中國城市土地消耗強度區域差異的收斂性研究

張 琳， 許 晶， 李 影

（大連理工大學管理與經濟學部， 遼寧 大連 116024）

中國城市土地消耗強度區域差異的收斂性研究

張 琳， 許 晶， 李 影

（大連理工大學管理與經濟學部， 遼寧 大連 116024）

研究目的：本文利用計量模型，分析近年來中國不同區域間城市土地資源消耗強度差異的收斂性，以揭示城市化進程中土地資源消耗的區域差異變化趨勢，驗證相關經濟規律。研究方法：采用面板數據模型對中國各地區城市土地消耗強度的區域差異收斂性進行實證研究。研究結果：從2000—2011年，（1）全國、相對發達地區和相對落后地區三組的城市土地消耗強度均值在逐漸減小，其組內各省間的標準差總體上呈波動下降趨勢，表現出σ收斂的特征。（2）相對發達地區組內城市土地消耗強度差異的縮小幅度要小于全國組及相對落后地區組的幅度，并且自2004—2011年7年間的σ值均呈現相對發達地區組＞全國組＞相對落后地區組的結果。由此說明，在現階段相對落后地區組的區域差異收斂性最好。（3）相對落后地區與相對發達地區組間的人均GDP存在β收斂，并且隨著人均GDP差異的收斂，相對落后地區與相對發達地區組間的城市土地消耗強度差異也是收斂的，其收斂速度快于人均GDP的收斂速度。（4）相對落后地區組各省份的η值都為正值，說明在相對落后地區各省份與相對發達地區的經濟差異縮小的過程中，其城市土地消耗強度差異也在不斷縮小。研究結論：近10年間，中國城市土地消耗強度在不斷減小，并且其區域差異呈現出收斂趨勢。

土地利用；城市土地；強度；區域差異；收斂

近年來，快速發展的經濟與城鎮化使得土地資源的稀缺日益突出，尤其是城市土地資源。在總量有限的背景下，加強土地內部利用方式與利用程度變化規律的研究也因此受到了廣泛的關注。從現實情況來看，中國區域經濟發展水平的差異性，決定了區域之間土地利用結構和要求的不同，從而導致了土地利用效率也存在明顯的區域差異性。而在區域經濟增長的背景下，土地利用效率的區域差異會如何演變，是區域收斂還是區域發散則顯得尤為重要，其研究可以揭示中國城市土地資源消耗的變化規律，為中國協調區域發展，進行宏觀土地調控提供科學依據。

收斂假說是建立在新古典增長模型的基礎上。該模型假定規模報酬不變而邊際產出遞減，也就是說在不同的區域人均收入平衡的長期趨勢是存在的，即世界上窮國的收入水平能夠趕超富裕國家的收入水平，這就產生了收斂的概念[1-2]。所謂收斂（Convergence）是指在封閉的經濟條件下，一個有效經濟范圍內的不同經濟體（國家或地區）其初期靜態指標（例如，人均收入）與其增長速度之間存在負相關關系，即落后經濟體比發達經濟體具有更高的增長率。目前理論界關于經濟收斂的實證研究較為成熟，雖然不同的學者對于經濟增長是否存在收斂性特征觀點不盡相同，但是大多說學者都認為經濟增長存在收斂性，且主要包括σ收斂[3-4]、絕對β收斂[5]、條件β收斂[6]、俱樂部收斂[7]。隨著對收斂性研究的深入，學者們開始將收斂性假說應用于能源、技術效率、創新能力等方面的研究[8-10]。近年來，中國學者將收斂性假說模型應用于土地資源研究領域，但是研究具有一定的局限性，目前已有研究多集中于耕地的收斂性分析，如劉麗軍等采用區域σ收斂的指標來描述經濟增長、耕地非農化的區域離差程度[11]，而葉浩等檢驗了耕地利用效率的σ收斂和β收斂的存在性[12]。此外，熊華利用σ收斂指標來描述土地利用集中度的區域離差程度[13]。

總體來看，目前理論界對土地資源收斂性的檢驗方法并不全面，而且尚未發現關于城市土地利用收斂性的研究。因此，筆者通過兩種收斂模型來對中國城市土地消耗強度的區域收斂性進行實證分析，揭示其變化趨勢，從而為中國引導城鎮化過程中的土地合理利用提供參考。

1 指標選取與區域劃分

1.1 指標與數據處理

本文的初衷是為了評價城市土地利用強度的收斂性，在進行指標設計的時候，考慮模型要求、研究尺度、數據可獲得性以及橫向可比性等因素，采用了“土地消耗強度”作為本文的核心指標，其含義為單位GDP所消耗的土地資源數量，其計算公式為：

式1中，C為城市土地消耗強度；UMJ為城市建設用地面積；GDP為進行平減后的實際GDP。

該指標作為“地均產值”指標的倒數，可以反映城市土地利用強度與集約水平，表示城市土地消耗強度值越低，城市土地集約利用程度越高。其區域差異的收斂趨勢也可以反映城市土地集約利用區域差異的收斂趨勢。

本文基于全國范圍進行研究，空間分析尺度包括31個?。ㄗ灾螀^、直轄市）（不包括港、澳、臺地區），時間序列為2000—2011年。研究中所涉及的主要變量有各省市的GDP、人均GDP、GDP指數、城市建設用地面積。其中，各省市的GDP、人均GDP和GDP指數來自中經網統計數據庫，城市建設用地面積來自《中國城市建設統計年鑒》。為了使不同年份的GDP和人均GDP具有可比性，本文采用了消除價格變動因素后的可比價格。由于數據缺失，本文采用移動平均法進行補充。

1.2 區域劃分

在進行全國整體收斂性研究的基礎上，為了進一步揭示不同經濟發展水平下的地區收斂性特點，本文將中國各地區按照經濟水平差異分為兩組，研究組內地區的收斂性。已經有學者采用以中位數作為劃分標準[14]，具有以下2個方面的優點：（1）可以明顯區分不同地區之間的研究對象；（2）同一地區的內部差異能夠相對縮小。因此，本文在研究城市土地消耗強度或經濟水平時將中國劃分為相對發達和相對落后兩組地區，以中位數作為劃分標準。即通過分別計算2000—2011年各省份的實際人均GDP平均值，將位于中位數以上的省份定義為相對發達地區，而位于中位數以下的省份定義為相對落后地區（表1）。由表1可知，該分類的結果與中國實際經濟發展情況基本相符，相對發達省份主要集中在中國的東部地區，而相對落后省份主要集中在中國的中、西部地區。

表1 基于人均GDP中位數的區域劃分結果Tab.1 The results of regional partitioning based on the median of GDP per capita

2 理論模型

Martin把研究收斂的文獻歸為兩大類：σ收斂和β收斂[15]。σ收斂體現了總體收入在經濟體中分布格局的變化，β收斂體現了總體收入在不同經濟體制之間的分配變化。兩個類型的收斂之間既有區別又有聯系[16-17]：（1） σ收斂，這是與橫截面數據相關的假說，指不同經濟系統間人均收入分布的離散度隨時間推移而降低，一般用變異系數或標準差來描述離差程度。（2） β收斂，是指初期人均產出水平較低的經濟系統趨于在人均產出增長率、人均資本增長率等指標比初期人均產出水平較高的經濟系統以更快的速度增長，即落后地區的發展速度快于發達地區的發展速度，可以用于不同經濟水平下的區域發展差異研究。

本文將σ收斂和β 收斂模型引入到城市土地消耗強度的區域差異收斂性研究中，分別構建出城市土地消耗強度的σ收斂和β收斂模型。

2.1 σ收斂性檢驗

計算公式如下[17]：

式2中，n為樣本個數，i為省份，t為年份；lit為第i個省份在t年的城市土地消耗強度； σt為n個省市之間在t年的城市土地消耗強度的標準差。若σt+1＜σt，稱區域間城市土地消耗強度差異存在σ收斂；反之，則不存在σ收斂。

2.2 β收斂性檢驗

在文獻基礎上，主要借鑒了齊紹洲研究的中國地區經濟增長與能源消費強度差異分析的β收斂理論模型[18]，構建了相對發達地區與相對落后地區城市土地消耗強度差異與人均GDP差異之間的β收斂模型。

2.2.1 人均GDP收斂模型

式3中，y為人均GDP，i為省份，t為當期年份，t-1為上一期年份，α為常數項，β為系數，φi,t為殘差項；ln(yi,t/yi,t-1) 表示第i個省份的人均GDP的年均增長率； yi,t-1表示第i個省份在t-1年的人均GDP。

如果β＜0 ，則存在β收斂，說明人均GDP的增長與上一期人均GDP負相關，這意味著相對落后地區在增長趨勢上快于相對發達地區，隨著時間的推移，相對落后地區的人均GDP水平將趨同于相對發達地區。

2.2.2 城市土地消耗強度收斂模型 在文獻研究的基礎上[18]，假設相對落后地區與相對發達地區城市土地消耗強度差異是兩組間人均GDP差異的函數，構建城市土地消耗強度收斂模型：

式4中，y為人均GDP，i為相對落后地區組內各省份，f為相對發達地區組內各省份；ε*it為相對落后地區第i個省份在t年的城市土地消耗強度；εft為相對發達地區組內各省份在t年的平均城市土地消耗強度；yft為相對發達地區組內各省份在t年的平均人均GDP; yit為相對落后地區組第i個省份在t年的人均GDP；A為系數，η為城市土地消耗強度差異對于人均GDP差異變化的彈性系數，表示相對落后與相對發達地區的人均GDP差異每降低1個百分點會對兩組間的城市土地消耗強度差異造成η個百分點的影響。

為了使預測更加準確，在模型中加入一個1期的滯后變量，如式5：

式5中，εit為相對落后地區第i個省份在t年的城市土地消耗強度；μ為時滯調整因子。因此，εit為包含時滯影響的城市土地消耗強度變量，而ε*it為不包含時滯影響的城市土地消耗強度變量。將式4與式5分別取自然對數并聯立整理得：

式6中，ln(εi,t/εi,t-1)表示城市土地消耗強度收斂速度；ln(εf,t/εi,t-1)表示t-1年相對落后地區組與相對發達地區組城市土地消耗強度的差距；Δyt=yft/yit，表示t年相對落后地區組與相對發達地區組城市人均GDP的差距；υit為殘差項，B = μlnA，C = μ，D = μη。

因此，可以用式3來檢驗中國相對落后與相對發達地區人均GDP差異的收斂狀況，若檢驗存在β收斂，即β＜0，則說明中國相對落后地區的經濟發展在總體趨勢上快于相對發達地區的經濟發展。然后用式6驗證城市土地消耗強度差異與人均GDP差異的關系并估計出系數B、C、D，通過式7求出η值來度量城市土地消耗強度差異的收斂狀況。

3 實證分析

運用收斂模型從兩個方面對各組城市土地消耗強度的收斂性進行檢驗。首先運用σ收斂模型檢驗中國城市土地消耗強度的區域差異程度，然后運用β收斂模型驗證相對發達地區與相對落后地區城市土地消耗強度差異與人均GDP差異之間的關系，揭示中國相對發達地區與相對落后地區間的城市土地消耗強度差異的規律性。

3.1 σ收斂性檢驗結果

首先，根據中位數劃分標準將數據進行區域劃分，分為全國、相對發達地區以及相對落后地區三組，分別計算出各組近10年的城市土地消耗強度平均值（圖1）。由圖1可知，2000—2011年全國、相對發達和相對落后地區三組的城市土地消耗強度均值呈明顯的下降趨勢，即單位GDP所消耗的土地資源數量越來越少。由此說明10年間城市土地集約利用程度在不斷增加。此外，從橫向比較分析來看，相對落后地區組城市土地消耗強度均值最高，全國組次之，相對發達地區組最低。這說明相對發達地區城市土地利用集約度較高，這與其實際發展狀況基本相符，并且三者的均值趨于一致，從直觀上可以判斷出三組間差異是收斂的。

圖1 2000—2011年全國、相對發達和相對落后地區城市土地消耗強度均值變化Fig.1 Changes of urban land consumption intensity in the whole country, relatively developed area and less developed area from 2000 to 2011

為了檢驗全國、相對發達地區和相對落后地區城市土地消耗強度的σ收斂性，分別計算2000—2011年間各組內的城市土地消耗強度的σ收斂指數（圖2），然后分析其變化趨勢。由圖2可知，2000—2011年全國、相對發達和相對落后地區城市土地消耗強度的標準差呈波動下降的趨勢，表現出其總體σ收斂的特征，但過程并不穩定。從時間序列來看，2000—2004年間全國、相對發達地區和相對落后地區間城市土地消耗強度的σ收斂指數不具有明顯的規律性。但是到了2004—2011年間，各地區差異性逐漸縮小的同時，相對發達地區省區間城市土地消耗強度差距縮小的程度較之全國、相對落后地區要緩慢一些。也就是說，相對發達地區組城市土地消耗強度的區域差距最大，全國次之，相對落后地區組最小。

追溯到經濟發展理論中，經濟在發展過程中存在一個倒U型發展曲線：在經濟發展的初始階段，個體間差異較??；而在發展階段，差異較大；進一步發展到發達階段，差異又開始縮小。因此，該實證結果有效地驗證了中國相對發達地區的經濟發展水平處于發展階段，與中國當前在全球經濟發展地位基本相符。因此其地區差異較為凸顯，大于全國及相對落后地區的差異水平，收斂性相對較差。

從圖1、圖2綜合判斷可知，隨著經濟的發展，中國城市土地消耗強度整體上呈下降趨勢，并且區域差異性趨于收斂。由于本文構造的土地消耗強度指標是地均產值的倒數，因此這也可以說明隨著中國經濟發展，城市土地集約利用水平在不斷提高，并且區域間的城市土地集約利用水平差異在不斷縮小。

圖2 2000—2011年全國、相對發達和相對落后地區城市土地消耗強度σ收斂指數變化Fig.2 Changes of σ convergence index of urban land consumption intensity in the whole country, relatively developed area and less developed area from 2000 to 2011

3.2 β收斂性檢驗結果

σ收斂只能說明全國、相對發達和相對落后地區三組對象的城市土地消耗強度差異整體上存在收斂性，具有一定的局限性。為了進一步揭示相對落后地區與相對發達地區間的城市土地消耗強度差異的收斂性問題，本文采用β收斂進行深入分析中國相對落后地區與相對發達地區人均GDP差異的變化趨勢與這些地區城市土地消耗強度差異的變化趨勢之間的關系，并運用Stata 10計量軟件，采用面板數據估計方法，對上文所推導的理論模型進行驗證。

3.2.1 人均GDP收斂模型實證檢驗與分析 為了減少可能導致計量檢驗結果的扭曲存在一些被忽略的因素，本文在式3中加入了截面因素和時間序列因素的虛擬變量，因此對應的面板數據模型為：

式8中，hi=∑δiH（ii = 1，2，3，…，31），為各省份的虛擬變量，反映了省份間存在的差異，如資源稟賦的差異、制度的差別和偏好差異等。tk=∑γkT（kk = 2000，2001，…，2011）,為年份虛擬變量，加入這些變量主要控制經濟增長以外隨時間變化的因素。

為了便于檢驗，把式8改寫為：

式9中，Y1=ln(yi,t/yi,t-1)，X1=ln(yi,t-1)。

對式9采用混合效應、隨機效應和固定效應模型進行回歸，通過檢驗判斷哪種模型更有效，檢驗結果表明混合效應模型更優。同時又采用F值檢驗混合效應模型的適用性，可以在10%的顯著水平上拒絕原假設，因此本文選擇混合效應模型進行分析，其結果如表2。

表2 人均GDP收斂模型回歸結果Tab.2 The regression results of the convergence model for GDP per capita

由表2可知，擬合優度達到了51.51%，通過了10%顯著水平的F檢驗；X1的系數β值為-0.4361，t檢驗完全顯著。這表明相對落后地區與相對發達地區的人均GDP的增長趨勢存在β收斂，即相對落后地區的增長雖然整體落后于相對發達地區，但增長趨勢略快于相對發達地區。本文假設的相對落后地區與相對發達地區城市土地消耗強度差異是兩組間人均GDP差異的函數，通過實證研究得出人均GDP存在收斂的結論，本文進行下一步的實證檢驗。

3.2.2 城市土地消耗強度收斂模型實證檢驗與分析 同理，本文用面板數據模型對式6進行實證分析，其對應的面板數據模型為：

式10中，μi=∑σiU（ii = 17，18，19，…，31），為相對落后地區省份的虛擬變量，反映了由于資源稟賦的差異所導致的不同制度的差別和偏好差異等。tk=∑γkTk（ k = 2000，2001，…，2011），為年份虛擬變量，加入這些變量主要控制經濟增長以外隨時間變化的因素。為了便于檢驗，把式10改寫為：

式11中，Y2=ln(εi,t/εi,t-1)，X2=ln(εf,t/εi,t-1)，X3=lnΔyt。同樣對式11再加入截面和時間虛擬變量進行了檢驗，檢驗結果同樣支持混合效應，回歸結果如表3。

如表3所示，R2達到了33.31%，B = -0.1660，C = 0.1892，D = 0.3970，且分別通過了10%、1%和5%水平的顯著性檢驗。這說明本文的核心假設“中國相對落后地區與相對發達地區城市土地消耗強度差異是兩組間人均GDP差異的函數”成立。雖然擬合優度略顯偏低，但是F檢驗顯著表明可以通過混合效應檢驗。為了進一步觀察相對發達地區與相對落后地區城市土地消耗強度差異變化相對于人均GDP差異的變化趨勢，由式7計算出彈性系數：η=D/μ=D/ C =2.0983，根據B = UlnA，可得A= 0.4159。

表3 城市土地消耗強度收斂模型回歸結果Tab.3 The regression results of the convergence model for urban land consumption intensity

從整體來看，η = 2.0983＞0，這說明中國相對落后地區組與相對發達地區組的城市土地消耗強度差異的變化趨勢是收斂的，且城市土地消耗強度差異的收斂速度快于人均GDP差異的收斂速度。即相對落后地區組與相對發達地區組的人均GDP差異每降低1個百分點 ，會導致兩組間的城市土地消耗強度差異降低2.0983% ，表明中國相對落后地區在縮小與相對發達地區經濟差異的過程中，其城市土地消耗強度差異也在不斷縮小，相對落后地區的經濟增長是建立在集約用地基礎上的。

利用η值計算公式，可以得到相對落后地區各省份的η值。即通過對式11的回歸，估算出B、C、D值和相對落后地區各省份的虛擬變量系數θi，于是可以求出各個省份對應的Bi值，即Bi= B + θi，利用式7進行計算，可以得到相對落后地區各省份的η值，結果如表4。

由表4可知，2000—2011年間中國相對落后地區各省份城市土地消耗強度的變化趨勢。其中各省份的η值，反應了各省份與相對發達地區城市土地消耗強度差異的收斂或發散狀況。整體來看各省份的η值都為正，表示該省份與相對發達地區人均GDP的差異縮小1個百分點，將導致該省份與相對發達地區城市土地消耗強度的差異縮小η個百分點，說明該省份在人均GDP增長、縮小與相對發達地區差異的同時，也提高了土地利用效率。從各省份比較來看，如果與相對發達地區人均GDP的差異縮小1個百分點，重慶市與相對發達地區城市土地消耗強度的差異縮小幅度最大，而貴州省的縮小幅度最小。

表4 相對落后地區各省份的η值Tab.4 The η value of each province in the relatively less developed area

4 主要結論

本文通過對2000—2011年中國相對發達地區與相對落后地區城市土地消耗強度進行σ收斂和β收斂性檢驗，可以得出如下結論：

（1）總體來看，全國、相對發達和相對落后地區三組的城市土地消耗強度均值在10年間均呈顯著下降趨勢，并且其組內區域差異的σ值呈波動下降的趨勢，表現出其總體σ收斂的特征，也就是說2000—2011年各地區間城市土地消耗強度的差距有著明顯縮小的趨勢。從理論上分析，隨著經濟的不斷發展，區域土地利用強度應該是在一個較高的水平上趨于收斂，從而實現經濟發展的空間一體化以及全域的土地集約利用。而本文的實證結果顯示，過去10年間中國城市土地消耗強度不斷下降，單位GDP所消耗的土地資源的數量逐漸減少，這意味著城市土地利用強度不斷增加，并且存在著區域差異收斂，由此說明中國城市的土地集約利用水平不斷提高，并且其區域差異趨于收斂，也驗證了理論分析結果。

（2）三組相對而言，相對發達地區組的城市土地消耗強度σ值的縮小幅度要小于全國以及相對落后地區組的幅度；并且從2004—2011年的σ值大小比較來看，相對發達地區組＞全國組＞相對落后地區組，說明相對發達地區城市土地消耗強度的差異也大于全國平均水平和相對落后地區水平。追溯到經濟發展理論中，經濟在發展過程中存在一個倒U型曲線：在經濟發展的初始階段，個體間差異較?。欢诎l展階段，差異較大；進一步發展到發達階段，差異又開始縮小。因此，該實證結果有效地驗證了中國相對發達地區的經濟發展水平處于發展階段，其地區間差異較為凸顯，大于全國及相對落后地區的差異水平，收斂性相對較差。

（3）中國相對落后地區組與相對發達地區組的人均GDP存在β收斂，并且隨著人均GDP差異的收斂，兩組間的城市土地消耗強度差異也是收斂的，其收斂速度快于人均GDP的收斂速度。由η值可知，相對落后地區組與相對發達地區組的人均GDP差異每降低1個百分點，會導致兩組間的城市土地消耗強度差異降低2.0983%。

（4）相對落后地區各省份的η值都為正值。η值表示該省份與相對發達地區人均GDP的差異縮小1個百分點，將導致該省份與相對發達地區城市土地消耗強度的差異縮小η個百分點。η值為正值，則說明該省份在縮小與相對發達地區的經濟差距的同時，也縮小了土地消耗強度的差距。其中重慶市與相對發達地區城市土地消耗強度的差異縮小幅度最大，貴州省最小。

總而言之，本文的研究結果證實了中國城市土地消耗強度在近10年間呈下降趨勢，其區域差異存在收斂趨勢，并且相對發達地區和相對落后地區的收斂幅度也有所不同，基本符合經濟發展的理論分析與判斷。值得注意的是，雖然從目前的發展趨勢判斷基本符合經濟發展規律，但是目前很多地區，尤其是相對落后地區土地利用粗放的現狀依然存在，如果不積極予以合理引導，未來也有可能會造成區域差距日漸擴大的結果。因此，未來要繼續加強區域的土地利用宏觀調控，合理引導產業轉移，從整體上提高土地集約利用水平。

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（本文責編：郎海鷗）

Study on the Convergence of Regional Difference on Urban Land Consumption Intensity in China

ZHANG Lin, XU Jing, LI Ying
（Faculty of Management and Economics, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China）

The purpose of the paper is to analyze the convergence of urban land consumption intensity by econometric model so as to reveal the trend of regional difference of urban land consumption intensity in the process of urbanization and verify the related economic theory. Panel data model was employed to study on the convergence of regional difference of urban land consumption intensity in China. The results showed that 1) The mean value of urban land consumption intensity gradually decreased in the whole country, relatively developed area and less developed area from 2000 to 2011, and the intra-class standard deviation fell volatile as a whole, showing the characteristics of σ convergence. 2) Comparatively, the narrowed gap of urban land consumption intensity of different provinces in the relatively developedarea was smaller than that in the whole country and the less developed area. From 2004 to 2011, the value of σ in the relatively developed area was greater than the whole country, and the whole country was greater than the relatively less developed area. It showed that the relatively less developed area was more convergent at present. 3) There was β convergence in the difference of GDP per capita between the relatively less developed and developed areas. At the same time, the difference of urban land consumption intensity between the two areas was also convergent although the convergent speed of the urban land consumption intensity was faster than that of GDP per capita. 4) The η value of the provinces was positive in the relatively less developed area, showing that the gap of economic difference was narrowed between the provinces in the relatively less developed and developed areas, and the urban land consumption intensity difference was also shrinking. It is concluded that urban land consumption intensity gradually decreased in China in the recent ten years. Meanwhile, the regional difference tended to converge.

land use; urban land; intensity; regional difference; convergence

F301.2

A

1001-8158（2013）05-0027-09

2012-12-06

2013-03-11

教育部人文社科項目（12YJC790267）；遼寧經濟社會發展課題（2013lslktzijjx-15）。

張琳（1978-），女，黑龍江雞西人，博士，講師。主要研究方向為土地資源經濟學與區域經濟學。E-mail: zhangLintg@126.com