城市建设用地消耗强度与经济社会水平协调发展研究——基于城市发展阶段的分析

唐 亮，刘军芳，马贤磊

（1.南京农业大学中国土地问题研究中心，江苏 南京 210095；2.山西省国土资源调查规划院，山西 太原 030024）

1 引言

随着中国工业化和城市化进程的快速推进，为保障经济高速发展而快速扩张城镇建设用地的城镇化模式在各地屡见不鲜[1-2]，同时出现的土地粗放、低效利用等问题制约了中国城市社会经济的可持续发展[3]。因而提高土地利用的经济效率受到广泛关注。在国家政策的大力推动下，单位国内生产总值消耗建设用地数量下降明显，但是基于经济指标的土地消耗强度并没有全面考虑城市土地消耗对城市经济、社会、环境系统的影响，例如城镇人口承载量、城市经济结构和产业结构、城市生态环境等[4]。同时，单一的土地消耗强度考核标准也忽视了不同发展阶段的城市在土地消耗强度上的显著差异。在新型城镇化背景下，城市土地利用的核心目标是土地消耗与城市发展水平相协调，而非仅仅追求城市土地消耗对单一经济总量的贡献。在此背景下，考察中国重点城市建设用地消耗强度与城市发展水平间的协调关系对城市土地资源可持续利用具有重要意义。

目前已有关于城镇土地集约利用的研究多集中于如何降低土地消耗，如国外学者主要论证了通过城市规划[5-6]、法律手段[7-8]、土地利用政策[9-10]等公共政策可以降低土地资源消耗。国内学者则主要研究了土地资源消耗强度的变化规律与空间分布特征，发现中国城市土地消耗强度区域间存在收敛趋势[11]或发散趋势[12]。此外还有学者研究了土地利用社会经济效益与生态环境效益的耦合[13]、土地集约利用水平与城市化水平协调度[14]、土地可持续集约利用[15]、城市土地利用效率[2，16]等。目前，尚无学者对城市建设用地消耗强度与城市发展水平间的协调关系进行研究，尤其是基于不同城市发展阶段的视角考察。因此，在城市快速发展过程中，城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平间的协调演化规律仍然缺少理论与实证的考量。

鉴于此，从城市发展阶段的视角，本文首先从理论层面剖析了城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平间的协调演化规律，然后利用全国277个地级城市①本文出于对不同城市协调度的可比性考虑，研究中地级城市不包括北京、上海、天津、重庆4个直辖市，因为这些城市的经济社会发展水平与城市建设用地集约利用程度远高于普通地级城市，排在国家前列，且4个直辖市在行政级别上也与普通地级城市不对等，故研究中未将它们纳入比较。2006—2014年数据，考察了不同发展阶段的城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平间的协调特征，验证了两者间协调关系的演化规律，为实行差别化土地利用管理政策提供理论与经验依据。

2 城市建设用地消耗强度与社会经济发展水平的协调演化分析

城市社会经济系统与城市土地利用系统间的高度重合与强关联关系决定了城市土地利用与社会经济的协同发展。小城镇由土地消耗与社会经济发展间的失调到协调，发展成为大型或超大型城市的过程类似于由婴儿至成人的成长过程，城市的发展历程中只有土地、经济、社会等系统综合协调发展，才能有效地保证城市的可持续发展。相反，城市建设用地的快速扩张引致的土地利用低效、粗放等问题导致了城市“虚胖”，而产业结构不均衡，过度依赖单一型产业导致了城市“营养不均”。无论是“虚胖”还是“营养不均”的城市在应对金融危机、市场失灵、生态环境恶化等方面都会显得乏力。因此，城市社会经济系统与土地利用系统间的协调度可以定义为一个相对状态，表现为持续不断地追求经济社会发展与土地利用消耗强度两者的相互促进、协调的发展状况。反之，两者不协调将引发社会、环境等系列问题，且不协调发展状况的长期持续也将影响新型城镇化的发展。图1示范了城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平间协调关系的演化规律。

图1 城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平间协调演变示范图Fig.1 Indicators of coordinated evolution between urban construction land consumption intensity and socio-economic development level

为了识别城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平间的协调规律，图1中实线x首先呈现了城市建设用地消耗强度（I）与城市经济社会发展水平（ESC）间的变化关系。可以看出建设用地消耗强度随着城市社会经济发展水平的提升呈现先增加后逐步下降，直至达到均衡状态后上下波动的演化规律。城市经济社会发展初始阶段，工业化和城市化刚刚起步，建设用地消耗强度非常低，但是随着工业化和城镇化的逐步发展，初期往往伴随着对建设用地资源的大量消耗，建设用地消耗强度往往较高，表现为发展初期的城市往往依靠消耗大量建设用地吸引工商企业，促进城市经济发展。随着城市规模的扩大和社会经济发展水平的逐步提升，城市土地利用结构优化调整，产业结构优化升级，单位建设用地产出增加，建设用地消耗强度也逐渐下降。但是随着城市经济社会发展水平的进一步提升，土地利用结构和产业结构调整空间日趋饱和，建设用地消耗强度趋于平稳，即达到图1中的d点。经过均衡点d后，建设用地消耗强度可能会出现三种变化趋势：（1）经济社会发展系统运行稳定，缺少外界因素干扰，建设用地消耗强度保持在均衡状态；（2）经济社会发展受短期经济危机（通货膨胀）等影响，可能导致城市建设用地消耗强度短期内再度提升①除了经济危机外，资源型城市在经济发展后期的发展水平可能呈现下降趋势，但是大多数情况下，国家和地方政府会出台对应的经济政策刺激资源枯竭型城市实现产业结构调整与产业转型，促进经济稳定。因此，资源型城市发展水平下降也多为短期现象。本文实证部分数据分析也表明研究样本中没有城市呈现明显的发展水平先上升到较高水平后下降的变化规律。；（3）部分城市受到短期内经济社会发展利好政策的影响，城市经济实力短期内进一步加强，土地集约节约利用水平进一步提升，将促进建设用地消耗强度的进一步下降。但是由于达到均衡状态下，城市经济社会发展与土地利用均受到短期影响，在不出现非常大的外界因素干扰（如经济系统崩塌等）时，无论是向上波动还是向下波动都不会持续很长时间，因此，经过均衡点d后，建设用地消耗强度总体上呈现动态平衡状态。

建设用地消耗强度与城市经济社会发展水平间的协调关系与建设用地消耗强度的演变规律密切相关，图1中的虚线y衡量了两者间协调度的变化规律。在城市经济社会发展的初始阶段或者城市发展严重滞后时期，城市经济社会发展水平非常低，虽然建设用地消耗可能不大，但是两者间仍然呈现低协调趋势，处于濒临失调状态，也就是说只有城市经济社会发展水平显著提高才能使得滞后发展城市脱离失调并向协调发展；当城市步入发展初期时，由于大量建设用地用于招商引资，建设用地消耗强度迅速上升，城市经济社会发展水平增长速度远低于建设用地消耗增速，此时城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平间可能呈现濒临失调或者初级协调两种状态，取决于两者增速的大小；随着城市步入快速发展阶段，城市综合实力进一步发展壮大，建设用地消耗强度开始下降，逐步向均衡点d靠近，建设用地消耗强度与社会经济发展水平间协调关系也开始从初级协调状态向良好协调状态演变，并且逐步向优质协调逼近；当建设用地消耗强度经过均衡点d后呈现动态平衡时，两者间的协调水平也将达到优质协调，并且在优质协调和良好协调间波动。基于上述分析，本文认为城市建设用地消耗强度以及它与城市经济社会发展水平间的协调关系满足以下演变趋势：（1）城市建设用地消耗强度随着城市经济社会水平的提高先增加后下降，呈现倒U型演变规律，并最终降低到临界阈值时将在临界值上下波动循环；（2）城市建设用地消耗强度与城市经济社会发展水平间的协调关系总体上呈提升趋势，并且最终趋向于优质协调，由于不同级别城市发展处于不同水平，建设用地消耗强度与城市经济社会发展水平间的协调关系呈现差异化特征。

3 数据来源与研究方法

3.1 数据来源与处理

本文使用的城市建设用地面积（市辖区）数据来自《中国城市统计年鉴》（2007—2015年），由于西藏自治区部分统计数据缺失，2006—2014年，土地数据除港、澳、台外，进行连续有效统计的省级行政区域共有30个，本文最终使用30个省（区、市）中277个地级市的数据。本文根据已知年份的城市建设用地数据对部分城市建设用地面积数据存在失真（数据缺失或人工录入错误）情况采用移动平均法进行了修正处理。

经济数据（第二产业增加值、第三产业增加值）②第一产业是指：农、林、牧、渔业；第二产业是指采矿业，制造业，电力、煤气及水的生产和供应业，建筑业；第三产业是指除第一、二产业以外的其他行业。因研究区域为城市，所以本文以二三产业增加值表示城市GDP。与城市经济社会发展水平评价所需的19个指标数据均来自《中国城市统计年鉴》（2007—2015年）。本文所选年鉴数据时间跨度较长，笔者通过核实年鉴统计指标含义、统计口径变化、历史数据可比性等，对于缺失数据或异常值在已知数据的基础上采用移动平均法或查询当地年鉴核实异常值误差范围并予以修正。另外，本文所选评价指标及建设用地面积数据口径统一为市辖区：城区和郊区，不含市辖县，由于中国对环境数据统计口径不同，本文参考王敏等的研究，对城市环境状况的评价分别采用全市和市辖区的统计口径[17]。

3.2 研究方法

3.2.1 城市经济社会发展水平评价指标体系构建 城市建设用地作为城市发展中各种经济社会活动的载体，对促进城市发展有着重要贡献。随着城市经济社会发展的不断进步，城市建设用地规模扩大，各项建设用地发挥其自身功能回馈于城市经济社会发展水平。参考孙宇杰[14]、朱天明[18]的研究，选取经济实力、产业结构、经济外向度、社会发展水平、环境状况5个指标类型及19个单项指标刻画城市社会经济系统，具体评价指标如表1所示。

表1 城市经济社会发展水平评价指标体系Tab.1 The index system of socio-economic development level evaluation

城市经济社会发展水平评价采用当前学术领域广泛使用的主成分分析法。为保证对指标的空间和时间三维立体时序数据的综合分析，本文增加时间序列并采用时序全局主成分分析法（GPCA）[19]，克服逐年数据分别分析造成的数据不可比情况，保证了分析结果的科学合理性。经过Stata 14软件分析处理计算得出各主成分方差贡献率及累计方差贡献率后，选出主成分累计方差贡献率大于85%的前m个特征值。KMO检验结果显示，KMO值达到0.8126，表明所选变量之间相关性较强，适用做主成分因子分析。计算得出特征值及累计方差贡献率后再利用式（1）计算综合得分。

式（1）中，Uk表示某城市第k年城市经济社会发展水平综合得分，a1，a2，…，an及F1，F2，…，Fn分别表示各主成分贡献率和各主成分得分。

3.2.2 城市建设用地消耗强度测算方法 城市建设用地消耗强度是城市土地对城市经济发展贡献的直观表达，一般用城市单位二三产业增加值消耗建设用地量，可以用公式表示：

式（2）中，It为t年城市建设用地消耗强度；Et为t年的建设用地量；Gt为t年单位第二产业增加值与第三产业增加值之和。

3.2.3 协调度模型构建 为了准确反映出单位二三产业增加值消耗建设用地量与城市经济发展水平间的协调程度，借鉴杨剩富等[20]和宁小莉[21]相关研究成果，构建协调度模型。本文采用的协调度计算公式如下：

式（3）中，c（0≤c≤1）代表协调度，It、SEC分别表示单位二三产业增加值消耗建设用地量与城市经济社会发展水平。从计算公式可以看出所计算的协调度数值应全为正，由于采用时序全局主成分分析法评价的城市经济社会发展水平存在负值，为此在进行协调度分析前，分别对城市经济社会发展水平与单位二三产业增加值消耗建设用地量数据进行标准化，标准化公式如下：

城市经济社会发展水平为数值越大越好的指标：

单位二三产业增加值消耗建设用地量为数值越小越好的指标：

式（4）—式（5）中，Xij、X'ij分别表示第i年城市经济社会发展水平或单位二三产业增加值消耗将设用地量数据的原始值与标准化后的数值；Xjmax、Xjmin分别表示第i年各指标的最大值与最小值。

表2 协调发展阶段划分Tab.2 Coordination development stage division

3.2.4 协调度发展阶段类型划分 城市经济社会发展水平与建设用地消耗强度经过离差标准化处理后，二者间的符号变化组合成4种协调发展关系（象限协调度）。为了更准确地衡量不同协调度水平对应的协调类型，本文将协调度水平划分为高于0.5区间和低于0.5区间①区间分界点的不同会导致协调度处于临界值的城市在相邻协调类型间转换，但是并不会改变总体城市协调类型的次序。，并在此基础上测算出二者间的协调度c（0≤c≤1）与坐标系四象限协调关系的匹配程度，进而将协调类型划分为优质协调、良好协调、初级协调、濒临失调和严重失调5个类型。具体协调关系匹配结果见表2。表2中具体协调关系为：（1）优质协调：当测算协调度≥0.5，且城市经济社会发展处于较高水平，建设用地消耗强度处于较低水平时为优质协调，城市处于发展后期；（2）良好协调：当测算协调度≥0.5，城市经济社会发展与建设消耗强度均较高，或当测算协调度＜0.5，且城市经济社会发展处于较高水平，建设用地消耗强度处于较低水平时为良好协调，城市处于快速发展期；（3）初级协调：当测算协调度≥0.5，城市经济社会发展与建设消耗强度均处于较低水平，或当测算协调度＜0.5，城市经济社会发展与建设消耗强度均处于较高水平时为初级协调，城市进入快速发展初期；（4）濒临失调：当测算协调度＜0.5，城市经济社会发展处于低水平，建设消耗强度均处于高水平或城市经济社会发展与建设消耗强度均处于较低水平时为濒临失调，城市处于发展初期；（5）严重失调：当测算协调度≥0.5，城市经济社会发展与建设消耗强度均处于较低水平为严重失调，现实中这种城市非常少见，并不符合城市正常的发展规律，属于城市滞后发展或畸形发展类型。

4 结果与分析

4.1 城市经济社会发展水平与建设用地消耗强度特征分析

从图2可以看出，2006—2014年，277个地级城市的经济社会发展水平逐步提升。城市经济社会发展水平较高的城市集中于一线城市和部分二线城市①根据2014年《国务院关于调整城市规模划分标准的通知》（国发［2014］51号），新的城市分级方式增加了教育、经济、服务等多项指标测算的综合商业指数确定城市等级。本文据此划分一线城市（15个）、二线城市（35个）、三线城市（62个）和其他城市（165个）。，主要分布在沿海开放城市、长三角经济圈、珠三角经济圈或各省的经济中心（首府）城市。相反，一线、二线、三线以及其他城市的建设用地消耗强度依次增加，但是均呈下降态势，其中其他城市下降幅度最大，但各类型城市的建设用地消耗强度下降幅度在2011年后均趋向平缓，其中一线城市在2012—2014年间的建设用地消耗强度进入临界循环状态，总体趋势与理论分析的第一个判断一致。

图2 2006—2014年各级别城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平变化特征Fig.2 Changes chart of socio-economic development level comprehensive scores and construction land consumption intensity of cities from 2006 to 2014

4.2 城市经济社会发展水平与城市建设用地消耗强度协调关系分析

表3统计了2006—2014年处于不同协调发展水平的地级城市个数，可以看出，优质协调发展的城市有小幅度波动，从2006年32个城市上升到2009年70个，2014年再次回落到43个，良好协调与濒临失调的城市个数分别呈现递增和递减的趋势，初级协调发展的城市个数一直较少，表现为波动性的变化，而严重失调城市从2010年开始便不再存在了。与第2部分第2个理论判断一致，城市经济社会发展水平与建设用地消耗强度间的协调关系总体上呈现明显上升趋势，尤其表现在严重失调、濒临失调型城市的显著减少和良好协调型城市的显著增加。

此外，由于2008年的金融危机，国家采取一系列救助政策，如加快建设保障性住房、提高城乡居民收入、加大金融对经济增长的支持力度等10项措施，可能导致了2008年和2009年的优质协调城市增加，但是随着经济的转型发展，2010年底，国家的4万亿①https: //baike.baidu.com/item/%E5%9B%9B%E4%B8%87%E4%BA%BF%E8%AE%A1%E5%88%92/8497463?fr=aladdin。投资计划通过10项具体措施稳定了经济发展水平。因此，从2010年开始优质协调型城市数量开始回落，并且趋于稳定。

从城市规模来看（图3），2006—2014年，一线15座城市均表现为优质协调；二线35座城市中优质协调占50%以上，但在2009年出现下降转折后，在小范围里波动；良好协调型城市数量显著增加，严重失调、濒临失调、初级协调型的城市数量均呈递减趋势，且在2013后全部跃居至良好协调或优质协调；三线62座城市以良好协调居多，优质协调城市在2009年出现下降拐点后一直稳定在较少数量，严重失调城市则在2010年全部消失，而初级协调和濒临失调的城市数量始终保持递减趋势，并有将完全过渡到良好协调的趋势；其他165座城市占总城市数量的59.57%，这部分城市中，在2014年，仍有50%以上的城市处于濒临失调状态，但是从2011年开始良好协调型城市数量呈现递增的趋势。总体上看，截止到2014年，中国277个地级城市中，一线城市全部为优质协调发展型，68.57%的二线城市和6%的三线城市处于优质协调发展型；良好协调发展的城市则分布在二线、三线城市和其他城市中，分别占31.43%、84%和36.36%；初级协调和濒临失调分布在三线城市和其他城市，比例分别为6%、78.79%和3%、55.76%。因此，正如理论判断一样，不同级别城市发展处于不同阶段，城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平间的协调关系呈现差异化特征。

表3 2006—2014年不同协调发展阶段城市个数Tab.3 Number of cities in different development stages from 2006 to 2014

4.3 讨论

本文测算的城市建设用地消耗强度的时空变化趋势与张琳等[11]、刘耀林等[12]的研究结论一致。根据建设用地消耗强度与城市社会经济发展阶段间的关系，进一步刻画了以城市建设用地消耗强度表征的城市土地利用系统和以经济社会发展水平表征的社会经济系统间的协调规律，对当前土地利用政策具有积极意义。

首先，2006—2014年城市经济社会发展水平与建设用地消耗强度分别呈递增和递减规律，两者间的协调程度与城市发展阶段密切相关。中国幅员辽阔，改革开放以来，实行“先富带后富”的发展布局，现阶段不同区域的城市处于不同的发展阶段，城市级别在区域间差异非常明显，这亦满足城市的自然发展规律。因此，不同发展阶段的城市面临着不同的建设用地消耗强度，并且建设用地消耗强度与社会经济发展水平间的协调水平也存在显著差异。当前政策制定过程中应该充分认识到城市自然发展阶段，避免忽视城市发展阶段，盲目追求城市建设用地消耗与经济社会发展水平间的协调关系。对处于发展初期或快速发展初期的城市，为了提高经济社会发展水平，建设用地大量消耗体现为必要的“代价性损失”[22]，随着城市的进一步发展，建设用地消耗强度会逐渐下降，建设用地消耗与经济社会发展水平间的协调关系也将由初级协调向良好协调和优质协调转变。

其次，结合中央正在大力倡导的供给侧结构性改革和产业结构调整与升级，处于不同发展阶段的城市需要差异化的调控政策促进城市向可持续协调发展。（1）优质协调和良好协调型城市土地集约利用状态已经达到较高水平，形成了相对稳定的产业结构，城市建设用地在供给侧结构性改革中要设置自身的建设用地调控政策，结合产业结构调整与升级要求，制定适合自己条件，且明显高于其他类型城市的建设用地消耗强度标准；（2）虽然初级协调或者失调阶段的城市在发展过程中对建设用地的需求量比较旺盛，地方政府也会积极采取消耗大量建设用地引进投资，从而保证地方经济增长活力。但是城市经济社会发展引致的建设用地过量消耗也会对生态环境造成“过度性损失”与“代价性损失”[22]。处于初级协调或者失调类型城市不应该完全重复已经达到良好协调或者优质协调的城市发展模式，应该在借鉴经验的基础上，响应国家“五位一体”与“一带一路”发展战略，合理调控地方产业用地需求，借助土地供给优势，提高招商引资的质量，减少城市土地资源的“过度性损失”，在遵循城市发展自然规律的基础上，尽快实现建设用地消耗与经济社会发展水平间的协调关系由失调或初级协调向良好协调和优质协调转变。

图3 2006—2014年各级别城市的不同协调水平的城市数量演变特征Fig.3 Characteristics of urban quantities in different coordinated levels at different levels from 2006 to 2014

5 结论

本文以全国277个地级城市为例，利用2006—2014年间的统计数据检验了城市经济社会发展水平与城市建设用地消耗强度间的协调规律。研究发现：（1）2006—2014年间城市建设用地消耗强度呈现显著下降趋势，并且建设用地消耗强度与经济社会发展水平间的协调度总体上呈现明显上升趋势；（2）一线城市、二线城市、三线城市和其他类型城市在建设用地消耗强度和经济社会发展水平与建设用地消耗间的协调水平方面均存在显著差异，表现为城市级别越高，建设用地消耗强度越低，且建设用地消耗与经济社会发展水平间越区域协调。

本文的政策启示在于，在城市土地利用系统与经济社会发展系统的协调发展中进行供给侧结构性改革与产业结构优化调整，避免仅重视经济绩效，忽视两个系统间的协调性。在土地利用政策改革方面，应该充分发挥制度创新，攻破土地供给不能适应市场经济的制度壁垒，在充分认识城市发展阶段特征的基础上，针对不同发展阶段的城市实施差别化的土地利用政策，以此促进城市建设用地消耗强度与经济社会发展水平间的协调发展。

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