基于DEA模型的芜湖市城市土地利用经济效益分析

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  摘要随着城市化的加快,对城市土地的需求不断增加,城市土地的高效利用是必然趋势。该研究以芜湖市为例,运用数据包络分析法对2004~2013年芜湖市的土地利用经济效益进行定量评价。结果表明:2004~2013年芜湖市土地利用效益总体较高;但在某些年份存在土地利用效益低下的状况,主要原因是各土地投入要素组合不合理。根据评价结果,并结合芜湖实际发展情况,提出要调整各类产业结构,增加第三产业用地比重,充分利用城市土地,整合闲置土地资源等建议,以提高城市土地利用的经济效益。
  关键词芜湖市;数据包络分析(DEA);城市土地利用效益
  中图分类号F301文献标识码A文章编号0517-6611(2015)26-261-03
  AbstractWith the acceleration of urbanization,the demand for urban land is increasing,the efficient use of urban land is an inevitable trend.Taking Wuhu as an example,using data envelopment analysis to quantitatively evaluate the economic benefits of Wuhu from 2004 to 2013.Research showed that: Wuhu’s land use efficiency is generally high during 2004-2013; but the condition of inefficient land use exists in some years,the main reason is a combination of various elements of the irrational land investment; based on the evaluation results and combined with the actual development of Wuhu,some proposals were put forward,such as: adjust the various types of industrial structure,increase the proportion of tertiary industry land,make full use of urban land and integrate the idle land resources,so as to improve the economic benefits of urban land use.
  Key wordsWuhu City; Data envelopment analysis (DEA); Urban land use efficiency
  隨着我国城市化进程的加快,城市土地需求呈现快速且大幅度增长的趋势,而城市土地供给相对短缺,致使城市土地供需矛盾越来越突出,而城市土地的高效利用是解决这一矛盾的基础。城市土地利用的经济效益是衡量城市土地集约利用水平和土地利用效率的重要指标[1],因此研究城市土地利用的经济效益具有十分重要的意义。
  芜湖市位于安徽省东南部,地处长江南岸,青弋江与长江汇合处。芜湖是安徽省域副中心城市,“皖江城市带”承接产业转移示范区核心城市,合芜蚌自主创新试验区城市,与合肥并称为安徽省“双核”城市。2011年因行政区划调整,原巢湖市无为县、和县沈巷镇划归芜湖市管辖,芜湖市现辖4县4区。2004年芜湖市城市建设用地面积88 km2,GDP达345.07亿元,城市人口92.74万,至2013年,芜湖市城市建设用地面积153.50 km2,GDP达2 099.53亿元,城市人口173.99万,较2004年都有较大幅度的增长。随着城镇化的发展,城市土地不断扩张,然而土地总量是有限的,但经济发展对土地的需求却是无限的,因此城市土地的节约集约利用是芜湖市发展的必由之路。该研究以芜湖市城市土地利用为研究对象,基于2004~2013年数据,采用数据包络分析方法(DEA),分析芜湖市城市土地利用经济效益,根据分析结果,提出芜湖市城市土地节约集约利用的建议和措施。
  1研究方法与数据来源
  1.1DEA模型1978年,著名运筹学家A.Charnes提出了基于相对效率的多投入多产出分析法——数据包络分析法(DEA)。它是以相对效率概念为基础,利用有效的样本数据,对具有相同类型的多投入、多产出决策单元(DMU)进行投入产出的相对有效性分析的一种方法。由于DEA方法不需要预先估计参数,在避免主观因素和简化运算、减少误差等方面有着不可低估的优越性[2]。
  目前常用的DEA模型有2种形式:一种是规模报酬不变(CRS)假设下的C2R模型,另一种规模报酬可变(VRS)假设下的BC2模型,由于C2R并不适用于所有情况,当DMU无效时,除了可能由配置效率引起外,还有可能是由于规模不合理造成,而非技术无效;而BC2模型将综合使用效率分解为纯技术效率与规模效率的乘积。因此该研究选取BC2模型能更好地评价芜湖市土地使用效率。BC2模型对偶规划[3-5]如下:
  minθ-εS-+eS+
  s.t.nj=1Xjλj+S-=θX0
  nj=1Yjλj-S+=Y0
  nj=1λj=1
  λj≥0,S+≥0,S-≥0,θ无约束(j=1,2,…,n+1)
  式中,Xj、Yj分别为DMUj的投入产出;θ为第j个DMU的有效值;S+、S-为投入产出的松弛变量,且S+≥0,S-≥0;、e均为元素为1的向量;ε为非阿基米德无穷小量。   1.2指标选取与数据来源城市土地利用水平的高低关系到城市经济、社会以及生态环境等方面的变化,考虑到指标的定量化及DEA作为评价经济系统相对效率的方法特点,该研究选取2004~2013年芜湖市年土地利用过程中的经济投入及产出水平作为评价决策单元,评价其土地利用效率。考虑到数据获取的真实性、可操作性以及城市土地效益评价主要涉及的经济要素,文中输入、输出指标主要选取与第二、三产业相关的经济数据和单位用地的投入以及产出,以更好地评价土地利用水平。土地利用的投入指标主要包括土地、资金以及劳动力的投入,因此输入指标可选取人均城市建设用地(城市建设用地面积/城市总人口)、地均固定资产投资额(年度全社会第二、三产业固定资产投资额/城市建设用地面积)和单位用地从业人数(年度第二、三产业从业人数/城市建设用地面积);土地利用的输出指标可选取地均GDP(年度第二、三产业GDP/城市建设用地面积)、地均工业产值(年度工业总产值/城市建设用地面积)[6-8]。数据主要来源于2004~2013年《安徽统计年鉴》以及2004~2013年芜湖市国民经济和社会发展统计公报。评价指标体系及其相关数据见表1。
  2结果与分析
  2.1土地利用效益DEA评价分析2004~2013年芜湖市土地利用经济效益DEA评价结果见表2。
  由表2可知,2004、2006、2007、2011、2013年芜湖市土地利用综合效益达到DEA相对有效,规模报酬均不变,说明芜湖市土地的土地资源配置在这5年里是相对合理的。2005、2008、2010年芜湖市土地利用综合效益均达到0.9以上,说明虽其土地资源配置良好,但仍未达到DEA综合效益有效,而此时土地利用的纯技术效益均已达到相对有效,意味着DEA非有效主要是由于规模无效引起的,这就要求在未来的土地利用中不能单靠增加生产要素的投入,而应规划调整产业结构,依靠科技进步促进城市的发展,以较高的土地利用率和产出率为目标,提高土地利用的经济效益。2009和2012年,芜湖市土地利用的综合效益、纯技术效益以及规模效益均未达到相对有效且规模报酬处于递增状态。由评价结果可知,投入要素的松弛变量均为负值,即在现有的技术水平下所有要素投入都过量,在保持产出不变的情况下,减少其投入可达到相对有效。2009年人均建设用地、地均固定资产投资、单位用地从业人数分别多投入了10.405 m2/人、1 495.477万元/km2、179.144人/km2;2012年人均建设用地、地均固定资产投资、单位用地从业人数分别多投入了2.836 m2/人、503.488万元/km2、43.509人/km2,地均工业产值为2 274.760万元/km2。若投入要素按照松弛变量中的取值予以减少,则2009、2012年地均工业产值可分别增加2 964.451万、2 274.760万元/km2,使这2年的土地利用经济效益达到DEA有效。
  2.2非DEA有效分析由DEA分析结果可知,2004~2013年芜湖市综合效益、纯技术效益、规模效益的平均值分别为0.967、0.997、0.969,说明芜湖市城市土地资源配置总体上是合理的,城市土地利用效益较高,但在某些年份也存在土地利用不合理的现象。
  2004、2006、2007、2011和2013年芜湖市城市土地利用效益均为1,即达到DEA有效;2004年是芜湖市城镇化加速转型时期,城市面积不断扩大、劳动力人口不断向城市转移,各项社会投入不断增加,因此2004~2007年芜湖市城市土地利用效益较高,虽有轻微浮动,但总体变化不大。
  2007年步入“十一五”高速发展时期,芜湖市紧抓“中部崛起”的战略机遇,快速发展,各项社会投资不断增加,城市土地不断扩张,工业园区、开发区兴起,土地利用方式较为粗放,至2009年芜湖市土地利用效益出现不断下降的趋势。2007~2008年,由于经济高速发展,土地利用方式转为粗放利用,土地利用效益不断下降,2008~2009年土地利用效益下降幅度急剧增大,在2009年土地利用效益达到最低值。通过查阅相关资料得知,主要原因是2008年全球金融危机,我国经济也受一定的影响,出现了固定资产投入过多而产出不理想的状况。2009年以后经济开始缓慢复苏,同时芜湖市在2008年被批准为国家节约集约用地试点市,经过一年的努力,效果显著。随后,芜湖市紧紧围绕创建全国“节约集约用地模范县(区)”活动,2008~2010年连续3年在全市集中开展了国土资源“双保行动”系列宣传活动。此外,芜湖市13家用地单位向全市工业企业发出节约集约用地倡议书,通过一系列行之有效的宣传活动,节约集约用地意识在全市上下大大增强,实现土地利用方式向高效集约利用转变,2010年土地利用效益有了明显的回升。
  2010~2011年芜湖市相继制定并出台了《关于进一步加强用地管理促进节约集约用地的实施意见》、《芜湖市市区经营性用地管理办法》、《芜湖市节约集约用地考核办法》等规范性文件,不断深化认识市情,立足科学发展,围绕“全面转型、率先崛起、强市富民”发展战略,充分发挥国土资源调控作用,大力推进土地节约集约利用,取得了良好的效果,在2011年达到土地利用效益DEA有效。而2011年由于行政区划的调整,原巢湖市无为县、和县沈巷镇划归芜湖市管辖,芜湖市建设用地面积增大,致使2011~2012年的地均GDP、地均工业产值的增加值仅有2010~2011年增加值的37.17%、36.97%,因此行政区划的调整在一定程度上影响着评价结果,使2011~2012年的土地利用效益有所降低,未达到DEA有效。在2012~2013年土地节约集约利用工作稳步推进,取得了较好的效果,在2013年土地利用效益又达到DEA有效。
  3结论与建议
  城市依靠其资源带动城市经济的发展,但是只有对这些资源进行优化配置,有效地利用各种资源,才能促进城市的可持续发展。   (1)由评价结果可知,2004、2006、2007、2011和2013年芜湖市土地利用效率达到DEA有效。2004~2007年处于基本稳定状态,从2007年开始出现下降趋势,至2009年下降至最低值,从2009年开始稳步提升,至2011年达到DEA有效。
  (2)评价结果显示了芜湖市近10年土地利用经济效益的差距,通过分析得知,主要是由于土地各项要素投入不合理造成的。这就要求芜湖市在未来很长一段时间要合理调整土地的各项投入要素以及各类产业结构,充分利用城市土地,整合闲置资源,避免征而未用、闲置土地的情况,加快土地利用方式由粗放利用向集约节约利用转变,促进土地高效利用。这不仅为今后芜湖市制定城市土地利用计划、合理确定城市发展规模提供了理论上的参考,也有利于管理者合理地增加或减少某项投入,以便获得更大的产出,提高资源利用效率。
  (3)根据评价结果,结合“十二五”中提出的“全面转型”,芜湖市未来一段时间发展的重点是:优化产业结构,培育战略性新兴产业,加快发展第三产业。所以,未来芜湖市土地利用经济效益的提高应重点放在促进工业产业结构的升级和第三产业内部结构的优化上,并且适当增加第三产业用地比重,促进城市经济发展。
  (4)需要说明的是,DEA评价方法分析的是一组决策单元的相对有效性[9-10],2004~2013年中芜湖市有5年综合效益值达到1,但这只是相对于这10年中的其他年份而言的,并非绝对有效。同时,该研究以城市土地利用的经济效益为对象,在选取指标时仅考虑了经济要素,并未考虑社会、生态环境等可能对土地利用效益产生的影响,若所选评价指标体系改变,评价结果也可能随之改变。未来可通过选取更合理的指标体系来获得更科学的评价结果。
  43卷26期张亭亭等基于DEA模型的芜湖市城市土地利用经济效益分析参考文献
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