基于行业分类的工业用地演变研究——以北京市为例

文 雯，周丁扬，苏 珊，田盈盈

（1.北京师范大学地理科学学部资源学院土地资源与区域发展研究中心，北京 100875；2.河南省土地整理中心，河南 郑州 450016）

1 引言

不同经济部门的空间分布和格局演变是城市空间结构理论研究的核心问题[1]。工业作为中国国民经济中举足轻重的经济部门，对其空间分布的研究成为学者们关注的热点。工业用地是工业部门在地域空间上的落实，工业空间的演变不仅反映了地区工业经济活动及其实体要素的空间分布，也决定了地域经济空间的主体格局及未来发展的基本方向[2]。

中国目前正经历着从计划经济向市场经济的转型，自2007年开始土地出让也逐步由协议向“招拍挂”方式过渡，市场机制逐渐在土地资源配置中发生作用。同时，长期以来的工业用地粗放利用促使各级政府纷纷出台节约集约用地政策，并通过逐年压缩新增用地计划，对工业空间演变产生了明显影响。特别是当前中国经济进入“新常态”，推进工业转型升级成为转变经济发展方式的主攻方向[3]。土地是工业生产的重要自然资源和生产要素，工业转型升级也势必会影响工业用地的空间演变。在此背景下，工业空间演变呈现出什么特征？各行业用地演变又呈现出什么规律？这些问题的研究对于未来区域工业用地配置具有重要的指导意义。

对工业空间演变的研究最早可以追溯到韦伯的工业区位论及廖什的市场区位论，随后中西方学者开始重点关注工业郊区化和新产业区[4]，研究内容主要集中于区域工业空间和利用效率的演变规律、演变模式、动力机制及优化策略等方面[5-14]；数据来源由最初的土地利用现状图到多时相卫片或航片，GIS和遥感技术成为最常用的研究手段，但遥感数据的分类精度一直限制着其在工业空间研究中的进一步应用。近年来，部分学者开始尝试利用工业普查或工商部门登记的工业企业数据分析工业行业的空间分布特征[15-16]，为工业空间研究带来了新的视角，但工业企业数据并不能完全反映工业用地情况。因此，现有研究少有基于地块数据对工业空间演变特征的定量分析，更缺乏不同行业时空演变分异的研究。

按照新的首都城市战略定位及京津冀协同发展和产业一体化的要求，北京市将逐渐弱化经济中心的定位以及中心城区的经济功能，其工业用地演变及行业分布已呈现出新的特征。研究北京市工业用地演变特征将有助于优化、协调和提升城市工业空间发展，并为城市规划、土地资源优化配置提供参考和借鉴[7]。因此，本文基于2007—2015年北京市出让工业用地成交数据，分析工业用地市场化配置及首都功能演变背景下北京市工业用地的时空变化特征，剖析不同行业工业用地的时空演变规律，明确工业用地演变态势，以期为区域工业布局和土地利用规划提供一定的理论支撑，丰富工业、城市地理学研究内容[15]。

2 研究区概况

北京市位于东经115.7°—117.4°，北纬39.4°—41.6°，总面积16410.54 km2，天安门广场是城市中心，下辖16个区县，毗邻天津市和河北省。2015年北京市常住人口2170.5×104人，实现地区生产总值22968.6×108元，比上年增长6.9%。2015年实现工业增加值3662.9×108元，比上年增长0.9%，其中，规模以上高技术制造业、现代制造业、战略性新兴产业增加值分别增长6.7%、6.3%和1.1%，产业集聚化发展特征愈加明显。

2011年，北京市城市工业建设用地面积为313.50 km2，占北京市城市建设用地总面积的21.96%，工业用地占比偏高。2011—2015年，北京市已连续5年缩减供地计划，提出国有建设用地减量发展、结构调整、保障民生和集约节约的供应思路，减少工业用地供应，并提出未来北京市工业用地供应以利用存量建设用地为主。

3 数据处理与研究方法

3.1 数据来源与预处理

本文所用数据来自中国土地市场网2007—2015年北京市工业用地出让结果公告，包括宗地位置、出让时间、出让面积、出让方式、受让单位、行业分类等，共获取样点1410个。依据宗地位置和受让单位在百度地图中获取样点经纬度数据，导入ArcGIS软件中，获得出让工业用地点位图（图1）。尽管有学者认为北京市已成为多中心城市，但“单中心模型”在北京市仍然适用[1]：距离天安门广场的距离从根本上影响了地价和人口密度。以距天安门广场每5 km设一个环，北京市可分成26个环，每一环可看成一个区域。五环内则遵循另外一套环路系统，这套系统更为人们所熟知和接受，并且在北京市的城市空间中扮演着重要角色，深刻影响着北京市工业活动的分布。

将所获取出让工业用地的行业分类与《国民经济行业分类与代码（GB/4754-2011）》对照，并结合北京市工业行业发展特点，将工业用地的行业类型归并为8大类（表1），其中，依照《国家高技术产业（制造业）分类（2013）》，从各行业筛选出相关细分行业组成“高新技术工业”。

图1 2007—2015年北京市出让工业用地分布图Fig.1 The spatial distribution of industrial land convey in Beijing during 2007 to 2015

3.2 研究方法

3.2.1 核密度估计法 本文采用核密度估计法的空间平滑法分析北京市出让工业用地的空间分布密度，旨在揭示工业用地出让的等级演化、多样化趋势及工业用地的集聚—扩散特征。核密度估计法充分体现了地理现象空间扩散的距离衰减规律，距离越近的对象赋予较大的权重。该方法在显示和分析点状要素时极为有用[17]。

式（1）中，F（x）为核密度方程，h是阈值，n是搜索窗口内点数，d是数据的维数。

利用ArcGIS软件空间分析模块中的核密度分析功能，以出让工业用地面积作为权重指标，采用Jecks自然断裂点分类法，将其分成高、较高、中等、较低和低密度区5级，用以分析北京市出让工业用地集聚分布特征和各行业受让工业用地空间集聚态势。

3.2.2 重心转移计算 本文引用了人口地理学中常用的人口重心计算法计算了工业用地的重心及其转移方向。重心的位置一般用地图的经纬度来表示，第t年的工业重心的经纬度计算方法为[18]：式（2）中，Xi、Yi为第t年工业重心的经纬度，Cti为第t年第i块工业用地的面积，xi、yi为第i块工业用地所处经纬度坐标。

表1 行业分类明细表Tab.1 The schedule of industry classification

3.2.3 区位熵 区位熵可以衡量地区产业分布的比较优势[15]。本文在探讨北京市出让工业用地的圈层分布特征时，用区位熵法分析了各圈层的优势行业及各行业所处的主导圈层，其公式为：

式（3）中，LQij为j区域内i行业的区位熵，Aij代表j区域内i行业的出让工业用地面积，Aj代表j区域内所有行业的出让工业用地面积之和，Air为j区域在大区域r内i行业的出让工业用地面积，Er为大区域内所有行业的出让工业用地面积之和。LQij值大于1，值越大表示该行业在该区域专业化程度越高，LQij值小于1，则相反，LQij值等于1，表示该行业在该区域的分布状况接近总体水平。

4 研究结果与分析

4.1 北京市工业用地时间演变特征

北京市出让工业用地面积呈下降趋势，且近年来下降速率加剧。2007—2015年北京市共出让工业用地1410宗，共计7773.49 hm2。自2007年首次将工业用地纳入市场化配置范围后，北京市工业用地出让宗数和出让面积均呈明显下降趋势：工业用地出让宗数由2007年的329宗下降为2015年的31宗，减少了90.58%，年均减少率为11.32%；工业用地出让面积由2007年的1573.06 hm2降为2015年的161.93 hm2，减少了89.71%，年均减少率11.21%。平均单宗面积略呈下降趋势，其中2010年平均单宗面积最大（7.19 hm2），2009年最小（4.28 hm2）。

4.2 北京市工业用地空间分布特征

（1）两套环路系统的缓冲区分析结果显示：2007—2015年北京市工业用地出让呈现出明显的空间分异特征，近郊区指向性明显。在圈层分布中，北京市工业用地出让面积和宗数在四环内均分布较少，从五环开始显著增加，并分别在20 km和40 km处的近郊区形成了两个极大值；之后随距城区距离的增加而逐渐减少，75 km外的远郊区出让面积极少。总体而言，工业用地出让主要集中在五环外到55 km的近郊区，占工业用地总出让面积的87.37%（6791.50 hm2），五环内的城区和55 km之外的远郊区工业用地出让面积分别占工业用地总出让面积的4.72%（367.19 hm2）和7.91%（614.80 hm2），出让工业用地的近郊区指向性非常明显。

（2）根据核密度分析结果（图2），可以看出北京市工业用地集聚特征明显，出让工业用地主要在北京市经济技术开发区、中关村科技园区、大兴生物医药产业基地、顺义空港工业区、杨镇工业园区以及房山窦店镇工业区等国家级和市级开发区内部形成了不同密度等级的集聚区域，工业用地在工业园区和开发区集聚的特征显著。

（3）2007—2015年出让工业用地重心经纬度变化（图3）显示：①2007—2011年出让工业用地向东北方向转移，这主要是由顺义区工业强劲发展带动工业用地出让急剧增加所致。该时段受世界经济危机和北京奥运会召开的影响，北京市各区县第二产业产值增速均有所放缓，2008年、2009年北京市第二产业增加值增速分别为2.4%和9.7%，而顺义区的增速则分别为19.8%和28.6%。这段时期顺义区成为北京市工业发展和工业用地出让的重点区域，出让面积占北京市同期出让工业用地总面积的20.10%。②2011—2015年出让工业用地重心整体向西南方向转移，这主要是由于2010年北京市经济技术开发区正式与大兴区行政资源整合，形成了新的工业发展区，且大兴区、通州区已有工业园区不断发展，使得东南部发展带成为北京市工业用地出让的重点区域。

图2 2007—2015年北京市出让工业用地集聚图Fig.2 The kernel map of industrial land convey in Beijing during 2007 to 2015

图3 2007—2015年北京市出让工业用地重心转移Fig.3 The transformation of the gravity centers of industrial land convey in Beijing during 2007 to 2015

总体而言，在经度方向上，北京市工业发展和出让工业用地的重点区域一直是东部，这与《北京城市总体规划（2004—2020年）》中 “东部发展带、西部生态带”的定位相吻合，而在纬度方向上则呈现由北向南转移的特点，工业发展的节点由顺义区向大兴区和通州区转移。

4.3 北京市工业用地行业变化特征

（1）2007—2015年间，各行业受让工业用地面积总体上均呈下降趋势（图4），采掘业、食品轻纺业、原材料工业、现代制造业、高新技术工业、其他工业、工业配套生产生活服务业和工业配套科教文卫福利服务业分别降低了96.61%、94.41%、97.31%、91.07%、45.02%、96.30%、94.30%和56.48%，其中高新技术工业受让土地面积下降比例最小。研究期内，北京市受让工业用地行业主要以现代制造业、工业配套生产生活服务业和高新技术工业为主，分别占全部出让工业用地面积的31.45%、16.77%和13.19%；占比最少的行业为采掘业（2.73%）和其他工业（5.21%）。随时间的变化，工业用地出让的行业结构不断改变，2007—2013年以现代制造业为主（其中2008年受世界经济危机和奥运会召开的影响，当年以工业配套生产生活服务业为主），2014年后以工业配套科教文卫福利服务业为主，而2015年转变为以高新技术工业为主。这在一定程度上反映了北京市产业不断转型升级，其主导产业由汽车、医药制造业等现代制造业，发展为高新技术工业。

图4 2007—2015年历年北京市各行业受让工业用地面积Fig.4 The areas of industrial land convey for each industry in Beijing during 2007 to 2015

（2）区位熵分析结果显示，各圈层相对优势产业各异，各行业所处的主导圈层也各不相同：就各圈层而言，三环内、20—30 km圈层的食品轻纺业、高新技术工业相对优势最大；四环—五环以其他工业、工业配套生产生活服务业和原材料工业为主导；35—55 km圈层的现代制造业和原材料工业相对优势较高；60 km以外的远郊区以食品轻纺业为主导。就各产业而言：①采掘业集中分布于30 km和45 km圈层中，这主要取决于自然资源、地理条件及政策限制；②食品轻纺业的市场指向性明显，在三环内呈现分布优势，同时，远郊区分布的相对优势凸显出食品轻纺业的原料指向性特点；③原材料工业具有较强市场指向性，在四环外至近郊区各圈层内均有优势；④现代制造业圈层区位熵随距市中心距离增加而增加，主要分布于40—70 km圈层间，这是因为现代制造业需要较多劳动力，为降低成本，企业趋向于郊区分布；⑤高新技术工业具有占地面积小、土地产出率高、污染小等特点，在三环、20 km和30 km等距市中心较近的圈层中分布；⑥其他工业的分布没有明显规律；⑦由于科技研发推广等配套对于北京市各工业行业的发展具有举足轻重的作用，故工业配套科教文卫福利服务业在各圈层的分布相对平均；⑧工业配套生产生活服务业趋向于分布在人和产业集聚的地区，受北京市多中心发展的影响，其圈层区位熵和分布呈波浪形变化。

（3）行业核密度分析结果显示，各行业集聚特征差异明显。①采掘业呈“单点集聚”态势，仅在门头沟区石龙开发区军庄镇附近集聚，且密度较高；②食品轻纺业呈“半环状”集聚态势，主要围绕近郊平原地区的顺义、通州、大兴和房山区的工业园区分布，另外在平谷区和密云县等远郊区的工业园区内也存在一定集聚，这是由食品轻纺业的市场导向和原料导向决定的；③原材料工业的集聚分布相对比较广泛，呈“小集聚、大分散”的态势，分别在大兴区、海淀区和昌平区形成高密度集聚区，在大兴、房山、昌平、顺义等区县形成较低密度区；④现代制造业呈“两区三点集聚”态势，主要在北京市经济技术开发区和顺义区形成三个高密度集聚区；⑤高新技术工业呈“两点集聚”态势，在大兴区黄村镇开发区和北京市经济技术开发区形成集聚，且在大兴区形成高密度集聚区；⑥其他工业也呈单点集聚态势，仅在房山区良乡经济开发区形成集聚趋势；⑦工业配套生产生活服务业呈“东侧集聚”态势，主要在北京市经济技术开发区、通州区、朝阳区、顺义区和密云县形成一定集聚；⑧工业配套科教文卫福利服务业呈“西南集聚”特征，在房山区、丰台区和大兴区分别形成高密度和较高密度集聚区。

5 结论与讨论

本文基于2007—2015年北京市工业用地出让数据，运用核密度分析、重心转移分析等方法，从时间、空间和行业三个维度探讨了北京市工业用地演变特征，得出以下结论：（1）2007—2015年北京市工业用地出让总面积及各行业受让面积均呈下降趋势，且下降速率在近几年不断加剧；工业用地受让单位以“现代制造业”为主，但主导行业由“现代制造业”转变为“高新技术工业”。（2）工业园区和开发区成为工业用地集聚的主要空间载体，但出让工业用地空间分布不均衡，主要在距市中心20—40 km的近郊区形成“环状”集聚形态，且出让工业用地重心沿“东北—西南”方向转移，东部郊区发展带已成为北京市工业用地出让的重点区域。（3）不同圈层工业用地出让的相对优势行业迥异：三环内、20—30 km圈层以“食品轻纺业”、“高新技术工业”为主导；35—55 km的近郊区以“现代制造业”和“原材料工业”为主导；60 km以外的远郊区以“食品轻纺业”为主导。不同行业出让的工业用地也存在不同的集聚特征：采掘业、其他工业和高新技术工业呈现点状聚集；食品轻纺业呈现半环状聚集；原材料工业形成“小集聚、大分散”态势；现代制造业形成“两区三点集聚”态势；工业配套生产生活服务业和工业配套科教文卫福利服务业分别形成东侧集聚和西南集聚态势。

近年来随着北京市工业用地市场化配置的不断深入，土地由无偿到有偿使用，土地价格随距市中心距离的增大而逐渐降低[19]，在城市总体规划和土地利用总体规划的控制和引导下，逐步拉开了工业郊区化的进程；同时，开发区、工业园区的特殊供地模式吸引了大量工业项目落地并不断集聚[20]，使得研究区工业用地出让呈现出明显的近郊工业园区集聚的空间特征。而不同行业受让工业用地的空间集聚差异则是多因素综合作用的结果，除上述因素外，还受自然资源与地理条件的限制、行业的原料指向性与市场指向性、产业政策的影响等。今后应继续深化落实土地节约集约利用政策，着力完善市场机制并创新工业用地供给侧结构性改革，健全优胜劣汰市场化退出机制和企业退出指标体系，保障新产业、新业态用地，促进土地合理配置及工业经济持续健康发展。

工业用地的布局不仅影响了城市的形态，还直接影响了城市功能结构。对比《京津冀协同发展规划纲要》中新首都定位以及《北京城市总体规划（2004—2020年）》对东部发展带的规划，本文的研究结果表明：不同时期首都功能定位下的产业结构演变基本表现在了工业用地的布局上，目前工业用地出让情况与首都功能以及相关产业和经济政策导向基本匹配。研究结果也显示，北京市重点鼓励发展的高新技术工业仅在大兴区形成了单一的高密度集聚区，说明目前高新技术工业整体正处于发展培育阶段，未来可有序引导土地、资金、技术等优质要素向高精尖行业集聚，推进高新技术工业规模集聚。同时，应立足于北京市城市发展规划和产业发展特征，引导工业配套科教文卫福利服务业集聚向城市东部发展带转移，转变目前西南集聚的格局。此外，在生态涵养发展区中，仅平谷区、密云县和怀柔区形成了食品轻纺业、原材料工业和现代制造业的中低密度集聚区，而延庆县和门头沟区未形成集聚。建议生态涵养发展区进一步依托自身资源环境优势，合理开发利用资源，加强大健康、大生态、大旅游、高科技等环境友好型工业快速发展和集聚。

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