基于TOPSIS—PSR模型下的海南省城市用地评价

余洋 刘犇 谭尔斯 苏春英

摘 要 基于PSR城市土地集约利用评价指标体系，科学采用TOPSIS评价法，综合分析了海南省18个市（县）土地集约利用程度。结果表明：由于受到经济发展水平和自然条件等因素的影响，海南省整体土地集约利用水平较低，空间差异化显著。省内东南西北四翼（海口、三亚、琼海和儋州）以及东部沿海城市的集约利用程度较高，西部以及中部山区城市土地集约度较低。建议未来着重发展中西部地区，结合海岛城市发展的特点合理规划土地利用，有效挖掘城市土地潜力，促进城市土地合理利用。本研究可以为未来的海南省土地利用政策制定提供决策支持。

关键词 城市土地；集约利用；PSR；TOPSIS；海南省

中图分类号：F293.2 文献标识码：A

Abstract： This paper analyzed the land intensive use degree of 18 cities in Hainan Province by using TOPSIS evaluation method based on the PSR assessment indicator system of intensive use of urban land. The result shows that， due to the effects of economic development level and the natural conditions， the overall level of intensive land use in Hainan Province is low and the spatial difference is significant. The eastern coastal cities as well as the four cities （Haikou， Sanya， Qionghai and Danzhou） located in the four directions of Hainan province have a higher degree of intensive utilization， however， the degree of intensive utilization in the western and central mountainous cities is lower . It was suggested that we should focus on developing the central and western regions of Hainan Province in the future， meanwhile， according to the characteristics of island city development， land use should be planned reasonably， the potential of urban land should be explored effectively， and the rational use of urban land should be promoted. This study can provide decision support for future land use policy of Hainan Province.

Keywords： urban land； intensive use； PSR； TOPSIS； Hainan Provence

1引言

土地资源不仅是人类赖以生存与发展的物质基础，也是城市社会经济快速发展的空间载体。由于兼具自然资源与社会资源的双重属性和共同特征，土地资源的供给量势必受到自身稀缺性与有限性的巨大限制，特别是随着社会经济与空间格局的持续发展和不断扩展，当前的土地资源供给日益无法满足人口增长、城镇拓张所引发的土地需求，因此，如何科学有效的解决地区经济社会快速发展过程中土地资源供给的有限性、不断提高土地资源集约利用度，既是摆在地方行政主管部门面前的现实难题，也是亟待业内专家尽快解决的重要议题。

众所周知，与土地相资源利用方式、利用效率相关的研究一直以来都是业内学者的普遍关注和广泛讨论的重要议题[1-2]。在研究内容上，针对不同的研究尺度和研究目的有不同的研究内容。比如，针对区域土地集约利用的研究，中观层面的城市和功能区的土地集约利用评价等[3]。在研究方法上，多数研究采用统计与计量学的方法，结合社会经济发展数据，对城市土地集约利用进行系统的分析和评价，这些方法主要包括多因素综合分析法、模糊评价法、最小二乘法、岭回归分析方法、主成分分析法、聚類分析法、全局主成分分析法、理想值修正模型等，然而，上述方法终因权重确定不够合理、指标选取不够全面等缺陷[6-12]严重影响了土地利用评价结果的科学性和准确性，为此，本文通过构建TOPSIS评价法（Technique for order preference by similarity to ideal solution）与“压力-状态-响应”模型（Presure-State-Response，简称PSR）耦合体系，逐步提升城市土地集约利用综合评价方的法合理性和有效性，进而完成对土地集约利用评价方法的探索与改进，尝试计算得出海南省18个市（县）土地集约利用评价的综合指数，以期为海南省城市土地利用政策制定提供科学依据和有效参考。

2研究区域与研究方法

2.1研究区概况

海南省位于我国最南端，是一个四面环海的岛屿，地理位置优越。由于历史原因及自然条件的限制，海南省的整体经济发展水平较其他内陆沿海城市的经济水平略低。 但是近年来，随着国际旅游岛的建设，海南省旅游经济得到了快速的发展。2014年人均地区生产总值达到38924亿元，较上年增加了7.4个百分点。全省903.48万人口，城市人口密度为2233人/平方公里。全省土地面积35354平方公里，地势呈中间略高四周低的形态，城市建设用地面积为382.94平方公里。由于山地丘陵台地所占面积比较大，可开发后备资源有限。随着海南省城市化进程的加快，对城市土地的需求也越来越大。城市土地集约利用有助于科学合理地规划土地供给，有规划地进行城市扩展和加密，促进城市土地高效可持续地利用。

2.2数据来源

本文研究时间节点为2014年，采用2014年海南省各县市的社会经济发展数据。相关研究数据主要包括海南省18个市（县）的社会经济数据（来源于《2015年海南省统计年鉴》）与土地利用数据（来源于2014年土地利用变更调查数据）。

2.3研究方法

TOPSIS分析法是多目标决策分析中一种常用的方法，又称为优劣解距离法，是一种逼近于理想解的排序法，其基本原理是通过检测评价对象与最优解、最劣解的距离来进行排序，若评价对象在最靠近最优解的同时又最远离最劣解，则为最好；否則为最差。其中最优解的各项指标值都达到各评价指标的最优值[13]。最劣解的各指标值都达到各评价指标的最差值。“正理想解”和“负理想解”是TOPSIS评价法的两个基本概念。所谓正理想解是一设想的最优解（方案），它的各个属性值都达到了各备选方案中最好的值；负理想解是一设想的最劣解（方案），它的各个属性值都达到了各备选方案中最差的值。方案排序的规则是把各备选方案与正负理想解作比较，若其中有一个方案最接近正理想解，而同时又远离负理想解，则该方案是备选方案中最好的方案[14， 15]。

为了使各项指标具备可比性，消除指标计量单位影响，将各项指标原始数据进行归一化处理，即原始数据压缩至[0，1]区间，实现无量钢化。此时的指标均为高优指标，归一化后可得到数据矩阵，归一化公式为：

根据数学模型计算相对接近程度值，在0与1之间取值，越接近1表示该评价对象越接近最优水平；反之，越接近0表示该评价对象越接近最劣水平。根据相对接近程度值对多个评价对象进行评价排序。

在多属性权重问题中，设为无量钢化处理后的归一化决策矩阵，为权重系数矩阵，其中为类别（方案）数，为特征（属性）数。

最大离差法引入加权向量，并构造加权规范化决策矩阵，在满足单位化约束条件的情况下，若某个特征能使所有类别

之间有较大差异，表示该特征对分类起重要作用，应赋予较大的权重系数，则当所有特征对所有类别的总离差法达到最大时的，即为最优特征权重。

在加权向量的作用下，构造的规范化决策矩阵为，则

2.4评价指标体系构建

在城市土地集约利用评价构建方面，大多学者从土地利用投入水平、土地利用程度、土地利用效率、土地利用开发强度以及土地布局结构等方面构建体系，评价土地总体的使用效率和潜力[16]。由于城市土地集约利用具备动态性，评价指标存在时空变化的特点，因此在实际工作中，指标的选取较为困难。为避免上述情况，这里引用压力-状态-响应思维模式[17， 18]，选取人均建设用地、人均宅基地、人口密度、地均就业人数、地均固定资产投资、每万人城镇单位专业技术人员、交通线路密度、土地闲置率、建设用地弹性系数、地均二三产业GDP、生态用地面积比率、地均社会消费品零售额、住宅地价实现水平和地均财政收入等14个指标构建城市土地集约利用评价指标体系，对海南省18个市（县）的土地集约利用水平进行综合分析。

3结果分析

3.1评价结果

根据构建的PSR指标体系，通过对原始数据的计算得到各指标的初始值（表1、表2）。运用TOPSIS综合评价法归一处理，找出最优和最劣方案，分别计算各市（县）最优和最劣方案的距离（），各市（县）与最优方案的相对接近程度和TOPSIS排序（表3）。

结果可知，海南省城市土地集约度排名第一的是省会海口市，其次是旅游经济发展较好的城市三亚市，这与目前的海南省城市发展水平相一致。排名最靠后的是海南省中部的琼中县，受到地理位置等条件的影响，中部地区整体土地利用的集约度水平不高。除此之外，排名靠前的市（县）还包括琼海市，陵水县和文昌市。相对而言排名靠后的城市还包括屯昌县，五指山市，定安县和保亭县。

3.2集约度空间布局分析

从地理位置来看（图1），海南省总体城市土地集约利用水平呈东高西地，中部低四周高的分布趋势。沿海城市的集约度水平明显高于中部城市，尤其是东南部沿海城市。由于优越的地理位置，促进该区域经济水平相对较高，带动了地区的资产投资，吸引了大量的岛内人口及外来旅游人口，整体城市呈良性发展，市场导向促进了城市发展形态的集约化。因此，东南部沿海城市不仅带动岛内经济发展，也是土地利用比较高效的地区。而西部沿海城市相对没有东南部土地利用集约度高，尤其是少数民族聚集地区，受到民族生活习惯及其他因素的影响，土地利用形态与东部沿海城市有所区别，土地利用集约度较东南部地区低。岛内中部地区的集约度水平处于整个海南省最低。首先是由于所处的地理位置，中部地区远离海洋，地势主要为低山丘陵，既没有三亚充足的旅游资源，又没有沿海城市的海洋资源，经济发展受阻。其次考虑到中部地区主要以少数民族聚居为主，在土地开发的过程中应保护少数民族聚集区的文化遗产，以经济发展为中心的土地集约利用评价显然并不适宜。

尽管沿海地区的土地利用集约度高于中部城市，但是在沿海市（县）中，土地集约利用水平也有较大的差异（图2）。根据沿海的12个市（县）的CI值可以看出，东部南部的城市：海口市，文昌市，琼海市，万宁市，三亚市的集约度水平明显高于西部市（县）的陵水县，乐东县，东方市，昌江县，儋州市及北面的澄迈县和临高县。其中东方市，乐东县和昌江县又是其中最不集约地区。在中部不沿海城市中，反而西部的白沙县，五指山市和保亭县的集约度较高，东部的屯昌县和定安县既没有临海的优势，又没有山地丘陵的优势，反而在土地利用过程中相对较粗放。

从海南省整体的土地利用集约度来看（图3），集约度分值指标CI大部分集中于0.25-0.4之间，最小值为0.066，最大值为0.7505，差异较大，平均值为0.3261，说明整体处于中下水平。从统计结果分析，超出全省平均值的市（县）有7个，占全省样本数量的38.89%，另有61.11%的市（县）处于平均值以下；反映出全省土地利用存在“重扩张，轻挖潜”的弊病，未能发挥城市土地集聚效应，城市可挖掘土地利用潜力较大。

从图4可以看出，海南省18个市（县）城市土地集约的正负理想距离可以分成4个等别，海口在第一等，土地集约水平明显高于其他市（县），三亚、琼海、陵水、文昌、儋州和文昌位于第二等，其他市（县）除了琼中外均集中在第三等；结合图2也可以发现其土地集约评价指标向量与正负理想解之间的距离在二维数据空间中的分布反映出来的规律相似。全省南北东的中心城市土地集约利用水平较高，中西部区域如琼中、五指山和临高排名较低，整体表现为周高中低的态势。

4结论与讨论

4.1 结论

通过借助PSR与TOPSIS模型构建起土地集约利用程度评价指标，综合评价了海南省内18个市（县）的土地集约利用程度，并对海南省城市土地集约利用空间分布情况进行了科学分析。结果表明，海南省整体土地集约利用水平较低，各地区土地集约利用程度存在显著差异。其中，沿海市（县）集约度水平高于中部内陆地区；东部南部沿海城市土地集约利用水平较高，西部沿海地区较低；城市土地集约利用水平整体呈现“中部低、四周高”的现实格局。研究认为，海南省18市（县）的土地集约利用评价结果与城市发展状况基本吻合，作为以旅游开发为主要经济引擎的海岛，海南省城市土地利用存在巨大的挖掘潜力。

4.2 建议

（1）有效控制建设用地增量，合理挖潜现有开发土地

基于“科学开展土地利用规划、严格控制建设用地增量、有序地开发建设用地”的发展原则，逐步改造粗放利用土地方式，有序完成海南省城市开发土地加密，持续挖掘城市土地开发潜力。一方面，及早出台存量建设用地交易管理办法，允许存量建设用地经过整治后置换指标进行流转；另一方面，逐步建立省级存量建设用地交易平台，实现对城市建设用地统一管理，鼓励用地指标集中使用，以此推动各市（县）内部挖潜存量建设用地，实现城市发展合理布局。

（2）坚持土地利用方式多样化，鼓励保护少数民族特色

坚持土地利用方式多样化，既是维持海南省城市原有特色风光重要途径，也是尊重岛内少数民族风俗习惯的重要方式。对于海南省而言，众多少数民族的聚居融合不仅构成了岛内独具特色的人文社会形态，也在一定程度上造就了海岛土地利用方式的多样性。所以，在海南省城市土地开发利用的实际过程中，不仅要统筹协调区域经济与人口的综合发展，更应合理兼顾地方人文情怀与少数民族风俗习惯，科学提升岛内自然资源与人文景观的开发水平，促进海南省社会经济可持续的发展。

（3）科学提高土地利用效率，有效维护海岛生态安全

通过“优二进三”的方式，适时对低效用地和落后产能工业用地进行改造优化，加快推进岛内产业结构升级；调整土地的市场导向模式，发挥市场在资源配置中的基础性作用，有序提升土地的利用效率；同时，正确处理经济发展、土地利用以及生态保护三者之间的关系，配套开展土地利用的前期开发保护工作，持续降低生态环境破坏的发生频次，积极提升岛内生态安全等级与生态安全质量，从而为充分发挥海南岛在维护“蓝色国土”生态安全方面的屏障作用提供内在条件。

参考文献/References

[1]余洋. 基于城镇化—耕地耦合关系的合肥市土地利用结构优化[D].中国矿业大学（北京），2016.

[2]陈银蓉，梅昀，孟祥旭，等.经济学视角下城市土地集约利用的决策分析[J].资源科学，2013，35（04）：739-748.

[3]朱天明，杨桂山，万荣荣.城市土地集约利用国内外研究进展[J].经济地理，2009，29（06）：977-983.

[4]彭冲，陈乐一，韩峰.新型城镇化与土地集约利用的时空演变及关系[J].地理研究，2014，33（11）：2005-2020.

[5]郑新奇，邓红蒂，姚慧，等.中国设区市土地集约利用类型区划分研究[J].中国人口.资源与环境，2010，20（2）：6-11.

[6]李景刚，张效军，高艳梅，等.基于改进熵值模型的城市土地集约利用动态评价——以广州市为例[J].地域研究与开发，2012，31（4）：118-123.

[7]赵丽，朱永明，付梅臣，等，主成分分析法和熵值法在农村居民点集约利用评价中的比较[J].农业工程学报，2012，28（7）：235-242.

[8]冯科，郑娟尔，韦仕川，等.GIS和PSR框架下城市土地集约利用空间差异的实证研究——以浙江省为例[J].经济地理，2007，27（5）：811-814，818.

[9]崔娟敏，季文光， 基于AHP的土地集约利用水平模糊综合评价[J].水土保持研究，2011，18（4）：122-125.

[10]卓秀伟，汤小华，李明辉.基于改进熵值法和空间自相关的城市土地集约利用评价——以江西省为例[J].福建师范大学学报（自然科学版），2015，（3）：88-97

[11]雷勋平，Robin Qiu，刘勇.基于熵权TOPSIS模型的区域土地利用绩效评价及障碍因子诊断[J].农业工程学报，2016，32（13）：243-253.

[12]郭欢欢，张孝成，李仕川.土地集约利用评价中适度指标标准化方法改进研究——以人口密度指标为例[J].地理科学，2016，36（3）：367-374.

[13]陈梅英，郑荣宝，吴大放.基于TOPSIS与PSR结合的城市土地集约利用水平综合评价—以广州市花都区为例[J].热带地理，2010，30（3）：228-254.

[14]杜挺，谢贤健，梁海艳，等.基于熵权TOPSIS和GIS的重庆市（县）域经济综合评价及空间分析[J].经济地理，2014，34（6）：40-47.

[15]洪惠坤，廖和平，魏朝富，等.基于改进TOPSIS方法的三峡库区生态敏感区土地利用系统健康评价[J].生态学报，2015，35（24）： 8016-8027.

[16]朱一中，曹裕，基于PSR模型的广东省城市土地集约利用空间差异分析[J].经济地理，2011，31（8）：1375-1380.

[17]謝天，濮励杰，张晶，等.基于PSR模型的城乡交错带土地集约利用评价研究——以南京市栖霞区为例[J].长江流域资源与环境， 2013，22（3）：279-284.

[18]岳秋丽，刘传林， 基于PSR模型的江苏省城市土地集约利用评价[J].水土保持研究，2016，23（3）：176-179.