基于耦合协调度模型的都匀市土地利用变化与经济增长协调性研究*

邢 颖，乐 立，张文磊，胡琪娟

(1.黔南民族师范学院旅游与资源环境学院，都匀 558000； 2.贵州省都匀市国土资源局，都匀 558000； 3.贵州师范大学喀斯特研究院，贵阳 550001)

0 引言

土地是人类进行一切社会经济活动的载体，在社会经济发展过程中扮演者重要的角色[1]。进入上世纪末，随着我国社会经济的快速发展，加上人口的显著递增，在我国的用地结构上反映出建设用地极具增加，农业用地尤其是耕地被大量占用的情况。然而我国的基本国情依然是人均耕地少，如何协调粮食安全与经济发展之间的矛盾是当前土地利用的关键。“十二五”期间，提出了进行以城乡统筹、城乡一体、节约集约、和谐发展为基本特征的新型城镇化综合试点改革建设，其关键就是如何协调人地关系，如何将经济发展和土地利用视为一个有机整体，对两者进行合理规划的基础上促进整个系统呈良性、健康、相互促进的方向进行发展。

早期国内外学者对土地利用与社会经济发展之间的关系，采用的研究方法主要是定性的研究，发展到目前大多数学者采用一定的数理统计和模型来对土地利用和社会经济发展协调性进行了深入的研究，采用的方法包括相关性分析法[2]、层次分析法[1]、灰色关联法[3]、耦合度函数法[4]等。研究内容上多数学者将土地利用与社会经济系统细分为土地利用程度、产业结构、城市化水平、经济实力发展等几个指标层来进行研究，如黄鹂、赵凯等[4-5]从土地利用经济、社会、生态环境3个方面入手，运用数理模型，分别分析了黑龙江省及西安市土地子系统与社会、经济、生态环境之间的关系； 张海兵等[6]采用典型多元相关分析与二元相关分析相结合的方法，分析了全国土地利用结构与社会经济结构，结果表明土地利用结构变化与社会经济之间有必然的逻辑关系； 朱晓伟等[7]通过研究得出山东省17市土地利用与经济社会协调发展地区差异为东部沿海各市高于西部和内陆地区； 张文忠等[8]将珠三角地区划分为四种土地变化类型，研究了土地利用变化与工业化、城市化发展阶段的关系。文章研究区也包括湖北省[9]； 山东省[7]； 甘肃省[10]； 安徽省[11]； 长江三角洲地区[12]。综上所述，以上土地利用与社会经济发展耦合协调性研究的地区大多是中国的人口大省。此外，在对土地利用与社会经济系统研究的指标层不尽相同，部分研究选择的指标层因子雷同不具有代表性。该文以西南地区小城镇都匀市为研究区，都匀市是黔南州布依族苗族自治州的首府，近期由于国家精准扶贫政策和少数民族发展政策的落实，加上贵广高铁的通车，作为高铁的沿线城市极大的带动了都匀市社会经济的发展。与此同时都匀市积极推进匀东开发区的建设，通过修建茶博园、汉唐影视城、湿地公园等带动了相关旅游产业的发展，经济朝着健康、良好的态势发展。该文运用耦合协调度模型，通过与都匀市国土局专家反复论证、考察都匀市实际后，选择了相对有针对性的土地利用与社会经济发展准则层因子来分析都匀土地利用与社会经济发展的协调度，并划分其耦合阶段和协调类型，在此基础上提出合理的土地利用方案，以期为贵州省乃至西南地区在分析小城镇土地利用与社会经济发展协调发展上提供借鉴与参考。

1 研究区概况

都匀市位于贵州省南部偏东地区，地处107°7′E～107°46′E， 25°51′N～26°26′N之间，是黔南布依族苗族自治州首府。都匀作为贵州南部政治、经济、文化的中心，素有“贵州南大门”之称， 2017年全市生产总值213亿元。自1958年设市以来，都匀下设辖区经过多次调整，目前下设5个街道、4个乡镇以及1个民族乡，总面积22.852 958万hm2。都匀市地处贵州高原东南斜坡，苗岭山脉南侧，地貌为黔中山原向黔南倾斜的过渡地带，山地占全市总面积80%以上，因此土地开发限制较多，随着社会经济发展建设用地不断扩张，人地矛盾较为紧张。

从2006年开始，都匀市社会经济快速发展，全市GDP年均增速达17.33%，显著高于全国GDP年均增速。截止2016年底都匀市人口48.26万人，其中乡村人口22.86万人。2016年全市生产总值190.575 4亿元，比2009年增长了128.332 8亿元； 2016年人均GDP3.86万元，比2009年增长约3倍。三大产业产值比为从2009年的10.04： 36.15： 53.81变为8.13： 34.96： 56.91，可以看出产业结构进一步优化升级。工业增加值从2009年14.669 9亿元提升到2016年的38.876 9亿元。农村居民人均纯收入从2009年的3 924元提升到2016年的1.005 6万元，城镇居民人均可支配收入从2009年的1.321 9万元提升到2016年的2.832 8万元，由此可见，城乡居民生活水平有了显著提高。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法

该文主要采用的研究方法为耦合协调度模型，将数据进行标准化处理后，计算都匀市土地利用与社会经济增长的耦合协调关系。

2.1.1 数据的标准化

考虑到不同指标对于土地利用和社会经济增长的影响有正向性和负向性，该文采用离差标准化方法进行归一化处理，使处理后的数据全部统一到[0-1]区间内，使评价指标更为科学性、可比性[13]。计算公式为：

(1)

(2)

式(1)、(2)中，Xij为标准化处理后数值；Xij为指标原始数值；Xjmin为第i项指标的最小值；Xmax为第i指标的最大值。

2.1.2 耦合协调度模型

这里的协调是指土地利用和社会经济之间是相互促进、相互协作、共同发展的关系，两者互利共生[14]。

设X1，X2，X3，…，Xm为某区域社会经济增长的m个指标，Y1，Y2，Y3，…，Yn为某区域土地利用的n个指标，则分别得到两者的评价函数为：

(3)

(4)

为了使该文计算出的结果具有一定的层次性，采用以下协调度计算公式进行计算：

(5)

式(5)中，C为土地利用与社会经济的协调度；γ为调节系数，一般γ≥2。

为界定两个系统整体发展水平，即该地区是低水平协调发展还是高水平协调发展。这里再引入协调发展度公式：

(6)

T=α×f(X)+β×f(Y)

(7)

式(6)、(7)中，D为耦合协调发展度，C为土地利用与社会经济的协调度，T为土地和社会经济两个系统的综合发展指数，α、β分别为社会经济发展和土地利用程度的权重值，且α+β=1。

2.2 数据来源

该文社会经济数据来源于都匀市统计局提供的2009—2016年《社会经济与国民经济统计公报》； 土地利用数据主要来源于都匀市国土资源局2009—2016年土地变更调查数据。

3 都匀市土地利用现状及变化

3.1 都匀市土地利用现状

2016年都匀市土地总面积22.852 958万hm2，数据表明，都匀市土地利用以农业用地为主，其中以林地和耕地为主要地类，分别占全市土地面积的20.09%、59.45%，这是典型西南小城市土地利用模式，一方面反映都匀市仍为落后大农村地区的现状，另一方面反映都匀市植被覆盖较高。此外，建设用地面积9 300.48hm2，占全市总面积的4.07%，其中主要以城镇村及工矿用地为主，面积7 364hm2，占全市建设用地面积的79.18%。最后是未利用地2 920.5hm2，其中面积最大的为河流水面，占未利用总面积的74.25%。

3.2 都匀市土地利用变化

2009—2016年都匀市土地利用最主要的表现为建设用地面积扩大，农用地面积减少，建设用地的扩张是靠牺牲农用地来实现的。具体数据为都匀市农业用地从2009—2016年减少了1 726.94hm2，年均减少率为0.11%。其中除园地增加了71.79hm2外，耕地、林地、草地和其他农用地都呈现出减少趋势，年均变化率较大的为耕地和林地。建设用地在2009—2016年呈现出逐年递增的模式，累计增加面积为1 713.45hm2，其中建设用地中有较大增长的主要是城镇村及工矿用地，该地类增加了1 469.52hm2，年均增长率为3.56%，反映出都匀市城市建设的速度较快，对城镇及城市建设用地需求量较大。未利用地在2009—2016年间变化不大。

表1 2009—2016年都匀市土地利用变化情况hm2、%

4 土地利用和社会经济评价体系构建

4.1 评价指标体系构建

通过参考相关文献资料，以及对都匀市社会经济发展情况的深入分析，综合考虑到都匀数据的重要性、可比性和科学性，经过筛选和综合，共选择了22个指标来分析都匀市土地利用和社会经济增长的耦合协调度，其中土地利用共选择人均土地占有量、人均建设用地占有量等11个指标，社会经济选择了人口数量、人均GDP、工业增加值等11个指标来进行分析。

表2 都匀市土地利用和社会经济增长耦合协调度评价指标体系及权重值

目标层因素层指标层指标性质权重土地利用与社会经济发展协调度土地利用程度人均土地占有量(hm2/人)+0.022 3人均建设用地(hm2/人)±0.028 2耕地比例%+0.064 7林地比例%+0.057 0其他农用地比例%±0.051 6建设用地比例%±0.059 1城镇村及工矿用地面积比例%-0.050 3建制镇用地比例%±0.048 4交通用地比例%+0.032 0水域及水利设施用地比例%+0.025 8城市用地%±0.060 7社会经济发展人口(万人)±0.054 6人均GDP(万元)+0.058 8GDP(万元)+0.035 5第一产业(万元)±0.023 2第二产业(万元)±0.044 1第三产业(万元)+0.045 2全社会固定固定资产投资(万元)+0.038 8工业增加值(万元)±0.060 4人均财政收入(元)+0.072 7农村居民人均纯收入(元)+0.048 0城镇居民人均可支配收入(元)+0.054 5 注:土地利用分类采用《土地利用现状分类标准(GB/T 21010-2007)》; 表中“+”正向性因子,“-”表示负向性因子,“±”表示因子即可为正向因子,又可为负向因子

在评价的过程中，由于涉及指标较多，且土地利用和社会经济发展是一个复杂的系统，为了更为科学合理地评价两者之间的相关性，也为了符合都匀市的实际，该文选用层次分析法对指标进行分层赋权值，从而构建以下指标体系(表2)。

4.2 分级评价标准

为准确评价都匀市土地利用和社会经济的协调发展程度，参考当前相关学者的研究成果，按照耦合协调发展度D的数值大小，以及社会经济增长f(X)、土地利用程度f(Y)的比值大小将社会经济增长与土地利用之间的协调发展划分为10个类型，见表3。

表3 都匀市土地利用和社会经济增长耦合协调度指标

协调发展度D协调发展程度f(X)与f(Y)的比值协调发展类型0～0.100高度失调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型0.101～0.200严重失调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型0.201～0.300中度失调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型0.301～0.400轻度失调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型0.401～0.500濒临失调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型0.501～0.600勉强协调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型0.601～0.700初级协调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型0.701～0.800中级协调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型0.801～0.900良好协调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型0.901～1.000优质协调f(X)>f(Y)土地利用滞后型f(X)=f(Y)社会经济与土地利用增长同步型f(X)>f(Y)社会经济增长滞后型

5 都匀市土地利用和社会经济增长耦合协调发展分析

将都匀市土地利用和社会经济的各项数据，用文中2.1部分的研究方法进行标准化处理后，代入耦合协调度模型，得到2009—2016年都匀市土地利用评价函数，都匀市土地利用与社会经济的协调度以及耦合协调发展度，见表4。

表4 2009—2016年都匀市土地利用与社会经济增长耦合协调发展度评价结果

年份社会经济增长f(X)土地利用程度f(Y)协调度C综合发展指数T耦合协调发展度D20090.087 280.146 750.874 990.128 910.347 2520100.134 140.134 331.000 000.134 240.366 3820110.166 590.159 120.998 950.162 860.403 4520120.199 220.180 580.995 190.189 900.435 2520130.246 660.221 190.994 080.233 920.482 9420140.315 090.288 230.996 040.301 660.548 6920150.399 650.289 320.949 370.344 480.579 3520160.429 250.353 830.981 540.391 540.622 82

5.1 都匀市土地利用与社会经济增长耦合协调发展度评价

将都匀市逐年的数据与表3进行对比可以得出都匀市土地利用与社会经济发展之间相关协调性为： 2009—2016年都匀市土地利用与社会经济增长的协调发展度整体呈上升趋势。2009—2010年的轻度失调阶段， 2011—2013年的濒临失调阶段， 2014—2015年的勉强协调阶段，到2016年进入到初级协调阶段。以上数据反映都匀市整体在人地关系问题向着良性的方向进行发展，总体发展趋势较为乐观，且社会经济发展和土地利用都保持着逐年发展的态势。但相对于经济发展较快、土地利用规划较好的省市来说，总体的耦合协调发展度还是较低， 2016年也只是处于初级协调的阶段，没有真正达到良好和优质协调的阶段。

5.2 都匀市社会经济增长和土地利用程度的评价函数分析

从2009—2016年都匀市社会经济增长和土地利用程度的评价函数来看，总体表现为土地利用落后于社会经济的发展。整个社会经济的指标从2009年的0.087 28上升到2016年0.429 25，而土地利用的指标从2009年的0.146 75上升到0.353 83，整体土地利用发展上升速度较慢。从两者之间关系来看，除了2009年和2010年外，其余各年均为土地利用发展落后于社会经济发展，全市属于是表3中的土地利用滞后型状态。

通过数据可以看出，2011—2015年都匀市经济发展在取得了较大的发展。主要原因可能是都匀市“十二五”期间紧抓机遇，针对都匀市地理位置及经济发展状况，按照“一圈两翼”发展战略、大力发展地区经济，目标成为贵州南部创新型绿色生态区域中心城市。都匀市过去的定位是工业城市，目前位于经济转型的阶段。在“十二五”期间对都匀市的原有工业产业结构进行的调整升级，对农村积极推进“四在农家·美丽乡村”的建设。在“十二五”期间都匀市地区生产总值完成174亿元，同比增长15.5%，总量和增速都高于全国。

而都匀市土地利用是在2013年前利用改造程度较低，在很长时间内都处于新增建设用地少，土地动态变化不大的情况。直到2013年启动棚户区改造后，都匀市土地利用才呈现出一定的发展，但总体落后于社会经济发展速度。

6 结论与建议

6.1 结论

结合以上分析，都匀市土地利用变化整体表现为农业用地尤其是耕地、林地大量减少，建设用地则呈不断增长的趋势，可以预见随着都匀市城市建设的进一步发展，城市建成区会进一步扩张，这种土地利用结构的变化将会是都匀市未来一段时间内土地利用变化的趋势。

从耦合协调度而言，都匀市土地利用和社会经济增长整体协调度还是较低，没有达到土地与社会经济之间高协调、高质量发展的阶段。尤其是土地利用协调度增长较为缓慢，从2013年开始明显落后与社会经济的增长，属于土地规划的前瞻性不够，土地利用程度较低。

6.2 建议

(1)加大土地开发程度，提高土地集约利用度。在都匀市土地利用和社会经济发展的评价函数中，土地利用程度还是较低，说明土地利用的程度没有跟上经济发展。都匀市应该抓住作为贵州省新型城镇化建设试点城市的机遇，积极探索制定合理的、具前瞻性的土地利用开发规划，加大对土地利用的开发程度，促进土地人力、物力资源投入的最大化； 积极推进新型城镇化建设，加大对建设用地的挖潜力度，不断完善基础设施建设。对区域内土地采取动态监管，盘活低效用地，优化土地布局，进一步提高土地的集约利用程度。

(2)调整产业结构，进一步加快社会经济发展。就都匀市土地利用与社会经济发展的协调度而言，总体协调发展度水平还是较低，到2016年才进入到初级协调的阶段。因此都匀市要在经济发展上转变经济增长方式，进一步促进产业结构升级，以甘塘产业园区推动都匀市工业发展，以现有的茶博园、汉唐影视城等旅游产业为基础，促进第三产业的发展，继续推进精准扶贫，促使全市经济社会持续、健康发展。

(3)实现城乡一体化土地管理，促进土地利用与社会经济协调发展。协调土地利用和社会经济两者之间关系时，不应把两个因子单独进行分析，而应该把二者作为一个整体或系统。一方面，社会经济的增长必然对农业用地、建设用地在总量上及结构水平上有一定的要求； 另一方面，土地资源的有限性决定了土地必须提高集约利用程度，提高用地效益，同时社会经济的发展能在资金上、技术上给土地利用提供一定的支持。因此都匀市要实现城乡一体化土地管理，城市建成区以城市规划为基础，农村以村规划编制为契机，优化村镇内部用地结构，优化农村居民点和工矿用地，使土地得到节约、集约利用。同时都匀市要抓住作为新型城镇化试点城市的机遇，以“一圈两翼”战略，加强都匀作为黔南州首府的中心辐射作用，提高区域经济发展总体水平，在不超出土地资源承载能力的前提下，加大对土地的综合利用程度，促进土地利用与经济发展这个系统发挥出最大的效益。