基于全排列多边形综合图示指标法的沈阳市土地节约集约利用评价

侯微,刘亚臣

基于全排列多边形综合图示指标法的沈阳市土地节约集约利用评价

侯微1,刘亚臣2

1. 沈阳建筑大学马克思主义院, 辽宁 沈阳 110168 2. 沈阳建筑大学商学院, 辽宁 沈阳 110168

本文采用全排列多边形综合图示指标法，为评价区域土地集约利用提供支撑。结果表明：（1）总体变化特征表明：2006~2014年沈阳市土地集约利用总体水平快速提高，各个指标之间的协调性呈减弱趋势；（2）分项指标特征表明：土地投入水平、产出效益指标均经历了快速提高和缓慢提高阶段，由低度、中度集约转变为高度集约，表明经济发展一直是沈阳土地集约利用的主要驱动力；土地利用强度指标于2010年呈现跳跃性提升态势，说明沈阳城市化所发挥的集聚效应吸纳了大量农村人口转入城市，成为沈阳土地集约利用的重要动力之一；（3）土地环境质量指标逐年递增，说明沈阳市逐年加大对环境质量的重视力度，但2010年后人均绿地面积呈现增速放缓趋势，表明土地资源利用呈紧张态势。全排列多边形综合图示指标法可为城市土地集约利用评价提供参考和方法借鉴。

全排列多边形; 综合图示指标法; 土地集约利用评价

关于城市土地集约利用评价目前较为常用的分析方法有多因素综合指数法[1]、模糊评价法[2]、层次分析法[3]、特尔斐法[4]、信息熵值法[5]等。现有城市土地集约利用评价方法主要存在两类问题，一是需要运用人为主观判断程序，评价结果受主观价值判断影响（如层次分析法、特尔斐法、多因素综合评价法等）；二是以假定或大量样本数据为前提，同时对技术和运算程序要求较高（人工神经网络评价法、主成分分析法、模糊综合评价法等）。探索能够分析现状、诊断问题、潜力评估和政策指导，并在操作中避开主观判断环节，同时计算方法简单，可操作性强的土地集约利用评价方法至关重要。

本文主要采用全排列多边形综合图示指标法进行沈阳市土地集约利用评价。利用全排列多边形综合图示指标法进行土地集约利用评价，既能呈现土地集约利用的单项指标变化规律，又能分析土地集约利用综合指标变化趋势，既以几何直观图示呈现变化特征，又需借用代数方法进行数值解析，既可进行同一层级不同指标间横断面的静态分析，又可进行单项指标及综合指标动态纵向发展趋势预判。较传统加权法相比，全排列多边形图示指标法不需要专家的主观判断[6]，只需要确定相关的上限、下限及临界参考值即可。本文主要对沈阳市2006~2014年土地集约利用的发展趋势，主要驱动力及制约因素进行评析，旨在探索具有评价、问题诊断和政策指导一体的土地集约利用评价技术与方法，并为提升沈阳市土地集约利用效率提供参考。

1 研究方法

1.1 区域评价指标体系构建及指标计算

城市土地集约利用就是在土地利用和经营管理过程中现实土地利用投入和产出相适宜，并追求土地利用的经济效益、社会效益和生态环境效益等综合效益最优化的过程。基于此，本文选取土地投入水平、土地利用强度、土地产出效益及土地生态环境质量作为基本指标构建评价指标体系（表1）。其中土地投入水平和土地产出效益指标反映城市土地利用系统输入端和输出端的现状。土地利用强度反映城市土地利用的强度和效率；土地生态环境质量指标反映城市土地利用对生态环境与资源安全的影响。数据均来源《辽宁统计年鉴》、《沈阳市统计年鉴》（2006~2014年）。

表 1 沈阳市土地集约利用评价指标体系

1.2 全排列多边形综合图示指标法

全排列多边形图示指标法的具体实施步骤为：先设定个指标，确定个指标的上限值临界值，并将其连线形成以个指标的上限值临界值为顶点的正边形；对各个指标进行标准化处理，并进行单项指标计算，对各个指标值进行连线，最终形成以年份为单位的不规则的边形。个指标总共可以构成(-1)!/2个不同的不规则的中心边形。每个年份的综合指数为所有这些不规则多边形面积的均值与中心多边形面积的比值。

式(2)中，为指标的上限值；为指标的下限值；为临界值。

根据()特点可以证明：当Î[,]时，()有如下性质：

(1)()有意义，即在定义区间无奇异值；

(2)当=(+)/2时，()=0，这时()为线性函数；

(3)当Î[,]时，()>0；

(4)当Î[,]时，()<0；

(5)当=时，()=0。

由()性质可知，位于[,]中的指标值通过标准化函数()公式完全映射到[-1,+1]区间内，且映射后的指标值不再按照沿轴线性增长的发展模式，而是以快—慢—快的非线性增长模式呈现。以临界值为原点，当指标值位于临界值以下时，增长速度逐渐降低，当指标位于临界值以上时，增长速度逐渐增加，临界值是指标增长速度的转折点。

个指标可以做出一个首尾相连的正边形，正边形的个顶点是当F=1时的值，中心点为F=-1时的值，中心点到顶点的线段为各指标标准化值所在区间[-1,+1]，而F=0时构成的多边形为指标的临界区。临界区的内部区域表示各指标的标准化值在临界值以下，其值为负；外部区域表示各指标的标准化值在临界值以上，其值为正。

式5中，为土地集约利用的综合指数；f、f为第、个分项指标标准值（≠；为指标个数。

该综合方法改传统加法为多维乘法，当分项指标值落在临界值以下时，边长小于1，对综合指标产生紧缩效应[²()]<0；当分项指标值落在临界值以上时，边长大于1，对综合指标产生放大效应[²()]<0，反映了整体大于或小于部分之和的系统整合原理。

2 结果与分析

通过查阅相关统计年鉴及计算，得到沈阳市2006~2014年土地集约利用的实际指标数值，基于全排列综合图示标准法和基本数学运算求得土地集约利用实现率和集约利用水平类型。并运用集约动态度确定集约变化类型。

2.1 沈阳市总体变化特征

2.1.1 土地集约利用总体水平快速提高研究期间内，沈阳市土地集约利用综合指数从2006年0起点增加到2014年的0.5001，集约利用水平快速提高。2006~2010年集约利用动态度达到22.8，处于快速提升阶段。综合指数2006~2010年分别为0.0108，0.0269，0.0852，0.262普遍处于低速集约向中速集约过渡状态。这段时期是沈阳沈西工业走廊建设及装备制造业聚集区形成时期，资产投入及产出均快速增长，沈阳市经济发展势头良好，土地集约利用程度快速提高。但由于这段时期土地供应量比较充足，土地价格相对较低，建设用地大规模扩张，尽管土地集约利用水平迅速提高，但总体还处于低水平阶段。2010~2014年集约动态度为1.39，处于快速提升阶段。综合指数2010~2014年分别为0.3104，0.4809，0.5788，0.6251，处于从中度集约向中高度集约转变状态。这一变化也契合了沈阳市经济发展与城市建设用地扩张的阶段性规律。随着沈阳市经济总体水平和社会建设的快速发展，沈阳市城市化水平较前段时间有了较大的提升，土地作为有限资源供给随着城市的化的快速发展，供给量受到限制，资本消耗不断攀升，为降低成本，受利益驱动及政策引导，沈阳市总体投入方式逐渐由资本代替土地，建设用地扩张速度放缓，因此集约水平提升较快。

2.1.2 土地集约利用各项指标之间的协调性呈减弱趋势2006~2010年，土地利用水平、利用强度、产出效益及环境质量均处于快速提高或缓慢提高状态，但从各项指标的动态变化度来看，变化度最大指标提升27，变化度最小指标仅提升0.94，差异性较大。2010~2014年，土地集约利用水平，产出效益处于快速提高或缓慢提高状态，利用强度和环境质量个别指标增长速度均有回落，彼此间差异性再次拉大。2006~2014年单项指标的标准差计算结果分别0.093，0.130，0.153，0.442，0.310，0.298，0.318，0.366，0.337，单项功能协调性呈现先提高后减弱的过程。从整体上看，研究期间沈阳市土地集约利用各指标之间的协调性在减弱。

2.2 单项指标值变化特征及原因

2.2.1 投入水平指标沈阳市地均固定资产投资强度逐年递增。2006年到2014年，沈阳市地均固定资产投资力度每年以3%至5%的速度增长，投资金额也从2006年的13.899元/m2增长到2014年的51.043元/m2，这与近年来沈阳市房地产业的蓬勃发展及城镇化建设水平的提高密不可分。研究期内，沈阳市财政支出增长率与固定资产投资增长率基本持平，两者均于2010年高于平均地均增长水平，说明近年来固定资产投资份额在沈阳市财政支出中所占比例基本保持不变。

图 2 2006~2014沈阳市单项指标值变化

2.2.2 利用强度指标2006年到2009年，城市承载容量一直处于稳定的较低水平状态，无明显增幅。2010年以后，非农业人口比例与城市建设用地人口密度指标均呈现跳跃性提升态势。目前阶段，农村人口向城市转移是城市集约用地的一个重要来源[7]。研究区域内，沈阳市年末总人口由2006年的703.6万增加到2014年的828.7万，增长率为17.8%，城镇人口从2006年的454.6万增加到2014年的666.3万，增长率为46.5%，城镇人口在总人口中比例也从2006年的64.2%增加到2014年的80.4%，从两者增速情况来看，城镇人口增长速度明显高于沈阳市年末总人口增长速度，说明近年来沈阳城市化所发挥的集聚相应吸纳了更多的农村人口转入城市，是沈阳市土地集约利用的重要动力。

2.2.3 产出效益指标9年间三项指标值均处于增长状态，特别是单位面积二、三产业增加值年均递增14.2%，在与固定资产投资对比中发现，地均固定资产投资额与单位建设用地二、三产业产值持续增长，但2010—2014年间二、三产业增加值增长幅度明显高于固定资产投资增加额度，说明后几年的经济发展在一定程度上克服了以土地粗放利用为代价的发展倾向，增长方式有所改进，集约利用水平高于前一阶段。

2.2.4 土地环境质量沈阳市人均绿地面积从2006年的31.95 m2/人增长到2014年的35.26 m2/人，地均城市环境基础设施投资也由2006年的0.395元/m2增长到2014年的1.5元/m2，表明近几年沈阳市逐年加大对环境质量的重视力度。但从增长速度来看，2010年后人均绿地面积呈现增速放缓趋势，这与土地资源的日益紧张有密切关系。

3 结论与建议

（1）利用全排列多边形综合图示指标法既能分析土地集约利用的单项指标变化规律，又能分析土地集约利用综合指标变化趋势，既借助几何直观图示法呈现变化特征，又可用代数方法数值解析，既对同一层级不同指标间的横断面进行静态分析，又对单项指标及综合指标动态纵向发展趋势预判；

（2）2006~2014年沈阳市土地集约利用总体水平快速提高，各个指标之间的协调性呈减弱趋势；土地投入水平、产出效益指标均经历了快速提高和缓慢提高阶段，由低度、中度集约转变为高度集约，表明经济发展一直是沈阳土地集约利用的主要驱动力；土地利用强度指标于2010年呈现跳跃性提升态势，说明沈阳城市化吸纳农村人口转入城市，是沈阳土地集约利用的重要动力之一。

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Evaluation of Land Saving and Intensive Use in Shenyang City Based on Fully Arranged Polygon Comprehensive Graphic Index Method

HOU Wei1, LIU Ya-chen2

1.110168,2.110168,

To provide support for the evaluation of regional land intensive use by using the fully-arranged polygon comprehensive graphical indicator method. The results showed that (1) The overall change characteristics indicated that the overall level of land intensive use in Shenyang City increased rapidly from 2006 to 2014, and the coordination between various indicators showed a weakening trend. (2) The characteristics of the sub-indicators indicated that both the land input level and the output benefit index had experienced rapid improvement and slow improvement, and the transition from low to moderate intensification become a highly intensive, indicating that economic development had always been the main driving force for intensive use of land in Shenyang. The land use intensity indicator showed a jump in 2010. It showed that the agglomeration effect played by Shenyang urbanization had absorbed a large number of rural population into the city and became one of the important driving forces for the intensive use of land in Shenyang. (3) The land environmental quality indicators were increasing year by year, indicating that Shenyang City increased its emphasis on environmental quality year by year. However, after 2010, the per capita green area showed a slowdown in growth, indicating that land resource utilization was in a tense situation. The Fully Arranged Polygon Comprehensive Graphic Index Method could provide reference and method for urban land intensive use evaluation.

Fully arranged polygon; comprehensive graphical indicator method; land intensive use evaluation

U412.1+4

A

1000-2324(2019)01-0088-04

10.3969/j.issn.1000-2324.2019.01.019

2018-02-05

2018-04-20

辽宁省教育厅基金(LJZ2017048);辽宁省社科联基金(2019lslktqn-028);博士后基金(SJZUBSH201722)

侯微(1980-),女,副教授,主要从事城乡土地问题研究. E-mail:houwei801029@sina.com