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1、 基于数据包络分析的四川省土地利用效率研究摘要：运用数据包络分析法（DEA），对四川省21各市和自治州的土地利用效率进行研究，一、引言 土地是支撑区域发展最为基础的资源，一般包括三个方面的功能：一是土地作为“建设用地”成为承载区域工业化、城市化的空间；二是土地作为“耕地”为人类生存提供必需的粮食资源；三是土地作为“生态用地”承担着区域的生态安全。因此，作为人与自然直接联系的纽带，在自然因素与人文因素的强烈影响下，土地是最能表达区域人地关系状况的地理要素。因而其不仅成为自然地理学、人文地理学关注的热点，同时也使土地利用成为国际全球变化研究核心计划“土地利用土地覆盖变化研究(LUCC)”的研究焦点
2、1.2。 四川省作为一个人多地少、土地资源相对紧缺的西部大省,在西部地区社会经济发展中有着极其重要的地位。因此弄清四川省在经济发展进程中城市土地利用的效率变化情况,对于四川省以极度有限的土地资源支撑城市化健康持续的发展有重要的现实意义。 而土地利用效率是土地利用研究的重要内容之一，特别是随着我国经济的持续快速发展，土地供求矛盾问题愈加突出。土地利用效率问题研究渐受到重视。近年来，国内对于土地利用效率的研究取得了积极的进展。刘海江3从产权角度探讨了城市土地利用效率低下的原因，提出土地产权创新的若干意见；陈荣4以土地的宏观配置效率和微观边际效率为出发点对城市土地利用效率低下问题进行了探讨；方先知5
3、构建了土地利用效率测度的多元指标评价体系，主要以主成分分析法、加权法进行数据处理；宋戈、刘传明、李栓、李娟、梁流涛、郑新奇、张兵、傅利平等应用数据包络分析法(DEA)对城市(镇)、耕地、开发区等形式的土地利用效率进行了研究4-13。此外，一些学者也从其它方面对土地利用效率进行了研究。总体而言，目前国内关于土地利用效率的研究已经取得了长足的进步，特别是在绝对效率研究方面，多指标评价模式已逐渐趋于成熟，但在相对效率的研究方面还相对薄弱。在相对效率研究方面，国内学者大多运用DEA方法对城镇土地、农地或特定类型土地进行研究，而对我国区域土地整体效率的相对研究尚未发现。有鉴于此，本文尝试运用DEA方法对
4、四川省21个市、自治区的土地利用效率进行研究，探索四川省内土地利用效率的时空变化。二、土地利用效率的研究方法与数据指标(一)DEA模型方法 数据包络分析(DataEnvelopmentAnalysis，简称DEA)是由运筹学家Charnes和Cooper等提出的以相对效率概念为基础，运用线性规划的数学过程评价决策单元(DecisionMakingUnit，简称DMU)的相对效率的一种效率评价方法。DEA以决策单元(DMU)的投入、产出指标构建出一条非参数的包络前沿面，通过比较决策单元偏离DEA前沿面的程度来判断各个DMU投入、产出的有效性，有效点位于生产前沿上，无效点处于前沿的下方，同时用投影
5、方法指出非DEA有效和弱DEA有效的原因及其改进的方向和程度14。DEA对土地利用效率的评价，主要目的在于寻找不同样本土地利用效率集的最小凸锥，边界是土地利用实际效率前沿面，把每个区域土地样本的效率可能性同这个最佳前沿面进行比较，得到不同的区域土地利用效率的测度。假设将对n个地区的土地利用效率进行评价，每个地区(DMU)都有m种投入变量和s种产出变量，Xij表示第j个地区的第i种投入的总量。Yrj表示第j个地区的第r种产出的总量。这样，第j个地区的投入可表示为Xj=(x1j,x2j,xmj)T。，产出可表示为Yi=(Y1j，Y2j，Ynj)T。令V为投入向量X的权系数向量，U为产出向量Y的权系
6、数向量，以第j个地区的效率评价为目标函数，以全部单元的效率指数为约束。根据文献15得到最优化C2R模型：引入非阿基米德无穷小量，则具有非阿基米德无穷小的C2R模型的对偶规划为：其中， 利用C2R模型来判断区域土地利用效率的法则为：在C2R模型中，当0=1且S+=S-=0时，则该DMU为DEA有效，即在原投入X0的基础上获得的产出Y0已达到最优；当=1且S+0或S-0时，则称该DMU为DEA弱有效，对于投入X0可减少S-保持原产出Y0不变或者投入X0不变的情况下可将产出提高S+；当2(M+S)，其中N为决策单元个数，M为输入指标数，S为输出指标数16。本文满足此要求。3关联性原则：输入与输出指标
7、存在逻辑相关，输入指标之间及输出指标之间尽量不相关，同类指标之间高度相关对评价结果有一定影响。本文从目的性原则出发，在保留对评价目的有较大影响的指标同时，尽量剔除高相关度指标。以上述指标选择原则为基础，从探索省区土地利用效率的研究目的出发，综合考虑已有相关研究的指标选取5-9,11-13,17，本文确立了土地利用的三大投入要素(资本要素、自然资源要素和人力要素)和两大产出要素(经济产出要素、社会产出要素)共9项指标来对四川省21个市、自治州(决策单元DMU)2010年的截面数据，对土地利用效率进行评价。其中自然资源要素用农用地面积和建设用地面积来表示，用以反映土地利用数量及结构差异对土地利用效
8、率的影响；资本投入以固定资产投资总额和财政支出表示。用以反映资本投入土地利用效率的影响。人力要素投入用第一产业就业人数和二三产业就业人数来表示。用以反映劳动力数量及结构对土地利用效率的影响。土地利用的产出指标选择地区生产总值、财政预算收入。用以反映土地的经济产出，用人口密度抽象地反映土地的社会产出。表1 土地利用效率评价的指标体系指标类型投入指标产出指标I1I2I3I4I5I6O1O2O3指标耕地面积建设用地面积第一产业就业人数二三产业就业人数固定资产投资总额财政支出地区生产总值财政预算收入人口密度单位千公顷万平方米万人万人亿元万元亿元万元人/km2 成都市356.5412668.8152.7
9、613.714255.3777737675551.3352694081171.0 自贡市134.64859.2974.22110.03320.09811614647.73218360670.0 攀枝花市40.04240.3621.8543.54330.7750647523.99387841173.0 泸州市209.461887.51116.55126.96460.41265380714.79475888352.0 德阳市184.991539.8588.55114.94601.262244206921.27457976603.0 绵阳市280.581663.43114.6164.88820.97
10、3453220960.22452057231.0 广元市166.08439.2484.4879.59480.152213188321.87167267155.0 遂宁市154.541017.5667.4692.97495.4888467495.23177685651.0 内江市164.41876.2982.29120.38350.93924757690.28203856741.0 乐山市150.21781.469296.47510.051185123743.92457695249.0 南充市300.731971.89103146.14656.661856129827.82322564523.0
11、 眉山市171.19715.49100.6791.78420.26965266552.25246863422.0 宜宾市243.42856.13154.95155.82534.211433154870.85556465344.0 广安市173.44939.08123.4589.19383.42975438537.22212785534.0 达州市301.261284.7164.53138.68601.321502741819.2305924342.0 雅安市54.64111.514451.28370.67774922286.54156522100.0 巴中市152.79675.57113.03
12、71.44252.71030304280.9178160274.0 资阳市270.08620.6106.5598.95401.131011007657.9244679458.0 阿坝藏族羌族自治州59.5937.7632.5121.9362.412038280132.7616668211.0 甘孜藏族自治州90.8127.3448.5514.51211.111319779122.831630477.0 凉山彝族自治州351.26226.97197.2884.22660.511906966784.1962692376.0 数据来源：2011年四川省统计年鉴三、实证分析运用DEAP21软件计算出2010年四川省21个土地利用的DEA效率，将各省区的计算结果进行汇总得到我国土地利用效率的相关情况。 表2 2010年四川省各市州土地利用效率比较市州
