岳陽市土地利用效益及障礙度研究

郭元武 黃利民 胡碧霞

摘要提升土地利用效益是當前建設“美麗國土”和全面建成小康社會的必然要求。從社會、經濟、生態和環境四個準則層出發構建岳陽市土地利用效益評價指標體系。運用熵權TOPSIS法和障礙度模型，利用2001—2010年岳陽市土地利用效益相關數據，對岳陽市土地利用效益及其障礙度進行分析。經分析顯示：2001—2010年岳陽市土地利用效益在上下浮動中表現出較強的上升趨勢，研究時間段后期年增長速度顯著加快。岳陽市土地利用效益走過了較差（2001—2002年）、中等（2003—2007年）和良好（2008—2010年）3個階段，其中中等階段（2003—2007年）經歷時間最長。總體來說，經濟效益和生態效益對岳陽市土地利用效益的影響程度比較大，2010年以前地均財政收入是降低岳陽市土地利用效益的最大障礙因子，2010年造林面積則躍升為首要障礙因子。

關鍵詞土地利用效益；熵權TOPSIS法；障礙度模型；岳陽市

中圖分類號F301.2文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）16-0194-04

Study on Land Use Efficiency and Obstacle Degree in Yueyang City

GUO Yuanwu1，HUANG Limin1*，HU Bixia2

（1.Research Center on Manland Relationship for Ethnic Minority Areas， SouthCentral University for Nationnalities， Wuhan，Hubei 430074；2.College of Public Administration， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan，Hubei 430074）

AbstractImproving the efficiency of land use is a mandatory requirement for building “Beautiful land” and a allround welloff society way，For the sake of evaluating the land use efficiency in Yueyang， index system has been established from four layers：social benefit， economic benefit， ecological benefit and environmental benefit. Based on the data of land use efficiency during 2001-2010，this paper analyzed the land use efficiency and the obstacles of land use in Yueyang with the entropy TOPSIS method and obstacle degree model. The result of study showed that： the land use efficiency of Yueyang from 2001 to 2010 demonstrates a strong escalating trend. The average annual growth rate has reached nearly 6.71%， and the growth rate accelerated significantly in the late stage.From 2001 to 2010， the land use efficiency of Yueyang could be divided into 3 stages. In the first stage （2001-2002）， the efficiency was pretty low. In the second stage （2003-2007）， the efficiency was medium， but this stage last longest. In the third stage （2008-2010）， the efficiency was the highest. Comprehensively speaking， the economic benefit and ecological benefit had a significant impact on the land use efficiency of Yueyang， and before the year of 2010， the average financial income was the most important factor for the land use efficiency of Yueyang， but the planting area became the primary factor in 2010.

Key wordsLand use efficiency；Entropy weight TOPSIS method；Obstacle degree model；Yueyang City

基金項目教育部人文社會科學研究一般項目（11YJAZH038）。

作者簡介郭元武（1992—），男，湖北武漢人，碩士研究生，研究方向：土地利用與管理。*通訊作者，教授，博士，碩士生導師，從事土地經濟學、農地利用變化與城市用地管理研究。

收稿日期2017-04-07

土地利用效益是指在一定的時空尺度下，一定的土地在人類勞動中逐步形成一定用途和結構，并由此產生反映在社會、經濟、生態和環境領域的效益；追本溯源，其本質即是單位面積土地投入與耗費在區域發展中的社會、經濟、生態與環境等領域所實現的物質產出或有效成果[1]。加深土地利用效益及其障礙度研究是摸清土地利用現狀、改善土地利用結構、實現土地集約高效利用的重要前提。眾多學者對土地利用效益進行了持續而深入的研究，現階段也取得一定成果。這些成果主要集中在對土地利用效益研究視角的創新[2-3]、研究方法的完善[4-6]、研究尺度的豐富[7-8]和研究內容的深化[9-11]。當然，現有研究主要集中在經濟發展成熟和在國內影響力大的地區，諸如直轄市和各省會地區，缺乏對非省會地區的研究，這不利于當前的新型城鎮化發展。該研究瞄準中部非省會地區湖南省岳陽市，以其作為研究區域。以2001—2010年岳陽市社會經濟數據為依據，研究岳陽市土地利用效益在該時間區間內的變化軌跡，挖掘影響土地利用效益的影響因子及其影響程度，辨識各個階段的最主要影響因子，揭示區域土地利用效益發展態勢，同時為當地政府在進行土地政策的謀篇布局上提供參考對象，以提高本地區土地利用效益。

1區域概況

岳陽市位于28°25′33″～29°51′00″ N，112°18′31″～114°09′06″ E，位居我國中部內陸地區，擁有“湖南北大門”稱號，也是我國的長江對外口岸，優質旅游資源眾多。位于武漢城市圈和長株潭城市群的節點，長三角和珠三角向內陸輻射、長江經濟帶和京廣鐵路經濟帶的黃金十字架上，是湖南省在政治影響、經濟輻射、文化底蘊、交通運輸等方面的次中心，現轄區內包含：兩市，汨羅市和臨湘市；四縣，岳陽縣、華容縣、平江縣和湘陰縣；三區，岳陽樓區、云溪區和君山區；四個非行政區，國家級岳陽經濟技術開發區、城陵磯臨港產業新區、南湖風景區和屈原管理區。全市土地總面積在15 000 km2左右，人口約560萬人。各項主要經濟指標漲幅居全省領先地位。但是，放眼中部城市，與洛陽、襄陽和宜昌等中部非省會城市還存在一定差距。

2研究資料與方法

2.1數據來源和指標體系構建

研究采用的各原始數據均源自于2001—2010年的《中國城市統計年鑒》和《岳陽統計年鑒》。該研究通過統籌構建土地利用效益評價指標體系（表1），在綜觀上反映了岳陽市的土地利用效益，并對其進行了深入分析。

2.2熵權TOPSIS法

熵權TOPSIS 法是結合TOPSIS方法[12]和熵值法[13]并加以適當改善而得到的。熵值法可以在

某種程度上減少個人主觀因素帶來的誤差。TOPSIS方法在相關研究中運用較多，以下是該文應用的熵權TOPSIS 法的具體測算操作程序。

2.2.1指標數據無量綱處理。

通過對構建的指標體系中所選取的指標數據執行無量綱處理，其具體運籌公式如下所示[14]：

正向指標：yij=（xij-mi）/（Mi-mi）（1）

負向指標：yij=（Mi-xij）/（Mi-mi）（2）

式中，xij為第i年j項指標實際值，yij則為對應指標標準化以后得到的值。Mi和mi分別為第i個指標的2個極值（即最大值、最小值）。通過對指標數據進行標準化處理之后，從而構建出決策矩陣b。

2.2.2確立指標權重。

構建加權的決策矩陣，通過熵權法確立指標權重w。

2.2.3構建加權的規范化矩陣。

w={w1，w2，…，wj}（3）

V=b×w，V=

v11v12…v1j

v21v22…v2j

vi1vi2…vij（4）

式中，V表示單因素指標與城市土地利用效益目標之間的距離，w表示通過熵權確立的指標權重。

2.2.4確定正理想解和負理想解。

正理想解：

V+={maxVij|i=1，2，…，n}={V+1，V+2，…，V+n}（5）

負理想解：

V-={minVij|i=1，2，…，n}={V-1，V-2，…，V-n}（6）

式中，V表示單因素指標與城市土地利用效益目標之間的距離。

2.2.5計算距離。

逐次測算出各個不同時間段中評價向量通向之前得到的正理想解的距離（d+）和通向之前得到的負理想解的距離（d-）：

d+=mj=1（Vij-V+j）2（i=1，2，…，n）（7）

d-=mj=1（Vij-V-j）2（i=1，2，…，n）（8）

式中，Vj表示單因素指標與城市土地利用效益目標之間的距離。

2.2.6計算歷年各個評價對象土地利用效益測算值。

ci=d-i/（d+i+d-i）（i=1，2，…，n）（9）

其中，ci的值是處在0到1之間的位置，ci越大，表明所屬年份評價對象土地利用效益越優。該研究把土地利用效益分為4個利用程度，從而展示土地利用效益的高低優劣，其中0≤ci≤0.30，表示土地利用效益程度低；0.302.3障礙度模型

在對土地利用效益進行評價的基礎上，通過對土地利用有影響的因素（在這里稱之為障礙因子）中的主要影響部分進行分析處理，詳細解決問題的方案是引進一個指標偏離度Vj（單因素指標與城市土地利用效益目標之間的距離）、一個因子貢獻度uj（單因素對總目標的權重）以及一個障礙度（Mj，bi）（各自指示單項指標和分類指標對土地利用效益的影響程度）對他們進行科學的分析判斷[15]。計算公式如下所示：

uj=Rj×wj，Vj=1-Xj（10）

Mj=Vj×uj20j=1（Vj×uj）×100%（11）

式中，Rj表示第j項準則層指標權重；Wj表示第j 項準則層指標所屬的第i 個單項指標的權重；Xj表示單項指標的標準化值，采用極值標準化法獲得。

接著進一步研討各個準則層中每個指標對土地利用效益所形成的障礙度，其公式如下：

bi=Mij（12）

式中，Mij表示的是每個單項指標的障礙度值。

3結果與分析

3.1土地利用效益

通過此次采用的熵權TOPSIS方法，得到岳陽市土地利用效益演化過程。從圖1可以看出，2001—2010年岳陽市城市的土地利用效益在波動中呈現出逐年遞增的形勢，從2001年的0.0292升高至2010年的0.8736，岳陽市城市土地利用效益顯著提高，增加0.844 4。按照其各個年份的增長速率，基本能將這連續的10年土地利用效益分成3個小階段，分別為較差、中等和良好3個階段。

2001—2002年為較差的土地利用效益階段，2003—2007年為中等的土地利用效益階段，2008—2010年為良好的土地利用效益階段。2001—2002年土地利用效益增長十分緩慢，只從0.029 2增加到0.050 7，土地利用效益增加了0.021 5；2007—2010年土地利用效益高速增長，增加0.598 6，達到了19.95%的年均增速。

圖1岳陽市土地利用效益演化曲線

Fig.1Evolution curve of land use of benefits in Yueyang City

研究表明，岳陽市在2002年以前經濟社會發展狀況較差，各種資源沒有得到高效利用，雖然自然環境保護良好，但土地利用強度明顯較弱，土地利用效益維持在一個相當低的水平。從2003起，岳陽市土地利用效益相較于之前有了較大改善，經濟發展明顯增速，良好的自然環境開始逐漸服務于經濟，土地利用效益進一步提高。岳陽市各項經濟指標基本如期完成，發展速度加快。從2008年開始，在響應中央政策號召的前提下，岳陽市深入展開“民本岳陽”建設的系列創新性的活動，一系列的計劃規劃科學設置，合理分配，堅決執行，經濟得到深入發展進步，創新性工業也得到鼓勵和發展。現代農業水平提升，市場消費拉力增強，縣一級城鎮經濟發展態勢喜人，尤其以汨羅為首的幾個縣發展非常迅猛。2007年以后，城市土地利用效益持續并且以比較穩健的態勢逐步提升，可以認為岳陽已進入建設發展的新時段。

3.2土地利用效益障礙度

通過障礙度模型的建立，給對土地利用效益有著重大影響的障礙因子進行科學合理的病理性分析，并且按照準則層各項指標和指標層各項指標辨識其中主要障礙影響因子，結果如表2、3所示。

3.2.1準則層障礙因素。

2001—2010年，岳陽市土地利用效益的4個準則層中各個障礙度變化各有特點。宏觀上，社會效益和生態效益障礙度都呈現出波動上升態勢，環境效益障礙度呈現波動發展最終歸于下降態勢，經濟效益障礙度呈較平穩中有所下降態勢。社會效益障礙度增長緩慢，雖然障礙度增幅為20.478 7百分點，但是2001—2009年幾乎維持在穩定狀態，年均增長速度近乎于零。生態效益障礙度增長快速，增長幅度達到56.104 3百分點，年均增速約為5.61%；經濟效益障礙度和環境效益障礙度則分別以年均7.00、0.66百分點的速度下降。2001—2009年，岳陽市4個準則層障礙度指數波動維持在較小的狀態，但在2010年，4個準則層障礙度變化顯著，尤其是生態效益和經濟效益障礙度變化劇烈。主要原因是：該研究所構建的岳陽市土地利用效益評價指標體系之中，2010年各指標的變化顯著，并且其中幾乎所有正向指標都觸及或迫近最大值，而部分負指標也幾乎觸及最底層線，由于土地利用效益內部系統中的各因素的相互作用，造成障礙度變化幅度陡然巨變。然而準則層障礙度變化趨勢更進一步顯示生態效益成為制約土地利用效益的首要因素，同時經濟發展和加強環境建設，推動經濟社會協調發展也必將成為土地利用效益提高的不可或缺的力量。

從各個準則層中障礙度平均指數來看，社會效益、經濟效益、生態效益和環境效益障礙度平均指數分別為4.328 1、75.721 1、12.089 1、7.861 8，對岳陽市土地利用效益影響最大的是經濟因素，其次為生態因素和環境因素，最小的是社會因素。2001—2002年，對岳陽市土地利用效益障礙度最大的是經濟方面的因素，其次是環境領域、生態領域和社會領域因素。2003—2007年，障礙度自大而小排列依次為：經濟效益、環境效益、生態效益、社會效益。2008—2009年，障礙度排序為：經濟效益、生態效益、環境效益、社會效益。2010年生態效益障礙度成為岳陽市城市土地利用效益首位障礙度，社會效益次之，接下來為經濟效益、環境效益。顯而易見，經濟效益障礙度的首要障礙度地位逐步減弱，環境效益對城市土地利用效益制約作用變小，而生態效益和社會效益兩方面因素對城市土地利用效益的作用逐步得到強化。

3.2.2指標層障礙因子。

按照計算得出的障礙度數值大小，總結研究時間段中各年份障礙度排序在前5位的障礙度因子。如表3所示，占據排序前5位的障礙因子主要表現在經濟效益、社會效益和生態效益3個方面，整個研究時間段中，表現環境效益的因子從未占據排序前五的位置。

除2010年岳陽市土地利用效益首位障礙因子是反映生態效益的造林面積之外，2001—2010年首要障礙因子均是地均財政收入；折射出岳陽市對土地資源利用不夠充分，經濟發展水平處在較低水準，即使人均國內生產總值從2001年的7 804.34元增長到2010年的28 110.00元，可仍舊處在較低層次。排在第2位的障礙度因子是地均國內生產總值；排在第3位的障礙度因子為人均國內生產總值；第4位障礙度因子，主要為經濟效益方面的人均國內生產總值和人均社會消費品零售總額；排在第5位的障礙度因子范圍比較廣泛，包括了4個準則層，有反映經濟效益方面的人均城鄉居民儲蓄余額和人均社會消費品零售總額，也有反映社會效益方面的每萬人擁有公交車輛數，還有生態效益方面的造林面積。從指標層障礙因子來看，顯示以國內生產總值為代表的經濟效益因素是岳陽市城市土地利用效益不佳的重要因素，當然，其中以造林面積為代表的生態效益因素也是需加以重視的因素。研究階段的終點年份，即2010年，排在前5位的障礙因子依次是造林面積、人均城鄉居民儲蓄余額、每萬人擁有在校大學生人數、人均社會消費品零售總額和每萬人擁有公交車數量。在反映環境效益方面的因子對城市土地利用效益的障礙度中，除去單位面積廢水排放量為1.56%以外，其余全部為零，均排在前5位開外，顯而易見，岳陽市環境效益提升速度比較快，對土地利用效益貢獻程度較大。

再從每個不同年份排入前五位的障礙度數值出發，第1、2位障礙度指數數值呈現出上升趨勢，分別由2001年的52.007 8和9.237 6升至2010年的59.557 6和11.800 5，并且兩者之間的差距也在增大，二者之差由42.770 2升高到47.757 1。第3、4位障礙度指數值呈現出緩緩上升的趨勢，且增幅十分有限，分別由8.696 2和7.359 2增加到2010年的9.390 4和7.951 3，相應增幅分別為0.694 2和0.592 1。排在第5位的障礙值2001—2010年變動非常小，僅僅下降0.616 2。說明影響岳陽市土地利用效益的前2位障礙因子的作用在加強，但是排在第3、4、5位的障礙因子對岳陽市土地利用效益的阻礙作用并沒有顯著加深，排在前5位的障礙度值之和的增加顯示了對岳陽市土地利用效益構成影響的障礙度因子有聚集的趨勢，并且主要影響因子只集中在少數幾個指標中，相應的其他障礙度因子對岳陽土地利用效益提高的阻礙作用并無明顯增長，甚至有下降的趨勢。

4結論與討論

4.1結論

（1）2001—2010年岳陽市土地利用效益在上下浮動中表現出較強的上升趨勢，2008—2010年增長速度顯著加快。土地利用效益經歷較差效益—中等效益—良好效益的3個階段，在3個階段中以中等效益（2003—2007年）經歷時間最長。

（2）通過以上對準則層中指標障礙度的分析研究，社會效益和生態效益所造成的障礙呈現出上升的態勢，經濟效益障礙表現出下降的趨勢，綜觀上，經濟效益、生態效益對岳陽市土地利用綜合效益的影響程度比較大，并且2009—2010年間，這二者的障礙度值波動異常巨大，各個評價指標的浮動與之密切相關。

（3）微觀上，即從指標層因素的障礙度出發，在即將到來的年份里影響岳陽市土地利用效益的障礙因子主要集中在造林面積、人均城鄉居民儲蓄余額、每萬人擁有在校大學生人數、人均社會消費品零售總額和每萬人擁有公交車輛數。

4.2討論

該研究著眼于系統，由此出發構建岳陽市土地利用效益評價體系和障礙度模型，探索了岳陽市土地利用效益和影響其的障礙因子，可以為今后岳陽市土地利用效益的提高提供決策參考依據。當然，該研究亦有諸多不足，在數據上，未能獲取最新數據，對城市土地利用體系認知不充分，在評價土地利用強度上缺乏指標，在土地管理上也并未設置評價指標，這些皆對研究土地利用效益和障礙分析構成局限，并且也未對各個評價指標做關聯度分析，各指標之間的相互關系無法精確辨識，從而導致系統分析的不完整性，有待今后更進一步研究。

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