环境管控下的山东省建设用地利用效率时空格局演变及影响因素

张文信，林楚璇，曾晨，程伟亚，郭龙

（1. 山东省国土空间规划院，山东 济南 250014；2. 华中农业大学 公共管理—土地管理学院，湖北 武汉 430070；3. 华中农业大学 资源与环境学院，湖北 武汉 430070）

我国“十四五”规划纲要中明确提出要推动高质量发展，高效、集约地发挥现有资源要素潜力，实现各类生产要素投入产出效率最大化。生态文明建设也要求优化国土空间开发保护格局，合理配置资源，提高利用效率。近年来伴随着快速的工业化和城镇化，大量建设用地无序扩张，造成了严重的生态空间萎缩和破碎化[1-2]，在沿海城市尤为明显，建设用地利用的环境管控压力日益加剧。2018 年以来，国土空间规划的实施在一定程度上控制了建设用地的扩张，通过“三区三线”的划定，严格管控生态空间、农业空间、城镇空间亦可进一步促进建设用地的集约发展。在区域经济高质量发展需求的背景下，提高建设用地利用效率是缓解耕地保护、建设用地需求、生态环境保护三者间矛盾的必然途径，也是构建和谐的人地关系与走可持续发展道路的重要战略[3]。

近年来国内外学者对于建设用地利用效率的研究，既有基于投入—产出关系展开的系统而全面的实证研究，又有利用多指标评价模型对建设用地的集约利用和优化配置展开的分析[4-5]。总体来看，柯布-道格拉斯生产函数模型中的土地、劳动力和资本是较为常见的投入指标，产出方面则逐步从经济效益[6]、社会效益[7]拓展到生态效益[8]等多个维度综合考虑。随着生态文明建设的不断推进，越来越多的学者开始注重建设用地上的污染物排放所带来的环境负效益[9-10]。另外，建设用地利用效率测算方法会根据评价指标体系来确定，大致分为两种类型，一是参数法，主要是随机前沿生产函数法[11-14]，二是非参数法，主要包括传统DEA 模型[15]、超效率DEA 模型[16]、SBM 模型[17]。另一方面，不少学者采用Tobit 模型[18]、计量经济模型[19]等研究建设用地利用效率的影响因素，发现土地城镇化、产业结构、人地关系[20]在一定程度上驱动了建设用地利用效率的变化。

虽然目前国内外对于建设用地利用效率的研究成果较为丰富，但总体来说，建设用地效率评价指标方面还是更加关注社会经济维度，对生态效益和环境污染维度的重视有待进一步加强。测算效率值的研究较多，对影响因素的探索还需要更多的实证支撑，另外，融入区位条件和地方政策等因素分析的也相对较少。事实上，考虑建设用地利用所造成的生态环境风险，科学地评价环境管控下的建设用地利用效率及其影响因素，对于解决环境和区域经济发展之间的矛盾，实现绿色高质量发展具有重要意义。因此，本文以环境管控下的建设用地利用效率为主题，重点考虑建设用地上产生的“三废”排放物等环境负效益，以山东省17个地级市为研究单元，运用超效率SBM 模型测算环境管控下建设用地利用效率。利用Tobit 模型，从“经济—社会—政策—空间”4 个维度来分析建设用地利用效率的影响因素，为区域未来制定提高建设用地利用效率的政策提供理论依据。

1 研究区域及数据来源

山东省土地总面积15.81 万平方千米，位于中国东部沿海、黄河下游，是中国华东地区的一个沿海省份，处于北纬34°22.9′～38°24.01′、东经114°47.5′～ 122°42.3′之间。境域包括半岛和内陆两部分，沿海—内陆的二元性也决定了区位条件在山东省各地级市的发展中起着至关重要的作用。沿海地区拥有独特的地理区位优势和政策优势，2018 年7 月24 日山东省城乡规划委第三次全体会议审议并通过了《山东省沿海城镇带规划（2018—2035 年）》，要求优化沿海城镇带空间格局，高效稳定地发展区域经济。土地资源为区域经济社会发展、生态环境保护提供了必要的场所和空间[21]，区域的经济发展状况与建设用地利用效率有很强的关联性，山东省必须在发展沿海的同时兼顾内陆地区，从提高建设用地利用效率的角度解决山东省内区域发展不平衡的问题。

同时，山东也是我国的经济大省，地区生产总值稳居全国第三。2018 年山东省的地区生产总值高达77 871.6 亿元，2005—2018 年的年平均增长率为8.94%。2005—2018 年城镇化水平由33.32%提高到63.31%，建设用地面积增加了901 956.81 公顷，年均增加64 425.49公顷。山东省城镇化水平的显著提高和建设用地的快速扩张给国土资源的配置和生态环境安全造成影响，地方政府为此发布了系列建设用地集约利用政策，管控建设用地规模，提高建设用地利用效率。

本研究使用的建设用地数据来源于山东省国土空间规划院提供的2005—2018 年山东省17 个地级市的土地利用变更调查数据，建设用地集约利用地方政策数据来自北大法宝数据库与山东省人民政府网站，其余社会经济数据来自2006—2019 年的《中国城市统计年鉴》《山东统计年鉴》以及山东省各地级市统计年鉴。

2 研究方法及指标体系

2.1 建设用地利用效率测算模型

本文采用超效率SBM 模型对环境管控下山东省各地级市建设用地利用效率进行综合测算，该模型既考虑了建设用地利用产生的经济效益，还考虑了排放“三废”污染物所带来的环境负效益，并能对山东各地级市的建设用地利用效率进行有效排序。Tone[22-23]首先提出的是SBM（slack based measure）效率测算模型，既解决了传统DEA 模型未考虑松弛变量而可能导致计算结果存在误差的问题，又考虑了非期望产出，以此来计算效率。但SBM 模型的最优效率值为1，导致无法对效率值均为1 的多个有效决策单元进行排序。因此，Tone[24]又将超效率DEA 模型和SBM 模型相结合，提出了同时拥有这两个模型不同优势的超效率SBM 模型，解决了有效决策单元间的排序问题，使得效率评价结果更加科学和全面。

在超效率SBM 模型中，假定有n 个决策单元，每个决策单元包含m 种投入（x）、r1种期望产出（yd）、r2种非期望产出（yu）等3 个投入产出向量。评价第jo个决策单元的模型表述如下：

2.2 建设用地利用效率测算的指标选取

本文研究期间为2005—2018 年，研究范围为山东省17 个地级市。莱芜市于2018 年年底并入济南市，但考虑数据统计口径，仍采用2018 年以前的行政区划方式，将莱芜市作为地级市进行分析。根据《全国土地分类》（过渡期间适用）和《第二次全国土地调查土地分类》，建设用地包括城镇村及工矿用地、交通运输用地和水利设施用地三类。在指标确定上（表1），基于经典的柯布-道格拉斯生产函数理论，选取建设用地面积、固定资产投资总额和二三产业从业人员数分别作为土地、资本和劳动力投入，二三产业生产总值作为经济效益来衡量建设用地利用的期望产出。针对以往测算建设用地利用效率忽视非期望产出的不足，选取工业废水排放量、一般工业固体废物产生量、工业二氧化硫排放量和工业烟（粉）尘排放量这四类环境负效益来衡量建设用地利用的非期望产出。

表1 效率测算的投入产出指标

2.3 建设用地利用效率的影响因素及分析模型

本文基于“经济—社会—政策—空间”4 个维度，考虑建设用地利用效率影响因素的可能性及数据的可获得性，从经济发展水平和财政支持、城镇化水平和人地关系、政策管控、区位条件4 个方面选取影响因素，采用Tobit 模型进行建设用地利用效率的影响因素分析。Tobit 模型是基于极大似然估计法建立的，较好地规避参数不一致、有偏等问题，可以用于自变量离散、不连续且因变量受限的情况[25]。因此，采用Tobit 模型进行影响因素分析，具体模型表述如下：

式中：Yit表示采用超效率SBM 模型测算出的山东省第i个地级市t 时间的建设用地利用效率值；i 表示地区；t表示时间；α 表示回归常数；βi表示回归系数；E 表示经济维度的影响因素值；S 表示社会维度的影响因素值；P 表示政策维度的影响因素值；L 表示空间维度的影响因素值；ɛ 表示服从正态分布的随机误差项。

（1）经济发展现状。经济增长是建设用地扩张的核心驱动力，研究建设用地利用效率必须考虑经济因素[26]。人均GDP 是地区经济发展水平的重要度量，经济发展能够提高居民的收入和消费能力，从而刺激对居住、交通以及娱乐设施等建设用地的需求[27]。在经济转型期，政府会加强对公共产品的投资建设，带动国有建设用地需求的增加[28]，从而影响建设用地的规模和配置，进一步影响建设用地利用效率。因此，选取人均GDP 和公共财政支出占地区GDP 比例这两个经济维度的指标来探究其对建设用地利用效率的影响[29]。

（2）社会发展现状。随着社会的不断发展，建设用地需求量会持续增加，建设用地的利用结构也随之发生变化[30]，在一定程度上会影响建设用地利用效率。城镇化水平提高会使城市建设用地总量规模不断增加，城市用地结构调整[31]，而农村建设用地的规模往往不会因此而减少，对建设用地利用效率造成一定影响。人口密度的变化会导致建设用地的利用范围和强度发生变化[32]，从而影响建设用地利用效率。因此，选取城镇化率[33]和人口密度[34]这两个社会维度的指标来探究其对建设用地利用效率的影响。

（3）政策管控。建设用地作为生产生活的重要载体，其规模和结构均受到区域政策的管控。在政策的影响下，建设用地集约的类型会越来越趋于高级，最终转变为全要素集约型[35]，显著提高建设用地利用效率。为落实严格的节约集约用地制度，自然资源部（原国土资源部）发布了一系列高密度的建设用地集约利用国家级规范或指导文件，体现出国家高度重视提高建设用地利用效率[36]。山东省政府为响应党中央的号召，加强生态文明建设，集约利用土地，根据自身的社会经济状况和建设用地利用情况，发布了一系列建设用地集约利用政策，提高建设用地利用效率。

本研究采取“数据爬虫”的方式，以“集约”和“建设用地”为关键词在北大法宝数据库与山东省人民政府网站搜索，接着利用“集搜客”软件爬取网页政策数据。然后，在Excel 中去除重复项，并对每一条政策进行精炼分析，选取与建设用地集约利用相关性较大的政策文件，最后获取到2005—2018 年山东省地方政府发布的217 项建设用地集约利用政策。山东省各地级市政府部门在这14 年间发布的建设用地集约利用政策总量如图1 所示。

图1 2005—2018年山东省建设用地集约利用的地方政策数

（4）区位条件。1978 年改革开放以来，由于区域发展政策及区位条件的差异性，中国经济发展不平衡现象较为突出[28]。山东省是具有沿海—内陆二元性质的省份，位于不同区位的地级市对资源的集约能力存在差异，对建设用地利用效率会产生一定影响。因此，本文根据区位条件将山东省17 个地级市划分为邻海地区、中部地区和内陆地区。邻海地区是指《山东省沿海城镇带规划（2018—2035 年）》规划范围内的7 个地级市，分别是滨州市、东营市、潍坊市、威海市、烟台市、青岛市、日照市，中部地区是指与邻海地区相邻的4 个地级市，分别是德州市、济南市、淄博市、临沂市，内陆地区是指与中部地区相邻而与邻海地区不相邻的6 个地级市，分别是莱芜市、泰安市、济宁市、枣庄市、聊城市、菏泽市。

山东省邻海地区与渤海和黄海相接，具有独特的区位优势。区位能够反映研究区内某一或某几种影响因素在空间上的溢出效应[37]，中部地区与邻海地区接壤，中部地区在一定程度上能够接收邻海地区的辐射作用。而良好的地理区位会节约大量的运输成本，提高资源在区域内部的流动性，对建设用地利用效率产生积极影响。将山东省划分为三大区域来分析各区域的建设用地利用效率，对于缩小区域经济实力差距具有现实意义。因此，根据地理区位将山东省各市域按照邻海地区=3，中部地区=2，内陆地区=1 赋值，用Tobit 模型探讨环境管控下建设用地利用效率不同维度的影响因素。

3 结果与分析

3.1 山东省建设用地利用效率

3.1.1 山东省建设用地利用效率的变化

从全省来看（表2），2005—2018 年山东省的建设用地利用效率均值位于0.553 ～0.658 之间，邻海地区、中部地区、内陆地区则分别处于0.628 ～0.842 之间、0.541 ～0.738 之 间、0.372 ～0.523 之 间，均 未 达 到DEA 有效。其中，济南市、青岛市和东营市在2005—2018 年期间建设用地利用效率均大于1，达到了DEA有效。淄博市在2005—2014 年也达到了DEA 有效，但在2015—2018 年处于无效。2005—2015 年威海市的建设用地利用效率均大于1，但在2016—2018 年这三年转为DEA 无效。菏泽市在2005—2010 年处于DEA 无效，但在2011—2018 年转为有效。烟台市只在2005 年、2006 年、2009 年达到了DEA 有效，日照市只在2006年达到了DEA 有效。除上述地级市中对应年份存在建设用地利用效率值大于1 的情况外，其余年份的其他地级市均处于DEA 无效，这也形成了整个山东省在这14年间建设用地利用效率未达到有效的局面。

表2 2005—2018年山东省17个地级市的建设用地利用效率

山东省17 个地级市在2005—2018 年的建设用地利用效率均值如图2 所示，三大区域的建设用地利用效率变化情况如图3 所示。山东省建设用地利用效率排名由高到低依次是青岛市、东营市、济南市、威海市、淄博市、烟台市、菏泽市、日照市、枣庄市、泰安市、莱芜市、济宁市、临沂市、潍坊市、聊城市、滨州市、德州市。这14 年来，山东省及邻海、中部地区的建设用地利用效率基本稳定，而内陆地区则呈现稳定的上升趋势。建设用地利用效率均值由高到低大体依次是邻海、中部、内陆，这表明区位条件好、经济比较发达的地区环境约束下的建设用地利用效率也较高。邻海地区的建设用地利用效率值一直呈现领先趋势，但仍未达到DEA有效水平。其中，潍坊市、日照市和滨州市这三个市拉低了整个邻海地区的建设用地利用效率。中部地区在2005—2014 年的建设用地利用略微低于邻海地区，但在2015—2016 年连续两年大幅度下降，增大了与邻海地区的差距，在2017 年和2018 年效率慢慢提高，逐渐缩小了与邻海地区的差异。中部地区内济南市和淄博市的建设用地利用效率显著高于临沂市和德州市，拉高了整个中部地区的效率。内陆地区除菏泽市外的其他所有市的建设用地利用效率都普通偏低，这也造成整个内陆地区与邻海地区、中部地区的效率值相差甚远，甚至拉低了整个山东省的建设用地利用效率。

3.1.2 山东省建设用地利用效率的时空格局演变

图2 山东省17个地级市建设用地利用效率均值

图3 2005—2018年山东省及各区域的建设用地利用效率均值

本文选取2005 年、2009 年、2013 年和2018 年4个年度作为时间节点，利用ArcGIS 软件的自然间断点法将山东省这四年环境管控下的建设用地利用效率从低到高分为“低效率值”“较低效率值”“中效率值”“较高效率值”和“高效率值”5 个等级（图4），各地级市效率值分级结果见表3。从整体来看，山东省建设用地利用低效率值、较低效率值和高效率值的地级市相对较多，中效率值和较高效率值的地级市相对较少。根据区位条件来看，以青岛市为核心的沿海城镇带，即邻海地区中的青岛市、威海市、烟台市和东营市长期稳定在较高效率值以上，而滨州市、潍坊市和日照市大部分处于中效率值以下。中部地区中的济南市和淄博市长期稳定在高效率值，只有淄博市在2018 年这一时间节点效率略微有所降低，处于较高效率值，而德州市和临沂市长期处于低效率值，临沂市只在2005 年和2009 年这两个时间节点分别处于较低效率值、中效率值。内陆地区除莱芜市在2005 年处于较高效率值，泰安市和枣庄市则在2009 年处于较高效率值外，菏泽市在2013 年和2018年这两个时间节点处于高效率值外，内陆区域其他时间节点均处于中效率值及以下。山东省各地级市之间的建设用地利用效率存在较大的差距，三大区域间及区域内部的发展也不协调。

3.2 建设用地利用效率影响因素分析

基于Tobit 模型的影响因素分析结果见表4，不同因素对山东省建设用地利用效率的影响程度具有明显差异。

图4 山东省建设用地利用效率时空变化格局

表3 各区域内地级市建设用地利用效率分级

表4 山东省建设用地利用效率影响因素Tobit回归结果

（1）经济发展水平对建设用地利用效率产生正向影响（1%的显著水平）。近些年山东省经济高速发展，带动了各地级市产业结构转型升级，单位面积的建设用地生产要素投入增加，从而提高建设用地利用效率。而财政支持对建设用地利用效率产生负向影响（5%的显著水平），且公共财政预算支出占地区GDP 比例与建设用地利用效率间的回归系数为-1.686。政府可通过提供财政支持来加强建设用地公共配套设施的建设，但过度的财政支持会抑制市场主体活力，导致无法有更多的生产要素投入到建设用地利用中，从而降低建设用地的利用效率。

（2）城镇化水平与建设用地利用效率呈负相关（1%的显著水平），且回归系数为-0.504。城镇化水平的提高使得大量的农村人口转移到城市，虽然有利于在有限的城市建设用地扩展范围内更加有效地配置城市建设用地，合理提高城市土地利用强度。然而，城市建没用地增加，农村建设用地却没有相应的减少[38]，农村建设用地粗放利用问题严重，未能发挥出农村土地资源的经济活力[39]，从而使整体上的城乡建设用地利用效率降低。人地关系与建设用地利用效率呈正相关（1%的显著水平），即人口密度值越大，建设用地利用效率值越高。人口密度增大使得人地矛盾更加突出，土地价格也会因人地关系变得紧张而上涨，用地单位为获取更多的经济效益回报，会优化土地利用结构和资源配置，将生产要素合理地分配到各类建设用地，使建设用地资源能得到更大程度的充分利用，最终促进建设用地利用效率提高。

（3）政策管控对建设用地利用效率产生正向影响（1%的显著水平），地方政府通过发布建设用地集约利用政策，从宏观层面加大土地用途管制力度，严格建设用地定额指标控制，优化土地资源配置，加大闲置、低效用地处置力度，对土地使用者的行为进行政策约束。还可以通过政策扶持，调整土地税收和收益分配结构，发挥市场活力，使更多的资源流向建设用地，完善基础设施，改善交通条件，加快工业园区和经济开发区建设，促进产业集聚、人才集聚，从而提高建设用地的利用效率。

（4）区位条件对建设用地利用效率产生正向影响（1%的显著水平），且回归系数为0.108。从山东省各地级市建设用地集约利用效率时空变化格局（图4）可以看出，高效率值多集中在邻海地区，中低效率值多集中于内陆地区，说明山东省各市域建设用地利用效率受到区位条件的正向影响，这与Tobit 模型分析的结果一致。

通过上述分析可以发现，经济发展水平、人地关系、政策管控、区位条件是正向促进建设用地利用效率的因素，财政支持、城镇化水平则会抑制建设用地利用效率的提升。正向显著促进因素中，区位条件的正向促进作用最大，其次是人地关系；负向显著抑制因素中，财政支持的抑制作用较大，其次为城镇化水平。

4 结论及建议

4.1 研究结论

本文考虑环境管控下建设用地利用的环境负效益作为非期望产出，采用超效率SBM 模型对山东省17 个地级市2005—2018 年的建设用地利用效率进行测算，进行了区域间的比较并分析了其时空变化格局，研究结论主要包括：（1）2005—2018 年山东省邻海、中部地区的建设用地利用效率基本稳定，内陆地区则呈现稳定的上升趋势。（2）山东省各地级市之间的建设用地利用效率存在较大的差距，三大区域间及区域内部的发展也不协调。建设用地利用效率均值由高到低大体依次是邻海、中部、内陆。以青岛市为核心的沿海城镇带，即邻海区域中的青岛市、威海市、烟台市和东营市长期稳定在较高效率值以上，而滨州市、潍坊市和日照市大部分处于中效率值以下；中部区域中的济南市和淄博市长期稳定在高效率值，而德州市和临沂市长期处于低效率值，内陆地区大部分处于中效率值及以下。（3）采用Tobit 模型从“经济—社会—政策—空间”4 个维度分析了不同层面的影响因素对建设用地利用效率的影响，经济发展水平、人地关系、政策管控、区位条件能促进建设用地利用效率的提升，其中区位条件的正向促进作用最大，其次是人地关系。而财政支持、城镇化水平会抑制建设用地利用效率的增长，其中财政支持的抑制作用较大，其次为城镇化水平。

4.2 建议

在高质量发展和生态文明建设的背景下，山东省作为我国典型的具有沿海—内陆二元性质的省份，能够给同类型省份提高环境管控下的建设用地利用效率提供一定参考依据。基于此，建议政府部门严格控制财政支持力度，不要过度干预土地市场，充分发挥土地市场化活力，让市场在资源配置中发挥决定性的作用，促进更多的生产要素投入到建设用地利用中，从而提高建设用地利用效率。同时各区域应该综合考虑自身的经济发展和城镇化水平，因地制宜地制定差异化的建设用地集约利用政策，合理配置土地资源，进一步落实建设用地总量和强度双控政策、城乡建设用地增减挂钩政策，加快推进农村建设用地综合整治，全面提高建设用地利用效率，使建设用地利用与农业发展、生态环境管控和谐发展，绿色高效地发展区域经济。