恩施州土地利用效益障碍因素研究

周显鹏 桓妮珂 宋成舜

Study on Obstacle Indicators of Land Use Benefits in Enshi Autonomous Prefecture

摘要： 从社会、经济、生态、环境四个方面构建土地利用效益评价指标体系，采用熵权TOPSIS法和障碍度模型，对恩施州土地利用效益及障碍因子进行分析。研究结果表明：①2005-2015年期间，恩施州土地利用效益呈现出在波动中稳定增长的趋势，土地利用效益经历了中级（2005-2011）和良好（2012-2015）两个阶段。②经济水平、环境质量、社会发展对土地利用效益影响较大。2012年以前，人均社会消费品零售总额是最大障碍因子。从2013年开始，化学需氧量排放总量是最大障碍因子。

Abstract： Enshi Autonomous Prefecture was taken as a case study in this paper. The paper established evaluation index system for land use benefits from the aspects of social， economic， ecological and environmental， analyzed land use benefits and its obstacle indicators by using the entropy-TOPSIS method and the obstacle degree model. The results showed that： ①From 2005-2015， the land use benefits increased steadily in waves， the land use benefits experienced the moderate benefits phase （2005-2011） and good benefits phase （2012-2015）；② Economic level，environmental quality and social development has bigger influence on the land use benefits. Before 2012， the Per capita total retail sales of social consumer goods was the biggest obstacle factor. Starting in 2013， the amount of emissions chemical oxygen demand was the biggest obstacle factor.

关键词： 土地利用效益；熵权TOPSIS；障碍度；恩施州

Key words： land use benefits；obstacle degree；entropy-TOPSIS method；Enshi Autonomous Prefecture

中图分类号：F301.24 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）15-0089-03

0 引言

土地利用效益指單位面积土地投入与消耗在区域的社会、经济、生态等方面所实现的物质产出或有效成果[1]，土地利用效益评价是对一定宏观用地结构与微观用地方式对其外部环境与内部因素所产生的效果和影响进行评价，属于土地利用格局与功能评价范畴[2]。在经济快速发展取得巨大社会经济效益的同时，出现了生态环境质量恶化、人地矛盾突出等一系列问题[3]。正确处理好有限的土地资源与社会经济、生态环境之间的关系，提高土地利用效益，对促进经济可持续发展尤为重要。本文以恩施自治州为研究对象，在科学评价区域土地利用效益的基础上，对影响区域土地利用效益的障碍因素进行诊断，形成区域土地利用的科学认识，为实现武陵山片区区域经济协调发展的国土开发格局提供决策依据。

1 研究方法

1.1 指标体系构建及数据来源

土地利用效益评价指标体系应能全面反映土地利用效益的客观状况，指标选取在遵循科学性、层次性、系统性、独立性和可获得性等原则的基础上，从社会、经济、生态、环境4个方面选取20个指标构成土地利用效益评价指标体系（表1）。本文数据主要来自于《恩施州统计年鉴》（2005-2015）、《中国城市统计年鉴》（2005-2015），各年度国民经济和社会发展统计公报。

1.2 熵权TOPSIS法

熵权TOPSIS法是熵权法[4]和TOPSIS方法[5]的组合，熵权TOPSIS法的运算主要步骤如下：

1.2.1 评价指标标准化

评价指标标准化的计算公式为[6]：

正向指标：yij=（xij-mj）/（Mj-mj）；

负向指标：yij=（Mj-xij）/（Mj-mj）

式中：xij为指标实际值，yij为指标标准化值。i为评价对象，j为评价指标。Mj和mj分别为第j个指标的最大值和最小值。经过指标标准化后，构建决策矩阵B。

1.2.2 指标权重的确立

本研究采用熵权法确定指标权重W，熵权法在土地利用评价中应用广泛，本文不再赘述。

1.2.3 建立加权的规范化矩阵V

式中，Ci∈[0，1]，Ci越大，表明评价对象土地利用效益越好，Ci越小，表明评价对象土地利用效益越差。借鉴已有研究[7]，本文将土地利用效益分为4个等级，用以表征土地利用效益的程度，当Ci∈（0，0.3]、Ci∈（0.3，0.5]、Ci∈（0.5，0.8]、Ci∈[0.8，1]时，土地利用效益分别处于低级、中度、良好和优秀的效益阶段。

1.3 障碍度模型

在土地利用效益评价的基础上，引入因子贡献度Uj（单因素对总目标的权重）、指标偏离度Vj（单因素指标与土地利用效益目标之间的差距，即单项指标因素评估值与100%之差）、障碍度（Mj，Bi）（分别表示单项指标和分类指标对土地利用效益的影响程度）3个指标进行分析诊断[8-9]。具体计算公式为：Uj=Rj×Wj，Vj=1-Xj

式中：Rj为第j项准则层指标权重；Wj为第j项准则层指标所属的第i个单项指标的权重；Xj为单项指标的标准化值，采用极值标准化法而得。

第j个指标对土地利用效益的障碍度为：

在分析各单项评价因子限制程度基础上，进一步研究各准则层指标对土地利用效益的障碍度，公式为：

Bi=∑Mij

式中：Mij为各单项指标的障碍度。

2 研究结果分析

2.1 土地利用效益

根据前述研究方法，计算出恩施州土地利用效益结果（见图1）。2005-2015年期间，恩施州土地利用效益呈现出在波动中稳定增长的趋势。总体来看，研究期间，恩施州土地利用效益增长37.2731%，年均增幅为3.3884%。从土地利用效益上看，2005-2011年处于中级阶段，2012-2015年处于良好阶段。土地利用效益演化曲线可以分为三个阶段：①2005-2009年，土地利用效益处于中级阶段且增速缓慢；②2010-2012年，土地利用效益从中级阶段向良好阶段转换，土地利用效率出现一定的波动；③2013-2015年，土地利用效益处于良好阶段，土地利用较为集约。从2010年开始，恩施州土地利用效益快速提高，并逐步达到良好的级别。究其原因，《恩施市城市总体规划（修改）（2010-2030）》中明确提出要将恩施州打造为全省生态文明建设试验区和全国先进少数民族自治州、民族团结进步示范区。与此同时恩施州认真贯彻落实“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策，综合运用市场经济规律和国家宏观调控手段，合理确定土地利用目标，调整土地利用结构，促进了土地利用效益的提高，导致2011年后恩施州土地利用效益快速增长。

2.2 土地利用效益障碍度诊断

依据障碍度模型，分别对指标层和准则层的指标体系进行诊断，判断各自的主要障碍因子，分析结果见表2和表3。

2.2.1 准则层障碍因子

在研究期内，恩施州土地利用效益4个准则层呈现出不同的变化趋势（表2），社会发展指标在波动中较快上升，经济水平指标在波动中快速下降，生态响应指标在在波动中缓慢下降，环境质量在波动中急剧上升。显然，经济水平、环境质量、社会发展是影响恩施土地利用效益的主要障碍度准则层。纵向来看，准则层障碍因子呈现出阶段性的变化规律：第一阶段，2005-2009年，经济水平与社会发展是影响最大的两个障碍度，经济水平的影响最大，环境质量的影响最小；第二阶段，2010-2013年，经济水平仍然是影响最大的障碍因子，但这个阶段环境质量的影响也快速增强；第三阶段，2014-2015年，环境质量与社会发展是影响最大的两个障碍因子，经济水平的影响程度快速下降至零。

2.2.2 指标层障碍因子

依据指标层障碍度的大小，可以排出每年障碍度前五的指标（表3）。根据结果，历年前五的障碍因子主要在经济水平、环境质量准则层和社会发展准则层之中，主要的指标层有人均社会消费品零售总额、城镇居民人均可支配收入、人均国内生产总值、地均国内生产总值、人均财政收入、化学需氧量排放总量、人口密度、工业固体废物综合利用率。

2005-2010年，障碍度因子排名前五的主要是C9、C6、C8、C7、C10，都属于经济水平指标层，并且障碍度逐年增长，说明在2005-2010年间经济水平是制约土地利用效益提高的最重要因素。2011-2012年，主要的障碍因子是C9、C17、C1、C6、C7、C10，经济水平指标层不再是最主要的障碍因子，环境质量和社会发展准则层的制约作用增长。其中，排名第一的是人均社会消费品零售总额；排名第二的是化学需氧量排放总量，较前几年障碍度大幅度增长，主要原因在于恩施2011年三次产业构成由2010年的30.70：28.70：40.60调整为28.30：31.80：39.90，第二產业比重首次超过第一产业比重，导致工业排放量增多，化学需氧量排放总量成为主要的障碍因子；排在第三位的是人口密度；排在后两位的主要有城镇居民人均可支配收入、地均国内生产总值和人均财政收入。

2013年，障碍度因子排序分别是化学需氧量排放总量、人均社会消费品零售总额、人口密度、工业固体废物综合利用率、城镇居民人均可支配收入。

2014-2015年，化学需氧量排放总量、人口密度、人均社会消费品零售总额、工业固体废物综合利用率、建成区绿化覆盖率、单位面积工业固体废物产生量、单位面积废水排放量为影响土地利用效益的最重要的障碍度因子。本阶段经济水平指标障碍度降低反映出该阶段经济因素对于土地利用效益的影响较小，而化学需氧量排放总量和人口密度成为制约土地合理利用的主要障碍。

整体上看，2005-2015年，排名前五障碍度因子的障碍度综合指数从50.3796%上升至95.2593%，表明障碍度因子更加集中几个指标，其他障碍度因子对土地利用的负面影响越来越小，环境质量对恩施州土地利用效益的影响将会越来越大。

3 研究结论

本文通过建立恩施土地利用效益评价指标体系，分析了土地利用效益演化趋势，诊断了影响土地利用效益的障碍因素，得出如下结论：

①2005-2015年，恩施州土地利用效益呈现出在波动中稳定增长的趋势，年均增幅为3.3884%。2005-2011年土地利用效益处于中级阶段，2012-2015年土地利用效益处于良好阶段。

②从准则层指标障碍度看，经济水平、环境质量、社会发展对恩施州土地利用效益影响较大。从指标层因子的障碍度来看，未来影响恩施州土地利用效益的主要障碍因子是反映环境质量的指标。

参考文献：

[1]王国刚，刘彦随，方方.环渤海地区土地利用效益综合测度及空间分异[J].地理科学进展，2013，32（4）：649-656.

[2]彭建，蒋依依，李正国，等.快速城市化地区土地利用效益评价[J].长江流域资源与环境，2005，14（3）：204-309.

[3]宋成舜，许翠，谈兵，等.基于耦合关系的城市土地集约利用效益研究——以咸宁市为例[J].华中师范大学学报（自然科学版），2013，47（2）：265-270.

[4]张俊凤，徐梦洁.城市扩张用地效益评价与耦合关系研究——以南京市为例[J].南京农业大学学报（社会科学版），2010，10（3）：63-69.

[5]胡永宏.对TOPSIS法用于综合评价的改进[J].数学的实践与认识，2002，32（4）：572-575.

[6]陶江，吴世新，董雯.天山北坡经济带土地利用效益评价[J].干旱区地理，2009，32（6）：987-990.

[7]鲁春阳，文枫，杨庆媛，等.基于改进TOPSIS法的城市土地利用绩效评价及障碍因子诊断——以重庆市为例[J].资源科学，2011，33（3）：535-541.

[8]李娅婷，张妍.北京农业循环经济发展评价研究[J].环境科学与管理，2009，34（1）：109-112.

[9]李新举，方玉东，田素锋，等.黄河三角洲垦利县可持续土地利用障碍因素分析[J].农业工程学报，2007，23（7）：71-75.