湖南省工业用地利用效率评价分析

2019-08-23谈丹王杰朱红梅谭雪兰

山东国土资源 2019年9期

谈丹,王杰,朱红梅,谭雪兰

(湖南农业大学资源环境学院，湖南长沙 410128)

0 引言

改革开放40年来，中国处于工业化飞速发展的阶段，工业规模逐渐增大，工业用地面积快速增长。2016年全国工业用地面积占建成区面积的19.37%，重点城市的工业用地面积所占比例更多，上海的工业用地面积比为55.65%[1]，而工业化发达国家工业用地面积比约15%，容积率与产出强度远优于中国[2]。中国工业粗放经营、规模过大带来了土地的严重浪费，土地利用效率低下，给资源和环境造成沉重负担，环境约束以及土地限制成为制约中国可持续发展的重要因素[3]。在资源环境的约束下，工业必须坚持走绿色、低碳、节能的新型工业化道路，仅将工业生产总值作为评价指标是不准确的，应充分考虑环境因素的影响再去衡量工业用地利用效率，进而考虑工业用地在利用的过程中能否做到可持续发展[5]。

近年来随着中国工业用地方面的问题对工业化和城镇化的长远影响，我国学者对工业用地利用效率开展了多方面的研究，研究内容主要集中在时空差异比较[1,6-7]、影响因素分析[8-10]、效率收敛特征[2,11]及工业生态效率[12-14]等方面；研究区域涉及全国[15-16]、省[17-18]、城市[19]、经济区[11]、开发区[20-21]；在研究方法上，效率测算方法主要以DEA方法为主，例如，超效率DEA，单要素DEA，VRS-DEA等，其他方法有物质流分析法、层次分析法，构建模型等。层次分析法由于参数权重选择是通过主观打分来设定，降低了分析结果的科学性。物质流分析是基于物质流核算来评估物质使用效率的方法，对经济—环境系统中物质的投入产出进行量化分析，数据不易获取，操作难度较大。DEA采用最优化方法内生确定各投入要素的权重，不需要预先估计参数，对投入、产出变量没有相关性要求，避免了投入产出各指标权重确定所带来的主观性[21]。但是DEA只能用于特定年份的静态效率评价而不能做跨期动态分析，而Malmquist全要素生产率指数方法能够进行时间序列数据分析，很好地弥补了这一缺陷，因此被许多学者应用于各行业的效率动态评价[13-14,19]。

1 研究区域介绍

湖南省工业增加值在2013年突破万亿大关，达到10001.00亿元，比上年增长11.1%，至湖南省2016年工业增加值为11177.3亿元，工业处于高速发展状态。而工业废水排放量从2013年的89707万t下降到47548万t，工业二氧化硫排放量从2013年的580782t下降到273571t，环境污染物排放总体呈下降趋势，为此以2013—2016年的统计数据来探究环境污染物排放对湖南省工业用地利用效率的影响具有一定的意义。

湖南省2016年工业用地利用效率在全国排名20位，效率值为0.533[22]，利用效率较低，土地闲置，资源浪费严重。工业废水、废气、粉尘等污染虽然有所减少，但仍然给环境带来了严重的影响，阻碍了经济利益与绿色生态环境的协调发展，不利于资源节约型、环境友好型城市建设。在“中部崛起”、“两型社会建设”、“新工业化道路”等发展政策的引导下，湖南省的经济发展得到快速的提升，工业化和城镇化水平加快，工业的地位更加突显，以湖南省作为工业用地利用效率的研究区域，对湖南省乃至中部地区开展研究具有重要意义。该文以湖南省13个地级市(湘西自治州缺乏数据，不列入研究对象)为评价单元，对湖南省工业用地利用现状进行效率测算，结合区域特点对工业用地利用效率进行评价分析，为提高湖南省工业用地利用效率提供指导和借鉴。

2 指标体系构建与评价方法

2.1 指标体系构建

工业用地利用效率是指工业用地在配置使用时体现的工业经济投入和产出之间的比值，工业用地过度投入和产出不足都会带来用地利用的低效率[23]。环境和经济、投入—产出等多方面指标存在相互影响。在指标的构建上，参考郭贯成的环境约束下工业用地产出效率研究的评价指标体系[14]，并以中部六省的生态效率评价指标作为补充[9]，产出分为期望产出、非期望产出。根据客观性、科学性和可获得性原则，建立工业用地利用效率评价指标体系(表1)。

表1 湖南省工业用地利用效率评价指标体系

2.2 数据来源

工业从业人数、工业废水排放量、工业二氧化硫排放量、工业粉(烟)尘排放量来自2014—2017年的《中国城市统计年鉴》，工业用地面积来源于内部资料，工业固定投资额和工业增加值来源于2013—2016年《湖南省统计公报》。

2.3 评价方法

2.3.1 DEA方法

DEA 方法是由查恩斯(Charnes)、库珀(Cooper) 和罗兹(Rhodes )在1978 年首次提出的，评价多个决策单元(Decision Making Units, DMU)效率及其有效性的一种非参数方法[25]，以相对效率概念为基础，根据多投入指标、多产出指标对相同类型的单元进行相对效率测算的统计方法。该文选取的是DEA的BBC模型，模型具体表述如公式(1)[26]：

min[θ-ε(eTs-+eTs+)]

(1)

式中:j为决策单元指标，j=1,2…,n；θ为相对有效性；λ为权重；s-，s+为松弛变量。综合技术效率是对决策单元的资源配置能力、资源使用效率等多方面能力的综合衡量与评价，即综合技术效率等于1，企业是技术有效，综合技术效率=纯技术效率×规模效率。

3 结果分析

3.1 湖南省工业用地利用效率的时序分析

DEA方法无需对数据进行无量纲化，由于产出指标中环境的污染排放为负向指标，必须进行数据的去量纲化以及转为正向指标的处理，再使用Deap2.1对去量纲化后的数据进行效率测算，得出综合技术效率值、纯技术效率值和规模效率值，结果见表2、表3。

表2 2013—2014年湖南省13个地级市的效率值

表3 2015—2016年湖南省13个地级市的效率值

3.1.1 平均效率分析

以湖南省13个地级市为同种类型的DMU，进行工业用地利用效率评价分析。2013—2016各年的综合技术效率平均值、纯技术效率平均值以及规模效率平均值相差不大，效率变化不明显，整体效率有所提升，说明2013—2016年来湖南省工业用地调整效果比较缓慢，有增长的趋势，规模效率平均值小于纯技术效率平均值，说明工业用地规模的调整优化水平低于工业制度、管理和技术等生产因素带来的效益。政府对工业的一系列调整影响是波动性的，工业政策和技术的调整效果在近几年发挥的优势不明显，需要较长时段才能有更明显的差别。

3.1.2 纯技术效率评价

湖南省2013—2016年纯技术效率均值接近于1，说明湖南省整体的工业制度、管理、技术等投入有效，给工业带来了良好的经济收入，有效地控制了废水、废气、粉尘的排放量，减少对环境的污染，应该继续保持对工业的技术投入、管理制度的完善以及对环境污染物排放的严格监管。从表2、表3可以看出，长沙、常德、张家界和怀化4个城市的纯技术效率均为1，表示在当前的技术水平下，投入的资源使用是有效的，技术改进、制度调整、对废水、废气、粉尘的排放管控有效地拉动经济发展。

2013年纯技术效率大于均值的城市占湖南省的61.54%，主要原因是全面完成两型社会建设，启动绿色湖南建设，对有色、石化等原材料工业进行优化调整，积极推行排污权有偿使用，使得废水、废气、粉尘等环境污染物排放得到有效的控制，技术和管理的提升带来了较大经济效益。其中长沙、常德、张家界、怀化、娄底、株洲和邵阳的纯技术效率值均为1，说明这7个城市的技术水平和管理制度达到了领先的水平，废水、废气、粉尘处理技术水平提高，有效减少这3种污染物对环境的影响并给工业经济增益。

2014年纯技术效率值大于均值0.928的城市有长沙、邵阳、岳阳、常德、张家界、郴州、永州和怀化8个城市。其中长沙、常德、张家界、怀化、株洲和邵阳6个城市的纯技术效率为1，娄底的效率值从1下降到0.727，下降幅度大，主要是娄底作为老工业基地和资源型城市，受到经济下行和结构调整的影响，传统产业比例过大，产业结构单一，钢铁、水泥等重工业出现负增长。

2015年纯技术效率为最大，大于均值0.860的城市主要有长沙、常德、张家界、怀化、岳阳、邵阳、郴州和永州。湖南省以新型工业化为经济发展动力，大力倡导走新型工业化道路，引导传统型产业迈进中高端产业，实行产业链集群发展模式，这些举措有效地提高了工业生产技术水平，提高了工业产出效益。其中纯技术效率大于1的城市有长沙、常德、张家界、怀化、邵阳5个城市，株洲的效率值从1下降到0.912，略微下降。

2016年纯技术效率较2015年有所下降，治理工业方式也有所转变，对钢铁、水泥、平板玻璃等行业进行脱硫、脱硝、除尘和清洁等生产技术改造，支持环保产业集聚区的建设。工业对管理和制度以及资源的使用有一段适应期，导致纯技术效率有一定的波动，但幅度不大。纯技术效率等于1的城市有长沙、常德、张家界、怀化和永州。永州的纯技术效率增长，推动力是进行招商引资，形成新型产业园区，集聚效应初现。邵阳的效率有所降低，幅度较小，主导产业持续壮大，规模调整也会对管理有一定的影响。

3.1.3 规模效率分析

2013—2016年均值分别0.871，0.916，0.876，0.902，规模效率的平均水平较高，用地较集约，低于均值的城市用地较为粗放，规模大但效益不好。其中4年间长沙、常德、张家界、怀化4个城市的效率等于1，规模报酬不变，说明这4个城市的用地集约度高，规模适度，规模增加不会带来经济收益，应控制工业用地的面积，尽量保持在目前规模效率有效的水平。2013—2016年永州的规模效率始终处于最小值，并且规模效率逐渐递减，从0.625降到0.371，是造成永州综合技术效率低的主要原因，说明永州的用地规模过度粗放，用地规模大，由于缺乏相应的各类建设用地指标控制体系，无法监管企业圈地行为，造成企业规模进一步扩大；政府为拉动永州工业发展，加大招商引资，在全省率先设立无费区，一方面给永州工业注入新动力，带动经济增长，另一方面是以低价的工业用地作为招商条件，造成工业用地粗放利用，相应的工业经济增长幅度不能抵消土地低效利用的消极影响。

2013年除长沙、常德、张家界、怀化，其他城市的规模报酬都是递减的，说明随着用地规模和人口规模的增加，效率会降低，应减少工业用地面积和人工投入。2014年衡阳市和娄底市的规模报酬递增，规模效率分别为0.999和0.992；2015年株洲的规模报酬是递增的，规模效率达到0.997；2016年株洲和衡阳的规模报酬递增，分别为0.999和0.988，接近于1。由于每年政府对工业的政策调整以及工业内部的调整，工业的规模效率会出现微小波动，对于工业规模递增的城市，可通过增大人口规模来增加收益，对于规模效益波动大的工业报酬递增的城市，可适当增加用地面积和人口规模来增加收益。其他规模递减的城市应该缩减用地面积，防止用地规模进一步增大带来报酬减少的负效应，阻碍工业的发展。

3.1.4 综合技术效率分析

2013年、2014年、2015年综合技术效率的均值分别为0.860，0.850，0.860，这3年中综合技术效率大于均值的城市有长沙、株洲、衡阳、岳阳、常德、张家界、怀化7个城市，永州的综合技术效率最低。2016年综合技术效率均值为0.856，大于均值的城市有长沙、株洲、湘潭、衡阳、岳阳、常德、张家界、怀化8个城市，永州的综合技术效率最低。13个地级市中有长沙、常德、张家界和怀化4个城市综合技术效率、纯技术效率和规模效率均为1，说明这4个城市处于生产前沿上，是工业利用效率最优的区域，工业的劳动力、土地和资金等投入合理且使用有效，减少污染物的排放，工业用地规模适度，利用集约，土地资源利用充分，是较理想的用地方式。

2013—2016年长沙市、常德市、张家界市、怀化市的综合技术效率为1，处于生产前沿上，表现为DEA有效。长沙市作为湖南省会城市，是湖南省的政治、经济、文化中心，具有优先发展权，对环境的治理投资力度大，工业技术改进速度快，能有效地控制废水、废气、粉尘的排放，减少工业用地利用的负产出。同时工业用地地价高，产业集聚程度高，工业用地利用率较高。长沙地理位置优越，交通发达，为工业的发展提供良好的条件，所以长沙工业用地综合技术效率、纯技术效率和规模效率均为1。常德是湘西北重要的交通枢纽、能源基地和政治文化中心，是中西部产业转移的黄金地带。主要工业产业是石油加工、核燃料加工业、农副食品加工业、烟草制品业、医药制造业、精制食用植物油等产业，高污染高能耗的产业较少，烟草制造业和装备制造也成为支柱性产业，污染物排放较少，负产出低工业产值高所带来的是工业利用效率高。张家界是典型的旅游型城市，主要以旅游产业为主，2016年第三产业对经济增长的贡献率79.1%，工业贡献率仅为14.5%。旅游型城市对环境的要求很高，工业污染物的排放监管严格，张家界的污染物排放水平是13个地级市中处于最低水平，这是张家界DEA有效的主要原因。怀化是国家环保部正式命名的湖南省首个市级“国家生态示范区”，被称为“会呼吸的城市”，位置处于湖南西部，是东部地区向西部技术辐射的必经之地，形成了轻工、纺织、化工、森工、建材5个优势产业以及食品和医药2个支柱产业，积极改善和经营环境，为怀化的工业化增速。

3.2 湖南省工业用地利用效率的空间分析

根据罗冲[25]的东北地区耕地利用效率和陈伟[26]中国省域工业用地利用效率的空间划分标准，结合湖南省工业利用效率值特点，将2013—2016年的综合技术平均值0.85作为高值区的划分界点，大于效率值0.85的区域为高值区，等于1的为有效区，所以将工业用地的综合技术效率值分为[0.35,0.65)、[0.65,0.85)、[0.85,0.999]、(0.999,1.0]四个区域，分别对应低值区、中值区、高值区、有效区。运用ArcGIS10.2软件分别制作2013年、2016年湖南省各地级市的工业用地综合技术效率空间分布的专题图(图1)。

由图1可得出，湖南省工业发展区域不均衡，呈现“两片式集聚”发展趋势，集聚在湖南西北部和东南部，2013年集聚发展区域为有效区和中值区，2016年集聚发展区域为有效区和高值区，总体上是呈上升趋势发展。2013—2016年湖南省综合技术效率有效区均为长沙、常德、怀化、张家界4个城市，分布较为集中，主要分布在西北部，为有效区集聚发展区，主要是由于工业污染物排放量少，说明污染物的排放对常德、怀化、张家界的工业用地利用效率影响较大；长沙市与这3个城市的关联性不强，高效率主要因为高产出，这4个城市的工业发展有独特优势，始终保持DEA 有效。湖南省2013年综合技术效率主要集中在中值区，主要分布在湖南省东南部，为集聚发展区，所占比例为46%。低值区为益阳和永州，分布零散，2个城市间的距离较远，空间关联性不强。而高值区仅岳阳1个城市。东南部城市通过大力投资公路建设，改进工业技术、调整产业结构、推进智能制造功能等措施，提高了工业产出效率，同时废水和二氧化硫的排放下降明显，使得该区域效率值由中值区逐步向高值区转变，到2016年主要为高值区，在空间上表现为协同发展。