基于结构动态模拟的村镇土地利用规划与集约利用研究

赖俊明，徐保红

（1.浙江农林大学 农民发展研究中心，浙江 杭州 311300；2.浙江农林大学 暨阳学院，浙江 诸暨 311800）

［区域经济与资源环境可持续发展研究］

基于结构动态模拟的村镇土地利用规划与集约利用研究

赖俊明1，徐保红2

（1.浙江农林大学 农民发展研究中心，浙江 杭州 311300；2.浙江农林大学 暨阳学院，浙江 诸暨 311800）

随着城市化进程的加快，土地资源的日益稀缺，这决定了在城市化进程中必须保证以土地的现有量不会减少为前提。以杭州市余杭区为例从村镇土地集约利用的内涵出发，通过构建一个包含经济、人口和环境资源的动态模拟模型，依据土地资源的自身特性和土地适应性评价，利用科学规划和管理手段，分析村镇土地集约利用的现状和利用效率，提出了改革创新集约利用村镇土地的方向，最终达到一定的经济、社会和生态效益较优目标，实现土地利用结构的时空较适配置，提高土地利用的综合效益。

土地集约利用；潜力；结构动态模拟

我国人多地少、后备资源匮乏的国情决定了必须采用最严格的土地制度。当前乃至未来很长一段时期内，随着人口数量的进一步增长，我国对建设用地的需求量将不可避免地保持在一个较高的水平［1］。建设用地的供给量受土地资源的自然供给的限制，其经济供给的增加主要来源于土地用途的转变，即由农用地（主要是耕地）转变为建设用地，导致农用地大量流失。为了保障我国现代化建设的健康发展，有序调整村镇土地利用结构，合理利用土地资源，就显得尤为重要和紧迫。众多学者从农村建设用地粗放、农田布局松散等现实角度出发，提出将农村土地综合整治和城乡建设用地增减挂钩，全面提高农村土地利用集约度，增加有效耕地面积和城镇建设用地面积［2-3］。但已有研究对土地集约利用的内在影响机理、作用效率和驱动机制研究等方面缺乏系统的理论和实证研究，针对性和操作性较强的政策措施并不充分［4］。本文通过构建杭州市余杭区土地利用的动态模拟模型，对区域内村镇的各类用地进行合理的数量分配和布局规划，实现土地利用结构的时空较适配置，最终提高余杭区土地利用的综合效益。同时，本研究也有助于协调公众利益与个人利益的矛盾，能够帮助决策者全面了解用地管理中存在的问题，从而提高规划决策的科学性。

1　杭州市余杭区土地利用现状分析

杭州市余杭区土地总面积122 823.23 hm2。按照基数转换成果，现有耕地39 879.81 hm2，规划下达基本农田保护面积32 400 hm2，基本农田保护率达81.27%。余杭区耕地主要集中在东部和中部，西部面积少，西部五乡镇（黄湖镇、百丈镇、径山镇、鸬鸟镇、中泰乡）土地面积占全区总面积的32.81%，但耕地总面积只占全区耕地总面积的20.18%。耕地集中在中部和东部，导致非农建设占用土地中耕地比重明显增加，耕地保有任务和基本农田保护任务更加艰巨。将余杭区2003年、2013年的村镇地区生产总值带入全国村镇土地利用结构演化模型，得到全国村镇同等经济发展水平下的平均用地结构。将其与余杭区2003年和2013年的用地结构相比较，如表1所示。

表1　余杭区村镇2003年和2013年用地结构与模型拟合结果比较　单位：%

由表1可知，余杭区建设用地的比例超过了模拟的全国平均水平。其中，农村居民点用地并未随着经济的发展呈现应有的下降趋势，表明农村居民点用地效率很低、整改不力；建制镇用地规模略低于模型的拟合结果，而余杭区建制镇人均用地规模较高（表2），表明建制镇人口的集聚度不足，要促进余杭区建制镇综合实力的提高，亟待增加建制镇镇区人口规模；独立工矿用地所占比重十年年增长了3.4%，增长幅度超过了经济发展对该用地增长驱动的全国平均水平；交通道路的实际占地与模拟拟合结果较好。

表2　2013年余杭区各镇建设用地情况

2　村镇土地利用结构动态模拟

一定的社会经济发展、生产技术水平及人口规模和结构与一定的土地利用结构和效率是相适应的，同时也需要相应环境资源的可持续支持。若土地利用结构合理，则有利于城镇化、工业化的发展，反之则将成为社会发展进步的桎梏。［5］村镇土地利用演化模型有助于解释土地利用变化与人类活动、经济发展之间的演绎规律，能够表明土地利用结构的变化规律，但无法阐释用地结构的合理性以及一个地区用地结构与其人口规模、资源环境等的相依关系。因此，需要构建一个包含经济、人口和环境资源的动态模拟模型，依据土地资源的自身特性和土地适应性评价，利用科学规划和管理手段，对研究区域内村镇的各类用地进行合理的数量分配和布局规划，以达到一定的经济、社会和生态效益较优目标，实现土地利用结构的时空较适配置，提高土地利用的综合效益。

2.1村镇土地利用结构体系

参考镇规标准（GB50188—2007）中的用地分类，并考虑土地的利用性质，将土地划分为农用地、建设用地、未利用地等3大类、15小类。［6］

总土地面积可以表示为

其中L0是土地总面积，L1、L2、L3分别为农用地、建设用地和未利用地的面积，分别由下面算式求得。

其中L11～L15分别为耕地、园地、林地、牧草地和其他农用地；L21～L28分别为居住用地、公共设施用地、生产设施用地、商业服务业用地、交通用地、绿地、水利设施用地和特殊用地；L31和L32分别为未利用土地和其他土地，未利用土地主要包括荒草地、盐碱地、沼泽地、沙地、裸土地、裸岩石砾地等，其他土地包括河湖水面、苇地、滩涂、冰川及积雪等。

2.2经济发展模型

虽然土地资源是经济发展的重要基础资源和推动或制约因素，但经济发展也是土地利用结构演化的内在驱动力。因此，土地利用结构的优化调整必须基于产业结构调整和社会经济发展。

（1）地区生产总值。从村镇的产业结构入手，地区生产总值为三次产业增加值之和，即

其中EVA、EVA1、EVA2和EVA3分别为地区生产总值和第一、第二、第三产业增加值。

三次产业结构比例为1∶5∶4。目前中国大多数村镇以农业生产为主，即第一产业GDP比重EVA1/ EVA最高；而有些村镇的乡镇企业发展迅速，第二产业GDP比重EVA2/EVA较高；仅个别村镇的服务业发展突出，第三产业GDP比重EVA3/EVA较高。而从未来发展趋势来看，除了一些作为城市粮食、蔬菜和水果生产基地的乡镇仍以农业生产为主外，村镇工业以及交通运输、批发零售、住宿餐饮和旅游服务业等第二、第三产业均有很大的发展空间，因此第二产业和第三产业GDP比重将有大幅度提升。

（2）单位面积产值。单位面积产值是衡量土地利用效率的重要指标，以单位耕地面积产值为例，它与该地区的种植结构、耕地质量、技术水平等因素密切相关，可通过分析该地区农业产值的历史变化趋势，并综合把握各影响因素估算得出未来各年份的产出：

其中PRD11t为未来t年的单位耕地面积的产值，PRD11t-1则为t-1年单位耕地面积的产值；ε11t为耕地产值增速修正系数，r11t-1为t-1年单位耕地面积的产值增长率。其他产业的单位面积产值求法类似。

（3）粮食产量。农业生产是村镇地区的重要职能，目前我国大多数村镇仍以农业（第一产业）为主，其粮食产量可通过下式计算：

其中FOP11为粮食总产量；FP11则为单位耕地面积的粮食产量，可根据下式预测：

其中FP11t和FP11t-1为未来t和t-1年单位耕地面积的粮食产量；εFPt为粮食产出增速修正系数，rFPt-1为t-1年单位耕地面积的粮产增长率。

2.3人口增长模型

村镇总人口为其辖域内常住人口，包括户籍人口和外来常住人口，其发展预测参考镇规划标准（GB50188—2007）中的计算方法

其中P为村镇人口预测数，P0为人口现状数，Pie为人口机械增长量，t为预测年份；r为人口自然增长率，r=rb-rd，其中rb为出生率，rd为死亡率。

Pie可由以下公式求得

其中k为年份，取值范围为1～t，Pik为第k年为人口迁入数量，而Pek为迁出数量。

2.4用地结构模型

根据经济发展和人口增长的情景设计，以及土地结构演变的一般规律，规划与之相适应的土地利用格局。

（1）耕地。为保证粮食安全，在土地利用结构调整过程中必须保证人均粮食产量不低于400 kg/年，村镇地区粮食产量能够解决当地人口需求所应保证的耕地面积为

其中AF表示村镇地区粮食产量的调节因素。

由于中国地区差异显著，适合耕作的土地比例较低，相当一部分地区无法实现粮食的自给自足。在中国的主要产粮区，如四川、山东、黑龙江、吉林、河北等省的村镇，其粮食产量供给大于当地需求，即实际耕地面积大于需求耕地面积；广东、浙江等省由于建设用地扩张侵占耕地或是农民种粮积极性下降，存在较大的粮食缺口，即实际的耕地面积小于需求耕地面积；其他一些耕地面积比例较低的省份，其实际的耕地面积也小于需求耕地面积［7］。近年来，中国的粮食缺口逐渐增大，未来随着经济进一步发展和人口增长，全国耕地总需求与供给面积的缺口会不断增大，粮食安全的压力亦会不断提升。在此国情下，各地都应切实保护耕地资源，严格控制建设用地审批［8］。

（2）第二、第三产业用地。生产设施用地即工业用地，可用以下公式求出

其中L23为生产设施用地面积，EVA23为工业增加值。α23为工业增加值与产值的比例系数，可参考该地区往年的工业增加值与产值的比例并根据变化趋势作一定的调整。PRD23为单位工业用地面积的产值，它与研究区域的工业行业结构、技术水平以及劳动效率等密切相关。根据该地区工业产值现状并分析历史变化趋势，综合考虑各影响因素估算得出未来各年份的单位面积产出：

其中PRD23t为未来第t年的单位工业用地面积的产值，PRD23t-1为t-1年单位工业面积的产值；ε23t为工业用地产值增速修正系数，r23t-1为t-1年单位工业用地面积的产值增长率。

商服用地和交通运输用地的面积与工业用地求法类似，通过批发零售、住宿餐饮等第三产业和物流产业的相关指标求出。

（3）居住用地。居住用地与人口数直接相关，可由下述公式得出

其中L21t和L21t-1分别为第t年和第t-1年的居住用地面积，Pt和Pt-1为第t年和第t-1年的村（镇）人口数，ε21t为修正系数。其中，修正系数反映了土地集约利用集约程度变化的反应，ε21t的值越小，说明当地的土地资源越紧张或是相关政策的实施力度越强。

（4）其他用地。公共设施用地可根据公共设施投资额估算。

其中L22t和L22t-1分别为第t年和第t-1年建制镇公共设施用地的面积，ε22t为修正系数，CIt和CIt-1分别为第t年和第t-1年的公共设施投资额。

根据镇规划标准（GB50188—2007），中心镇绿地面积的比例应在8%～12%之间，一般镇绿地面积的比例应在6%～10%之间。水利设施用地和特殊用地主要由各地的自然环境条件和历史条件决定，可根据研究地区的具体情况分析。

3　杭州市余杭区村镇土地利用规划方案

本部分对余杭区近期（2015—2020年）、中期（2021—2025年）和远期（2026—2035年）的人口、经济以及用地的变化进行规划方案设计，并对方案结果进行比较分析，最后提出实施方案的对策建议。

3.1规划依据

规划方案设计的依据包括《中华人民共和国基本农田保护条例》《浙江省土地利用总体规划（2006—2020）》《杭州市土地利用总体规划（2006—2020）》《杭州市余杭区土地利用总体规划（2006—2020）》《余杭统计年鉴》等，以及有关法律、法规、政策、技术规范与标准。

3.2规划方案的模拟计算

本部分规划以《余杭统计年鉴》多年统计数据为基础，综合考虑余杭村镇未来各发展阶段可能的发展水平和潜力，根据土地利用结构动态模拟模型得到。

（1）经济发展规划。利用2010—2014年《余杭统计年鉴》统计数据，对余杭区村镇地区生产总值和三次产业增加值的多年数据进行指数拟合，拟合结果R2分别为0.996 3、0.936 8、0.991 5和0.996 7，且拟合方程均能通过F/t检验，表明余杭区村镇的产业发展情况具有较强的规律性。余杭区地处东部发达地区，具有很好的区位优势，且近年来发展形势良好；2015—2020年时，由于经济总量上升，经济增长率将有所放缓；2020年之后，由于人口老龄化等新增因素，经济增长速度进一步下降。据此得到规划方案，如表3所示。

（2）人口增长规划。根据2010—2014年《余杭统计年鉴》的余杭区各镇户籍人口、自然增长率、迁入迁出人口等有关数据，对余杭区各镇多年人口数进行指数拟合，R2值达0.935 8，并且拟合结果均能通过F/t检验，表明余杭区各镇多年人口变化具有较为明显的可预测性。规划余杭区各镇村镇2015—2035年人口规模以及余杭区村镇总体人口规模，如表4所示。

表3　2015—2035年余杭村镇经济发展规划方案

根据规划方案，到2025年余杭区村镇常住人口总数达42.7万人，其中建制镇人口比重为82.7%；到2035年时，余杭区村镇常住人口总数将达52.1万人，建制镇人口比重为88.7%。

（3）用地结构规划。在构造模型时应对用地进行尽可能细致的分类，以使模型具有较强的可操作性和普适性。现行土地调查将建制镇的居住用地、公共设施用地、绿地、生产设施用地等合并为建制镇用地，因此需要采取一定方法进行估算。

可以采用两种方法对建制镇用地进行估算：（a）对模型里的居住用地、生产设施用地、绿地、公共设施用地等赋予相等的权重，然后应用模型中的公式进行计算。（b）对模型里的居住用地、生产设施用地、绿地、公共设施用地等按照镇规划标准（GB50188—2007）的用地结构规划设计要求分配比例，然后进行计算。第一种方法缺乏理论支持，相比之下第二种方法更符合实际，因此本研究采用方法（b）进行计算。由于建制镇各类用地符合一定的比例，在镇区扩张时，各类用地的增长率差别不会太大，因此可设建制镇各类用地的增长系数相等。

根据统计资料，余杭区建制镇镇区各产业历年增加值与总产值的比值在0.3～0.35之间，不同年份有一定波动，但并无显著的上升或下降趋势，因此取平均值0.33作为增加值与产值的比值。

表4　2015—2035年余杭村镇人口发展规划方案

镇区的土地利用集约程度随着经济的增长不断提高，因此单位用地面积的产值增长率应高于总产值的增长率。根据历年的统计资料，计算得到余杭区镇区单位用地面积的产值增长率在15%～20%之间，不同年份有一定波动，但整体呈上升的趋势。按此增长趋势估计到2020年、2025年、2035年时，余杭区各镇区单位用地面积的产值增长率分别为20%、23%和27%。

居住用地按镇规划标准（GB50188—2007）中规定的用地比例求出人均的居住用地面积。由于镇区人口增张很快，用地资源紧张，新建住宅的楼层高度在现有的基础上会有所增加，以减少人均居住占地面积。结合人口规划以及余杭镇区目前每年新增住宅建筑面积的数量，可以得到修正系数约为0.98。根据以上分析，得到2015—2035年余杭村镇建设用地的规划方案。

4　对策建议

4.1完善用地管理制度，提高土地的集约利用程度

随着市场经济的发展，中国现行的土地制度越来越难以满足市场化、城市化的需求。余杭区该影响更为明显。因此，完善土地制度是提高余杭区村镇土地资源利用效率的根本途径。

（1）促进建设用地的有效配置，减少土地利用的短期行为，必须理清政府、企业和个人利益的分配关系，明晰土地产权，保证土地所有者的利益。余杭区自然村规模小、布局较分散，未来20年随着农村人口的转移和农村居民点布局的整合，将出现大量空心村或具名房屋空置现象。因此，必须实施出台集体建设土地和宅基地使用权流转管理办法，将农村住房、宅基地按照市场价格转让、抵押或出租，从而提高农民和集体建设用地流转中的经济效益，促进已转产或转业的农民有序向中心村或建制镇积聚。

（2）为了提高土地资源的利用效率，政府应建立建设项目用地控制制度。余杭区村镇以出口型加工工业为主导，第三产业较为薄弱，在未来发展中为了应对金融危机以及提高市场竞争力，应重点扶持高技术、高附加值的新型工业和第三产业的发展，促进本地区的产业升级和转型。即对于符合节能环保要求的以优化升级为目标导向的产业或新兴产业，政府应鼓励其发展，尽可能满足其用地需求，限价不限地；对于一般工业企业，应采取限地不限价的政策，以促进其提高生产效率；对于禁止或淘汰的产业，应不予供地。

（3）公众参与规划管理。一方面，公众参与是公众实现自身利益的过程，有助于公众了解用地变更的目的，从而配合方案的实施；另一方面，公众参与有助于协调公众利益与个人利益的矛盾，能够帮助决策者全面了解用地管理中存在的问题，从而提高规划决策的科学性。余杭区村镇在未来的规划建设中，应将公众参与作为其中一项重要环节。

（4）关注村民对资源的控制与利益的分享。村民对资源的利用和控制是鼓励农民积极参与农村建设的重要前提，同时也是农民从农村建设发展中分享利益的基础。我们认为农民没有任何对资源的利用和控制权，其利益分配和分享就没有机制保障。也要关注村民的能力建设和自组自立。农民参与不仅是保障其经济利益的方式，通过参与农村建设活动和项目，在发展过程中不断学习、接受培训，同时也提高了他们自身的能力和从业水平。我们在调研中发现，除了村委、村民小组等基层组织，家族和邻里关系等社区自发组织对于征地和村庄发展等议题的结果也具有重要作用，这类组织表达了农民意愿、增强了农民谈判优势，在一定程度上保护了村民的经济社会利益。

4.2高度重视粮食安全问题

根据以上分析，在未来20年中，尽管余杭区村镇建设用地总量在土地集约程度提高后出现负增长，但是要实现该发展目标需要各项土地利用政策、制度的完善以及合理的土地利用规划的制定和实施，否则盲目乱占耕地的现象不可避免。因此，必须严格执行《基本农田保护条例》，处理好建设用地扩张与耕地保护的关系。

目前余杭区的粮食平均亩产约为520 kg/亩，且存在相当数目的中低产田。根据《浙江省土地资源的人口承载潜力研究》，余杭区耕地资源在完全理想的条件下，粮食亩产可达2 200 kg/亩。这是一种理想状态，现实中不可能达到，但是也说明余杭区的粮食平均亩产还有较大的提升空间。因此，未来应加大技术投入提高粮食单产和改造中低产田，保障余杭区的粮食供给量。

［1］查志强.城市土地集约利用潜力评价指标体系的构建［J］.浙江统计，2002（4）：9-11.

［2］中华人民共和国国土资源部.开发区土地集约利用评价规程（试行）［S］.北京：2008.

［3］杜新波，孙习稳.城市土地增值原理与收益分配分析［J］.中国房地产，2004（8）：38-41.

［4］韩松.多目标规划与福利评判标准［J］.经济数学，2005（9）：123-128.

［5］黄小虎.征地制度改革的经济学思考［J］.中国土地，2005（8）：22-24.

［6］黄有光.社会福祉与经济政策［M］.北京：北京大学出版社，2005.

［7］洪增林，薛惠锋.城市土地集约利用潜力评价指标体系［J］.地球科学与环境学报，2006（1）：106-110.

［8］李淑梅.失地农民社会保障制度研究［M］.北京：中国经济出版社，2013：187.

Research on Land Use Planning and Intensive Utilization of Rural Land Based on Structural Dynamic Simulation

LAI Junming1，XU Baohong2
（1.Center for China Farmers’Development，ZhejiangAgricultural and Forestry University，Hangzhou 311300，Zhejiang，China；2.Jiyang College，ZhejiangAgricultural and Forestry University，Zhuji 311800，Zhejiang，China）

With the accelerated process of urbanization，the scarcity of land resources，which determines the process of urbanization to ensure that the amount of land is not reduced to the premise.With Yuhang District of Hangzhou city as an example，the dynamic simulation model of land intensive use is constructed，which is based on the characteristics of land resources and land suitability evaluation.The reform and innovation intensive use of village land is put forward，and a certain economic，social and ecological benefits are achieved in the end.

intensive land use；potential；structure dynamic simulation

F321.1

A

1672-2914（2016）02-0065-04

2015-10-11

浙江省哲学社会科学重点研究基地浙江省农民发展研究中心项目（14JDNF01Z）；浙江省人力资源和社会保障科学研究课题（2015A024）。

赖俊明（1981—），男，浙江丽水市人，浙江农林大学农民发展研究中心副教授，博士，研究方向为土地经济与土地管理。