山东省耕地利用集约度空间差异及影响因素分析

王富喜+孙仲超

摘要：根据耕地集约利用的本质内涵，遵循系统性、典型性、科学性、可行性等原则，从耕地投入强度、耕地产出效率、耕地利用强度以及耕地利用可持续性状况等四个方面构建了山东省耕地利用集约度评价指标体系。采用均方差权值法对全省17地市耕地利用集约度进行评价，利用SPSS统计分析软件对17地市进行系统聚类。通过主成分分析方法对影响耕地利用集约度的诸多因素进行分析，将提取出的三个主成分作为自变量、耕地利用集约度作为因变量进行回归分析，定量剖析各因素對耕地利用集约度的作用方向及强度。研究结果表明：山东省耕地利用集约度存在较明显的空间差异，鲁南和鲁北地区耕地利用集约度较高，鲁中和半岛地区相对较低。经济发展因子与耕地利用集约度呈负相关，经济越发达，耕地利用集约度越低；土地资源禀赋因子和农业政策因子对耕地利用集约度的影响不明显，但仍存在一定的因果关系。

关键词：耕地利用集约度；空间差异；影响因素；山东省

中图分类号：F301.24文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）11-0168-05

Spatial Difference and Influencing Factors of Cultivated Land

Utilization Intensive Degree in Shandong Province

Wang Fuxi，Sun Zhongchao

（School of Resources and Environmental Engineering， Ludong University， Yantai 264025，China ）

AbstractAccording to the essential connotation of cultivated land intensive utilization， and following the principles of systematicness， typicality， scientificity and feasibility， the evaluation index system of cultivated land utilization intensive degree in Shandong Province was constructed from four aspects of input intensity， output efficiency， utilizing intensity and utilizing sustainability of cultivated land. The mean-squared deviation weight method was used to determine the cultivated land intensity index and SPSS statistical analysis software was used to conduct cluster analysis. Through the principal component analysis， the factors affecting the intensive degree of cultivated land utilization were analyzed. With the three principal components extracted as independent variables and the cultivated land intensive degree as dependent variable， the regression analysis were used to quantitatively analyze the action direction and intensity of the factors to cultivated land utilization intensity degree. The results showed that there were obvious spatial differences in cultivated land utilization intensity degree in Shandong Province. Those in the south and north areas were higher， and those in the central region and peninsula region were relatively lower. There was a negative correlation between the economic development factor and cultivated land utilization intensity degree. The more the economy developed， the lower the intensive utilization degree of cultivated land was. The effects of land resource endowment factor and agricultural policy factor on cultivated land utilization intensity degree were not obvious， but there were still certain causal relationships.

KeywordsCultivated land intensive utilization degree；Spatial difference；Influencing factors；Shandong Province

耕地是土地资源的重要组成部分，是人类赖以生存和发展的重要物质基础，担负着保障国家粮食安全、满足工业化和城镇化用地需求以及生态环境建设等功能[1]。耕地利用变化包括耕地用途转换和耕地利用集约度变化两种类型。长期以来，国内学术界关于耕地利用变化的研究更多地关注因用途转变所引起的耕地面积的时空格局变化，特别是改革开放以后伴随城镇化、工业化快速推进带来的耕地面积减少及其对粮食生产的影响[2-6]。比较而言，对耕地利用集约度变化的研究相对较少。

耕地利用集约度是反映耕地集约利用程度的一个指标，指的是生产过程中，单位时间单位土地面积非土地要素投放的数量，主要是资本和劳动的数量[7，8]。耕地集约利用是针对粗放式利用而言的。大卫·李嘉图最早开展了农地集约利用的研究。他认为，农地集约利用是指在一定面积土地上，集中投入较多的生产资料和活劳动、使用先进的生产技术和管理方法，以求在较小面积土地上获取高额收入的一种农业经营方式[9]。耕地集约利用的本质就是资本、劳动等生产要素对耕地的替代或耕地与资本、劳动等的结合程度。在其他条件不变的情况下，单位面积耕地投入的资本和劳动数量越多，耕地利用的集约度就越高。

山东是中国第二人口大省，也是我国重要的农业大省和粮食主产区。改革开放30多年来，随着工业化和城镇化进程的快速推进，山东省耕地面积不断减少，人均耕地占有量逐年下降，人地矛盾日趋紧张。增加单位面积耕地上资本和劳动的投入数量、进一步提高耕地利用的集约度势在必行。本文以山东省为例，试图通过对山东耕地利用集约度空间差异及其影响因素的分析，揭示全省各地市耕地利用和农业发展存在的主要问题，明确未来发展方向，推动土地资源利用方式由外延式向节约集约模式转变，为促进山东省各地市农业可持续发展提供科学指导。

1研究区概况

山东省位于中国东部沿海，黄河下游，地处东经114°47′～122°43′，北纬34°23′～38°24′。全省陆地总面积15.78×104 km2，包括半岛和内陆两部分。山东半岛突出于渤海和黄海之间，与辽东半岛遥相对峙，内陆部分自西北向南分别与河北、河南、安徽、江苏接壤。2015年全省共辖17个地级市（含济南、青岛2个副省级市）、137个县域单位。同年底全省总人口9 847万，其中城镇人口5 613.87万，城镇化率57.01%。山东是经济大省，2015年全省实现地区生产总值63 002.33亿元，占全国的9.19%，在全国31个省级行政区中仅次于广东和江苏，列第3位。人均地区生产总值64 168元，高出全国平均水平28.36%。山东也是农业大省和粮食主产区。2015年粮食产量4 712.7×104 t，其中小麦产量2 346.6×104 t，分别占全国的7.58%和18.03%。棉花产量53.7×104 t，花生319.4×104 t，苹果958.4×104 t，海产品产量774.7×104 t，分别占全国总产量的9.58%、19.43%、22.5%和22.7%。

2研究内容与研究方法

2.1研究内容

以山东省17个地级市为研究对象，构建耕地利用集约度评价指标体系，对山东省耕地利用集约度进行综合评价，揭示其空间格局特征；采用主成分分析、相关分析、回归分析的方法，筛选影响山东省耕地利用集约度空间差异的因素，分析各影响因素的作用强度与机理。

2.2耕地利用集约度评价指标选择

根据耕地集约利用的本质内涵，遵循系统性、典型性、科学性、可行性等原则，参考他人研究成果[10-14]，构建了涵盖耕地投入强度、耕地产出效率、耕地利用强度以及耕地利用可持续性状况四个方面共计11个指标在内的山东省耕地利用集约度评价指标体系（表1）。

2.3研究方法

对于多指标综合评价，首要问题是确定各指标及其子系统的权重，然后通过综合集成的方法计算目标层的综合指数。本文采用均方差权值法对各指标及其子系统进行赋权，通过加权求和对耕地利用集约度进行综合测算。具体步骤如下：

第一步，原始数据标准化。为了消除各变量由于量纲和量级不同造成的不可比性，需要对原始数据进行标准化处理。本文采用极大值标准化方法，公式为：

Yij=xij/Max xj。 （1）

式中，xij为样本i、指标Gj的原始数值；Max xj为Gj的最大值；Yij為样本i、指标Gj的标准化值，即属性值。

第二步，计算Yj的标准差（均方差）σ（Gj）。

σ（Gj） =1n-1∑ni=1（Yij-yi）2。 （2）

第三步，计算Yj在各子系统中的权重系数wj。

wj=σ（Gj）∑mj=1σ（Gj）。 （3）

式中，m为各个子系统所包含的指标数。

第四步，计算各指标及各子系统的得分。

Fij=wj Yij ； Zk=∑mj=1Fij。 （4）

式中，Fij表示样本i、指标j的得分；Zk表示子系统k的得分。

第五步，计算总系统得分。

Fi=∑4k=1Wk×Zk。 （5）

式中，Fi表示第i个样本的总得分，Wk表示子系统k的权重（权重确定方法与前述各指标权重的确定方法相同）。

2.4数据来源

文章中所有指标所涉及的数据均来自于山东统计年鉴或根据山东统计年鉴提供的原始数据计算得到。其中，单位面积耕地农业劳动力根据2012年山东省的耕地面积和农业劳动力计算获得，耕地变化率根据2015年和2000年的耕地面积计算得到。除此之外的其他指标均来自于2016年《山东统计年鉴》。

3山东省耕地利用集约度空间差异

利用极大值标准化方法对山东省17地市耕地利用集约度各指标原始数据进行处理，并采用均方差权值法对各变量和各子系统进行赋权，最后通过加权求和计算得到2015年山东省17地市耕地利用集约度综合指数及各子系统指数（表2）。

由表2看出，2015年山东省耕地利用集约度空间差异比较明显，集约度最高的枣庄市（0.6873）与最低的淄博市（0.4682）相差近50%，极差达0.2191。从各系统层来看，差距最为显著的是耕地利用可持续状况，最高的日照与最低的烟台之间相差近3.6倍。

根据耕地利用集约度指数，利用SPSS统计分析软件对17地市进行系统聚类，根据聚类结果，可以将全省17地市分为4种类型。第一类，耕地利用集约度水平高的城市，包括枣庄和日照；第二类，耕地利用集约度水平较高的城市，包括东营、德州、济宁、滨州、临沂、菏泽；第三类，耕地利用集约度水平较低的城市，包括莱芜、威海、聊城、潍坊、泰安、济南；第四类，耕地利用集约度水平低的城市，包括烟台、青岛和淄博（图1）。

图1山东省耕地利用集约度空间差异

4影响山东省耕地利用集约度空间差异的因素耕地利用集约度的高低受多种因素的影响，包括经济发展、人口及耕地数量、农业政策等。其中，人口和耕地数量主要是通过人均土地（耕地）资源禀赋表现出来的。考虑到数据的可获得性，本文选取人均GDP、人口密度、非农产业增加值比重、城镇化率、农村居民人均可支配收入、人均耕地、农村人口人均耕地面积、公共财政预算支出中的农林水事务支出比重等8个因素对山东省耕地利用集约度进行回归分析，以明确影响全省耕地集约利用的因素及其作用强度。为了消除指标间的信息重叠，首先利用主成分分析方法进行降维处理。根据累计方差贡献率大于80%的原则，共提取3个主成分，经正交旋转后，3个主成分的特征值、方差贡献率及累计方差贡献率如表3所示。

为简化结构、便于对各主成分的命名解释，采用方差极大法对初始主成分载荷矩阵进行旋转，得到正交变换后的主成分载荷矩阵（表4）。根据3个主成分对各变量信息的概括程度，将它们分别命名为“经济发展”因子、“土地资源禀赋”因子、“农业政策”因子。

5结语

5.1耕地利用集约度作为反映耕地集约利用程度的一个指标，指的是单位时间单位土地面积非土地要素尤其是资本和劳动的投放数量。在其他条件不变的情况下，单位耕地投入的资本和劳动数量越多，耕地利用的集约度就越高。对耕地利用集约度进行评价应该采用多指标综合评价方法。

5.2在多指标综合评价中，权重的确定至关重要。确定权重的方法很多，主要包括主观赋权法和客观赋权法。主观赋权法主要根据评价者主观上对各指标的重视程度来决定权重，因而不可避免地带有一定程度的主观臆断性，客观性较差。客观赋权法主要根据各指标的联系程度或各指标所提供的信息量来决定指标权重，没有主观影响，相对比较客观。本文采用客观赋权法中的均方差权值法对山东省耕地利用集约度进行评价，所得结果客观、可信，总体效果比较理想。

5.3山东省人多地少，人地矛盾十分突出。在全省17地市中，有近一半的地市人均耕地占有量不足666.7m2。近年来，山东省耕地利用集约度不断提高，但各地市之间存在着较明显差异。总体而言，鲁南和鲁北地区耕地利用集约度较高，鲁中和半島地区相对较低。

5.4影响耕地利用集约度的因素很多，包括经济发展水平、人口数量、耕地多少、农业政策等。经济发展因子与耕地利用集约度呈负相关，经济越发达，耕地利用集约度越低。土地资源禀赋因子和农业政策因子对耕地利用集约度的影响不明显，但仍存在一定的因果关系。

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