成渝城市群城市土地利用效率评价

龙秋月

(重庆数字城市科技有限公司，重庆 401121)

1 引言

城市土地是城市各种活动的空间载体，其利用效率是衡量城市土地节约集约利用水平的重要指标。成渝城市群作为西部大开发的重要平台、长江经济带的战略支撑、国家推进新型城镇化的重要示范区，研究其城市土地利用效率水平的时空差异，对提升成渝城市群土地节约集约利用水平，实现区域经济社会可持续发展具有重要意义。

目前城市土地利用效率的研究成果丰富。在研究内容上，主要集中于城市土地利用效率理论研究[1]、城市土地利用效率评价[2]、城市土地利用效率时空演变研究[3]、影响因素研究[4]、优化路径探索[5,6]等方面。在研究尺度的选取上，空间尺度涉及全国范围[7]、长江经济带[8]、城市群[9,10]、省域[11]、市域[12]等多种尺度，时间尺度多为长时间序列的面板数据、截面数据[13,14]。在研究方法上，主要采用随机前沿模型(SFA模型)[14]、DEA模型[15]、SBM模型[16]、Malmquist指数[17]等对城市土地利用效率进行测度，其中传统的DEA模型不能对有效决策单元进行比对，超效率DEA模型能弥补该缺陷。

鉴于此，研究以成渝城市群16个城市为研究单元，选取重庆市、四川省统计年鉴数据，构建成渝城市群城市土地利用效率评价指标体系，采用超效率DEA模型、Malmquist指数等方法，对2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的总体特征、时空分异特征进行分析。通过了成渝城市群城市土地效率测度和时空形态特征进行分析，以期为提升区域土地利用效率和区域统筹发展提供参考。

2 研究区概况

成渝城市群位于长江上游，介于东经101°56′～110°11′、北纬27°39′～33°03′之间，包含重庆、成都都市圈，成绵乐、沿江城市带，总面积1.85 km×105km。参考《成渝城市群发展规划》规定的成渝城市群范围，为统一研究单元，选取重庆市以及四川省15个市(成都、自贡、泸州、德阳、绵阳、遂宁、内江、乐山、南充、眉山、宜宾、广安、达州、雅安、资阳)为研究对象，共16个研究基本单元。

3 数据来源与研究方法

3.1 指标选取与数据来源

将土地、资本、劳动力作为投入要素，经济、社会、环境效益为产出要素，构建成渝城市群城市土地利用效率评价指标体系(表1)。研究的指标数据主要来源于《重庆市统计年鉴》(2010-2020年)、《四川省统计年鉴》(2010-2020年)，进行空间分析的底图数据来源于国家基础地理信息中心。

表1 成渝城市群城市土地利用效率评价指标体系

3.2 研究方法

3.2.1 超效率DEA模型

数据包络分析方法( Data Envelopment Analysis，DEA)是根据多投入多产出指标，利用线性规划的方法，对决策单元相对效率进行评价。经典的 DEA 模型仅能对无效决策单元的效率值进行比对，为进一步区分有效决策单元，Anersen等学者提出了超效率 DEA 模型，表达式为：

(1)

式(1)中：n为决策单元数量；x、y分别为投入、产出变量；m，n分别为投入、产出变量种类；θ为决策单元DMU的效率值；s-、s+分别为投入、产出的松弛变量。其中，当θ≥1时，表示DMU为DEA有效，反之则无效；θ值越大，效率值越高。

3.2.2 Malmquist指数

Malmquist指数由Malmquist于1953年提出，它是衡量全要素生产效率变化的指数。在规模报酬可变(VRS)的假设下，全要素生产率是纯技术效率变化、规模效率变化、技术进步变化三者的综合，表达式为：

(2)

其中：ECH=SECH×PECH

式(2)中：t是某一时期；x、y分别为投入、产出变量；TFP、SECH、PECH、TCH、ECH依次为全要素生产率、规模效率变化、纯技术效率变化、技术进步变化、技术效率变化指数。其中，当TFP>1时，表示从t时刻到t+1时刻全要素生产率增长；当TFP<1时，表示从t时刻到t+1时刻全要素生产率下降；当TFP=1时，表示全要素生产率不变。

4 结果及分析

4.1 成渝城市群城市土地利用效率总体特征分析

基于DEA-SOLVER Pro5.0软件分析平台，采用超效率DEA模型，以投入为导向，计算2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率(表2)。由表2可知，2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率均大于1，DEA有效性达100%。2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的平均值为1.039，效率在[1.011,1.060]区间范围内变动，最低值为2017年的1.011，最高值为2011年的1.060。总体上，成渝城市群重视土地的集约利用，城市土地利用效率处于较高水平。

表2 2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率

基于DEAP2.1软件，采用Malmquist指数，计算2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的变化指数(表3)，对2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率进行动态分析。由表3可知，2010～2020年成渝城市群全要素土地利用效率Malmquist生产率变化指数平均值为1.013，表明近11年成渝城市群全要素土地利用效率基本呈上升趋势；技术效率变化指数、技术进步变化指数、纯技术效率变化指数、规模效率变化指数平均值依次为1.001、1.012、1.001、1.000，表明技术效率、技术进步、纯技术效率均呈上升趋势，规模效率保持不变。

表3 2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的变化指数

成渝城市群全要素土地利用效率在2010～2011年、2013～2016年、2017～2020年7个时间段内均呈上升趋势，其中，2010～2011年增幅为7%，增幅最大；在2011～2013年、2016～2017年3个时间段呈下降趋势，其中，2012～2013年降幅为3.3%，降幅最大；总体看来，2010～2020年各时间段内全要素土地利用效率波动幅度较小。

技术进步在2010～2011年、2014～2016年、2017～2020年均有增长，在2012～2013年呈负增长，与全要素土地利用效率变化趋势基本一致，表明技术进步是影响城市土地利用效率的主要原因。特别地，2013～2014年全要素土地利用效率增长主要受技术效率变化的影响；2011～2012年、2016～2017年由于技术效率下降，导致全要素土地利用效率呈负增长；2010～2020年技术效率变化受纯技术效率变化影响较大。

4.2 成渝城市群城市土地利用效率时空分异特征分析

采用超效率DEA模型，对2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率进行测度(表4)。由表4可知，2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率平均值排名前5的城市包括自贡市、重庆市、成都市、德阳市、南充市，其土地利用效率平均值均大于1，其中，最大的城市为自贡市，土地利用效率平均值为1.475；其他11个城市土地利用效率平均值均小于1，最小的城市为达州市，土地利用效率平均值为0.842。2010～2020年成渝城市群16个城市中DEA有效率为31.25%，土地利用效率极差为0.633，各城市土地利效率差异较大。

表4 2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率及排名

对2010～2020年各城市土地利用效率值进行统计，发现自贡市、重庆市、成都市、德阳市在所有年份土地利用效率值均大于1，DEA有效率达100%；南充市7个年份土地利用效率值均大于1，DEA有效率达63.64%；宜宾市、资阳市、达州市所有年份土地利用效率值均小于1，DEA有效率为0；其他城市均只有1～3个年份土地利用效率值均大于1。说明自贡市、重庆市、成都市、德阳市重视土地集约利用，能有效将投入要素转化为产出，而宜宾市、资阳市、达州市需加强土地集约利用，扩大土地利用的有效产出。

为更加直观地显示2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的空间分布情况，基于ArcGIS软件，将2010、2015、2020年及2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率划分为低、中、高三级，其取值范围依次为0.800～0.900、0.900～1.000、>1.000，得到成渝城市群城市土地利用效率空间分布图(图1)。

由图1可知：①2010、2015、2020年高等土地利用效率城市占比依次为43.75%、31.25%、43.75%，均达到平均水平(31.25%)，属于高等土地利用效率的城市主要位于重庆市、成都市以及紧邻两城市周边城市，其经济发展水平较高，重视土地集约利用，城市土地利用效率较高;②2010、2015、2020年中等土地利用效率城市占比依次为43.75%、37.50%、43.75%，占总城市数量与高等土地利用效率的城市数量基本一致，主要分布在成渝连线的外扩区域，整体土地利用效率水平较低;③2010、2015、2020年低等土地利用效率城市占比依次为12.50%、31.20%、12.50%，主要分布在成渝连线间，未得到成渝发展的辐射。总体看来，成渝城市群土地利用效率呈现以成渝为核心向周边递减的趋势。2016年国务院批复《成渝城市群发展规划》，在2015、2020年间，眉山市、乐山市土地利用效率增幅显著，成绵乐城市带得到快速发展。

图1 研究区城市土地利用效率空间分布

基于2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率的变化指数(表5)，对2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率进行动态分析。由表5可知，2010～2020年成渝城市群各城市全要素土地利用效率Malmquist生产率变化指数大于1的城市共14个，包括重庆市、成都市、泸州市、德阳市、绵阳市、遂宁市、乐山市、南充市、眉山市、宜宾市、广安市、达州市、雅安市、资阳市，占比87.50%，仅自贡市、内江市2个城市小于1，说明2010～2020年间87.50%的城市全要素土地利用效率呈上升趋势，仅12.50%的城市呈下降趋势。上升幅度最大的城市是眉山市，上升了3.80%，其次是德阳市、乐山市、成都市，分别上升了2.70%、2.70%、2.40%，其他上升的城市上升幅度均小于2.00%，自贡市、内江市分别下降了1.00%、0.50%，表明2010～2020年间各城市全要素土地利用效率变化不显著。自贡市全要素土地利用效率下降主要受技术进步的限制；内江市全要素土地利用效率下降主要受到技术效率下降的影响，而技术效率的下降由纯技术效率和规模效率同时下降所引起。

表5 2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率的变化指数

5 结论

以成渝城市群16个城市为研究对象，构建成渝城市群城市土地利用效率评价指标体系，采用超效率DEA模型、Malmquist指数等方法，对2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率进行评价。得到如下结论：

(1)2010～2020年成渝城市群城市土地利用效率的平均值为1.039，DEA有效性达100%，成渝城市群城市土地利用效率整体处于较高水平。全要素土地利用效率、技术效率、技术进步、纯技术效率均呈上升趋势，规模效率保持不变，技术进步是影响城市土地利用效率的主要原因；全要素土地利用效率最大涨幅为7%，最大降幅为3.3%，波动幅度较小。

(2)2010～2020年成渝城市群各城市土地利用效率平均值DEA有效率为31.25%，土地利用效率极差为0.633，各城市土地利用效率差异较大；城市土地利用效率平均值排名前5的城市依次为自贡市、重庆市、成都市、德阳市、南充市，排名最后的城市为达州市。

(3)高等土地利用效率的城市主要位于重庆市、成都市以及紧邻两城市周边城市，其重视土地集约利用；中等土地利用效率城市主要分布在成渝连线的外扩区域，整体土地利用效率水平较低，低等土地利用效率城市主要分布在成渝连线间，未得到成渝发展的辐射。

(4)2010～2020年间87.50%的城市全要素土地利用效率呈上升趋势，各城市全要素城市土地利用效率涨幅最大为3.80%，降幅最大为1.00%，变化不显著。