承载力评价值均较低，各承载力之间融合程度不够、协调发展不足，其中，土地资源承载力严重制约潍坊、日照土地综合承载力的发展，这就需要集约节约利用水土资源、提高城市建设用地利用效率。就2006年来说，青岛、威海土地综合承载力处于较高承载状态，2个城市各承载力评价值均较高，各承载力对土地综合承载力的贡献基本均等，各承载力之间呈现出较好的协调态势，土地综合承载力整体效应逐步扩大。济南、东营、淄博、烟台、潍坊土地综合承载力处于中等承载状态，是由于5个城市各承载力均处于中等水平，其中，济南、东营处于中偏较高承载状态，各承载力发展相对均衡，而淄博、烟台、潍坊处于中偏较低承载状态。日照土地综合承载力处于较低承载状态，各承载力评价值均较低，各承载力发展处于轻度失调状态，土地资源承载力明显成为制约土地综合承载力发展的“短板”。

四、结论与讨论

第一，通过比较，山东半岛城市群土地综合承载力空间差异相对显著，青岛、威海水土资源在一定程度上得到了合理利用，但仍需提高资源利用效率、控制开发强度，生态环境对城市经济社会发展提供了支撑作用。济南、东营、烟台城市建设用地利用较为合理，仍需进一步优化开发，充分考虑生态环境对城市经济社会发展的影响效应。日照、淄博、潍坊水土资源没有合理的集约节约利用，需要采取合理的措施挖掘出土地的潜在综合承载力。

第二，对于山东半岛城市群土地综合承载力评价指标体系没有充分考虑支撑土地综合承载力系统发展的科技、文化、政策、管理等驱动因素的影响，只考虑了定量指标的选取，对于定性指标的选取未加考虑。同时，山东半岛城市群土地资源、环境、经济、社会承载力之间的互动影响效应、协调发展机理的探究有待于进行量化实证。

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〔本文系教育部人文社会科学研究青年基金项目“基于计量经济学的土地综合承载力对区域经济发展的影响效应研究——以京津冀城市群为例”（项目编号：15YJC790047）阶段性成果。〕

（李新刚，天津商业大学公共管理学院讲师，博士。）