產城融合型開發區土地集約利用評價及障礙因子診斷
——以鶴壁經濟技術開發區為例

王世東，李 立，趙存維

（1. 河南理工大學 測繪與國土信息工程學院，河南 焦作 454000；2. 邯鄲市廣凱土地規劃設計有限公司，河北 邯鄲 056002）

一 文獻綜述

開發區作為一個國家或地區吸引外部生產要素、促進自身發展的特殊區域，在促進當地經濟快速發展，在加速城鎮化和工業化的進程方面有著突出貢獻。對開發區土地集約利用進行合理評價，可以了解開發區土地集約利用情況，識別影響土地集約利用的主要限制因素，為制定土地集約利用政策措施提供實踐依據[1]。然而，開發區的土地資源利用往往面臨著系統效率不高的問題，這在很大程度上阻礙了開發區乃至整個區域的產業向高質量、高效益和可持續發展的方向邁進[2]。

土地集約利用程度可由單位土地面積的產值來反映，產值越大則土地集約程度越大[3]。從評價尺度上，主要分為宏觀評價、中觀評價和微觀評價。根據《開發區土地集約利用評價規程》，開發區內工礦倉儲用地占已建成城鎮建設用地的比例小于等于30%或住宅用地占已建成城鎮建設用地的比例大于等于25%，將開發區劃分為產城融合型開發區。近年來，國內外學者針對開發區土地集約利用情況開展了一系列研究，尤其在評價方法及指標體系構建等方面有一定的成果。學者們根據研究對象，除了從自然、社會、經濟等方面綜合選取評價指標外[4]，開始更加關注制度、行為、組織生態和政策因素[5-8]。其中，大多學者主要從土地利用程度、土地利用強度、綜合用地效益、土地利用監管績效4個方面進行指標體系的構建[9]。評價主要分為兩類，一類是不考慮管理者主觀影響的純數學方法；另一類是加入了管理者的主觀因子來進行數學統計分析的方法[10]，包括主成分分析法[11-12]、熵值法[13-15]、灰色關聯法[16]、BP神經網絡法[17-18]、層次分析法[19]、GIS空間分析模型[20]、物元模型[20]、分層線性模型[21]、多元線性回歸模型[22]等。盡管在方法上和指標體系的構建上已經有了大量的嘗試，但針對產城融合型開發區指標體系的構建和方法的選取上還未形成統一的體系，在進行產城融合型開發區的評價指標體系構建時，存在選取指標不夠充分的問題，或者沒有明顯區分產城融合型開發區和工業主導型開發區。此外，當前學者將Pressure-State-Response（簡稱PSR）模型多用于評價城市土地集約利用，而少有用于城市開發區土地集約利用評價。

綜上，本研究選用PSR模型，從壓力、狀態、響應三方面充分選取適宜指標建立針對產城融合型開發區的土地集約利用評價指標體系，對鶴壁經濟技術開發區2014—2020年土地集約利用情況進行了評價，研判其綜合情況以及各子系統變化情況；并運用障礙度模型，挖掘出影響鶴壁經濟技術開發區土地集約利用的主要障礙因子，以期為提升鶴壁經濟技術開發區土地集約利用水平以及為開發區擴區升級提供參考。

二 研究對象與數據來源

（一）研究區概況

鶴壁經濟技術開發區坐落于鶴壁市淇濱區內，距老城區中心約20 km，研究區地理位置如圖1所示。在《2020年鶴壁經濟技術開發區工作報告》中指出，開發區為產城融合型，成立于1992年，2010年升級為國家級經濟技術開發區。截至2020年末，鶴壁經濟技術開發區常住人口約 7.8 萬人，審核土地總面積 1 770 hm2，其中，已建成城鎮建設用地 1 671.59 hm2，占比94.44%；已建成農村建設用地8.14 hm2，占比0.46%；未達到供地條件的其他土地10.09 hm2，占比0.57%；不可建設土地面積43.54 hm2，占比2.46%。地區生產總值達278.67億元。開發區從2001年以來進入高速發展階段，旨在將開發區建設成為先進制造業和生態宜居城市，但隨著開發區快速建設發展，土地利用低效的問題凸顯，在2014年鶴壁經濟技術開發區開始參與國家級經濟開發區考核評價，通過三年一次全面評價，期間兩年監測評價的方式來監測開發區內土地集約利用水平。本研究選擇2014—2020年為研究期限，通過對七年間開發區土地集約利用水平進行研究，可以更為全面地了解鶴壁經濟技術開發區參評以來的土地集約利用水平，并為后續發展提供一定的參考依據。

圖1 研究區地理位置

（二）數據來源

本研究中有關鶴壁經濟技術開發區的社會經濟發展、城市建設現狀等數據主要來源于2015—2021年《鶴壁統計年鑒》以及相應的統計公報，開發區土地利用數據來源于鶴壁市第三次國土調查數據庫，開發區土地利用變更數據來源于2014—2020年鶴壁市土地利用變更調查數據庫，開發區2014—2020年影像數據來源于Google Earth影像，其他部分數據來源于2014—2020年開發區土地集約利用評價成果。

三 研究方法與模型

（一）指標體系的確定

PSR模型是聯合國經濟合作與發展組織（OECD）和聯合國環境規劃署（UNEP）發起的一項反映可持續發展機理的理論框架[23-24]。該框架綜合考慮了土地利用的土地利用效益評價。旨在分析城市土地利用變化的動因、內在機制以及各種因素對土地變化的影響和社會采取的各種應對措施[25]，以便更好地理解人類活動、社會穩定和土地可持續利用在土地利用中的相互作用和相互制約關系。在指標體系的構建中，產城融合型開發區土地集約利用的壓力主要來自人口、建設用地面積和經濟的增長，因此，壓力層指標采用人口密度、建設用地增長率、人口用地增長彈性系數、建成區綠地覆蓋率、建設密度指標來表現。土地集約利用的程度主要由人類活動決定，因此，狀態層指標由地均工業總產值，地均二、三產業的GDP，地均財政收入，人均公園綠地面積，人均建設用地，人均總建筑面積和人均建筑基地面積構成。響應主要受社會政府所采取的行動影響，因此，響應層指標由地均固定資產投資、地均工業投資和地均財政投入構成。本研究主要針對產城融合型開發區的特點，最終選取了15項指標，各指標權重通過熵權法計算得出。具體見表1。

表1 研究區土地集約利用評價指標體系

（二）PSR綜合評價模型

通過將壓力、狀態和響應三者綜合考慮建立評價模型，土地集約利用結果由加權求和值表征，該模型公式如下：

式中：T表示開發區土地集約利用整體情況；Wp、Ws、Wr分別為壓力指標、狀態指標、響應指標的權重；pi、pj、pk分別為各子系統內單項指標權重；wi、wj、wk為各指標標準化值。

（三）PSR系統協調度模型

PSR系統是通過壓力、狀態和響應在三種子系統間彼此配合、共同影響、綜合分析來實現對土地集約程度進行評價的系統，為探究系統的科學性以及系統內部各子系統之間的發展是否和諧統一，本研究通過計算子系統間相互協調度來綜合分析，計算公式如下：

式中：P為系統綜合協調度指數；X、Y、Z分別為各子系統綜合評價指數。

（四）障礙度診斷模型

為提高鶴壁經濟技術開發區土地集約利用水平，需要計算各指標因子的障礙度，了解各指標對土地集約利用的影響程度，并從中挖掘出障礙度最高的因子[26-27]，具體計算流程如下。

式中：Pi為第i個指標的權重；Pij為第i個指標在第j年的權重；w'ij為第i個指標在第j年的數據標準化后的數值。

四 結果與分析

（一）土地集約利用評價結果分析

1.綜合評價結果分析

通過評價模型對鶴壁經濟技術開發區2014—2020年土地集約利用各項指標進行計算，得出研究區2014—2020年土地集約利用評價結果（表2），其變化趨勢如圖2所示。2014—2020年開發區土地集約利用水平綜合評價指數整體上呈上升趨勢，但在2017年有所降低，其主要原因是由于狀態層數值的降低。2014—2016年，綜合評價指數值上升趨勢較大，主要受狀態層數值增加的影響；2018—2020年上升趨勢相對較緩，此階段狀態層數值趨于穩定，主要受壓力層和響應層數值的緩慢增加所影響。

表2 2014—2020年研究區土地集約利用評價結果

圖2 2014—2020年研究區土地集約利用評價結果變化趨勢

2.壓力層子系統評價結果分析

由圖3可見，鶴壁經濟技術開發區自2014年參加土地集約利用評價以來，土地集約利用壓力層評價指數總體呈上升趨勢，2016年下降最為顯著，2017—2019年開始逐漸上升，2020年又呈下降趨勢。2015年土地集約利用壓力增加是由于開發區建筑基底面積增加而建筑總面積的增量較小導致建筑密度的降低。2016年，土地集約利用壓力顯著降低，其原因在于該時期鶴壁經濟技術開發區內建設用地大幅增加導致建設用地增長率增加，而建筑總面積的大幅增加導致建筑密度的降低。2017—2019年，土地集約利用壓力逐年增加，其中，2019年壓力綜合評價數值達到0.107 4，是開發區自2014年開展土地集約利用評價以來的最高值，主要由于開發區二、三產業GDP增加，同時人口不斷增長而建設用地的增加趨于平緩導致人口用地增長彈性系數增加，人口用地增長彈性系數在2019年達到0.039 1，為研究期內峰值，二者共同作用導致土地集約利用壓力逐年增加。2020年二、三產業GDP減少，導致土地集約利用壓力有所降低。

圖3 2014—2020年研究區壓力指標值與壓力系統總體變化趨勢對比

3.狀態層子系統評價結果分析

由圖4可知，鶴壁經濟技術開發區自2014年開展土地利用集約評價以來，土地集約利用狀態層評價指數總體狀況處于先上升后達到平穩的狀態，土地狀態指標值從2014年的0.019 7升高到了2020年的0.093 6。2014—2016年鶴壁經濟技術開發區土地狀態指數呈現出明顯升高的趨勢，并在2016年達到0.099 8，為研究期內的峰值，期間各項指標均有所提高，其中開發區地均二、三產業的GDP，人均建設用地面積，人均公園綠地面積與人均建筑基底面積的增幅尤為顯著。2017年土地狀態指數略有減少，2017—2019處于平穩狀態。自2016年起，開發區地均二、三產業的GDP，人均建設用地面積與人均建筑基底面積大幅減少，且在2019年達到最低值。此外，公園綠地面積的穩定而人口的持續增加使得人均公園綠地面積也有所降低。與此同時，開發區財政收入，二、三產業GDP的增加與地均工業總產值的持續上升，各指標的增減共同作用導致開發區土地狀態指數開始趨于穩定。

圖4 2014—2020年研究區狀態指標值與狀態系統總體變化趨勢對比

4.響應層子系統評價結果分析

由圖5可知，鶴壁經濟技術開發區自2014年開展土地利用集約評價以來，土地集約利用響應層評價指數總體上保持上升趨勢，從2014的0增加到2020年的0.023 5，其中2018年的驟減是由于開發區地均工業投資減少導致。除地均工業投資指標在2017年、2018年指標值下降外，其余年間各項指標均呈現不同程度的增加，且在2020年達到研究期內的峰值。若要保持鶴壁經濟技術開發區的響應狀況持續增加，鶴壁經濟技術開發區可進一步加強對工業的投入。

圖5 2014—2020年研究區響應指標值與響應系統總體變化趨勢對比

（二）PSR系統協調度分析

如圖6所示，系統內部的協調度與鶴壁經濟技術開發區土地綜合集約度呈正相關，即隨著系統內部協調度的提高，土地集約利用度也相應提高。

圖6 2014—2020年研究區土地集約利用協調度變化

（三）土地集約利用水平障礙因子診斷

1.土地集約利用程度各指標障礙度分析

為了解各指標對開發區土地集約利用的影響，通過對各指標障礙因子的障礙度進行計算，并選取各年中綜合值較高的5個障礙因子進行分析，結果見表3。

表3 2014—2020年研究區土地集約利用程度主要障礙因素以及障礙度

從各指標障礙度來看，2014—2020年影響鶴壁經濟技術開發區土地集約利用的障礙因素主要存在于壓力層中的人口密度、建設用地增長率、建筑密度三項指標，其障礙度一直處于相對較高的狀態，這反映了鶴壁經濟技術開發區土地集約利用程度主要受壓力層的影響。建設用地增長率的障礙度一直處于較高水平，其原因是開發區內尚可供應土地面積較少，且大部分為農村建筑用地，土地后備資源不足。2014—2017年，主要障礙因子包括人口密度，地均工業總產值，建筑密度，地均二、三產業的GDP，建設用地增長率，影響指標主要集中在壓力層與響應層。人口密度這一指標在同一年內相較于其他指標的障礙度較高，說明鶴壁經濟技術開發區經濟的發展速度、建設用地的增長速度以及人口的增長速度還處于相對較低水平，對土地的集約利用程度造成了較大的負面影響。隨著開發區的建設，人口密度、地均工業總產值兩項指標的障礙度逐年降低，在2018—2020年間逐漸退出土地集約利用程度的主要影響因素行列，說明開發區工業經濟的發展不斷提升，人口密度不再是影響土地集約利用的主要因素。影響土地集約利用程度最大的障礙因素開始轉變為建設用地增長率、人均建設用地、人均總建筑面積，其次為建筑密度、人均建筑基底面積、地均工業投資。2014—2020年整個時期內，人均公園綠地面積的障礙度一直沒有出現在前五位，說明政府對開發區土地利用的生態效益一直比較重視，在開發區的綠化方面做出了一定的成效。

2.土地集約利用系統障礙度分析

從各子系統層障礙度來看，壓力層障礙度相對較高（圖7），雖然2017年、2018年有所下降，但總體上呈上升趨勢，若保持該趨勢，土地壓力系統的問題將會成為影響鶴壁經濟技術開發區土地集約利用水平的主要原因。狀態層障礙度總體上相對穩定，2015年、2016年有顯著下降，隨后又升高。2014—2015年狀態層障礙度高于壓力層，說明在該時期以及之前一段時間內，對土地集約利用采取的措施起到作用，但措施力度仍然不夠。障礙度最低的是響應層，除2018年外，其他年份均逐年下降，說明政府在土地集約利用上一直起著促進作用。2014—2020年，壓力層的障礙度從32.07%增加到55.76%，年均增長率為11.70%；狀態層的障礙度從46.77%下降到43.77%，年均下降率為1.32%。土地壓力系統儼然成為土地集約利用的主要障礙，而土地狀態系統的影響逐步減弱。響應層的障礙度從21.16%下降到0.46%，年均下降率為53.50%，政府在土地集約利用上做出的努力顯而易見。狀態層的障礙度在2014—2016年呈現下降趨勢，最低值達到了26.66%，之后又開始呈增長狀態，2020年增長趨勢放緩，這是因為受疫情影響，開發區地均工業總產值和地均二、三產業的GDP都出現了下降趨勢。

圖7 2014—2020年研究區土地集約利用水平各子系統層障礙度

五 結論

本文通過構建土地集約利用水平進行評價，并利用障礙度模型對各子系統障礙因子進行診斷，得到以下結論。

（1）鶴壁經濟技術開發區自2014年參與國家級經開區考核評價，到2020年土地集約利用綜合指數從0.097 8增長到0.224 2，土地集約利用水平整體較高，且穩步增加。其中，壓力層的綜合評估價值總體呈上升態勢，狀態層先上升后逐漸趨于穩定，響應層整體呈下降態勢。

（2）通過對比3個子系統的障礙度，發現響應層的障礙度最低，除2014年、2015年狀態層的障礙度高于壓力層之外，其余年份壓力層障礙度皆高于狀態層。同時，各指標對土地集約利用的影響總體上可分為兩個階段，第一階段（2014—2016年）以人口密度影響為主，第二階段（2017—2020年）以建設用地增長率為主。兩項指標皆屬于壓力層。

（3）人口密度和建設用地增長率成為影響鶴壁經濟技術開發區土地集約利用的主要因素，由于開發區基本實現了土地全供應，剩余可利用土地面積相對較少，因此可考慮促進土地的縱向發展，推進開發區內用地置換，盤活存量土地資源。