省域土地人口经济多维协调格局及分区发展策略

张 慧，苏 航，薛 睿 ,2 ，章桂芳

（1. 东北农业大学公共管理与法学院，哈尔滨 150030；2. 哈尔滨工业大学建筑学院，哈尔滨 150001；3.中山大学地球科学与工程学院，广州 510275）

0 引 言

为推进国家治理体系和治理能力的现代化，原国土部、国家发改委、原环保部和住建部四部委2014 年决定在若干地区开展“多规合一”试点[1]，2018 年十九届三中全会开启自然资源管理体制改革序幕，正式将城乡规划管理职能划归自然资源部，国土空间开发利用的综合性和系统性正不断加强。2019 年5 月23 日，中共中央、国务院正式发布《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》，强调要“整体谋划新时代国土空间开发保护格局，综合考虑人口分布、经济布局、国土利用、生态环境保护等因素”，并指出“省级国土空间规划是对全国国土空间规划的落实......侧重协调性”[2]。本文从土地、人口与经济多维协调的视角去探究省域国土空间开发策略，是破解当前城乡差距和人地矛盾问题的关键。只有土地、人口与经济都保持良好发展并且相互协调才是城乡协调发展的应有之义，新型城镇化的诉求才能够被满足，乡村振兴战略才得以实现。

早在战国时期的《商君书》提出“制土分民之律”，中国就已经认识到了人口和土地二者关系的调控在国家管理中的重要性，认为国家发展一直处于“民胜其地”和“地胜其民”的反复之中[3]。改革开放以后，国内学者开始用现代的观点和方法研究人口、土地、经济、资源、环境、社会等多要素的交互影响[4-9]。张志强将可持续发展问题归结为“人口、资源、环境和发展”四种问题的复合体[10]，吴攀升指出在研究过程中要揭示人口和土地对经济发展的影响力和承载力，以达到一种人地关系的平衡状态[11]。也有学者从自然、经济、社会和生态环境等多方视角研究土地的综合承载能力[12-16]。还有部分学者已经对人口、土地、生态、产业、科技、经济等要素耦合协调关系，及其对城镇化的影响进行了研究[17-21]。国外有关土地与其他系统协调性的研究中，Bartholomew 等对土地利用和交通方式转变间的联系展开了探索[22]，Deng 等 梳理了土地利用与生态系统关系的研究框架[23]，Paracchini 等对土地多功能性间的协调评估进行了探讨[24]。Gerundo 等分别研究了不同政策与土地利用间的协同作用[25-28]。现有研究大多采用指标组合赋权后进行多因子综合评价的方式进行协调性研究，评价方法较单一且研究层次集中在空间特征、格局的探索等方面[29-31]，依据协调性的多维分异来指导空间规划实践的研究较为罕见。本文首先针对性地采用独立模型，即土地经营规模模型、logistic 模型、结节性指数对黑龙江各地市土地压力、人口缺口、经济水平进行了分别测度，并从总体和局部上联合测度了三者的多维协调性。进而，依据对协调性分异的分析来揭示各地发展模式，基于此进行空间分区并提出分区发展策略，可以为国土空间综合开发以及相关研究提供有利借鉴。

黑龙江省土地优质肥沃，适宜于大规模集约化农业生产，但农村土地零星破碎成为了开展规模经营的桎梏。同时黑龙江省人口自然增长率低下且人口省外迁出严重，导致城镇集聚效应难以发挥，城镇化动力不足。并且经济上严重依赖农业和重工业，导致近年来黑龙江省经济增长乏力，在全国水平上排名处于末流。土地、人口、经济上发展不协调的矛盾已经开始显现，故本文在上述背景下选取黑龙江省进行研究。

1 材料与方法

1.1 数据来源

受2015 年开始的农业供给侧结构性改革的影响，研究区粮食价格产生了巨大的波动，且这种影响至今尚未消弭，为保证数据的稳健性，故本文研究期限截止于2015年。本文城乡社会经济原始数据来源于2011—2016 年《黑龙江省统计年鉴》、《全国农产品成本收益资料汇编》和《中国住户调查年鉴》等。本文人口数据来源于1976—2016 年《黑龙江统计年鉴》。本文土地利用数据来源于2016 年土地利用数据库，提取黑龙江省各地市耕地面积并汇总得到。

1.2 研究方法

1.2.1 土地规模经营模型

本文采用的是城乡收入均等化作为农户理想土地经营规模的标尺，即农民单纯依靠务农收入能与城镇职工家庭收入持平。辛岭等沿此思路采用农民工打工年收入与每公顷粮食净利润之比来表征最优土地经营规模[32]（模型1）。但相同生活水平下农村的生活成本要低于城市，为了抵消城市与农村二者的绝对收入差异给人造成的误导，因此同时参考岳立教授反映城乡之间相对生活成本差异的“支出—收入”之比的城乡生活成本差异模型[33]（模型2），采用（2）式中生活成本差异指数Ix 对（1）式进行校正。考虑数据可得性导致的模型拟合精度影响，本文仅考虑静态工资水平。考虑国情变化与地方实际，本文将模型1 中IC 进行了改进，改进后的适度经营规模模型如公式（3）

式中S 代表土地经营规模，IC 代表打工收入（元），RP为公顷土地平均净利润（元）。Ix 是城乡生活成本差异指数；Cv表示农村居民支出（元），Iv表示农村居民收入（元）；Cu为城市居民的支出（元），Iu为农民落户城市后的收入（元）。S’为农户土地经营面积（公顷）。本文将（1）式中家庭收入IC 核算方式进行改进，将IC 换算为Inc×La，具体含义如下：党中央出台了放开落户限制、引导农民工市民化等多项政策，故本文认为农民向城镇的转移是长期性举家转移，将受供养人口剔除后的户均劳动力数量视同为进城务工人数，即式中La。由于农村劳动力向城镇转移之后主要在私营企业从事劳动，故本文认为工资口径应采用的是城镇私营企业人均工资，即Inc。RP'为研究区3 种主要粮食作物（玉米、水稻、大豆）每公顷平均净利润。

1.2.2 饱和城镇化率的计算模型

本文采用logistic 模型测度饱和城镇化率，该方法被联合国广泛用于世界各地区城镇化水平预测，故又称“联合国法”。即假设在预测期内城乡人口增长率差保持不变，根据已知城乡人口调查的数据，外推预测期末的城镇人口占总人口比例。其式为：

式中PU 为城市人口比例，t 为时间，k 为相对增长率，α为系数。通常利用式（4）预测某一年度的城镇化水平，但其默认城市化率的饱和值为100%，这显然不符合实际，因此本文参考陈彦光教授的相关研究[34-35]，将式（4）右侧分子部分饱和城镇化水平因子1 换为参数β。

式中β 代表城镇化率的饱和值，并将（5）式变换后取对数转换为线性形式，利用回归分析对β 值进行拟合。其公式如下：

1.2.3 地区经济水平评价方法

由于对地区经济水平的单纯评价不涉及多系统间复杂权重分配，因此本文指标选取过程，充分考虑地区客观实际、数据可得性和专家学者相关研究[9,13,17,21]，构建经济水平评价指标体系。各指标权重利用层次分析软件YAAHP赋得，CI政府投资能力=0.028＜0.1，CI农户投资能力=0.004＜0.1，结果均通过一致性检验，确定最终权重见表1。

对各地区经济发展水平的评价，采用区域发展水平测度通常采用的结节性指数，函数形式如下：

式中Eco 为经济发展水平结节性指数，Kj为第j 项指标标准化后的分值；Kj为第j 项指标因子权重；n 为指标数目，此处n=6。

1.2.4 秩相关系数

秩相关系数是描述两要素之间相关程度的统计指标，它将两要素样本值位次替代实际数据而求得的统计量，是位次分析的数量化，本文用以测度系统间的总体绝对相关性。

式中R 为秩相关系数，di为要素间位次差，n 为样本量。

表1 经济评价指标体系 Table 1 Economic evaluation index system

1.2.5 核密度分析法

核密度估计 (kernel density estimation, KDE) 是基于数据密集度函数聚类算法的一种空间密度分析方法, 分析过程中赋予样方中心点邻近事件较高权重, 而距离中心点较远的事件被赋予较低权重, 其四次多项式核函数为

式中s 为待估计点的位置；sj为落在以s 为圆心，h 为半径的圆形范围内的第i 个研究单元的位置，h 代表步长，即以p 为源点的曲面在空间上延展的宽带。

1.2.6 耦合协调度

耦合度协调度借鉴来源于物理学中容量耦合系数模型，是可以用以定量表征多要素间协调程度的指标，本文用以探究系统间各要素的局部协调性，式为

式中D 表示耦合协调度，C 为耦合度，U1表示过剩农村人口，U2表示城镇化人口缺口，U3表示地区经济水平。φ、ρ 和β 为权重参数。本文认为土地、人口、经济方面因素同等重要故φ、ρ、β 取均等值0.333。在耦合协调度的计算中，为使多系统间指标可比，对数据进行极值标准化以去除量纲。

2 人口、土地、经济系统评价

模型（3）依据城乡收入均等化的思路，得出黑龙江省农村耕地适度经营规模在户均11.6 hm2左右，则根据耕地总量和户均人数计算可知黑龙江省农村人口承载规模为469 万人，该情况下过剩农业人口为1 102 万人，农村土地总压力为51 478 940 hm2。将上述方法应用于各地市，可分别计算出各地市农村土地压力；利用模型（6），当拟合参数β 值到0.795 时回归方程y=-0.154 9x+0.216 6 的R2达到0.950 1，可视为在5%的水平上显著，拟合结果是可信的。得到黑龙江省总体城镇化率饱和值为79.5%，以研究期末3812 万人口为基准，可得城镇人口承载力为3 031 万，该情况下城镇人口缺口数值为789 万人，同理，根据各地市现状城镇人口数据计算出各地市与饱和城镇化率间的人口缺口；利用模型（7），以及表1 中相应的指标权重计算出地区经济水平分值。具体结果见表2。

表2 单系统评价结果 Table 2 Single system evaluation results

表2 显示黑龙江省13 个地市的农村土地压力全部为正，各地均存在农村人口过剩的现象。空间上表现出了由西向东和由南向北逐渐减弱的特征，核密度中心出现在哈尔滨（图1a），西部和南部各地市农村人口压力明显高于东部和北部地市，形成了包括哈尔滨-绥化-齐齐哈尔-牡丹江-大庆的高值区和包括鸡西-佳木斯-双鸭山-七台河-伊春-黑河-鹤岗-大兴安岭的相对低值区（数值从高到低顺序）。

城镇人口缺口表现出正负共存的特征，由核密度分布图（图1b），在空间上同样表现出了由西向东和由南向北逐渐减弱的特征，核密度中心出现在哈尔滨，西部和南部各地市城镇化缺口明显高于东部和北部地市，形成了包括哈尔滨-绥化-齐齐哈尔-牡丹江-大庆的高值区和包括佳木斯-双鸭山-黑河-鸡西-七台河-伊春-鹤岗-大兴安岭的相对低值区。

经济水平（图1c）空间集聚特征并不明显。但与土地压力和人口缺口相同，3 个最高值大庆-哈尔滨-牡丹江仍然在黑龙江省的西南部聚集，核密度中心出现在大庆。不同的是，人口压力和土地压力空间分布中的两个传统高值地区齐齐哈尔和绥化，反而成为了经济水平分值最低的地市。而黑龙江省北部的大兴安岭地区和黑河市是人口缺口和土地压力的低值区，在经济水平中却成为了得分仅次于大庆、哈尔滨、牡丹江、鸡西、佳木斯的次高值区。

图1 土地、人口、经济系统核密度图 Fig.1 KDE of land, population and economic system

3 土地-人口-经济多维协调性分析

秩（复）相关系数的结果表征的是系统间的绝对关系，但无法定位系统内部各要素的具体协调程度。耦合协调度能定位系统内部元素的协调程度，但表征的是相对关系。因此本文首先采用秩(复)相关系数进行总体协调水平定性，进而采用耦合协调度对内部要素间协调水平进行划分，这种处理方式保证了结果的科学准确。

宗教对文学的影响，属于比较文学的跨学科研究的范畴。在文学产生和发展的过程中，宗教曾经起过重要作用；宗教会对作家的世界观发生影响，进而影响到文学作品的思想内容，有些重要的宗教经典，如《圣经》，本身就是文学作品，或者取自文学作品。[1]274-275

3.1 总体协调性验证

利用秩相关系数验证人口-土地两系统的相关程度R=0.945＞R0.01=0.703，二者在超过0.01 的显著水平上相关，可见黑龙江省农村土地压力与城镇人口缺口在总体上已表现出了很好的协调性（图3a），因此将人口-土地协调关系采用自然断点法进一步划分为3 个等级：D 取值在0～0.323 之间为较差协调，D 取值在0.323～0.562 之间为较好协调，在0.562～1 之间为很好协调。

经济-土地系统的秩相关系数R 为0.137，协调性未通过秩相关验证。但对比土地-经济协调关系，两系统间大部分要素的位次变化量相似。将离群值绥化市、齐齐哈尔市、大兴安岭地区剔除后另行计算秩相关系数。得到R校正=0.618＞R0.05=0.564，二者在超过0.05 的显著水平上相关，因此判定秩相关系数失真的现象是由个别离群值引起的，剔除离群值后土地与经济系统间达到很好的总体协调水平。即土地压力越小的地区经济水平越高，土地的规模经营和地区经济水平存在较明显的正相关。因此本文将各地市土地-经济系统协调关系进一步划分为3 个等级：D 取值在0～0.460 之间的三个离群值划定为不协调，其余采用自然断点法，D 取值在0.460～0.693 之间的为较好协调，在0.693～1 之间的为很好协调。

经济-人口两系统的秩相关系数R 为0.126。对比人口-经济位次关系将离群值绥化市、齐齐哈尔市、大兴安岭地区剔除后另行测算秩相关系数。得到 R校正=0.594＞ R0.05=0.564，其显著性超过95%。同样可以判定，受离群值的影响，秩相关系数对人口-经济实际协调关系亦存在失真的描述。剔除离群值后相关关系显著，这表明黑龙江省人口缺口越小的地区经济水平越高，城镇化发展水平和地区经济强度间存在比较显著的正向关联。因此将各地市人口-经济协调关系进一步划分为3 个等级：D 取值在0～0.405 之间的3 个离群值划定为不协调，其余采用自然断点法，D 取值在0.405～0.684之间的为较好协调，D 取值在0.684～1 之间的为很好协调。

在衡量人口-土地-经济三系统间协调性时，利用SPSS 计算三系统间复相关系数，得到R'=2.59。对复相关系数需进行F 检验，经计算R'=2.59＞F0.1=2.56，可见三系统在总体上具有很好的协调性。在此基础上将耦合协调度采用自然断点法划分为三类：D 取值在0.00～0.141 之间为较差协调，D 取值在0.141～0.478 之间为较好协调，在0.478～1.00 之间为很好协调。

3.2 局部协调性分析

通过总体协调性验证，可知土地、人口、经济三系统间均存在显著的相关，并且划分出了局部协调性的分级标准，运用耦合协调度模型对三系统间的局部协调性进行测度，结果如表3。为探索局部协调性的空间特征，将表中数据进行空间可视化表达，如图2 所示。

表3 局部协调性评价结果 Table 3 Micro-coordination evaluation results

各地市土地压力与经济水平耦合协调关系为很好协调的有7 个占54%；较好协调的有3 个占23%；较差协调的有3 个占23%。在空间分布上（图2b），体现出一定的空间分异规律，矛盾仍然主要集中在黑龙江省西南部地带，同样说明了黑龙江省西部和南部个别地市是土地利用和经济协调发展矛盾比较尖锐的地区。综上，可以说明黑龙江省的农村土地压力和地区经济发展水平形成了很好的耦合协调关系，土地的规模经营程度和地区经济发展水平之间存在比较明显的正相关。可见，通过转移农业过剩人口来扩大经营主体的种植规模和提高农业生产效率是相当必要的。

各地市经济水平和城镇人口缺口耦合协调关系为很好协调的有7 个占54%；较好协调的有3 个占23%；不协调的的有3 个占23%。空间分异特征明显（图2c），矛盾集中点仍然处于黑龙江省西南部区域，说明该地区个别地市是城镇化进程和经济协调发展矛盾比较尖锐的地区。各地的城镇化进程和地区经济发展水平形成了很好的耦合协调关系，农村人口的市民化程度和地区经济发展水平之间存在显著的正相关。黑龙江作为人口密度稀疏的边疆地区，城镇发育水平普遍不足，只有促进农业过剩人口城镇化，才能发挥城镇的增长极核作用，从而带动地区发展。

黑龙江省土地-人口-经济系统耦合协调关系为很好协调的有10 个占77%；较好协调的有1 个占8%；较差协调的有2 个占15%。空间上，体现出了明显的分异特征，耦合协调度较差的地区仍然聚集在黑龙江省西南部地区，协调性较好的地区集中连片分布在三江平原和北部林区，最高值为大庆市。通过图2d 可知，同样作为协调性较差的三个地区，哈尔滨市的土地、人口、经济三系统间变化趋势是趋同的，而齐齐哈尔和绥化的土地、经济、人口系统间变化趋势是拮抗的。三者之间仍存在内部差异，他们的矛盾动因以及应采取的管控策略是不同的，下文将进一步分析。

图2 人口、土地、经济系统耦合协调格局 Fig.2 Types of population, land and economy coupling coordination relations

4 协调性分异与空间分区

4.1 协调性多维分异

通过前文分析可知，黑龙江各地市土地-人口系统间存在明显的线性协调关系（如图3a 所示）。但土地-经济、人口-经济、土地-人口-经济耦合协调性出现分异。将各地市人口-经济、土地-经济耦合协调分析的元数据（表2）制作散点分布图，如图5b、5c 所示。可见各地市在土地-经济、人口-经济协调性的集聚结果相同。均仅有哈尔滨市位于第一象限（H-H）；均仅有大庆市位于第二象限(L-H)；大兴安岭、鸡西、鹤岗、黑河、佳木斯、牡丹江、伊春、双鸭山、七台河均位于第三象限(L-L)；齐齐哈尔、绥化均分布于第四象限(H-L)。

通常若元素位于相同象限，揭示他们的实际地情类似，面临的矛盾趋同，应进行统一规划和管理。由于二维协调性产生了两种不同的分异模式，因此需进一步对三维协调关系进行探究。各地市人口-土地-经济三维分异的类型及内涵阐释如表4。

图3 黑龙江省土地人口经济二维分异图 Fig.3 Land population economy clustering quadrant of Heilongjiang province

表4 土地-人口-经济三维分异类型表 Table 4 Types of land-population-economy system relations

将图3各地市的土地-人口-经济水平与表4关系类型进行匹配。可知，仅有哈尔滨市为I 型；齐齐哈尔、绥化为II型；仅有大庆市的为VII 型；大兴安岭、鸡西、鹤岗、黑河、佳木斯、牡丹江、伊春、双鸭山、七台河的为VIII 型。排除呈线性协调关系的土地-人口系统外，各地区的土地-人口-经济的三维协调分异和经济-人口、土地-经济二维协调分异聚类结果相同，均形成以下4 种模式（表5）。

表5 发展模式类型 Table 5 Types of development model

4.2 空间分区及建议

根据协调性分异结果的发展模式聚类，第1 类以城乡协调型大庆为代表，其城镇人口缺口值小，农村土地压力值小，地区经济水平高。地区定位为城乡协调型的主要贡献因子是高企的地区生产总值，但其构成中石油工业占比过高，随着地区石油资源的耗竭，地区面临巨大的产业转型压力。因此，该地区应该发挥现有的资金优势，及时寻找替代性支柱产业，本文将其划归为产业转型换挡区。

第2 类以农林专业型大兴安岭、鹤岗、黑河、鸡西、佳木斯、牡丹江、七台河、双鸭山、伊春等地市为代表。其城镇人口缺口值小，农村土地压力值小，地区经济水平虽低，但与人地系统协调性好。因此农林发展区的各地市，应该顺应地区自然资源禀赋条件，把生态环境保护看作是地区经济发展的保证，树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，突出绿色农业特色，向开放型、高效型、生态型、观赏型现代化农、林、牧、渔业发展。本文将其划归为生态农业发展区。农林专业型是黑龙江北部和东部地区的主导发展模式，对此，应通过专业化分工和协作，避免不必要的内耗，促使整体最优化。

第3 类以城乡差距型哈尔滨市为代表，其城镇人口缺口值大，农村土地压力值大，地区经济水平高。造成其城乡发展水平差距的主要原因在于，农村土地难以承载如此庞大的人口数量。因此，要从根本上改变农村发展处境，必须有效地实现农村富余劳动力的转移。同时，凭借着哈尔滨市作为省会城市的巨大资源优势，发挥对资金、物资、信息、技术等生产要素产生巨大的辐射效应和带动效应，带动整个区域的发展，因此本文将其划归为城镇辐射带动区。

第4 类以总体滞后型齐齐哈尔、绥化为代表，其城镇人口缺口值大，农村土地压力值大，地区经济水平低。城乡人地压力均较大，一方面成为经济发展的桎梏，同时也表明地区蕴藏巨大发展潜力，因此地区必须以工业化为抓手，培育对经济支撑作用强的大企业，进而增强城镇经济实力、吸纳过剩农业人口。同时农村地区要提高土地复合利用强度，提升土地单位经济产出，走农业多功能化、农村工业化和人口城镇化多措并举以促进农民增收的新路子，本文将其划归为城乡复合优化区。

5 结 论

1）本文得到黑龙江省户均适宜土地经营规模为 11.6 hm2，过剩农业人口为1 102 万人，农村土地总压力为51 478 940 hm2；黑龙江省总体城镇化率饱和值为79.5%，即城镇人口承载力为3 031 万，该情况下城镇人口缺口数值为789 万人；各地市的经济水平呈现多中心分散分布，核密度中心出现在大庆市。土地压力、人口缺口、经济水平高值区均集中在西南部地带，核密度中心均出现在哈-大-齐工业走廊地带。

2）黑龙江省的土地-人口、土地-经济、人口-经济系统均达到了很好的耦合协调水平，且耦合协调格局的高值区均出现在省内西南部地带。揭示了地区应以人口流动促进土地权属流动从而缓解城乡矛盾的合理性。即促进过剩农业人口向城镇转移，提高城镇发展质量的同时又可以促进土地经营规模的扩大，是促进城乡协调发展的主要抓手。

3）土地-人口-经济系统多维协调类型分，显现了明显的聚类。第1 类为城乡协调型的大庆，本文将其划归为产业转型换挡区，应抓紧寻找替代性产业；第2 类包含农林发展型的大兴安岭、鹤岗、黑河、鸡西、佳木斯、牡丹江、七台河、双鸭山、伊春，本文将其划归为生态农业发展区，应走生态绿色发展的路子，并避免同质化竞争；第3 类为城乡差距型的哈尔滨市，本文将其划归为城镇辐射带动区，应充分发挥大城市的带动作用促进周边地区发展；第4 类为总体滞后型的齐齐哈尔、绥化，本文将其划归为城乡复合优化区，应快培育工业企业带动城镇发展，农业向多功能化着眼以消化巨量过剩农业人口。