基于灰色关联法的天津交通用地集约利用综合评价研究

◎文/罗苗苗 陶志梅

基于灰色关联法的天津交通用地集约利用综合评价研究

◎文/罗苗苗 陶志梅

随着人地矛盾的加剧，土地集约利用受到越来越多的关注，交通用地作为建设用地的一部分，其集约利用能够促进城市功能和结构的优化，然而对交通用地集约度进行评价的文献较少，因此本文采用灰色关联法对天津市交通用地集约度进行评价，结果显示：2009—2015年间天津市交通用地集约度在2010年因巨额投资出现峰值，但大体处于中等水平，并随年份推移呈现出稳步增长态势。其中，投资、公路铁路占地面积、空气质量等因素对集约度的影响较大。

交通用地集约利用；熵权法；灰色关联法

一、引言

交通作为一项基础设施，不仅是影响经济发展的重要因素，而且能够促进城市结构的合理布局，在国家倡导土地集约利用的大背景下，交通用地集约利用现状越来越受到相关部门和学者的关注。国土资源部在2014年关于推进土地节约集约利用的指导意见中强调要不断优化土地利用结构和布局，提高建设用地利用效率，完善城市、基础设施、公共服务设施、交通枢纽等公共空间土地综合开发利用模式和供地方式，提高土地利用强度。多位学者也从不同角度对交通用地利用状况进行了分析研究，高敏燕对全国范围内包括铁路、公路、水运、航运用地的集约度进行评价，结果表明，不同地区交通用地的集约利用水平差异较大。俞洁、杨晓光等人以TOD模式为基础分析了成长型城市的发展之路，强调了TOD理念在交通规划中的作用。李京涛研究了交通和土地利用的时空耦合关系，其结果表明城市的快速发展和交通网络的完善存在正相关关系。渠涛倡导协调好交通和土地的关系以解决城市发展中诸如交通拥堵等问题。

多数学者对交通的研究着眼于其规划、一体化、交通与土地的综合利用等方面，涉及其集约利用综合评价的研究较少，而在土地集约利用的研究领域也缺乏以基础设施用地进行研究的文献。同时，对交通用地集约利用水平进行评价具有一定的现实意义，天津市与我国大部分地区一样，人地矛盾比较突出，2010年交通用地占全市土地总面积的2.76%，2015年增长至3.89%，总体来说，交通用地占地面积较小。通过分析发现对交通用地集约利用影响较大的因素，有针对性地促进集约化，对天津交通的良好发展具有积极意义。

二、研究方法

（一）指标体系的构建

土地集约利用概念出现较早，表示在一定面积的土地上，集中投入较多的生产资料和生活劳动，使用先进的技术和管理方法，以求在较小面积的土地上获得高产量和收入的一种农业经营方式。集约度是衡量土地集约利用的指标之一，投入的资本和劳动与集约度正相关。目前，对交通用地集约利用没有达成一致的定义，本文认为交通用地集约利用是在现有经济技术制约下满足现实发展需要，通过增加投入和优化管理改善交通用地利用水平以促进城市功能和结构的优化以及效益的实现。

表1 交通用地集约利用水平评价指标体系

如今大城市普遍存在尖锐的用地矛盾，不同的交通方式在运输能力方面存在很大的差异，规划合理、结构优化、运输产出功能强大、促进人口和交通协同发展的交通用地能够提高交通系统的服务水平。多位学者从用地结构、用地功能、用地效益和用地协调性四个方面，构建了由多指标体系组成的交通用地集约利用水平综合评价指标体系，该指标体系科学地展示了问题的多层面，可操作性强。因此，本文借鉴其相关研究中的指标体系框架，详见表1。

（二）研究方法

熵权法和灰色关联分析法的结合是一种应用较广且成熟的分析方法。杨建平使用此方法对城市投资环境进行评价，罗毅将此方法应用在输电网规划方案选择方面，冯运卿用此方法评价了铁路安全。本文将此法用于评价交通用地集约利用程度，具有一定的科学性。

1.基于熵权法的指标权重计算

熵权法是一种客观的指标权重确定方法，某指标的熵越小，其变异程度越大，指标的权重越大。计算步骤如表2所示。

2.基于灰色关联分析的交通用地集约利用水平综合评价

灰色关联分析方法是一种通过对多因素进行分析，描述因素间关联程度、对小样本指标评价准确性高的一种分析方法。交通用地集约利用评价作为一个系统综合评价，定性信息是系统中具有代表性的信息，指标之间并非完全独立，具有一定的灰色关系，因此适用此方法。使用初值法对基础数据进行无量纲化处理后，假定最优序列被比较数据为其中（k）为第k个指标的最优值（正向指标中最大值，负向指标中最小值）。则x0与xj关于第k个元素的关联系数为：

三、实证研究

（一）天津交通用地概况

表2 基于熵权法的指标权重计算步骤

天津位于我国华北平原，截至2016年末，全市常住人口1562.12万人。作为环渤海地区的经济中心和国际港口城市，其交通发展一直以来备受关注。目前，天津交通系统主要包括铁路、公路、航运、水运和管道运输，2009—2015年，本市铁路用地面积由4.9万亩增加到5.7万亩，增长了16.32%，公路和机场用地面积分别增长了 39.16%和 13.33%，鉴于港口码头和管道运输在2009—2015年间占地面积分别为0和0.1万亩，在数据统计方面没有发生变化。因此，本文在研究过程中只选择铁路、公路、航运这三种具有代表性的交通方式，另外，由于航空运输没有涉及到货运量的问题，在对货运周转量进行计算时只选择了铁路和公路两种运输方式。

（二）数据来源

天津交通用地占地面积数据来源于国土资源部网页，其他数据均来自于天津统计年鉴（2009—2016）。 其中，指标体系中的数据均是经原始数据处理所得。经处理后符合指标体系要求的数据如表3所示。

（三）结果与分析

1.天津交通用地集约利用指标权重

根据现有指标体系及表3的数据，采用公式 （1）和（2）进行标准化，公式（3）进行归一化处理，然后采用熵值法得到各指标的权重，得到表1数据。

通过交通用地集约利用各指标权重计算可知，用地结构是交通用地集约利用中变异程度最大的因素，权重为0.3384，而在用地结构中，单位铁路货运量占铁路用地面积对用地结构的贡献最大，权重达到0.1029；用地效益对交通用地集约利用的变异程度为0.2849，其中城市空气质量对效益的贡献较大，为0.1729，说明环境因素是规划交通建设时的重要影响因素。用地功能和协调性对交通用地集约利用的贡献相当，分别为0.1994和0.1828，其中，固定资产投资额与交通用地增长弹性指数因素权重较大，为0.1178。

2.天津交通用地集约利用灰色关联分析

表3 天津市交通用地集约利用综合评价基础数据

在进行灰色关联分析时，首先要选取最优序列，由于交通用地结构是逆指标，其他指标均为正指标，因此选取的最优序列：xu={94.20，29.09，78.09，71.22，75.78，27977.43，65.76，90.15，1589.75，19.20，220，2.16，12.57}，对数据进行归一化处理后得到的序列为={1.00，4.73，176，2.52，1.24，0.00，1.61，1.04，0.06，4.91，0.43，53.37，9.15}，结合利用熵权法计算得到的交通用地集约利用评价指标权重，得到2009—2015年的集约度 为 {0.63，0.98，0.68，0.60，0.69，0.70，0.95}。

分析可知，天津交通用地集约度在2010年出现峰值，但大体上处于中等水平，并呈现出缓慢上升趋势，由中等水平逐渐上升到较高水平。通过观察图1，将集约度分为两个部分进行分析，第一部分为2010年，集约度水平高达0.98，通过对其使用初值法通过归一化后得到的序列为={1，2.86，2.86，1.35，0.50，0.10，2.04，1.87，0.13，7.29，1.50，199.05，22.39}，以及对数据的分析可以得知，2010年天津对交通用地的固定资产投资与2009年相比增长23.11%，此涨幅远高于2011—2015年间固定资产投资增幅的15.34%，18.11%，14.08%以及12.10%，资本的大规模投入极大地促进了交通用地的集约利用水平。这与天津交通大事件相关，2009年天津市政府作出对西站交通枢纽扩建的决定，2010年正是如火如荼扩建施工时期，需要大量的资金和人力的投入。同时，2010年交通运输业务量全面增长，客运量、货运量分别增长3.0%和6.6%，对交通用地的高效利用也是集约度较高的贡献因素。

第二部分为2009年、2011—2015年集约度水平波动较小，大体处于中等水平，并随年份推移呈现出上升趋势，说明天津交通用地集约利用情况在不断改善，逐步从中等水平改善至偏上水平。对这6年中各指标归一化后集约指标变化趋势如图2所示。

通过图2可知，每个指标随着时间的推移均呈现出上升趋势，但各指标在不同年份的变化不同。除A1、A5、B1、C1、C2 这 5 个指标随着年份的推移增长比较规律之外， 如 A2、C3、D2这3个指标分别在2009、2012、2015增长速度较快，进一步分析可知，2009年铁路货运量高达11284万吨，处于研究期间的最高值，说明由于铁路占地面积较大，其集约利用状况相比其他运输方式对集约度的影响更大。C3在2015年指标值较高，这与实际情况紧密相关，2015年9月，天津市相应启动保障措施，对尾气、工业废气等进行严格管理，保证了空气质量的优良。D2指标在 2012年较高，2012年天津市相应制定了综合交通十二五规划，对港口、铁路、公路、机场这四种交通方式瓶颈问题的突破制定了一系列方案，需要大力投入，同时也会扩大交通用地面积。通过分析可知，指标值与实际情况相符。

图1 归一化后集约利用指标变化趋势

四、对策建议

交通用地中公路和铁路的占地面积较大，公路和铁路用地的集约利用程度对总体交通用地的影响较大，因此可以从以下三个方面进行改进以促进天津交通用地的集约度：①对交通用地进行科学长远的规划。短期的规划政策也许并不适宜长远发展，针对交通用地，可以通过高架桥、轨道交通等方式进行立体开发，节约用地，因地制宜，以规划促进集约发展，避免马路拉链问题。②交通基础设施在建设中要优先考虑资源的集约利用和环境保护，建设中可以采用遮挡布等方式避免扬尘污染，并对施工地面进行围栏或挡墙隔离，分区建设。③固定资产投资占据的权重较大，因此要采取多元化投资方式，引进民间资本，充分保障交通用地开发、建设及保养过程中所需的资金。

五、结论

本文运用熵权法对交通用地集约利用指标进行了权重确定，结果表明，用地结构权重最大，尤其是铁路、公路这样占地面积较大的运输方式对集约度的影响较大，其次，用地功能中的固定资产投资，用地效益中的空气质量对集约度的贡献也大，说明集约利用需要资金的大规模投入以及在土地利用过程中保护环境的重要性。对2009—2015年间的集约度进行灰色关联分析的结果表明，天津交通用地集约度处于中等水平，并与年份增长呈现出正相关关系，不断向较高水平发展。

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F301.2

A

1006－1255－（2017）10－0015-06

罗苗苗（1993—），天津商业大学公共管理学院。邮编：300134陶志梅（1973—），天津商业大学公共管理学院。邮编：300134

责任编辑：孟 力