郭元武 黄利民 胡碧霞

摘要提升土地利用效益是当前建设“美丽国土”和全面建成小康社会的必然要求。从社会、经济、生态和环境四个准则层出发构建岳阳市土地利用效益评价指标体系。运用熵权TOPSIS法和障碍度模型，利用2001—2010年岳阳市土地利用效益相關数据，对岳阳市土地利用效益及其障碍度进行分析。经分析显示：2001—2010年岳阳市土地利用效益在上下浮动中表现出较强的上升趋势，研究时间段后期年增长速度显著加快。岳阳市土地利用效益走过了较差（2001—2002年）、中等（2003—2007年）和良好（2008—2010年）3个阶段，其中中等阶段（2003—2007年）经历时间最长。总体来说，经济效益和生态效益对岳阳市土地利用效益的影响程度比较大，2010年以前地均财政收入是降低岳阳市土地利用效益的最大障碍因子，2010年造林面积则跃升为首要障碍因子。

关键词土地利用效益；熵权TOPSIS法；障碍度模型；岳阳市

中图分类号F301.2文献标识码A文章编号0517-6611（2017）16-0194-04

Study on Land Use Efficiency and Obstacle Degree in Yueyang City

GUO Yuanwu1，HUANG Limin1*，HU Bixia2

（1.Research Center on Manland Relationship for Ethnic Minority Areas， SouthCentral University for Nationnalities， Wuhan，Hubei 430074；2.College of Public Administration， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan，Hubei 430074）

AbstractImproving the efficiency of land use is a mandatory requirement for building “Beautiful land” and a allround welloff society way，For the sake of evaluating the land use efficiency in Yueyang， index system has been established from four layers：social benefit， economic benefit， ecological benefit and environmental benefit. Based on the data of land use efficiency during 2001-2010，this paper analyzed the land use efficiency and the obstacles of land use in Yueyang with the entropy TOPSIS method and obstacle degree model. The result of study showed that： the land use efficiency of Yueyang from 2001 to 2010 demonstrates a strong escalating trend. The average annual growth rate has reached nearly 6.71%， and the growth rate accelerated significantly in the late stage.From 2001 to 2010， the land use efficiency of Yueyang could be divided into 3 stages. In the first stage （2001-2002）， the efficiency was pretty low. In the second stage （2003-2007）， the efficiency was medium， but this stage last longest. In the third stage （2008-2010）， the efficiency was the highest. Comprehensively speaking， the economic benefit and ecological benefit had a significant impact on the land use efficiency of Yueyang， and before the year of 2010， the average financial income was the most important factor for the land use efficiency of Yueyang， but the planting area became the primary factor in 2010.

Key wordsLand use efficiency；Entropy weight TOPSIS method；Obstacle degree model；Yueyang City

基金項目教育部人文社会科学研究一般项目（11YJAZH038）。

作者简介郭元武（1992—），男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向：土地利用与管理。*通讯作者，教授，博士，硕士生导师，从事土地经济学、农地利用变化与城市用地管理研究。

收稿日期2017-04-07

土地利用效益是指在一定的时空尺度下，一定的土地在人类劳动中逐步形成一定用途和结构，并由此产生反映在社会、经济、生态和环境领域的效益；追本溯源，其本质即是单位面积土地投入与耗费在区域发展中的社会、经济、生态与环境等领域所实现的物质产出或有效成果[1]。加深土地利用效益及其障碍度研究是摸清土地利用现状、改善土地利用结构、实现土地集约高效利用的重要前提。众多学者对土地利用效益进行了持续而深入的研究，现阶段也取得一定成果。这些成果主要集中在对土地利用效益研究视角的创新[2-3]、研究方法的完善[4-6]、研究尺度的丰富[7-8]和研究内容的深化[9-11]。当然，现有研究主要集中在经济发展成熟和在国内影响力大的地区，诸如直辖市和各省会地区，缺乏对非省会地区的研究，这不利于当前的新型城镇化发展。该研究瞄准中部非省会地区湖南省岳阳市，以其作为研究区域。以2001—2010年岳阳市社会经济数据为依据，研究岳阳市土地利用效益在该时间区间内的变化轨迹，挖掘影响土地利用效益的影响因子及其影响程度，辨识各个阶段的最主要影响因子，揭示区域土地利用效益发展态势，同时为当地政府在进行土地政策的谋篇布局上提供参考对象，以提高本地区土地利用效益。

1区域概况

岳阳市位于28°25′33″～29°51′00″ N，112°18′31″～114°09′06″ E，位居我国中部内陆地区，拥有“湖南北大门”称号，也是我国的长江对外口岸，优质旅游资源众多。位于武汉城市圈和长株潭城市群的节点，长三角和珠三角向内陆辐射、长江经济带和京广铁路经济带的黄金十字架上，是湖南省在政治影响、经济辐射、文化底蕴、交通运输等方面的次中心，现辖区内包含：两市，汨罗市和临湘市；四县，岳阳县、华容县、平江县和湘阴县；三区，岳阳楼区、云溪区和君山区；四个非行政区，国家级岳阳经济技术开发区、城陵矶临港产业新区、南湖风景区和屈原管理区。全市土地总面积在15 000 km2左右，人口约560万人。各项主要经济指标涨幅居全省领先地位。但是，放眼中部城市，与洛阳、襄阳和宜昌等中部非省会城市还存在一定差距。

2研究资料与方法

2.1数据来源和指标体系构建

研究采用的各原始数据均源自于2001—2010年的《中国城市统计年鉴》和《岳阳统计年鉴》。该研究通过统筹构建土地利用效益评价指标体系（表1），在综观上反映了岳阳市的土地利用效益，并对其进行了深入分析。

2.2熵權TOPSIS法

熵权TOPSIS 法是结合TOPSIS方法[12]和熵值法[13]并加以适当改善而得到的。熵值法可以在

某种程度上减少个人主观因素带来的误差。TOPSIS方法在相关研究中运用较多，以下是该文应用的熵权TOPSIS 法的具体测算操作程序。

2.2.1指标数据无量纲处理。

通过对构建的指标体系中所选取的指标数据执行无量纲处理，其具体运筹公式如下所示[14]：

正向指标：yij=（xij-mi）/（Mi-mi）（1）

负向指标：yij=（Mi-xij）/（Mi-mi）（2）

式中，xij为第i年j项指标实际值，yij则为对应指标标准化以后得到的值。Mi和mi分别为第i个指标的2个极值（即最大值、最小值）。通过对指标数据进行标准化处理之后，从而构建出决策矩阵b。

2.2.2确立指标权重。

构建加权的决策矩阵，通过熵权法确立指标权重w。

2.2.3构建加权的规范化矩阵。

w={w1，w2，…，wj}（3）

V=b×w，V=

v11v12…v1j

v21v22…v2j

vi1vi2…vij（4）

式中，V表示单因素指标与城市土地利用效益目标之间的距离，w表示通过熵权确立的指标权重。

2.2.4確定正理想解和负理想解。

正理想解：

V+={maxVij|i=1，2，…，n}={V+1，V+2，…，V+n}（5）

负理想解：

V-={minVij|i=1，2，…，n}={V-1，V-2，…，V-n}（6）

式中，V表示单因素指标与城市土地利用效益目标之间的距离。

2.2.5计算距离。

逐次测算出各个不同时间段中评价向量通向之前得到的正理想解的距离（d+）和通向之前得到的负理想解的距离（d-）：

d+=mj=1（Vij-V+j）2（i=1，2，…，n）（7）

d-=mj=1（Vij-V-j）2（i=1，2，…，n）（8）

式中，Vj表示单因素指标与城市土地利用效益目标之间的距离。

2.2.6计算历年各个评价对象土地利用效益测算值。

ci=d-i/（d+i+d-i）（i=1，2，…，n）（9）

其中，ci的值是处在0到1之间的位置，ci越大，表明所属年份评价对象土地利用效益越优。该研究把土地利用效益分为4个利用程度，从而展示土地利用效益的高低优劣，其中0≤ci≤0.30，表示土地利用效益程度低；0.302.3障碍度模型

在对土地利用效益进行评价的基础上，通过对土地利用有影响的因素（在这里称之为障碍因子）中的主要影响部分进行分析处理，详细解决问题的方案是引进一个指标偏离度Vj（单因素指标与城市土地利用效益目标之间的距离）、一个因子贡献度uj（单因素对总目标的权重）以及一个障碍度（Mj，bi）（各自指示单项指标和分类指标对土地利用效益的影响程度）对他们进行科学的分析判断[15]。计算公式如下所示：

uj=Rj×wj，Vj=1-Xj（10）

Mj=Vj×uj20j=1（Vj×uj）×100%（11）

式中，Rj表示第j项准则层指标权重；Wj表示第j 项准则层指标所属的第i 个单项指标的权重；Xj表示单项指标的标准化值，采用极值标准化法获得。

接着进一步研讨各个准则层中每个指标对土地利用效益所形成的障碍度，其公式如下：

bi=Mij（12）

式中，Mij表示的是每个单项指标的障碍度值。

3结果与分析

3.1土地利用效益

通过此次采用的熵权TOPSIS方法，得到岳阳市土地利用效益演化过程。从图1可以看出，2001—2010年岳阳市城市的土地利用效益在波动中呈现出逐年递增的形势，从2001年的0.0292升高至2010年的0.8736，岳阳市城市土地利用效益显著提高，增加0.844 4。按照其各个年份的增长速率，基本能将这连续的10年土地利用效益分成3个小阶段，分别为较差、中等和良好3个阶段。

2001—2002年为较差的土地利用效益阶段，2003—2007年为中等的土地利用效益阶段，2008—2010年为良好的土地利用效益阶段。2001—2002年土地利用效益增长十分缓慢，只从0.029 2增加到0.050 7，土地利用效益增加了0.021 5；2007—2010年土地利用效益高速增长，增加0.598 6，达到了19.95%的年均增速。

图1岳阳市土地利用效益演化曲线

Fig.1Evolution curve of land use of benefits in Yueyang City

研究表明，岳阳市在2002年以前經济社会发展状况较差，各种资源没有得到高效利用，虽然自然环境保护良好，但土地利用强度明显较弱，土地利用效益维持在一个相当低的水平。从2003起，岳阳市土地利用效益相较于之前有了较大改善，经济发展明显增速，良好的自然环境开始逐渐服务于经济，土地利用效益进一步提高。岳阳市各项经济指标基本如期完成，发展速度加快。从2008年开始，在响应中央政策号召的前提下，岳阳市深入展开“民本岳阳”建设的系列创新性的活动，一系列的计划规划科学设置，合理分配，坚决执行，经济得到深入发展进步，创新性工业也得到鼓励和发展。现代农业水平提升，市场消费拉力增强，县一级城镇经济发展态势喜人，尤其以汨罗为首的几个县发展非常迅猛。2007年以后，城市土地利用效益持续并且以比较稳健的态势逐步提升，可以认为岳阳已进入建设发展的新时段。

3.2土地利用效益障碍度

通过障碍度模型的建立，给对土地利用效益有着重大影响的障碍因子进行科学合理的病理性分析，并且按照准则层各项指标和指标层各项指标辨识其中主要障碍影响因子，结果如表2、3所示。

3.2.1准则层障碍因素。

2001—2010年，岳阳市土地利用效益的4个准则层中各个障碍度变化各有特点。宏观上，社会效益和生态效益障碍度都呈现出波动上升态势，环境效益障碍度呈现波动发展最终归于下降态势，经济效益障碍度呈较平稳中有所下降态势。社会效益障碍度增长缓慢，虽然障碍度增幅为20.478 7百分点，但是2001—2009年几乎维持在稳定状态，年均增长速度近乎于零。生态效益障碍度增长快速，增长幅度达到56.104 3百分点，年均增速约为5.61%；经济效益障碍度和环境效益障碍度则分别以年均7.00、0.66百分点的速度下降。2001—2009年，岳阳市4个准则层障碍度指数波动维持在较小的状态，但在2010年，4个准则层障碍度变化显著，尤其是生态效益和经济效益障碍度变化剧烈。主要原因是：该研究所构建的岳阳市土地利用效益评价指标体系之中，2010年各指标的变化显著，并且其中几乎所有正向指标都触及或迫近最大值，而部分负指标也几乎触及最底层线，由于土地利用效益内部系统中的各因素的相互作用，造成障碍度变化幅度陡然巨变。然而准则层障碍度变化趋势更进一步显示生态效益成为制约土地利用效益的首要因素，同时经济发展和加强环境建设，推动经济社会协调发展也必将成为土地利用效益提高的不可或缺的力量。

从各个准则层中障碍度平均指数来看，社会效益、经济效益、生态效益和环境效益障碍度平均指数分别为4.328 1、75.721 1、12.089 1、7.861 8，对岳阳市土地利用效益影响最大的是经济因素，其次为生态因素和环境因素，最小的是社会因素。2001—2002年，对岳阳市土地利用效益障碍度最大的是经济方面的因素，其次是环境领域、生态领域和社会领域因素。2003—2007年，障碍度自大而小排列依次为：经济效益、环境效益、生态效益、社会效益。2008—2009年，障碍度排序为：经济效益、生态效益、环境效益、社会效益。2010年生态效益障碍度成为岳阳市城市土地利用效益首位障碍度，社会效益次之，接下来为经济效益、环境效益。显而易见，经济效益障碍度的首要障碍度地位逐步减弱，环境效益对城市土地利用效益制约作用变小，而生态效益和社会效益两方面因素对城市土地利用效益的作用逐步得到强化。

3.2.2指标层障碍因子。

按照计算得出的障碍度数值大小，总结研究时间段中各年份障碍度排序在前5位的障碍度因子。如表3所示，占据排序前5位的障碍因子主要表现在经济效益、社会效益和生态效益3个方面，整个研究时间段中，表现环境效益的因子从未占据排序前五的位置。

除2010年岳阳市土地利用效益首位障碍因子是反映生态效益的造林面积之外，2001—2010年首要障碍因子均是地均财政收入；折射出岳阳市对土地资源利用不够充分，经济发展水平处在较低水准，即使人均国内生产总值从2001年的7 804.34元增长到2010年的28 110.00元，可仍旧处在较低层次。排在第2位的障碍度因子是地均国内生产总值；排在第3位的障碍度因子为人均国内生产总值；第4位障碍度因子，主要为经济效益方面的人均国内生产总值和人均社会消费品零售总额；排在第5位的障碍度因子范围比较广泛，包括了4个准则层，有反映经济效益方面的人均城乡居民储蓄余额和人均社会消费品零售总额，也有反映社会效益方面的每万人拥有公交车辆数，还有生态效益方面的造林面积。从指标层障碍因子来看，显示以国内生产总值为代表的经济效益因素是岳阳市城市土地利用效益不佳的重要因素，当然，其中以造林面积为代表的生态效益因素也是需加以重视的因素。研究阶段的终点年份，即2010年，排在前5位的障碍因子依次是造林面积、人均城乡居民储蓄余额、每万人拥有在校大学生人数、人均社会消费品零售总额和每万人拥有公交车数量。在反映环境效益方面的因子对城市土地利用效益的障碍度中，除去单位面积废水排放量为1.56%以外，其余全部为零，均排在前5位开外，显而易见，岳阳市环境效益提升速度比较快，对土地利用效益貢献程度较大。

再从每个不同年份排入前五位的障碍度数值出发，第1、2位障碍度指数数值呈现出上升趋势，分别由2001年的52.007 8和9.237 6升至2010年的59.557 6和11.800 5，并且两者之间的差距也在增大，二者之差由42.770 2升高到47.757 1。第3、4位障碍度指数值呈现出缓缓上升的趋势，且增幅十分有限，分别由8.696 2和7.359 2增加到2010年的9.390 4和7.951 3，相应增幅分别为0.694 2和0.592 1。排在第5位的障碍值2001—2010年变动非常小，仅仅下降0.616 2。说明影响岳阳市土地利用效益的前2位障碍因子的作用在加强，但是排在第3、4、5位的障碍因子对岳阳市土地利用效益的阻碍作用并没有显著加深，排在前5位的障碍度值之和的增加显示了对岳阳市土地利用效益构成影响的障碍度因子有聚集的趋势，并且主要影响因子只集中在少数几个指标中，相应的其他障碍度因子对岳阳土地利用效益提高的阻碍作用并无明显增长，甚至有下降的趋势。

4结论与讨论

4.1结论

（1）2001—2010年岳阳市土地利用效益在上下浮动中表现出较强的上升趋势，2008—2010年增长速度显著加快。土地利用效益经历较差效益—中等效益—良好效益的3个阶段，在3个阶段中以中等效益（2003—2007年）经历时间最长。

（2）通过以上对准则层中指标障碍度的分析研究，社会效益和生態效益所造成的障碍呈现出上升的态势，经济效益障碍表现出下降的趋势，综观上，经济效益、生态效益对岳阳市土地利用综合效益的影响程度比较大，并且2009—2010年间，这二者的障碍度值波动异常巨大，各个评价指标的浮动与之密切相关。

（3）微观上，即从指标层因素的障碍度出发，在即将到来的年份里影响岳阳市土地利用效益的障碍因子主要集中在造林面积、人均城乡居民储蓄余额、每万人拥有在校大学生人数、人均社会消费品零售总额和每万人拥有公交车辆数。

4.2讨论

该研究着眼于系统，由此出发构建岳阳市土地利用效益评价体系和障碍度模型，探索了岳阳市土地利用效益和影响其的障碍因子，可以为今后岳阳市土地利用效益的提高提供决策参考依据。当然，该研究亦有诸多不足，在数据上，未能获取最新数据，对城市土地利用体系认知不充分，在评价土地利用强度上缺乏指标，在土地管理上也并未设置评价指标，这些皆对研究土地利用效益和障碍分析构成局限，并且也未对各个评价指标做关联度分析，各指标之间的相互关系无法精确辨识，从而导致系统分析的不完整性，有待今后更进一步研究。

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