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摘要：以天津市16个区（县）为研究对象，在构建具有可操作性评价指标体系的基础上，采用时间序列分析法和ArcGIS 102软件，对2000—2014年天津市不同尺度的土地利用效益进行定量及空间区域分析。结果表明，2000—2014年，天津市的土地利用经济效益呈“缓慢增长-快速增长-增长趋换”的上升趋势，16个区（县）发展不平衡，中心城区与其他区（县）相比存在较大差距；基于2000年天津市土地利用经济效益基础、天津市2000—2014年土地利用经济效益年均增长率，可将天津市的16个区（县）划分为高基础-快增长型、高基础-慢增长型、低基础-快增长型、低基础-慢增长型4种城市土地利用经济效益发展类型。
关键词：土地；经济效益；时间序列；天津市；发展类型
中图分类号： F323211文献标志码：
文章编号：1002-1302（2017）16-0327-05
收稿日期：2016-05-10
基金项目：北京市科技计划（编号：Z161100001116016）。
作者简介：吴嘉惠（1991—），女，广西柳州人，硕士研究生，从事土地制度与政策研究。E-mail：935793744@qqcom。
通信作者：吴克宁，博士，教授，博士生导师，主要从事土地评价和土地规划研究。E-mail：wukening@cugbeducn。
城市土地利用效益是指当前经济、技术条件下，通过资本、劳动力、城市土地的投入与获得产出之间的有效性[1-2]，从经济、社会、生态3个方面进行评价[3]，是衡量城市土地利用效率的重要指标[4-5]，其核心是经济效益[5-6]。目前，对土地利用的经济效益基于耦合协调度、DEA模型等进行综合研究[2，6-9]。本研究在县级尺度上，采用时间序列分析法和 ArcGIS 102软件，对天津市各区（县）的城市土地经济利用效益进行定量评价和空间区域分析，揭示天津市县域土地利用的结构和发展类型，为天津市土地高效利用和资源配置优化提供理论依据。
1材料与方法
11研究区概况
天津市是我国四大直辖市之一，位于38°34′～40°15′N、116°43′～118°04′ E，是中国北方最大的沿海开放城市，素有“渤海明珠”之称。天津市由和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、武清区、宝坻区、滨海新区、宁河县、静海县、蓟縣等16个区（县）组成，2014年地区生产总值（GDP）为15 72247亿元，其中第一产业增加值为20153亿元，第二产业增加值为7 76591亿元，第三产业增加值为7 75503亿元，一、二、三产业的结构比为13 ∶494 ∶493。
12数据资料来源
天津市16个区（县）2000—2014年土地利用数据及经济社会等指标，主要来自《天津市土地利用现状调查》、《天津市经济与社会统计年鉴》（2000—2014年）、《天津市统计年鉴》（2000—2014年）、天津市行政区划图。
13研究方法
运用时间序列分析方法，分析天津市整体土地利用经济效益的变化趋势，并基于不同尺度，对比研究区内土地利用的经济效益状况，揭示土地利用经济效益的差异。选取2000年、2002年、2004年、2006年、2008年、2010年、2012年、2014年共8个时间截面，利用ArcGIS 102勾勒研究区内土地经济效益及城市发展类型空间分布，解释天津市土地经济效益空间分布特征及空间格局演变。天津市土地利用经济效益、土地利用经济效益的增长速率Q1[10]、土地利用经济效益年均增长率Q2、贡献度计算公式分别为
[JZ]土地利用经济效益=地区GDP/地区总面积；
[JZ]Q1=（C-D）/D；
[JZ]Q2=n[KF（]A/B[KF）]-1；
贡献度=各区（县）平均土地利用经济效益/天津市平均土地利用经济效益。
式中：C为当年土地利用经济效益，D为上一年土地利用经济效益，A为末年土地利用经济效益，B为首年土地利用经济效益，单位均为万元/km2。
2结果与分析
21天津市整体土地利用经济效益
由图1可见，天津市2000年的土地利用经济效益为 1 42775 万元/km2，后随天津市的快速发展及GDP的逐年上升，天津市土地利用经济效益迅猛增长，2014年土地利用经济效益约是2000年的9倍；天津市土地利用经济效益整体呈上升趋势，根据土地利用经济效益年均增长率，可将天津市2000—2014年土地利用经济效益增长划分为3个时间段，2000—2002年为增长缓慢阶段，2003—2013年为快速增长阶段，2014年为增长趋缓阶段。由土地利用经济效益增长率看，天津市2001—2014年的土地利用经济效益增长率分别为1276%、1207%、1987%、2067%、2554%、1429%、1927%、2791%、1195%、2264%、2258%、1403%、1023%、887%，经济效益增长速率最快的为2008年，相对较慢的为2014年，2004年、2005年、2010年、2011年这4年的土地利用经济效益增长率突破20%。在缓慢增长阶段，天津市土地利用经济效益以年均1242%的增长率缓慢增长，2002年达到1 80433万元/km2；在快速增长阶段，天津市2003年土地利用经济效益为2 16278万元/km2，并以年均1877%的增长率快速增长，2013年达到 12 08536万元/km2，2003—2013年的年均增长率是2000—2002年年均增长率的151倍。
22天津市土地利用经济效益的区域分异
由图2、图3、表1、表2可见，天津市各区（县）的土地利用经济效益发展不平衡，整体呈上升趋势；天津市的中心城区（和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区）土地利用经济效益较高，其贡献度相对较高，武清区、宝坻区、宁河县、静海县、蓟县则相对较低，与中心城区相比有较大差距；以天津市土地利用经济效益相对较高的和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区进行重点分析可知，和平区位于天津市中心，对土地利用经济效益的贡献度相对最大，2000年土地利用经济效益为30 820万元/km2，2014年土地利用经济效益是2000年的约23倍，增长最快的年份为2005年，比2004年土地利用效益增长约3倍，最慢的是2014年，比2013年土地利用经济效益增长479%，2000—2014年的年均增长率为2525%；河东区2000年土地利用经济效益为5 58586万元/km2，2014年土地利用经济效益较2013年有所回落，下降了155%，2014年土地利用经济效益约是2000年的12倍，增长最快的年份是2005年，比2004年土地利用效益增长约16倍，2000—2014年的年均增长率为1935%；河西区2000年土地利用经济效益为6 62105万元/km2，2014年土地利用经济效益是2000年的约28倍，增长最快的年份是2005年，比2004年土地利用效益增长约4倍，最慢的是2013年，比2012年土地利用经济效益略上升035%，2000—2014年的年均增长率为2687%；南开区2000年土地利用经济效益为 5 03886万元/km2，2014年土地利用经济效益较2013年下降832%，2014年土地利用经济效益是2000年的约27倍，增长最快的年份是2005年，比2004年土地利用效益增长约28倍，2000—2014年的年均增长率为2647%；河北区2000年土地利用经济效益为7 35473万元/km2，2000—2014年土地利用效益波动增长，2011年土地利用经济效益较2010年下降1541%，2014年土地利用经济效益是2000年的约18倍，土地利用效益增长最快的年份是2005年，比2004年增长约22倍，2000—2014年的年均增长率为2279%；红桥区2000年土地利用经济效益为10 13146万元/km2，2000—2014年土地利用效益波动增长，2005年土地利用经济效益较2004年下降250%，2014年土地利用经济效益是2000年的约8倍，土地利用效益增长最快的年份是2008年，比2007年增长5451%，2000—2014年的年均增长率为1613%。 通过对比16个区（县）的产业结构（表3）发现，中心城区第一产业的比重均为0， 主要以第三产业为主； 武清区、宝坻
区、宁河县、静海县、蓟县的第一产业比重高于10%，第一产业占比相对较大；中心城区第三产业所占比重与其他区（县）第二、第三产业的比重相当；经济增长的带动形式差异导致各区（县）土地利用经济效益的不同，土地利用经济效益越高的地区，其第一产业所占比重越低。
23天津市各区（县）土地利用经济效益及发展类型分析
231天津市区（县）土地利用经济效益类型将天津市16个区（县）的土地利用经济效益与当年天津市土地利用经济效益进行比较，比值为Q，据此划分当年各区（县）的经济效益类型[11]，Q<05、05≤Q<10、10≤Q<20、Q≥20分别表示土地利用经济效益低、一般、较高、高。由图4至图11
可见，天津市2000年、2002年、2004年、2006年、2008年的土地利用经济效益分别为1 42775、1 80433、2 60987、3 74485、5 71344 万元/km2，在这5个年份中，和平区、河东区、河西区、河北区、红桥区、滨海新区这6个区（县）的土地利用经济效益是天津市土地利用经济效益的2倍及以上，东丽区、西青区、津南区、北辰区、南开区这5个区（县）的土地利用经济效益高于或等于天津市土地利用经济效益，但不足其2倍水平，武清区、宝坻区、宁河县、静海县、蓟县这5个区（县）的土地利用经济效益不足天津市土地利用经济效益的1/2；天津市2010年、2012年、2014年的土地利用经济效益分别为7 84393、10 96418、13 15688 万元/km2，在这3个年份中，和平区、河东区、河西区、河北区、红桥区、滨海新区这6个区（县）的土地利用经济效益是天津市土地利用经济效益的2倍及以上，东丽区、西青区、北辰区、津南区这4个区（县）的土地利用经济效益高于天津市土地利用经济效益，但不足其2倍水平，南开区低于天津市土地利用经济效益，但高于或等于其1/2水平，武清区、宝坻区、宁河县、静海县、蓟县这5个区（县）的土地利用经济效益不足天津市土地利用经济效益的1/2。
232天津市各区（县）土地利用发展类型以天津市2000年土地利用经济效益为依据，高于天津市整体水平的定义为土地利用经济效益高基础类型， 低于天津市整体水平的定义为土地利用经济效益低基础类型；以天津市2000—2014年土地利用经济效益年均增长率为依据，高于天津市年均增长率的城市定义为土地利用经济效益快增长型，低于天津市年均增长率的定义为土地利用经济效益慢增长型[12]。据此，将天津市16个区（县）划分为4种土地利用发展类型，即高基础-快增长型、高基础-慢增长型、低基础-快增长型和低基础-慢增长型（图12）。高基础-快增长型有10个区（县），为和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、滨海新区，占天津市总面积的3651%，2000年、2014年GDP分别为9 450 900、148 035 500万元，土地利用经
济效益分别为2[KG3]2009、33[KG3]2428万元/km2，年均增长率为2140%； 低基础-快增长型有3个区（县）， 为武清区、 宁河县、静海县，占天津市总面积的3696%，2000年、2014年GDP分别为 1 925 000、20 358 300万元，土地利用经济效益分别为4429、4 6872万元/km2，年均增长率为1836%；高基础-慢增长型有1个区（县），即红桥区，占天津市总面积的018%，2000年、2014年GDP分别为215 800、1 748 900万元，土地利用经济效益分别为10 1315、82 2363万元/km2，年均增长率为1613%；低基础-快增长型有2个区（县），为宝坻区、蓟县，占天津市总面积的2635%，2000年、2014年 GDP分别为 1 352 100、9 156 400万元，土地利用经济效益分别为4364、2 9546万元/km2，年均增长率为1464%。
3结论
2000—2014年，天津市土地利用经济效益持续上升，2000年天津市的土地利用经济效益为1 42775万元/km2，2014年土地利用经济效益是2000年的9倍，天津市16个区（县）发展不平衡，中心城区与其他区（县）相比存在较大差距，应加快除中心城区外其他区（县）的经济发展，调整产业结构以促进该地区土地利用经济效益的提高。
2000—2014年，天津市土地利用经济效益年均增长率为1719%，增长态势为“缓慢增长-快速增长-增速趋缓”， 具体分为3个时间段：2000—2002年，天津市处于土地利用经济效益的缓慢增长阶段，年均增长率为1242%；2002—2013年，天津市处于土地利用经济效益快速增长阶段，年均增长率为1877%；2014年，土地利用经济效益趋缓。
基于天津市2000年土地利用经济效益及天津市2000—2014年土地利用经济效益年均增长率，把天津市16个区（县）划分为高基础-快增长型、高基础-慢增长型、低基础-快增长型、低基础-慢增长型4种类型，其中，和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、滨海新区为高基础-快增长型，武清区、宁河县、静海县为低基础-快增长型，红桥区为高基础-慢增长型，宝坻区、蓟县为低基础-快增长型。
参考文献：
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关键词：土地；经济效益；时间序列；天津市；发展类型
中图分类号： F323211文献标志码：
文章编号：1002-1302（2017）16-0327-05
收稿日期：2016-05-10
基金项目：北京市科技计划（编号：Z161100001116016）。
作者简介：吴嘉惠（1991—），女，广西柳州人，硕士研究生，从事土地制度与政策研究。E-mail：935793744@qqcom。
通信作者：吴克宁，博士，教授，博士生导师，主要从事土地评价和土地规划研究。E-mail：wukening@cugbeducn。
城市土地利用效益是指当前经济、技术条件下，通过资本、劳动力、城市土地的投入与获得产出之间的有效性[1-2]，从经济、社会、生态3个方面进行评价[3]，是衡量城市土地利用效率的重要指标[4-5]，其核心是经济效益[5-6]。目前，对土地利用的经济效益基于耦合协调度、DEA模型等进行综合研究[2，6-9]。本研究在县级尺度上，采用时间序列分析法和 ArcGIS 102软件，对天津市各区（县）的城市土地经济利用效益进行定量评价和空间区域分析，揭示天津市县域土地利用的结构和发展类型，为天津市土地高效利用和资源配置优化提供理论依据。
1材料与方法
11研究区概况
天津市是我国四大直辖市之一，位于38°34′～40°15′N、116°43′～118°04′ E，是中国北方最大的沿海开放城市，素有“渤海明珠”之称。天津市由和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、武清区、宝坻区、滨海新区、宁河县、静海县、蓟縣等16个区（县）组成，2014年地区生产总值（GDP）为15 72247亿元，其中第一产业增加值为20153亿元，第二产业增加值为7 76591亿元，第三产业增加值为7 75503亿元，一、二、三产业的结构比为13 ∶494 ∶493。
12数据资料来源
天津市16个区（县）2000—2014年土地利用数据及经济社会等指标，主要来自《天津市土地利用现状调查》、《天津市经济与社会统计年鉴》（2000—2014年）、《天津市统计年鉴》（2000—2014年）、天津市行政区划图。
13研究方法
运用时间序列分析方法，分析天津市整体土地利用经济效益的变化趋势，并基于不同尺度，对比研究区内土地利用的经济效益状况，揭示土地利用经济效益的差异。选取2000年、2002年、2004年、2006年、2008年、2010年、2012年、2014年共8个时间截面，利用ArcGIS 102勾勒研究区内土地经济效益及城市发展类型空间分布，解释天津市土地经济效益空间分布特征及空间格局演变。天津市土地利用经济效益、土地利用经济效益的增长速率Q1[10]、土地利用经济效益年均增长率Q2、贡献度计算公式分别为
[JZ]土地利用经济效益=地区GDP/地区总面积；
[JZ]Q1=（C-D）/D；
[JZ]Q2=n[KF（]A/B[KF）]-1；
贡献度=各区（县）平均土地利用经济效益/天津市平均土地利用经济效益。
式中：C为当年土地利用经济效益，D为上一年土地利用经济效益，A为末年土地利用经济效益，B为首年土地利用经济效益，单位均为万元/km2。
2结果与分析
21天津市整体土地利用经济效益
由图1可见，天津市2000年的土地利用经济效益为 1 42775 万元/km2，后随天津市的快速发展及GDP的逐年上升，天津市土地利用经济效益迅猛增长，2014年土地利用经济效益约是2000年的9倍；天津市土地利用经济效益整体呈上升趋势，根据土地利用经济效益年均增长率，可将天津市2000—2014年土地利用经济效益增长划分为3个时间段，2000—2002年为增长缓慢阶段，2003—2013年为快速增长阶段，2014年为增长趋缓阶段。由土地利用经济效益增长率看，天津市2001—2014年的土地利用经济效益增长率分别为1276%、1207%、1987%、2067%、2554%、1429%、1927%、2791%、1195%、2264%、2258%、1403%、1023%、887%，经济效益增长速率最快的为2008年，相对较慢的为2014年，2004年、2005年、2010年、2011年这4年的土地利用经济效益增长率突破20%。在缓慢增长阶段，天津市土地利用经济效益以年均1242%的增长率缓慢增长，2002年达到1 80433万元/km2；在快速增长阶段，天津市2003年土地利用经济效益为2 16278万元/km2，并以年均1877%的增长率快速增长，2013年达到 12 08536万元/km2，2003—2013年的年均增长率是2000—2002年年均增长率的151倍。
22天津市土地利用经济效益的区域分异
由图2、图3、表1、表2可见，天津市各区（县）的土地利用经济效益发展不平衡，整体呈上升趋势；天津市的中心城区（和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区）土地利用经济效益较高，其贡献度相对较高，武清区、宝坻区、宁河县、静海县、蓟县则相对较低，与中心城区相比有较大差距；以天津市土地利用经济效益相对较高的和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区进行重点分析可知，和平区位于天津市中心，对土地利用经济效益的贡献度相对最大，2000年土地利用经济效益为30 820万元/km2，2014年土地利用经济效益是2000年的约23倍，增长最快的年份为2005年，比2004年土地利用效益增长约3倍，最慢的是2014年，比2013年土地利用经济效益增长479%，2000—2014年的年均增长率为2525%；河东区2000年土地利用经济效益为5 58586万元/km2，2014年土地利用经济效益较2013年有所回落，下降了155%，2014年土地利用经济效益约是2000年的12倍，增长最快的年份是2005年，比2004年土地利用效益增长约16倍，2000—2014年的年均增长率为1935%；河西区2000年土地利用经济效益为6 62105万元/km2，2014年土地利用经济效益是2000年的约28倍，增长最快的年份是2005年，比2004年土地利用效益增长约4倍，最慢的是2013年，比2012年土地利用经济效益略上升035%，2000—2014年的年均增长率为2687%；南开区2000年土地利用经济效益为 5 03886万元/km2，2014年土地利用经济效益较2013年下降832%，2014年土地利用经济效益是2000年的约27倍，增长最快的年份是2005年，比2004年土地利用效益增长约28倍，2000—2014年的年均增长率为2647%；河北区2000年土地利用经济效益为7 35473万元/km2，2000—2014年土地利用效益波动增长，2011年土地利用经济效益较2010年下降1541%，2014年土地利用经济效益是2000年的约18倍，土地利用效益增长最快的年份是2005年，比2004年增长约22倍，2000—2014年的年均增长率为2279%；红桥区2000年土地利用经济效益为10 13146万元/km2，2000—2014年土地利用效益波动增长，2005年土地利用经济效益较2004年下降250%，2014年土地利用经济效益是2000年的约8倍，土地利用效益增长最快的年份是2008年，比2007年增长5451%，2000—2014年的年均增长率为1613%。 通过对比16个区（县）的产业结构（表3）发现，中心城区第一产业的比重均为0， 主要以第三产业为主； 武清区、宝坻
区、宁河县、静海县、蓟县的第一产业比重高于10%，第一产业占比相对较大；中心城区第三产业所占比重与其他区（县）第二、第三产业的比重相当；经济增长的带动形式差异导致各区（县）土地利用经济效益的不同，土地利用经济效益越高的地区，其第一产业所占比重越低。
23天津市各区（县）土地利用经济效益及发展类型分析
231天津市区（县）土地利用经济效益类型将天津市16个区（县）的土地利用经济效益与当年天津市土地利用经济效益进行比较，比值为Q，据此划分当年各区（县）的经济效益类型[11]，Q<05、05≤Q<10、10≤Q<20、Q≥20分别表示土地利用经济效益低、一般、较高、高。由图4至图11
可见，天津市2000年、2002年、2004年、2006年、2008年的土地利用经济效益分别为1 42775、1 80433、2 60987、3 74485、5 71344 万元/km2，在这5个年份中，和平区、河东区、河西区、河北区、红桥区、滨海新区这6个区（县）的土地利用经济效益是天津市土地利用经济效益的2倍及以上，东丽区、西青区、津南区、北辰区、南开区这5个区（县）的土地利用经济效益高于或等于天津市土地利用经济效益，但不足其2倍水平，武清区、宝坻区、宁河县、静海县、蓟县这5个区（县）的土地利用经济效益不足天津市土地利用经济效益的1/2；天津市2010年、2012年、2014年的土地利用经济效益分别为7 84393、10 96418、13 15688 万元/km2，在这3个年份中，和平区、河东区、河西区、河北区、红桥区、滨海新区这6个区（县）的土地利用经济效益是天津市土地利用经济效益的2倍及以上，东丽区、西青区、北辰区、津南区这4个区（县）的土地利用经济效益高于天津市土地利用经济效益，但不足其2倍水平，南开区低于天津市土地利用经济效益，但高于或等于其1/2水平，武清区、宝坻区、宁河县、静海县、蓟县这5个区（县）的土地利用经济效益不足天津市土地利用经济效益的1/2。
232天津市各区（县）土地利用发展类型以天津市2000年土地利用经济效益为依据，高于天津市整体水平的定义为土地利用经济效益高基础类型， 低于天津市整体水平的定义为土地利用经济效益低基础类型；以天津市2000—2014年土地利用经济效益年均增长率为依据，高于天津市年均增长率的城市定义为土地利用经济效益快增长型，低于天津市年均增长率的定义为土地利用经济效益慢增长型[12]。据此，将天津市16个区（县）划分为4种土地利用发展类型，即高基础-快增长型、高基础-慢增长型、低基础-快增长型和低基础-慢增长型（图12）。高基础-快增长型有10个区（县），为和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、滨海新区，占天津市总面积的3651%，2000年、2014年GDP分别为9 450 900、148 035 500万元，土地利用经
济效益分别为2[KG3]2009、33[KG3]2428万元/km2，年均增长率为2140%； 低基础-快增长型有3个区（县）， 为武清区、 宁河县、静海县，占天津市总面积的3696%，2000年、2014年GDP分别为 1 925 000、20 358 300万元，土地利用经济效益分别为4429、4 6872万元/km2，年均增长率为1836%；高基础-慢增长型有1个区（县），即红桥区，占天津市总面积的018%，2000年、2014年GDP分别为215 800、1 748 900万元，土地利用经济效益分别为10 1315、82 2363万元/km2，年均增长率为1613%；低基础-快增长型有2个区（县），为宝坻区、蓟县，占天津市总面积的2635%，2000年、2014年 GDP分别为 1 352 100、9 156 400万元，土地利用经济效益分别为4364、2 9546万元/km2，年均增长率为1464%。
3结论
2000—2014年，天津市土地利用经济效益持续上升，2000年天津市的土地利用经济效益为1 42775万元/km2，2014年土地利用经济效益是2000年的9倍，天津市16个区（县）发展不平衡，中心城区与其他区（县）相比存在较大差距，应加快除中心城区外其他区（县）的经济发展，调整产业结构以促进该地区土地利用经济效益的提高。
2000—2014年，天津市土地利用经济效益年均增长率为1719%，增长态势为“缓慢增长-快速增长-增速趋缓”， 具体分为3个时间段：2000—2002年，天津市处于土地利用经济效益的缓慢增长阶段，年均增长率为1242%；2002—2013年，天津市处于土地利用经济效益快速增长阶段，年均增长率为1877%；2014年，土地利用经济效益趋缓。
基于天津市2000年土地利用经济效益及天津市2000—2014年土地利用经济效益年均增长率，把天津市16个区（县）划分为高基础-快增长型、高基础-慢增长型、低基础-快增长型、低基础-慢增长型4种类型，其中，和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、滨海新区为高基础-快增长型，武清区、宁河县、静海县为低基础-快增长型，红桥区为高基础-慢增长型，宝坻区、蓟县为低基础-快增长型。
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