本文關鍵詞：基于通徑分析的城市建設用地擴張研究——以武漢市為例，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第２４卷第２期２０１０年２月中國土地科學ChinaLandScienceＶｏｌ．２４Ｎｏ．２Ｆｅｂ．，２０１０

基于通徑分析的城市建設用地擴張研究

—以武漢市為例——

梅昀，鄧勝華

（華中農業(yè)大學土地管理學院，湖北武漢４３００７０）

摘要：研究目的：定量分析各驅動因素對城市建設用地擴張的直接與間接效應。研究方法：文獻資料法，通徑分析法，主研究結果：（１）經濟發(fā)展對城市建設用地擴張的直接與間接效應分別為０．４６３８、０．０２５１、０．０５１１，成分分析法，回歸分析法。人口增長分別為０．３１４９、０．１５３５、０．５３１７，城市化進程分別為０．４４００、０．０３６５、０．５２３６；（２）經濟發(fā)展與城市化進程（產業(yè)結構人口城市化）及兩者的耦合作用是建設用地擴張的主要驅動力；（３）經濟發(fā)展、人口增長主要驅動商住工用地擴城市化、

張，城市化則側重公共用地。研究結論：本研究對城市建設用地擴張與經濟、人口、城市化之間的和諧發(fā)展具有參考價值。關鍵詞：土地管理；城市建設用地擴張；通徑分析；主成分分析中圖分類號：Ｆ２９３．２

文獻標識碼：Ａ

文章編號：１００１－８１５８（２０１０）０２－０００９－０６

ResearchontheExpansionofUrbanConstructionLandBasedon

PathAnalysis：TakingWuhanCityasanExample

ＭＥＩＹｕｎ，ＤＥＮＧＳｈｅｎｇ－ｈｕａ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＨｕａｚｈｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）

Abstract：Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｔｏｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｔｈｅｄｉｒｅｃｔａｎｄｉｎｄｉｒｅｃｔｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ．Ｍｅｔｈｏｄｓｏｆｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｐａｔｈａｎａｌｙｓｉｓ，ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅ：（１）ｄｉｒｅｃｔａｎｄｉｎｄｉｒｅｃｔｅｆｆｅｃｔｓｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｏｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄａｒｅ０．４６３８，０．０２５１ａｎｄ０．０５１１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；ｄｉｒｅｃｔａｎｄｉｎｄｉｒｅｃｔｅｆｆｅｃｔｓｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｏｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｇｒｏｗｔｈａｒｅ０．３１４９，０．１５３５ａｎｄ０．５３１７，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；ａｎｄｄｉｒｅｃｔａｎｄｉｎｄｉｒｅｃｔｅｆｆｅｃｔｓｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｏｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎａｒｅ０．４４００，０．０３６５ａｎｄ０．５２３６，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；（２）ｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ（ｉｎｔｅｒｍｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）ａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｕｐｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔａｒｅｔｈｅｍａｉｎｄｒｉｖｉｎｇｆｏｒｃｅｓｏｆｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ；（３）ｌａｎｄｅｘｐａｎｓｉｏｎｓｆｏｒｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ，ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｕｓｅｓａｒｅｍａｉｎｌｙｄｒｉｖｅｎｂｙｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｇｒｏｗｔｈ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅｐｕｂｌｉｃｌａｎｄｅｘｐａｎｓｉｏｎｉｓｍａｉｎｌｙｄｒｉｖｅｎｂｙｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ．Ｉｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｈａｓｃｅｒｔａｉｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｓｆｏｒｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎａｍｏｎｇｓｔｂｕｉｌｔ－ｕｐａｒｅａｅｘｐａｎｓｉｏｎ，ｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ，ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｇｒｏｗｔｈａｎｄｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ．

收稿日期：2009-07-27

修稿日期：2009-12-18基金項目：國家社會科學基金“城市土地集體利用潛力挖潛分析與政策選擇研究”（０９ＢＺＺ０２４）。第一作者：梅昀（１９６４－），，男，江西湖口人，副教授、碩士生導師。主要研究方向為土地資源管理、土地利用規(guī)劃與管理、土地經濟學。Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｅｉｙｕｎ＠ｍａｉｌ．ｈｚａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

１０中國土地科學２０１０年２月第２期

Keywords:ｌａｎｄａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ；ｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｂｕｉｌｔ－ｕｐａｒｅａ；ｐａｔｈａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ

１引言

２００８年中華人民共和國國土資源部４２號令和１３８號文件分別強調“充分發(fā)揮土地供應的宏觀調控作用，控

［１］［２］

制建設用地總量”和“節(jié)約集約利用建設用地”；同年８月，國務院常務會議審議并原則通過了《全國土地利用［３］總體規(guī)劃綱要（２００６－２０２０年）》，強調“從嚴控制建設用地總規(guī)模”。

慎勇揚［４］、季斌［５］、楊楊［６］等運用主成分分析、空間統(tǒng)計學等，從不同的視角將城市建設用地擴張的驅動因素人口增長、基礎設施建設、城市化、制度等，但是沒有精確測度驅動因素與城市建設用地擴大致歸結為經濟發(fā)展、

張的關系，對驅動因素的歸納總結不夠充分，對城市建設用地本身變化的研究不足。本文基于此剖析城市建設用地擴張驅動因素，綜合歸納其用地類型，定量刻畫驅動因素與其擴張的關系。

２材料與方法

參考《武漢統(tǒng)計年鑒》［７］及中國資訊行［８］數據，結合已有研究成果，筆者選取城市建設用地及其驅動因素的相關指標，采用文獻資料法、主成分分析法、回歸分析法、通徑分析法等方法進行定量與定性研究。數據處理上，一是“增量”，即本年度指標值與上一年度的差；二是“Z標準化”，消除量綱與數量級的影響。

３研究結果

３．１驅動因素分析３．１．１經濟發(fā)展

經濟發(fā)展除了單純的經濟增長外，還包括產業(yè)結構的變化、社會成員生活水平的提高、環(huán)境與經濟可持續(xù)發(fā)展［９］。我們選取ＧＤＰ、人均ＧＤＰ、地均ＧＤＰ、人均收入、全社會固定資產投資總額、建筑業(yè)總產值、房地產業(yè)生產總值、商品零售價格指數、居民消費價格指數、三產二產比、二產一產比等１１項指標來表達經濟發(fā)展因素，令E１、E２、…、E１１分別與之對應。其中地均ＧＤＰ是武漢市當年ＧＤＰ除以當年年末城市建設用地面積；人均收入為城市居民人均可支配收入、農村人均純收入與非農業(yè)人口比重、農業(yè)人口比重的加權平均數；三產二產比是第三產業(yè)生產總值與第二產業(yè)生產總值的比率，其他類推。

經多重共線診斷，最終篩選E１—E９來表達經濟發(fā)展。運用主成分分析對這９項指標進行降維，得第一、二主成分模型（式１、式２），其累計貢獻率達到８７．９２％。依據式１、式２計算其主成分值，再與各自方差貢獻率加權求和，得主成分組合值（表１），并計算回歸預測值（表２）。

Z１E＝０．４０３０E１＋０．３６３２E２＋０．３８８９E３＋０．３８７５E４＋０．４１４０E５＋０．３７９８E６＋０．２２１７E７＋

０．１４０７E８＋０．１４０２E９０．５９１２E８＋０．５８０８E９

３．１．２人口增長

人口增長包括絕對數量和相對數量的增長，相對數量取決于人口自然增長率和人口凈遷移率。故選取總人口數P、人口自然增長率P１、人口凈遷移率P２３項指標，建立二元一次回歸方程（式３）對原始數據進行理論修勻�；貧w方程及各參數的檢驗概率分別為０．０００３、０．０００１、０．００３９，擬合效果非常好。

P＝０．８９３７P１＋０．４９４４P２

（式３）

依據式３，人口自然增長率變動１％標準化單位會引起總人口數變化０．８９３７％標準化單位；人口凈遷移率變化１％則總人口絕對數變化０．４９４４％�？梢娍側丝跀底兓瘜θ丝谧匀辉鲩L率及凈遷移率是缺乏彈性的，這與長期

（式１）（式２）

Z２E＝－０．１３５０E１－０．２６５３E２－０．１９３６E３－０．１７４８E４－０．０３７５E５＋０．１７５１E６＋０．３５２８E７＋

梅昀等：基于通徑分析的城市建設用地擴張研究———以武漢市為例

表1主成分值及組合值

Tab.1Principalcomponentvaluesanditscombinationvalue

1996

Z１EZ２EZ１E－２E

－０．６３７７－２．４０３３－１．０１１６

1997－１．３１６５－２．１８００－１．３７８０

1998－２．２５６７－０．３８９１－１．５０７１

1999－２．０２３７０．２５２４－１．１９７９

2000－１．４８４１１．８０７４－０．４６４２

2001－１．０６３００．２９６２－０．５８７４

2002－０．４２５３１．１５８１０．０３０５

2003０．８９４８２．１１８３１．０９９２

2004３．７４２６０．１９３１２．３８３９

2005４．５６９４－０．８５３１２．６３２５

11

注：Z１E－２E＝０．６２３８Z１E＋０．２５５４Z２E。

表2回歸預測值

Tab.2Regresspredictionvalue

1996

PP

－０．７５７２

1997０．１１５０

1998－０．７６４５

1999－０．０１３８

2000－０．１０４８

2001０．２１７８

2002－０．２６８５

2003１．１９７６

2004－１．４４６１

2005１．８２４５

以來的城鄉(xiāng)二元人口結構是分不開的。３．１．３城市化進程

１９９６年的非農人口比重為城市化水平一般用一定地域內城市人口占總人口比例衡量。依據武漢統(tǒng)計年鑒，５８．０４％，２００５年則為６２．０８％，年均增長率為０．８８％。

本文選取非農業(yè)人口比重、三產比重、二產一產比３項指標（其中三產比重指第三產業(yè)占ＧＤＰ的份額）來研究城市化進程。其第一、二主成分如式４、式５，這兩主成分的累計方差貢獻率達８６．４８％。

Z１U＝０．５５６２U１－０．５８９８U２＋０．５８５５U３Z２U＝０．８２９０U１＋０．３４４３U２－０．４４０７U３

（式４）（式５）

本文采用標準化數據，故主成分系數可直接反映因子載荷大小：式４主要由U２、U３決定，指向產業(yè)結構城市化；式５主要由U１決定，指向人口城市化，其主成分值及組合值（表３）。產業(yè)結構城市化Z１U呈現出逐年加快的特征；人口城市化Z２U則表現出圍繞其均值上下波動的特征；組合值繼承了它們的一般變動趨勢。

表3主成分值及組合值

Tab.3Principalcomponentvaluesandcombinationvalues

1996

Z１UZ２UZ１U－２U

－０．９４９６１．２６２９－０．４３８５

1997－０．８２５１－０．１２２１－０．５９１９

1998－１．２０６１－０．５３３８－０．９２６７

1999－１．２１１９－０．２７９６－０．８８６７

2000－０．３８４１－１．１３７４－０．４６２４

2001－０．６９３６－０．２７８０－０．５２７９

2002－０．２５６６０．３８１９－０．１１１５

2003０．７６０６０．９９１７０．６９７７

2004１．５０５３０．１３５９１．０６４８

2005３．２６１１－０．４２１６２．１８３２

注：Z１U－２U＝０．６９１８Z１U＋０．１７２９Z２U。

３．２城市建設用地綜合歸類

據《武漢統(tǒng)計年鑒》城市建設用地包含公共設施用地、工業(yè)用地、道路廣場用地、倉儲用地、市政公用設施用地、對外交通用地、綠地、居住用地、其他，令AC１—AC９分別與之對應，再令AC代表新增城市建設用地。

縱觀１９９６—２００５年的統(tǒng)計數據，發(fā)現對外交通用地AC６固定不變即增量為零，直接剔除；經共線診斷，最終１９９６年武漢市的城市建設規(guī)模為２３３．００保留方差膨脹因子和條件指數均小于１０的指數AC１—AC５和AC８，

ｋｍ２，２００５年為２５５．４２ｋｍ２，年均增長率為１．０３％，大于城市化水平的年均增長率。

１２中國土地科學２０１０年２月第２期

按性質和用途將剩余６類建設用地分為：公共用地（AC１、AC３、AC５）和商住工用地（AC２、AC4、AC８）。分別計算兩者的相關系數矩陣，進而計算其特征值并單位化得到權重（表４）。權重與對應標準化值加權平均得綜合分類指標AC１３５和AC２４８（表５）同時給出總體指標AC標準化值以示對比。

表4權重Tab.4Weights

指標AC１AC３AC５

特征值１．３４６６０．９２１６０．７３１８

權重０．４４８９０．３０７２０．２４３９

指標AC２AC４AC８

特征值１．４４４６１．１１５５０．４３９９

權重０．４８１５０．３７１８０．１４６６

表5綜合指標

Tab.5Comprehensiveindices

1996

AC１３５AC２４８AC

－０．５４５７０．４１７９－０．２８３８

1997０．２２５６－０．３５５７－１．５６８１

1998０．８４５８－０．４８０９０．３５８３

1999－０．５４５７１．３３１８０．３５８３

2000－０．５４５７－０．２３０６－０．２８３８

2001０．１５０１０．９１８６２．２８４７

2002－０．１９７８０．４１９３－０．１４２６

2003０．５７９５－０．６３５４０．０５０１

2004０．５７９５－０．３６５８０．１５２８

2005－０．５４５７－１．０１９３－０．９２５９

注：AC１３５＝０．４４８９AC１＋０．３０７２AC３＋０．２４３９AC５；AC２４８＝０．４８１５AC２＋０．３７１８AC４＋０．１４６６AC８。

３．３通徑分析

為了刻畫與描繪各驅動因素對新增城市建設用地的直接影響與間接影響，筆者引入通徑分析［１０］。如果將Xi

和Xj對Y的影響圖解為圖１，則稱Xi或Xj指向Y的連接線Xi→Y或Xj→Y為直接通徑，稱Xi→Xj→Y或Xj→Xi→Y為間接通徑。為了計算通經系數建立如式６的正規(guī)方程組。

Xi

Y

Xj

或

Xj

圖1通徑分析圖

Fig.1Thechartofpathanalysis

Xi

Y

∑rij×Qj＝riy，（i＝１，２，…，n）

j＝１

n

（式６）

式６中，riy為簡單相關系數；Qj為未知數。當i＝j時，定義rij×Qj為直接通徑；當i≠j時，定義rij×Qj為間接通徑。依據式６，建立Z１E－２E、PP、Z１U－２U與AC的通徑分析，結果如表６，再建立AC１３５、AC２４８的通徑分析，結果如表７、表８。

通徑系數可視為自變量對因變量的標準效應，其絕對值反映標準影響力。將表６中一般通徑系數先求絕對值再歸一化處理，得表中括號內歸一數據，就很容易看清各效應的相對重要性。歸一化通徑系數只代表作用程度，作用方向同一般通徑系數。

第一，行數據刻畫了某一因素通過自身及其他因素對總體指標AC的直接效用與間接效用：（１）經濟發(fā)展對AC的直接效應為０．４６３８，其通過人口增長、城市化進程對AC的間接效應分別為０．０２５１和－０．５１１１，即經濟發(fā)展取值增加一個標準差單位，新增城市建設用地隨之增加的標準差單位數為０．４６３８；經濟發(fā)展通過人口增長及城市化進程的作用后，對新增城市建設用地的間接影響力分別為０．０２５１和－０．５１１１標準差單位數。（２）人口增長對

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本文編號：155144