滇中城市群城市用地结构变化偏移份额分析

彭 玲 ， 黄义忠,2， 彭秋志 ,2， 唐 铃， 陈相泽

（1. 昆明理工大学国土资源工程学院，云南 650093；2. 云南省高校高原山地空间信息测绘技术应用工程研究中心，云南 650093）

作为国家参与国际分工和全球竞争的全新地域单元，城市群将塑造21世纪世界政治经济新格局[1]。“十三五”时期国家正在重点建设19个城市群，我国已进入21世纪引领全球城市群发展的新时代[2]。城市在由相对独立型发展模式向集群协同型发展模式转变的过程中，用地结构必然发生某些主动性或被动性变化。探究这些变化的特征和机制，将有助于更科学地指导各城市主动调整用地结构以尽早适应和促进所在城市群的整体发展，减少因城市间缺乏协调而带来的内部冲突及损耗。

作为一段时期以来的研究热点，众多学者从不同方面研究了城市群问题。这些研究主要涉及城市群产业结构[3]、人口分布[4]、城乡一体化[5]、城市职能结构[6]、生态空间结构[7]、产业投资网络结构[8]等方面。从单个城市角度分析城市用地结构变化的研究成果也不少[9-12]。相对而言，从城市群角度分析其内部各城市用地结构变化的研究成果尚不多。从研究地域看，现有该类研究仅涉及辽中南城市群[13-14]、武汉城市群[15]、山东半岛城市群[16]等少数城市群；从研究方法和内容看，现有研究主要运用了偏移份额模型、洛伦茨曲线、信息熵、集中化指数、区位熵等分析手段，且大多用不同的方法研究多个主题，而对单个主题少有深入分析；从研究结论看，居住用地均为增长性地类，工业用地均为衰减性地类，而关于其他地类变化的共性特征尚难下定论，关于地类变化特征与城市类型的关系也少有涉及。总之，城市群内部城市用地结构变化特征和机制研究仍处于起步阶段。

本文以滇中城市群为研究区，基于2002年和2016年的城市用地结构数据，运用偏移份额模型研究其近15年来新增城市用地在不同地类之间和不同城市之间的偏移特征，以期为滇中城市群用地结构调整提供有益参考，亦可为全国其他城市群优化用地结构提供有益借鉴。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

滇中城市群位于云南省中部，是“十三五”时期国家重点建设的19个城市群之一。它以昆明市为核心，包括其东北部的曲靖市、西南部的玉溪市、西部的楚雄彝族自治州，以及红河哈尼族彝族自治州北部的7个市（县）。据《滇中城市群规划（2016-2049）》和《云南统计年鉴（2017）》，2016年滇中城市群土地总面积11.46万km2，占全省的29.08%；地区总人口2101.67万人，占全省的44.06%；地区生产总值9335.96亿元，占全省的63.42%。它是带动全省经济社会发展的核心区域。

图1 研究区示意图

1.2 数据来源与处理

本文中所用滇中城市群2002年和2016年的城市用地数据均源自《中国城市建设统计年鉴》，且只分析其中数据齐全的8个城市，即省会城市昆明，地级城市曲靖、玉溪和楚雄，县级城市安宁、宣威、个旧和开远（图1）。为使数据具有时序连贯性，根据国家先后发布的两套新、旧《城市用地分类与规划建设用地标准》，综合考虑地类前后一致性，合并简化相近地类，即把旧标准中的“对外交通用地”和“道路广场用地”合并为“道路交通设施用地”，舍弃“特殊用地”；把新标准中的“公共管理与公共服务用地”和“商业服务业设施用地”合并为“公共设施用地”。本文仅研究简化后的7大类用地，即居住用地、公共设施用地、工业用地、仓储用地、道路交通设施用地、公用设施用地和绿地。

2 研究方法

偏移份额分析（Shift-share analysis）模型是由美国Dunn等学者提出的一种辅助理解区域经济发展特征的统计和分析技术[17]。其基本思路是将某考查指标在一段时期内的实际变化量与参考变化量进行差分比较，从而获知该指标变化量的相对大小。参考变化量即份额量，差分部分即偏移量。份额量与偏移量均可根据实际情况进行多角度、多层次分解，从而便于从不同角度详细探查各层次的偏移情况。该模型以其思路简明、层次灵活、所需数据较易获取等优势，在区域经济学领域获得了广泛应用，现已被广泛用于我国产业结构优化及各类市场结构分析等研究中[18]。典型的偏移份额模型将某经济区、某类型的经济指标在某一段时期内的变化量分解为份额量、结构性偏移量和竞争性偏移量3个分量，并分别用NS、IM和RS来表示[19]。本文沿用此表示方法，研究滇中城市群各城市、各用地类型的面积指标在2002～2016年期间的变化特征。

2.1 份额量（NS）

份额量是指各城市各地类按照城市群总体用地面积平均增速所能增加的用地面积，可以体现城市群总体对各城市各地类的“配给效应”。若分别用、表示城市j第i类用地在基期与末期的面积，用S表示用地类型数量，用M表示城市数量，用R表示城市群总体用地面积平均增速，则份额量计算公式如下：

其中：

2.2 结构性偏移量（IM）

结构性偏移量是指各城市各地类按照城市群各地类平均增速（Ri）所能增加的面积与份额量的差值，能反映整个城市群范围内某地类变化的相对优势大小，以及各城市对该地类变化的贡献。结构性偏移量计算公式如下：

其中：

其他字母意义同上。

2.3 竞争性偏移量（RS）

竞争性偏移量是指各城市各地类按实际增速（Rij）所增加的面积与各城市按每种地类平均增速（Ri）所能增加的面积的差值，能反映相同用地类型内各城市之间的相对竞争优势。竞争性偏移量计算公式如下：

其中：

其他字母意义同上。

2.4 偏移份额比（SSR）

偏移份额比是指偏移量与份额量之比，能反映偏移量对份额量的调整力度。其中的偏移量可以是单独的结构性偏移量或竞争性偏移量，亦可以是总偏移量。本文中使用的是总偏移量，用于同时反映用地方面的偏移和城市方面的偏移对份额量的调整情况。偏移份额比计算公式如下：

3 结果与分析

3.1 用地类型之间的结构性偏移特征

2002～2016年滇中城市群城市用地结构性偏移量及各城市对偏移量的贡献情况如表1所示，居住用地、公共设施用地和绿地的结构性偏移量为正值，说明这几类用地增长率超过了城市群城市用地平均增长率，作为主要增长性地类支撑着城市群的城市用地扩张；相反，道路交通设施用地、工业用地、仓储用地和公用设施用地呈负值，为衰减性地类。衰减性地类中的73.89km2面积份额被转移到增长性地类中，其中道路交通设施用地和工业用地的移出量较大，分别占总移出量的35.84%和31.98%；公用设施用地和仓储用地的移出量较小，分别占总移出量的15.28%和16.91%。在增长性地类中，居住用地的移入量最大，占总移入量的48.29%；公共设施用地和绿地的移入量相对较小，分别占总移入量的26.15%和25.57%。总的来说，增长性地类主要跟人居活动和第三产业有关，而衰减性地类主要与基础设施建设和工业生产有关。这说明滇中城市群在研究时段内的主要发展特征是快速集聚人口和实现产业结构升级，十分符合经典的城镇化中期阶段理论模型。从各城市对结构性偏移量的贡献看，无论正向偏移还是负向偏移，昆明均贡献了最大的偏移量，其贡献率范围为44.76%～68.19%，平均为56.48%；其他各城市的贡献率均较小，平均贡献率仅为6.22%。由此可见，昆明一城独大是这一阶段滇中城市群用地变化的一个突出特征。

3.2 城市之间的竞争性偏移特征

以各地类平均增长率、各城市各地类实际增长率和各城市各地类基期面积为输入，根据公式（5）可计算得到各城市各地类的竞争性偏移量。表2所示为滇中城市群各城市用地的竞争性偏移量及其在城市之间进行标准化转换后的Z值。本部分将在结构性偏移量的基础上，分别以增长性地类和衰减性地类来分析竞争性偏移量的城市间竞争格局，并基于该视角对各城市进行排序性分类。

表1 用地类型间的结构性偏移量及其贡献率

3.2.1 增长性地类的竞争性偏移特征

（1）居住用地。昆明、曲靖的竞争性偏移量均为正值，其中昆明的竞争优势最大，正向偏移量是曲靖的近3倍；其他城市竞争性偏移量均为负值，表明这些城市居住用地竞争性相对较弱。

（2）公共设施用地。曲靖、宣威、楚雄和开远的竞争性偏移量均为正值，处于竞争优势地位，其中曲靖的竞争优势较为明显，而昆明、安宁、玉溪和个旧均为负值，其中安宁的负向偏移量最大。

（3）绿地。具有竞争优势的地区是昆明、曲靖和玉溪，其中昆明的竞争优势最大，是新增绿地的主要聚集地，表明这几个城市在发展中相对更注重绿化率提高；其他城市的绿地竞争性偏移量为负值，其中个旧的绿地负向偏移量最大。

3.2.2 衰减性地类的竞争性偏移特征

（1）工业用地。安宁、个旧、开远的工业用地竞争性偏移量为负值，与其他城市相比没有竞争优势，其中负向偏移量最大的是开远；其他城市的工业用地竞争性偏移量为正值，其中玉溪、楚雄和昆明依次分列前三位。

（2）仓储用地。安宁、玉溪和曲靖的仓储用地呈现较明显的负向偏移，昆明呈现突出的正向偏移，说明在总体增量不大的情况下，仓储用地发生了一定的区域调整。结合各城市地理位置分析可知，靠近昆明的城市，其仓储功能有被昆明吸纳的趋势，而相对远离昆明的多数城市的仓储功能非但未被昆明吸纳，反而略有增强。

（3）道路交通设施用地。昆明、开远、安宁、宣威的道路交通设施用地竞争性偏移量为负值，其中负向偏移量最大的是昆明；曲靖、楚雄、玉溪和个旧的道路交通设施用地竞争性偏移量为正值，其中曲靖的竞争优势最强。

（4）公用设施用地。安宁、曲靖、楚雄的公用设施用地呈现较明显的负向偏移；宣威、开远、玉溪呈现较明显的正向偏移，其中宣威的优势较明显。

3.2.3 竞争性偏移视角下的城市分类

竞争性偏移量从某种程度上反映了各城市在城市群中的相对地位。以表2中的Z值即标准化竞争性偏移量为依据，将竞争性偏移量分为明显正向偏移（Z＞ 1）、一般正向偏移（0 ＜Z≤ 1）、一般负向偏移（-1≤Z＜ 0）和明显负向偏移（Z＜ -1）4个等级，对各 城市进行排序性分类，得到4种城市类型。

表2 城市间的竞争性偏移量

第一类为昆明，除了道路交通设施用地处于明显负向偏移区，公共设施用地和公用设施用地处于一般负向偏移区外，其他各类用地的竞争性偏移量均处于正向偏移区，其中居住用地、绿地和仓储用地均具有绝对竞争优势。作为滇中城市群的核心，昆明市强大的集聚吸引力远非其他城市可比。由于昆明属于全省先行发展区，其道路交通设施相对更完善，所以新增道路交通设施用地所占份额相对本身巨大的体量而言并不具优势。

第二类是曲靖，该市正向偏移量为整个城市群中最大，除了仓储用地和公用设施用地处于一般负向偏移区外，其他地类均处于正向偏移区，其中，公共设施用地和道路交通设施用地具有突出的竞争优势。借助云南省连接国内发达地区的重要交通节点这一无可比拟的优势，曲靖市正在快速缩小与昆明的差距，同时快速拉开与区域内其他城市的差距，综合实力稳居滇中第二位。

第三类为玉溪、楚雄和宣威，这3个城市均具有一定的正向偏移量，但整体竞争力均与前两类城市有明显差距。其中，地理位置更靠近昆明的玉溪和楚雄在工业用地和道路交通设施用地方面具有相似性，均有明显的正向偏移。宣威主要依靠本地人口总量大的内生动力而形成用地竞争相对优势，而玉溪和楚雄主要跟行政级别、交通格局和规划定位方面的优势有关。

第四类是安宁、个旧和开远，这3个城市均是传统工业城市，多数用地为负向偏移，相对属于发展滞后区。其中，安宁各地类均为负向偏移，总体竞争优势较弱；开远在公用设施用地和仓储用地方面有一定竞争优势，但道路交通用地的负向偏移值得重视；个旧的城市用地扩张几乎处于停滞状态，其他用地的增长主要建立在绿地减少的基础之上。

3.3 偏移份额比特征

以上分析的结构性偏移量更注重考查在份额量的基础上各用地类型之间的相对竞争优势，而竞争性偏移量是在各用地类型内部考查各城市之间的相对竞争优势，二者均不能同时从地类之间和城市之间两方面体现城市用地实际变化量对份额量的调整力度，因此可考虑引入偏移份额比指标进一步开展分析。以份额量、结构性偏移量和竞争性偏移量为输入，根据公式（7）计算得出滇中城市群城市用地偏移份额比（表3，图2）。昆明因其体量巨大，不宜与其他城市放在同一层面比较，仅从其自身的偏移分布看，居住用地、绿地和公共设施用地在用地结构中占据竞争优势。除昆明外，曲靖的居住用地正向调整力度较大，表明新增居住用地主要向该城市集聚；玉溪和曲靖的绿地正向调整力度特别突出，表明这两个城市相对更注重提高城市绿化水平；曲靖、楚雄和玉溪的道路交通用地为正向调整，契合了《滇中城市群规划（2009～2030年）》中“昆-曲-玉-楚”的交通规划格局；玉溪和楚雄的工业用地为正向调整，但这两个城市的工业发展在历史上并不突出，表明这两个城市的工业发展正在加速；安宁和个旧全部地类均为负向调整，表明 这两个城市的整体用地扩张量极为有限。

表3 综合用地和城市的偏移份额比

图2 不同城市用地结构偏移份额比空间分布

4 结论与讨论

本文运用偏移份额模型分析了滇中城市群8个城市15年间的城市用地结构变化特征，得出以下主要结论：①从城市群总体用地结构变化看，居住用地、公共设施用地和绿地具有正向结构性偏移，属于增长性地类；道路交通设施用地、工业用地、仓储用地和公用设施用地具有负向结构性偏移，属于衰减性地类。昆明市在所有地类的结构性偏移中均属贡献最大。②从相同用地类型下各城市间的分配关系看，呈现明显增长性特征的城市多为区域内较高级别的中心城市，且城市级别越高，占竞争优势的用地类型越多；呈现全面衰减性特征的城市均为传统工业城市。被研究的8个城市已形成“昆-曲-玉楚宣-安个开”的四级城市用地竞争力梯队。③城市用地结构变化特征同时受城市级别、类型、区位和规划定位等因素的影响。城市级别主要影响居住用地在各城市间的分配，并协同影响绿地和公共设施用地，表现为省会城市＞地级城市＞县级城市的规律；城市类型主要影响工业用地，表现为传统工业城市势衰，新增工业用地向综合性城市集聚；城市区位对仓储用地空间再分配有一定影响，表现为大尺度上布局更均匀，小尺度上集聚更明显；城市规划定位主要影响道路交通设施用地，同时综合影响到其他各类用地，表现为“昆-曲-玉-楚”格局逐渐得到强化。

城市用地结构变化中蕴含着丰富的信息，偏移份额模型为揭示其中的规律提供了一个明晰的框架。以往有关滇中城市群发展的研究大多基于经济和交通视角[20～22]，本研究从城市用地结构视角出发，进一步丰富了已有研究所形成的认识。例如，工业用地和仓储用地方面的变化格局很好地反映了“第二产业由昆明向外辐射，并且由传统工业城市向次级中心城市转移”的滇中产业结构空间变迁趋势；各城市在道路交通设施用地方面的变化格局很好地反映了“以昆明为中心，向东联系强于向西、向南联系，而向西、向南联系正在加强”的滇中交通网络发展态势。总而言之，滇中城市群各个城市的用地结构变化特征符合城市群发展的一般规律[2]，符合该区域的地缘特征和发展定位。

基于本文分析结果，建议近期进一步巩固昆明的核心地位，进一步做强昆明-曲靖发展轴，促使更多要素向这一云南省与国内联系的“主动脉”附近集聚；后期着力做强向西、向南发展轴，逐步增强滇中城市群辐射南亚、东南亚的能力；此外应关注传统工业城市的低效工业用地整治与再开发问题，以及部分城市的绿地占比下滑问题。

城市群发展研究具有较强的综合性，城市用地与人口、产业、交通等存在着密切的关联，后续研究应强化探究它们之间的协同变化规律。此外还应结合五年规划、重大专项发展规划、标志性事件等对城市用地变化研究开展剖析，以期更细致地揭示其阶段性特征。