合肥市产业结构与土地经济密度的关联协调研究

姚 飞，陈龙乾，王秉义，2，郭玉琬，张 婷，周天建（. 中国矿业大学环境与测绘学院，江苏 徐州 226；2. 安徽省土地勘测规划院，安徽 合肥 23060）

合肥市产业结构与土地经济密度的关联协调研究

姚 飞1，陈龙乾1，王秉义1，2，郭玉琬1，张 婷1，周天建1
（1. 中国矿业大学环境与测绘学院，江苏 徐州 221116；2. 安徽省土地勘测规划院，安徽 合肥 230601）

研究目的：探讨合肥市产业结构与土地经济密度的内在关系及相互作用，为区域产业结构调整优化和土地利用规划提供参考。研究方法：灰色关联度模型，协调度模型。研究结果：产业结构合理化和产业结构高级化对土地经济密度的影响作用显著；劳动生产率与土地经济密度的增长幅度一致时，二者的关联性强；第二产业占比大于第三产业且超出范围较小时，产业结构高级化水平仍较高；产业结构和土地经济密度保持较高关联、协调性时，二者相互促进。研究结论：在一定的经济发展阶段产业结构与土地经济密度密切相关，通过调整劳动生产率增速、GDP增速和各产业占比状况，能使二者的相互促进作用达到最优。

土地经济；产业结构；土地经济密度；灰色关联度；协调度；合肥市

1 引言

土地经济密度是衡量土地利用效率、城市经济发展的重要指标，也是进行土地问题研究的关键指标［1］，能更准确地反映地区经济发展程度和经济集中程度。目前对土地经济密度的相关研究，多集中在土地经济密度的时空变异性及其影响因素方面，主要通过GIS空间制图表达土地经济密度的空间差异，借助空间自相关分析来揭示不同研究对象间的空间异质性和依赖性，以此来评估研究对象的区域差异性［2-4］，在此基础上学者从不同的研究角度和影响因素入手，分析了影响土地经济密度空间异质性的因素及驱动力［5-6］。产业结构优化是推动地区经济增长方式转变的重要推动力，同时产业结构水平直接反映经济发展水平［7］。经济水平的提高会促进产业结构的优化升级，而产业结构的优化升级又会促进经济发展，二者密切联系，互相作用［8-10］。如果经济发展过程中产业结构不合理，会影响经济的健康发展，不利于经济水平的提高。因此，需要及时调整产业结构以保持经济持续稳定发展。在对影响土地经济密度因素的相关研究中，涉及产业结构的因素主要是二、三产业比值［11-12］，即产业结构高级化，但是，单独从产业结构变化这一因素对土地经济密度影响的研究尚少。本文借鉴二、三产业比值这一指标用于产业结构高级化的描述，并在此基础上扩展产业结构的内涵，增加产业结构水平和产业结构合理化两个指标，力求对产业结构状况进行全面描述与分析。

合肥市作为安徽省的省会和皖江城市带承接产业转移示范区的核心城市，经济发展一直保持较高速度，其经济发展过程中的产业结构变动和土地经济密度变化具有较为鲜明的时代特点。本文以安徽省合肥市为研究对象，运用灰色关联度模型和协调度模型，结合反映产业结构状况的产业结构水平、泰尔指数（产业合理化）和产业高级化指数，对合肥市土地经济密度和产业结构状况进行分析，并探讨区域土地经济密度与产业结构的内在关系及相互作用，为区域产业结构调整优化和土地利用规划提供参考。

2 研究区概况和数据来源

合肥市位于安徽省正中心，长江、淮河之间，巢湖之滨，具有贯通东西，承接南北的区位优势。合肥市地处亚热带季风气候区，地势平坦，自然条件优越，是安徽省的政治、经济、交通、教育和文化中心，是合肥都市圈的中心城市和皖江城市带的核心城市。近年来，合肥市以“大湖名城、创新高地”城市定位为引领，坚持工业化与信息化同步进行、城市化和农业现代化协调发展，大力实施工业立市、创新推动、县域突破等战略。2011年，巢湖市、庐江县融入合肥市成为大合肥后，总面积11408.48 km2，人口769.60万人，其人力资源、土地资源和环境容量大幅增大，经济发展潜力进一步增强。

合肥市行政区划面积（包括所管辖的各个县及县级市）数据来自1995—2015年《中国区域经济统计年鉴》；研究所需的合肥市第一、二、三产业产值和各个产业从业人数数据来自相关年份的《合肥统计年鉴》。

3 相关概念与研究方法

3.1 相关概念

3.1.1 产业结构水平 产业结构水平是对产业结构由低级向高级演变的一种衡量，通过产业结构水平综合化指标来表明一个国家或地区的产业结构总体状况。由于劳动生产率是产业水平的集中体现，故采用劳动生产率作为衡量产业水平的指标［13］，公式如下：

式（1）中，H表示产业结构水平；ki为第i个部门在整个产业结构体系产出中所占的比例；pi为某一产业的产值，li为该产业的从业人数，二者的比值为某一产业的劳动生产率；n表示产业部门数。

3.1.2 产业结构合理化 产业结构合理化是指各个产业间的一种动态平衡关系，主要指其相互间的协调能力和关联水平。如果泰尔指数数值为0，表明经济处于均衡状态，产业结构合理；如果泰尔指数不为0，表明经济偏离了均衡状态，产业结构不合理。公式如下［14］：

式（2）中，TL表示泰尔指数，P表示国民经济总产值，L表示就业总人数，i表示产业，n表示产业部门数，pi表示第i产业的得产值，li表示在第i产业就业的人数。

3.1.3 产业结构高级化 产业结构高级化是指产业结构由低级到高级提升发展的过程，采用第三产业与第二产业的产值之比能更准确地反映经济结构的高级化程度，公式如下：

式（3）中，TS表示产业结构高级化，p3为第三产业年产值，p2为第二产业年产值。

3.1.4 土地经济密度 土地经济密度作为衡量区域土地利用效率的指标，能真实反映土地的经济产出，可以对土地合理可持续利用评价提供定量分析。本文的土地经济密度为区域国内生产总值 GDP 与区域土地面积的比值，公式如下［15］：

式（4）中，LED表示土地经济密度，P表示区域国内生产总值（104元），S表示区域土地面积（km2）。

3.2 研究方法

3.2.1 灰色关联度模型 灰色关联度指的是一个系统内部事物之间关联性大小的量度，通过从随机的时间序列找出事物之间的关联性，为因素分析、决策选择和预测精度分析提供依据。其实质是事物之间关联系数的分析，具有总体性、非对称性、非唯一性和有序性的特征［16］。如果各个因素变化的态势是一致的，即同步变化程度较高，可认为彼此之间具有较大的关联性；反之，关联度较小。邓氏关联度公式如下［17］：

式（5）—式（6）中，Pij（k）为目标数列与各个比较数列的关联系数，k为每个数列的数据个数；Yi（k）为归一化处理后的目标数列；Xj（k）为归一化处理后的比较数列；δ为分辨系数，取值在0—1之间，一般取值为0.5；n为各个数列的数据个数；γij为目标数列与比较数列的关联度。

3.2.2 协调度模型 协调度模型最早由H·钱纳里和M·赛奎因提出，应用于研究城市化率与工业化率的发展过程，认为工业化与城市化具有动态性和继承性［18］。产业结构变化与经济发展在不同时期会随着政策、技术等生产要素的改变而变化，具有时间动态性。同时，产业结构与经济发展相互渗透、相互影响，具有相关性和继承性。本文在钱纳里—赛奎因一般修正模型基础上，以产业结构合理化、产业结构高级化和产业结构水平来反映产业结构变化，以土地经济密度反映经济发展水平，对二者的协调度进行分析，其计算公式如下［19］：

式（7）中，X=X1-/ρ，Y=Y1-/γ。X表示产业结构的标准化值，Y表示土地经济密度的标准化值，X1和Y1表示各指标的原始值，和表示指标的平均值，ρ和γ表示指标原始值的标准差。C的值由X、Y决定，取值在［-1.414，1.414］之间。当X和Y相等且大于0时，C取得最大值为1.414；当X≤0，Y≤0且相等时，C取最小值-1.414。依据C、X和Y的变化可以将协调度分为6种类型，如表1所示。

表1 产业结构（X）与经济发展水平（Y）的协调度分析Tab.1 Analysis of the coordination degree between industrial structure（X）and economic development level（Y）

4 结果与分析

4.1 产业结构变化分析

综合图1和表2，泰尔指数（TL）在1995—2015年的值均大于0，表明经济偏离了均衡状态，产业结构不合理。1995—2003年，泰尔指数（TL）总体上保持增长，年均增长率约为6%，表明这一时期的产业结构合理化水平不断下降，产业结构合理化在研究期内处在较低水平。1999—2004年随着第三产业的占比超过第二产业，产业结构高级化（TS）指数持续增长，年均增长约7%，产业结构高级化程度不断提升，更加符合现代产业结构的要求。2004—2015年，泰尔指数（TL）和产业结构高级化（TS）指数均出现下降，年均降幅为7.6%和4.5%，表明这期间产业结构合理化水平在提高，但是产业结构高级化却较之前出现较大程度的下降。通过图1可以看出，合肥市在2004年后第二产业所占比重持续增加，在2008年超过50%，主要是因为2005年合肥市提出“工业立市”战略，大力发展工业，以配合东部地区的产业转移，工业产值大幅增加，2006 年第三产业的比重已经开始低于第二产业。与此同时，农业产值占GDP的比重持续下降，其占比一直维持在5.0%左右。综上，第二产业占比过高使得合肥市产业结构高级化程度持续下降，这不符合当今产业结构优化的要求，但和同一时期安徽全省的产业结构高级化程度相比其仍处在较高的水平上，平均高出约14%。

图1 1995—2015年合肥市各产业占比Fig.1 Proportion of each industry of Hefei from 1995 to 2015

表2 1995—2015年合肥市各产业结构指数值Tab.2 Industrial structure index of Hefei from 1995 to 2015

与产业结构合理化指数（TL）和产业结构高级化指数（TS）先增加后减少的变化特征不同，合肥市产业结构水平一直保持增长，20年间增长了4.3倍，年均增长率约为8.0%。通过各产业占比和各行业的劳动生产率可知，第一产业的比重下降至约5.0%的低水平，但第一产业的年均劳动生产率增长幅度仍略高于第三产业，保持年均15.5%的增长。随着合肥市经济发展和农业生产技术水平的提高，农村劳动力出现剩余并流向劳动力需求更多的第二、三产业，第一产业的从业人数持续减少，使得农业的劳动生产率持续增加。同时，随着资本、技术投入的加大，第二、三产业的产值增加幅度远大于第二、三产业劳动力数量的增加，使得第二、三产业的劳动生产率保持了年均16.6%和15.9%的持续高速增长，进而推动了整个产业结构水平的不断提高。

4.2 产业结构与土地经济密度的关联分析

以土地经济密度（LED）为目标，计算产业结构合理化（TL）、产业结构高级化（TS）和产业结构水平（H）与土地经济密度的关联程度。经过计算得到土地经济密度与产业结构合理化、产业结构高级化和产业结构水平的灰色关联矩阵，如表3所示。

由表3可知产业结构合理化、产业结构高级化和产业结构水平与土地经济密度的关联度约在0.55—0.67之间，说明三者与土地经济密度有一定的关联性。其中，产业结构合理化与土地经济密度的关联度最高，为0.67；产业结构高级化与土地经济密度的关联度为0.60，产业结构水平与土地经济密度的关联度为0.55。表明产业结构合理化对土地经济密度的影响最大，其次为产业结构高级化，产业结构水平对土地经济密度的影响最小。灰色关联度模型的作用不仅在于计算目标因素与比较因素之间的关联度，更重要的是通过二者之间的关联系数，分析比较因素对目标因素的影响作用。结合产业结构状况、产业劳动生产率，分析产业结构在不同时期对土地经济密度的影响，相关数据见表2和表4。

关于产业结构合理化对土地经济密度的影响作用。1995—1999年，由于第一产业劳动生产率出现负增长，产业结构合理化持续下降；同时土地经济密度的增长率也逐年下降，年均降幅约3.60%，使得二者的灰色关联系数逐年递增，产业结构合理化对土地经济密度的影响作用逐年增强。2000—2006年，各产业劳动生产率均成正增长，产业结构合理化在整个研究期内处于高水平，在0.26—0.33之间；土地经济密度增长率持续增长，二者的灰色关联系数较高，这一时期产业结构合理化对土地经济密度的影响作用进一步增强。2007—2009年，第一、三产业劳动生产率增速出现大幅度下降，第一产业由45.37%降至6.30%，第三产业由38.05%降至6.93%，产业结构合理化水平只有上一个时期的一半；土地经济密度的增速下降幅度小，二者的灰色关联系数较低，在0.44—0.54之间。2010—2015年，各产业劳动生产率以低速保持增长，第一、二产业约为10%，第三产业约为4%，产业结构合理化保持和上一时期一致的低水平；而土地经济密度年均增长约10%，低于之前20.60%的平均增幅，故二者的灰色关联系数较高，在0.73—1.0之间。

表3 土地经济密度与产业结构的灰色关联系数Tab.3 Correlation of land economic density and industrial structure

表4 土地经济密度与各产业劳动生产率Tab.4 Land economic density and labor productivity

关于产业结构高级化对土地经济密度的影响作用。1995—1999年，第二产业占比由46.11%降至43.81%，年均降幅0.46%，第三产业占比由35.69%升至45.09%，年均增加约1.88%，产业结构高级化水平不断提升，由0.77升至1.03；土地经济密度增长率持续下降，二者的灰色关联系数逐年下降，由0.95降至0.51。2000—2004年，第二产业占比基本稳定在43%—44%之间，第三产业占比稳步增加，但幅度较小，年均增幅约0.8%，产业结构高级化程度提升不明显；土地经济密度增长率以年均18.87%的速度增加，远远大于产业结构高级化提升度，所以二者的灰色关联系数一直稳定在0.44—0.51的低水平。2005—2008年，第二产业占比超过第三产业，但是二者占比相差不大，产业结构高级化程度下降微弱，仍然具有较高的产业高级化水平；土地经济密度增速维持在24%，增长稳定，使得二者的灰色关联系数较大，关联程度较高。2009—2015年，第二产业占比基本维持在55%，第三产业维持在40%左右，产业结构高级化水平保持在0.71—0.80的低水平；土地经济密度增长率总体上逐年递减，使得二者的灰色关联系数偏低且逐年下降。

关于产业结构水平对土地经济密度的影响作用。1995—2006年，产业结构水平持续增加，增长幅度虽有起伏，但总体上呈递减趋势，年均下降0.73%；土地经济密度年均增长率为0.78%，二者一降一升，使二者的灰色关联系数逐年降低，由1.0降至0.33。2007—2010年，产业结构水平和土地经济密度的年际增幅都相对稳定，二者的灰色关联系数开始逐步回升。2011—2015年，因为2011年的行政区划调整，使合肥市的土地经济密度和产业结构水平出现负增长，二者的灰色关联系数较前一个时期又大幅下降；2012—2015年，二者的增长率均保持稳定，使其灰色关联系数也逐步增加。

4.3 产业结构与土地经济密度的协调分析

参照式（7），以土地经济密度（LED）的标准化值为Y，分别以产业结构合理化（TL）、产业结构高级化（TS）和产业结构水平（H）的标准化值为X，经计算得到土地经济密度与产业结构合理化、产业结构高级化和产业结构水平的协调度，结合表1，对计算结果进行分类，如表5所示。

1995—2015年合肥市产业结构合理化与土地经济密度协调度可以分为三个阶段：第一阶段为1995—1997年，产业结构合理化与土地经济密度均处于较低水平，协调度为负值，二者失调；第二阶段为1999—2006年，协调度为正值，产业结构合理化为正，土地经济密度为负，二者为基本协调关系，这一时期产业结构趋向合理水平并开始促进经济水平的提高；第三阶段为2010—2015年，协调度为正值，产业结构合理化为负，土地经济密度为正，二者为弱协调关系，此时随着经济发展水平的提高，促进了产业结构趋于合理化。其中，1998年和2007—2009年二者的协调度出现较大的变动。1998年二者协调度为负值，产业结构合理化为正，土地经济密度为负，表明产业结构合理化的提升没有对经济发展产生促进作用；2007—2009年，二者协调度为负值，产业结构合理化为负，土地经济密度为正，表明产业结构合理化水平较差，无法推动经济的进一步发展。

1995—2015年合肥市产业结构高级化与土地经济密度协调度可以分为4个阶段：第一阶段为1995—1997年，产业结构高级化与土地经济密度均处于较低水平，协调度为负值，二者失调；第二阶段为1998—2000年，二者协调度为负值，产业结构高级化为正，土地经济密度为负，表明产业结构高级化的提升没有对经济发展产生促进作用；第三阶段为2001—2007年，其中2001—2006年协调度为正值，产业结构高级化为正，土地经济密度为负，二者基本协调，这一时期产业结构高级化保持稳定并促进经济发展，在2007年时二者均为正值，达到均衡状态，相互协调；第四阶段为2008—2015年，协调度为正值，产业结构高级化为负，土地经济密度为正，二者为弱协调关系，此时随着经济发展水平的提高，第二、三产业结构趋于合理。其中2011—2012年二者的协调度为负值，产业结构高级化为负，土地经济密度为正，表明产业结构高级化水平下降，阻碍经济发展，是一个特殊、短暂的突变阶段。

表5 产业结构与土地经济密度的协调度类型Tab.5 Types of coordination degree of industrial structure and land economic density

1995—2015年合肥市产业结构水平与土地经济密度协调度可以分为两个阶段：第一阶段为1995—2005年，产业结构水平与土地经济密度均处于较低水平，协调度为负值，二者处于失调状态；第二阶段为2007—2015年，协调度为正值，产业结构水平和土地经济密度为均正，二者处于协调状态，这一时期产业结构水平与经济发展水平相适应，彼此相互促进。其中，2006年二者的协调度出现较大的变动，协调度为正值，产业结构水平为正，土地经济密度为负，产业结构水平的提高对经济发展有促进作用；较之其前后两个阶段，具有明显的过渡性。

5 结论与建议

（1）通过构建产业结构与土地经济密度的关联度模型，发现产业结构合理化和产业结构高级化对土地经济密度的影响作用较为显著。

（2）通过产业结构合理化与土地经济密度的关联分析，发现当劳动生产率的增长幅度与土地经济密度的增长幅度相一致时，产业结构合理化程度提高明显，与土地经济密度的关联性强，产业结构促进经济发展，获得较高的土地产出效益。

（3）通过产业结构高级化与土地经济密度关联分析，发现当第二产业占比超过第三产业，但是二者相差不大时，产业结构高级化程度虽有下降，但仍然具有较高的产业结构高级化水平，促进经济发展。关于二、三产业占比的差值在什么范围内使产业结构高级化保持较高水平，有待于进一步深入研究。

（4）通过产业结构与土地经济密度在不同时期的关联分析和协调分析可知，当产业结构与土地经济密度关联性处于低水平或呈现下降趋势时，二者的协调度为负，相互制约；当产业结构与土地经济密度关联性处于较高水平或呈现上升趋势时，二者的协调度为正，相互促进。至于二者之间有无线性或者非线性的变化关系，有待于进一步研究。

微观层面上，产业结构调整涉及产业劳动生产率、经济增速、各产业占比等因素，应综合平衡各种因素，使产业结构与土地经济密度的协调性最优，促进产业结构优化和经济平稳发展。同时，在宏观层面上要制定与产业结构调整方向、经济发展目标相配的土地政策和土地规划，从土地供给层面上引导经济发展和产业结构调整，充分发挥土地的保障作用和导向作用。

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（本文责编：陈美景）

Coordination and Integration between Industrial Structure and Land Economic Density in Hefei

YAO Fei1， CHEN Long-qian1， WANG Bing-yi1，2， GUO Yu-wan1， ZHANG Ting1， ZHOU Tian-jian1
（1. School of Environment Science and Spatial Informatics， China University of Mining and Technology， Xuzhou 221116，China； 2. Anhui Provincial Institute of Land Surveying and Planning， Hefei 230601， China）

The purpose of this study is to discuss the internal relations and interactions between land economy density and industrial structure， and to provide the reference for optimizing regional industry structure adjustment and land use planning. The study methods include the model of grey relation and coordination degree. The research shows that: industrial structure rationalization and industrial structure sophistication influence land economic significantly； there is a strong correlation when the labor productivity growth and land economy density are consistent； when the percentage of secondary industry is more than the third industry in a small range， industrial structure sophistication is still high； when industrial structure and land economy density have a high correlation and coordination degree， the two promote each other. It concludes that in a certain stage， the economic development and land economy density have a closely relation. Adjusting the labor productivity growth， GDP growth and the percentage of every industry can make the two promote each other better.

land economy； industrial structure； land economic density； grey relation analysis； coordination degree； Hefei City

10.11994/zgtdkx.20160616.140519

F301.2

A

1001-8158（2016）05-0053-09

2015-12-06；

2016-03-10

国土资源部公益性行业科研专项（201411006-03）。

姚飞（1988-），男，江苏徐州人，硕士研究生。主要研究方向为土地利用监测与空间分析。E-mail: yaofeicumt@126.com

陈龙乾（1964-），男，江苏阜宁人，教授，博士生导师。主要研究方向为土地利用监测与规划。E-mail: chenlq@cumt.edu.cn