周 敏1，雷国平1,2，匡 兵3
（1.东北大学土地管理研究所，辽宁 沈阳 110819；2.东北农业大学资源与环境学院，黑龙江 哈尔滨 150030；3.华中科技大学公共管理学院，湖北 武汉 430074）
1 引言
随着中国工业化、城市化进程的推进和社会经济的快速发展，城市建设用地急剧扩张。据《中国城市建设统计年鉴》数据显示2001-2013年间，城市建设用地面积由24192.73km2增至47108.50km2，增长幅度194.72%，年均增长1909.65km2。2001年起，城市建设用地经历第三次过度增长，“冒进式”特征极为明显[1]。城市建设用地扩张是工业化、城市化发展的必然需求，由此带来一些列问题：城市发展的盲目性和规划的无序性、耕地无节制农转非导致的粮食安全问题和失地农民问题，城市扩张侵占自然林地和湖泊水域造成的生态问题[2]。
目前关于城市建设用地扩张的研究文献较多，主要集中在城市建设用地扩张特征和驱动力的实证分析。周国华认为城市建设用地扩张具有阶段性、多样性和复杂性的特征，城市建设用地扩张受多重驱动力共同作用[3]。经济发展、人口增长、城市化发展、政策因素是城市建设用地扩张的主要驱动力[4-6]，邓胜华认为城市建设用地扩张驱动因素外因包括经济发展、人口增长、城市化发展，内因包括公共用地和商住用地，且内因和外因起作用的主要方面在不同时期各有侧重[7]。赵可利用1999-2008年全国31个省市面板数据从时空尺度分析建设用地扩张驱动力，结果表明我国东部，中部和西部建设用地扩张的驱动因素及力度存在差异，其中经济因素、政策因素和人口因素是各区域的主要驱动力[8]。针对城市建设用地扩张效率的研究多集中于土地利用集约评价、城市建设用地经济效率上，安乾认为城市扩张效率在不同阶段，不同类型、不同地区有很大差异[9]。吴群以长三角地区为研究区，探讨城市建设用地经济效率，研究表明对城市建设用地经济效率产生正向作用的是经济发展水平、人口城镇化和政府影响力，产生负向作用的是土地城镇化和产业结构[10]。陈春认为经济增长是建设用地扩张的核心驱动力，从建设用地扩张与经济增长的相互关系出发，提出建设用地规模内生决定于整个地区的经济水平，构建基于经济增长的建设用地扩张效率指数（CLI），CLI是某一地区建设用地扩张效率在其所属更大范围区域内的一个比较系数，并对各省建设用地扩张效率进行测算，发现经济增长越快的省份，其CLI越低，建设用地扩张效率越高，且东部地区的建设用地扩张效率普遍优于中西部地区[11]。
我国区域差异大，城市间的自然条件、经济发展和城市化水平等皆存在差异，因此，不能要求每个城市都实现地均产值最大化，而是要求城市建设用地规模理性扩张，达到建设用地扩张速度与质量的统一。本文以辽宁省为研究区，探究城市建设用地扩张效率时空差异及其影响因素，为制定差异化的城市用地规划提供借鉴。
2 研究区概况
辽宁省位于中国东北地区南部，辖沈阳、大连2个副省级城市，鞍山、抚顺、本溪、丹东、锦州、营口、阜新、辽阳、盘锦、铁岭、朝阳、葫芦岛12个地级城市，17个县级市、19个县和8个自治县。根据1‰人口抽样调查推算，2011年末全省常住人口4383万人，其中城镇人口2807.3万人，城镇化率为64.05%，超过全国平均水平（51.3%），属城镇化水平较高地区[8]。随着工业化、城市化进程的加快，辽宁省建设用地急剧扩张，2001-2013年，全省建设用地面积由1485.59hm2增至2407.63hm2，增长幅度162.07%，年均增长76.84hm2。研究对象为沈阳、大连两个副省级城市以及鞍山等12个地级市。
3 城市建设用地扩张效率时空差异
3.1时序特征
借鉴文献[11]中城市建设用地扩张效率指数（CLI）来测算辽宁省城市建设用地扩张效率。一个地区的建设用地扩张应当符合当地的经济发展状况，一个地区的建设用地规模与经济总量的比率，除以高一层级经济体的建设用地规模与经济总量的比率[11]。计算公式：
（1）
式中：Li表示地区建设用地面积；Gi表示地区生产总值；L表示上一层级地区建设用地面积；G 表示上一层级地区生产总值。地区的CLI数值越大，说明该区域建设用地扩张效率越低。
利用辽宁省和全国建设用地数据和GDP数据，计算出辽宁省2001-2013年的CLI（图1）。2001-2013年间，辽宁省城市建设用地扩张效率呈下降态势，建设用地扩张效率指数（CLI）总体上呈上升趋势，CLI围绕1.00上下波动，由2001年的0.9599上升至2013年的1.0174，平均每年上升0.0048。根据CLI的演变规律，将建设用地扩张效率变化过程分为4个阶段：第一阶段（2001-2004）：建设用地扩张效率波动式上升时期，CLI波动式下降，从2001年的0.9599下降至2004年的0.8676；第二阶段（2004-2006）：建设用地扩张效率急剧下降时期，CLI急剧上升，2006年达到研究期内最高值1.0581；第三阶段（2006-2008）：建设用地扩张效率急剧上升时期，CLI急剧回落，2008年达到研究期内的最低值0.8528；第四阶段（2008-2013）：建设用地扩张效率波动式小幅下降时期，CLI波动式小幅上升，从2008年的0.8528上升至2013年的1.0174，增幅为0.19%。
图1 辽宁省建设用地扩张效率指数（2001-2013）
Fig 1 The CLI of Liaoning Province （2001-2013）
3.2空间差异
利用辽宁省14市城市建设用地数据和GDP数据，计算出14市2001年和2013年的建设用地扩张效率指数（CLI）（表1）。2001年，辽宁省CLI为0.9599，CLI小于辽宁省CLI的城市有沈阳市、大连市、鞍山市和盘锦市；CLI大于辽宁省CLI的地级市有抚顺市、本溪市、丹东市、锦州市、营口市、阜新市、辽阳市、铁岭市、朝阳市和葫芦岛市。其中，CLI最低的城市是沈阳市，仅为0.5331，是建设用地扩张效率最优的城市；CLI最高的城市是铁岭市，高达2.7485，是建设用地扩张效率最低的城市。2013年，辽宁省CLI为1.0174，CLI小于辽宁省CLI的地级市有沈阳市、大连市、鞍山市、本溪市、锦州市、营口市和盘锦市；CLI大于辽宁省CLI的地级市有抚顺市、丹东市、阜新市、辽阳市、铁岭市、朝阳市和葫芦岛市。其中，CLI最低的城市仍是沈阳市，仅为0.5926，是建设用地扩张效率最优的城市；CLI最高的城市是阜新市，高达3.8471，是建设用地扩张效率最低的城市。
表1 辽宁省各地级市建设用地扩张效率指数（CLI）（2001、2013年） 单位：万元，km2
Tab. 1 Construction land expansion efficiency index (CLI) of 14 cities (2001、2013) units：104 ?，km2
|
城市
|
2001年
|
2013年
|
|
建设用地面积
|
GDP
|
CLI
|
建设用地面积
|
GDP
|
CLI
|
|
沈阳市
|
237.70
|
10571536
|
0.5331
|
455.00
|
58204950
|
0.5926
|
|
大连市
|
214.39
|
9331318
|
0.5447
|
388.65
|
49095246
|
0.6001
|
|
鞍山市
|
131.92
|
3722104
|
0.8402
|
151.55
|
12734016
|
0.9021
|
|
抚顺市
|
102.91
|
1848412
|
1.3199
|
134.40
|
9817353
|
1.0377
|
|
本溪市
|
56.10
|
1321682
|
1.0063
|
92.40
|
8434548
|
0.8304
|
|
丹东市
|
50.02
|
897604
|
1.3211
|
53.40
|
3383737
|
1.1963
|
|
锦州市
|
59.21
|
1111732
|
1.2626
|
77.10
|
6323044
|
0.9243
|
|
营口市
|
48.80
|
725828
|
1.5939
|
110.00
|
8635099
|
0.9656
|
|
阜新市
|
49.21
|
533612
|
2.1863
|
160.16
|
3155772
|
3.8471
|
|
辽阳市
|
69.70
|
968299
|
1.7065
|
104.18
|
5635799
|
1.4012
|
|
盘锦市
|
51.10
|
2409019
|
0.5029
|
69.56
|
8328458
|
0.6331
|
|
铁岭市
|
40.95
|
353213
|
2.7485
|
50.00
|
2640376
|
1.4355
|
|
朝阳市
|
21.14
|
337621
|
1.4844
|
42.80
|
2495819
|
1.2999
|
|
葫芦岛市
|
57.12
|
1087323
|
1.2454
|
75.85
|
3621398
|
1.5877
|
|
辽宁省
|
1485.59
|
35219303
|
0.9599
|
2407.63
|
182505615
|
1.0174
|
注：由于2005-2007年统计年鉴西藏自治区经济数据的缺失，故2005-2007年全国市辖区GDP的数据缺少西藏自治区。
运用统计分析软件SPSS对辽宁省14市2001、2011两年CLI进行K-Means聚类分析，分为高度、中度和低度效率建设用地扩张三类，利用地理信息系统软件Arc GIS得到辽宁省辽CLI空间格局图（图2，图3）。2001年，城市建设用地扩张高度效率的城市有沈阳市、大连市、鞍山市、本溪市和盘锦市，这5市当年的GDP在省内排前六；而城市建设用地扩张呈低度效率的阜新市和铁岭市当年的GDP在省内排后三。2013年，城市建设用地扩张高度效率的城市有沈阳市、大连市、鞍山市、本溪市、抚顺市、盘锦市、营口市和锦州市，这8市当年的GDP在省内排前八；而城市建设用地扩张呈低度效率的阜新市当年的GDP在省内排后三。
图2辽宁省CLI空间格局（2001） 图3辽宁省CLI空间格局（2013）
Fig 2 The spatial pattern of CLI（2001） Fig 3 The spatial pattern of CLI（2013）
4 城市建设用地扩张效率影响因素
4.1 模型设定及数据来源
4.1.1 模型设定
本研究主要考察经济发展、城市人口、产业结构和固定资产投资等因素对城市建设扩张效率的影响，选取面板数据模型（Panel data）进行计量分析，设定如下计量模型：
（2）
式中：CLIit表示城市i在时期t的城市建设用地扩张指数（CLI）；C为常数项，β1-β3为各变量的回归系数，GDPit、POPit、INDSit、FAIit代表着城市i在时期t的经济发展、城市人口、产业结构和固定资产投资状况；其它因素一律纳入残差εit。表2详细表述了各变量情况。
表2 模型变量定义及其作用方向
Table 2 The definition of variables and their effect direction
|
变量
|
表征指标
|
|
城市建设用地扩张效率
|
建设用地扩张效率指数（CLI）
|
|
经济发展水平（GDP）
|
地区生产总值GDP（万元）
|
|
城市人口（POP)
|
年末市辖区人口数量（万人）
|
|
产业结构（INDS）
|
第三产业产值/第二产业产值（%）
|
|
固定资产投资（FAI）
|
房地产开发投资额（万元）
|
为了消除异方差影响，使研究结果更有实际意义，对城市建设用地扩张指数（CLI）、经济发展（GDP）、城市人口（POP）、产业结构（INDS）、固定资产投资（FAI）进行对数化处理，处理后变量名称分别为lnCLI、lnGDP、lnPOP、lnINDS、lnFAI。公式（2）变为：
（3）
4.1.2 数据来源与处理
本研究中辽宁省14个地级以上城市建设用地面积、地区生产总值、城市人口数量、第二产业产值、第三产业产值、房地产开发投资额数据来源于《中国城市建设统计年鉴》（2001-2013年）和《中国城市统计年鉴）（2002-2014年）。为了消除价格因素对分析的影响，根据国内生产总值指数将当年GDP、FAI调整为以2000年为基期的实际GDP、FAI。
4.2 计量结果与分析
本研究运用EVIEWS8.0软件，在对时间序列平稳性检验的基础上，以2001-2013年辽宁省14个地级市的面板数据为样本利用最小二乘法对方程进行回归分析，得到回归结果。
4.2.1 平稳性检验
本文利用IPS检验、ADF检验和PP检验对时间序列的平稳性进行检验。结果表明，lnCLI、lnGDP、lnPOP、lniINDS和lnFAI这五个时间序列数据在10%的显著水平下都是非平稳定，然而，lnCLI、lnPOP、lnINDS和lnFAIi这四个时间序列的一阶差分序列通过平稳性检验，lnGDP序列的二阶差分序列通过平稳性检验（表3）。因此，建设用地扩展效率指数、城市人口、产业结构和固定资产投资四个时间序列数列均是一阶单整序列，经济发展时间序列是二阶单整序列，即lnCLI~I（1），lnPOP~I（1），lnINDS~I（1），lnFAI~I（1），lnGDP~I（2）。
表3 变量的单位根检验结果
Tab.1 Results of IPS test ,ADF test and PP test of variables
|
变量
|
差分阶数
|
IPS检验
|
ADF检验
|
PP检验
|
|
统计值
|
显著性水平
|
统计值
|
显著性水平
|
统计值
|
显著性水平
|
|
lnCLI
|
一阶
|
-6.42428
|
1%
|
88.6793
|
1%
|
95.0078
|
1%
|
|
lnGDP
|
二阶
|
-4.85536
|
1%
|
70.4114
|
1%
|
84.8179
|
1%
|
|
lnPOP
|
一阶
|
-2.25409
|
5%
|
65.449
|
1%
|
103.263
|
1%
|
|
lnINDS
|
一阶
|
-2.12367
|
5%
|
51.2709
|
1%
|
60.2445
|
1%
|
|
lnFAI
|
一阶
|
-8.2718
|
1%
|
108.235
|
1%
|
128.756
|
1%
|
4.2.2 结果与分析
对2001-2013年辽宁省14市，辽中南城市群（包括沈阳、大连、鞍山、抚顺、本溪、丹东、营口、辽阳、盘锦和铁岭），辽宁沿海城市带（包括丹东、大连、盘锦、锦州、营口、葫芦岛），沈阳经济区（包括沈阳、鞍山、抚顺、本溪、营口、阜新、辽阳、铁岭）4个维度的面板数据采用最小二乘法进行估计，得到估计结果（表4）。模型估计结果较好，且拟合优度检验较高，F统计值显著，模型能够较好地解释辽宁省城市建设用地扩张效率。
表4 城市建设用地扩张效率指数影响因素GLS模型估计结果
Table 3 The GLS model estimation results of influence factors of CLI
| |
辽宁14市
|
辽中南城市群
|
辽宁沿海城市带
|
沈阳经济区
|
|
C
|
-1.7099***
(-6.6733 )
|
-1.0360***
( -3.8277 )
|
-1.1113***
(-4.1148 )
|
-1.6883***
(-5.9892 )
|
|
lnGDP
|
0.0461*
(0.8898 )
|
0.0467*
(0.9381 )
|
0.1640***
(3.1139)
|
-0.1068***
(-2.1851 )
|
|
lnPOP
|
0.7780***
( 14.2345)
|
0.7360***
(14.1860)
|
0.5416***
(8.9757 )
|
1.0632***
(16.1357 )
|
|
lnINDS
|
-0.1011***
(-2.2900 )
|
-0.0145*
( -0.3283)
|
0.0653*
(0.9217 )
|
-0.1354***
(-3.2939)
|
|
lnFAI
|
0.1270***
（3.9240）
|
0.0991***
( 3.1117)
|
0.0490*
(1.5963)
|
0.1936***
(6.5007）
|
|
样本数
|
182
|
130
|
104
|
78
|
|
F值
|
445.9467
|
408.3936
|
384.5054
|
323.6430
|
|
Adj R2
|
0.9077
|
0.9266
|
0.9371
|
0.9437
|
注：*、**、***分别代表10%、5%和1%显著性水平；括号内数值为各回归系数的T值。
（1）辽宁14市模型回归结果
城市人口数量的弹性系数远大于经济发展水平、产业结构调整和固定资产投资的弹性系数，该结论同样适用于其他3个维度。因此，在经济发展、城市人口，产业结构和固定资产投资产生相同程度的变化下，城市人口的增加对城市建设用地扩张效率指数（CLI）的作用力度大于其他变量，且该作用是正向的，即随着城市人口的增加，CLI将提高，建设用地扩张效率将下降，城市人口每增长10%，将带动CLI提高0.7780%。城市人口数量的增加是决定城市建设用地需求量的主要因素[12]，将直接导致城市居住、商业服务业设施等建设用地的需求。经济发展和固定资产投资同样促进CLI提高，前者弹性小于后者。然而，产业结构对CLI有负向作用，即第三产业与第二产业的比值上升将带动城市建设用地扩张效率的提高，该结论同样适用于辽中南城市群和沈阳经济区。
（2）辽中南城市群模型回归结果
辽中南城市群模型与14市建设用地扩张效率指数（CLI）模型在回归系数符号方面一致，大小存在差异。经济发展的弹性系数大于14市模型的回归结果，回归系数为0.0467，即地区生产总值每增长10%，带动CLI增长0.0467%。经济发展会带动居民收入、消费、生活水平的提高，有利于其改善居住和交通条件，会增加休闲、娱乐活动，从而刺激对居住用地、道路交通设施用地、商业服务业设施用地等建设用地的需求。城市人口和固定资产投资的弹性系数小于14市模型的回归系数，回归系数分别为0.0467和0.0991。产业结构同样对CLI有负向影响，回归系数为-0.0145。
（3）辽宁省沿海城市带模型回归结果
该模型与上述两个模型在回归系数符号方面存在差异，经济发展、城市人口、产业结构和固定投资对CLI均有正向作用，各变量在同等程度变化下，对CLI的作用力度依次是城市人口、经济发展、产业结构和固定资产投资。其中，经济发展对CLI的作用力度在4个回归模型中是最大的，回归系数是0.1640，即地区生产总值每增长10%，带动CLI增长0.1640%；城市人口和固定资产投资对CLI的作用力度在4个回归模型中是最小，回归系数分别为0.5416和0.0490。
（4）沈阳经济区模型回归结果
沈阳经济区模型与上述三个模型在回归系数符号和大小方面差异较大，经济发展水平和产业结构对CLI具有较强的负向作用，回归系数分别为-0.1068和-0.1354，地区生产总值、第三产业产值与第二产业产值比值的提高将带动城市建设扩张效率的提升。在对CLI有正向作用的影响因素中，城市人口和固定资产投资在4个模型中的回归系数是最大的，分别是1.0632和0.1936。中国经济发展的大部分时期，消费、出口和投资是经济增长的主要动力，固定资产投资对中国经济影响较大，其中，房地产开发投资是直接落在土地上，带动城市建设用地面积的扩张。
5 结论与讨论
5.1 结论
本文对2001-2013年辽宁省14市建设用地扩张效率时空差异及其影响因素进行了定量研究，得出以下结论：
（1）研究期内，辽宁省城市建设用地扩张指数（CLI）总体呈上升趋势，建设用地扩张总体呈下降趋势，CLI由2001年的0.9599上升至2013年的1.0174。然而，城市间城市建设用地扩张效率差异显著，2001、2013两年，沈阳市、大连市和盘锦市城市建设用地扩张效率最优；阜新和铁岭城市建设用地扩张效率最低。
（2）城市建设用地扩张效率是经济发展、城市人口、产业结构和固定资产投资共同作用的结果，不同因素的作用方向和作用力度存在差异。城市人口对14市及其他3个维度的CLI均有正向作用，与城市建设用地扩张效率呈相反方向变化，且作用力度最大；固定资产投资对CLI的作用亦是正向的，与城市建设用地扩张效率呈相反方向变化，在沈阳经济区作用力度最大，在辽宁沿海城市带作用力度最��；经济发展对14市及各区域的CLI作用方向不同，经济发展对沈阳经济区的CLI有负向作用，对其他区域的CLI均有正向作用，且对辽宁沿海城市带作用力度最大；产业结构仅对沿海城市带的CLI有正向作用，对其他3个维度的CLI有负向作用。
（3）城市建设用地扩张应考虑区域经济水平、城市人口、产业结构和固定资产投资情况并与其相匹配，防范城市建设用地低效利用，促使城市建设用地规模规模理性扩张，达到建设用地扩张速度与质量的高效统一。
5.2 讨论
中国经济发展在较长时期内还会保持较高的增长速度，城市用地扩张在未来10a内仍可能保持较高的速度[13]，城市建设用地扩张效率直接关系到土地资源的配置效率，间接影响到耕地保有量和粮食安全，研究城市建设用地扩张效率具有一定的现实意义。本研究考察了经济发展、城市人口、产业结构和固定资产投资对城市建设用地扩张效率的影响，然而，现实中很多微观城市建设用地扩张效率还可能受到城市内部土地利用行为、城市外部耕地稀缺程度[14]以及自然地理条件和政策环境等诸多因素影响，本研究并未考虑这些因素，可能导致研究结论出现一定的偏差，今后的研究可更全面地考察城市建设用地扩张效率的影响因子。其次，本研究仅考察了辽宁省14个地级以上城市的建设用地扩张效率空间差异及影响因素，县级市、县以及镇的建设用地扩张效率并未纳入研究，研究结论的普适性还需要进一步检验，这将在今后研究中加以探讨。
参考文献（References）：
[1] 陆大道. 我国的城镇化进程与空间扩张[J].城市规划学刊，2007（4）：47-52.
[2] 屈宇宏，孙帅，陈银蓉.中国城市建设用地扩张趋势模拟及抑制策略[J].资源科学，2014，36（1）：1-7.
[3] 周国华，贺艳华.长沙城市土地扩张特征及影响因素[J].地理学报，2006，61（11）：1171-1180.
[4] 陈江龙，高金龙，徐梦月，等.南京大都市区建设用地扩张特征与机理[J].地理研究，2014（3）：427-438.
[5] 林目轩，师迎春，陈秧分，等.长沙市区建设用地扩张的时空特征[J].地理研究，2007（3）：265-274.
[6] 刘瑞，朱道林，朱战强，等.基于Logistic回归模型的德州市城市建设用地扩张驱动力分析[J].资源科学，2009，31（11）：1919-1926.
[7] 邓胜华，梅昀，陈曲，等.基于对应分析的城市建设用地扩张研究—以武汉市为例[J].资源科学，2010，32（9）：1746-1751.
[8] 赵可，张安录.城市建设用地扩张驱动力实证研究—基于辽宁省14市市辖区数据[J].资源科学，2013，35（5）：928-934.
[9] 安乾，李小建，吕可文.中国城市建成区扩张的空间格局及效率分析（1990—2009）[J].经济地理，2012，32（6）：37-45.
[10] 陈伟，吴群.长三角地区城市建设用地经济效率及其影响因素[J].经济地理，2014，36（9）：142-149.
[11] 陈春，冯长春.建设用地扩张效率指数研究[J].地域研究与开发，2011（4）：133-136.
[12] Shoshany M, Goldshleger N. Land-use and population density changes in Israel—1950 to 1990: Analysis of regional and local trends [J]. Land Use Policy，2002，19: 123-133．
[13] 赵可，张安录，李平.城市建设用地扩张的驱动力—基于省际面板数据的分析[J].自然资源学报，2011，26（8）：1323-1332.
[14] 李永乐，舒帮荣，吴群.中国城市土地利用效率：时空特征、地区差距与影响因素[J].经济地理，2014，34（1）：133-139.
