太仓市区城镇用地扩展合理规模计量研究

舒帮荣，刘友兆，李永乐，李 彦

（1.江苏师范大学测绘学院，江苏 徐州 221116； 2.南京农业大学公共管理学院，江苏 南京 210095；3.南京财经大学公共管理学院，江苏 南京 210046；4.云南财经大学城市管理与资源环境学院，云南 昆明 661000）

控制城市用地无序扩张,降低区域经济发展的土地资源消耗,提高经济发展质量,是目前中国土地资源管理的重点之一,而城市用地扩展的合理控制又在很大程度上取决于城镇用地规模的确定,因而需要对未来城镇用地扩展合理规模进行分析。本文中城镇用地合理规模是指在城镇土地集约利用条件下,在一定技术水平及投资水平下使城镇土地利用效益最大化的土地面积,即城镇社会经济发展应与用地规模协调一致,不因用地规模过小而制约经济发展,也不因用地规模过大而造成土地资源浪费。以往涉及城市规模的研究大部分与人口规模[1-3]有关,而对城镇用地合理规模的研究相对较少,在土地利用规划中也一般采用人均用地指标法、时间序列预测法、线性回归模型或非线性模型等测算规划目标年城镇用地规模。有学者采用“可能—满意度”方法[4]、回归分析法[5]及成本—效益模型[6-7]等测算了城市合理用地规模,也有学者从城镇用地的极限规模[8-9]、理性目标[10]等方面进行探讨,但以上研究得出的用地规模是否合理仍值得探讨,同时在动态性地确定不同规划目标年不同经济发展目标下的城镇用地合理规模等方面仍研究不足,难以满足动态性土地利用规划与管理的需要。因而,对规划目标年一定社会经济发展水平下城镇用地合理规模的计量研究具有十分重要的理论价值和现实意义。

太仓市作为中国东部发达地区的县级市,社会经济发展迅速,城镇用地扩张较快,耕地保护与建设用地需求之间的矛盾日益突出。然而,在其市区城镇用地扩张过程中仍存在土地利用效率低下、粗放式扩张等问题,这在中国城镇化过程中具有一定代表性。因而,本文以太仓市区为例,采用经济学分析和情景分析法,通过构建计量模型对未来一定经济发展水平下城镇用地合理规模进行分析,从而为未来社会经济发展中城镇用地规模扩张调控做出有益探讨,同时也为规划目标年太仓市区城镇用地合理规模的确定提供决策支持。

1 城镇用地扩展合理规模计量思路与模型

1.1 计量基础与思路

城市经济学家Button通过成本效益曲线研究了城市人口规模的合理性问题,认为在理论上存在城市合理规模,但其随时间及技术水平等因素的变化而变化,因而是相对的[11]。而对于城镇土地利用而言,是否也存在类似规律呢？理论上,将城镇土地利用系统作为一个生产部门,其运行与发展的目的是获取最优效益。在该系统运行过程中,资本、人口、土地及技术等要素为生产投入要素,根据经济学原理,具有一定替代性的要素的不同组合可保持同样的产出效益,因而,类似于城市经济效益与人口规模的关系,城镇土地利用系统效益与城镇用地规模也遵循一定的关系。故本文借鉴城市人口合理规模分析的思路,在假定土地以外的技术、资本、人口等投入要素及环境保持不变的条件下,研究城镇用地规模变化与其效益间的关系。鉴于城镇土地利用系统的复杂性,且研究时段不长,假设研究时段内研究区人口、土地及资本为均质分布,生产力水平固定不变,劳动、资本及土地的规模报酬也基本不变[7,12]。

图1 城镇土地利用的成本效益曲线Fig.1 Cost-effectiveness curve of urban land use

根据相关研究[12],在城镇土地利用成本效益曲线图（图1）中,AP、MP、AC及MC分别为城镇用地扩展的地均效益、边际效益、地均成本及边际成本曲线。点P2对应的城镇用地规模为土地使用者的理想规模,而点P3对应的城镇用地规模为土地利用管理决策者即从土地管理角度的理想规模。虽然从合理性上讲,点P2和P3之间的城镇用地规模均具合理性,但就目前来说,中国需要通过土地利用获取最大效益满足人们日益增长的物质文化需求,因而本文将点P3对应的用地规模作为未来一定社会经济发展条件下城镇用地合理规模确定的标准。基于此,本文规划目标年城镇用地合理规模计量思路为：①采用C-D生产函数对城镇用地效益函数进行拟合；②对城镇用地扩展的边际成本进行分析；③对未来经济发展水平进行情景分析；④求取城镇用地MP = MC时对应的用地规模,即为未来不同经济发展情景目标下的合理规模。

1.2 模型构建

本文以land表示城镇用地规模,P（land）、C（land）和R（land）分别表示城镇土地利用总收益、总成本及净效益。其中P（land）与资本（K）、劳动力（L）及土地（land）等生产要素投入相关,根据C-D生产函数,城镇土地利用总效益P（land）为：

式1中,α表示资本产出弹性；β表示劳动产出弹性；1-α-β表示城镇用地产出弹性；A表示当前技术水平。在特定社会经济条件下,资本K及劳动力L均为常数,故将式1对变量land求导,即可得到城镇用地边际效益P′（land）：

城镇用地扩展的边际成本C′（land）即单位城镇用地扩张所付出的代价,其构成应包括单位土地获取的经济成本（当前主要为单位土地的征收成本U和开发成本D）及所扩张土地原有的生态服务价值（E）,但目前城镇用地扩张中基本忽略了土地生态成本,而这一成本在今后随社会经济发展及生态环境问题日益突出而逐渐得到重视。其中,单位土地开发成本D可根据各年度土地开发情况确定,由于其可能会随着技术进步而降低,也可能随经济发展而提高,因而在研究时段不长的条件下可按前几年的土地开发费用平均水平近似估算。对于生态服务价值的测算,可根据谢高地等[13]的最新研究成果,结合研究区与全国耕地平均产出水平的差异即可测算各地类生态服务价值单价,模型为：

式3中,Vi1和Vi0分别为研究区和中国地类i的地均生态服务价值；F为研究区单位农田粮食产出水平；F0为中国平均粮食生产单产水平；r为收益还原率。

由于城镇用地扩张所需征收的地类繁多,可能涉及农地、草地、林地及农村居民点等多种类型,而各种地类征地补偿及生态服务价值各不相同,为便于研究,在前文土地均质分布的假设下,对研究区征地成本及土地生态服务价值按可能被征收地类所占比重及相应征地补偿安置标准和生态服务价值单价进行均值化处理[12]。同时,相关研究[13]表明,随着经济发展及自然资产特别是农田等具有重要生态服务价值的土地日益稀缺,各地类生态服务价值将不断增加。而征地成本也会随社会经济的发展及可城镇化土地资源的不断减少或耕地稀缺程度的增加而增加。因此,在分析未来城镇用地扩展边际成本时,需要对均值化处理后的各年单位土地的征收成本U和生态服务价值E进行动态修正,其修正模型可根据研究区耕地资源稀缺程度或粮食安全水平来建立：

式4中,Vt+1表示第t+1年的地均土地开发成本Ut+1或地均生态服务价值Et+1；Vt表示第t年地均土地开发成本Ut或地均生态服务价值Et；δt+1为第t+1年修正系数；Qt+1与Qt分别为第t+1年和第t年本地粮食需求量,其可根据土地利用规划等相关专题预测值得出。由于城镇用地扩展所占的土地大部分为农地,因而这里采用本地粮食需求量的比值间接反映城镇用地扩展过程中征地成本及土地生态成本修正系数δt+1。考虑到粮食自给率,对于本地粮食需求量Qt,有：

式5中,θt和μt分别为研究区第t年的粮食需求总量和粮食自给率。

通过以上计量过程,即可测算出规划期内各规划目标年地均开发成本Dt、地均征收成本Ut和地均生态服务价值Et。因此,在不考虑土地生态成本时,城镇用地扩展的边际成本C′1t(land)①本文暂不考虑城镇用地扩张规模可能对其边际成本的影响。为：

而当考虑土地生态成本时,城镇用地扩展的边际成本C′2t(land)为：

根据前文描述,在未来一定社会经济发展及技术水平下,当城镇土地利用边际效益与边际成本相等时,城镇土地利用净效益最大,此时城镇用地规模land*（图1点P3）最佳。因而根据式2、式6和式7,可以得出第t年不考虑土地生态成本时城镇用地合理规模和考虑土地生态成本时的城镇用地合理规模分别为：

式8、9中,Kt为第t年资本投入,Lt为第t年劳动力投入,其余各参数含义同前文所述。以上计量模型的构建是建立在一定社会经济发展条件下的,因而在对规模目标年城镇用地规模进行测算时,还需对其社会经济条件进行分析。鉴于社会经济发展各因素的不确定,本文采用情景分析法对研究区的投资Kt、劳动力Lt等发展进行不同情景设定,在确定城镇土地利用的效益曲线的基础上,得出不同情景下规划目标年城镇用地扩展的合理规模。

2 案例研究

2.1 研究区域及数据说明

太仓市隶属于江苏省苏州市,全境属于长三角冲积平原,水陆交通优势明显,土地总面积822.90 km2。截至2010年底,全年实现地区GDP 730.32亿元,比上年增长14.60%,人均GDP为105340元；全年实现财政收入180亿元,比上年增长30.20%,三次产业结构调整为3.7∶57.4∶38.9,年度全社会固定资产投资达335.45亿元。全市年末户籍人口达46.63万人,城市化率为56.75%。由于其目前下辖太仓港经济开发区及7个镇,城区位于城厢镇,并逐渐向陆渡镇发展,因而本文将城厢镇及陆渡镇作为市区范围。

数据主要来源于《太仓市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》、《太仓市统计年鉴（2003—2009年）》、《苏州市统计年鉴（2003—2008年）》、《中国统计年鉴（2008年）》、《太仓市城市总体规划纲要（2009—2030年）》、太仓市土地利用变更调查及最新土地调查数据②缺失的2006、2007年数据采用1996 — 2005年土地变更数据及2008年土地调查数据进行曲线拟合估算得出。、太仓市第三轮土地利用规划相关研究成果及相关网站等。

2.2 规划目标年城镇用地合理规模计量结果

2.2.1 城镇土地利用效益模型估计 对于模型1（式1）相关变量的设置,综合考虑数据的可获得性,城镇用地规模land包括城市用地、工矿用地及建制镇用地③按理还应包括部分对外交通用地,由于缺少各年土地利用现状图,变更调查数据中建成区范围内的独立工矿及对外交通用地数据无法剥离,但其中建成区外的独立工矿用地可在一定程度上平衡未统计的对外交通用地,故用采用该数据仍然可行。,劳动力L采用二三产业劳动力表示,资本投入K采用城镇固定资产投资表示,城镇用地效益P采用二三产业产值表示。同时,考虑到浏河镇紧邻上海,浮桥镇为港口新区的发展地,其土地利用与市区土地利用类似,因而本文应用城厢镇、陆渡镇、浏河镇和浮桥镇2002—2008年的面板数据估计模型1。首先对模型1等式两边取对数,然后在Eviews 5.0支持下采用White异方差修正来消除异方差,并采用一阶自相关校正AR（1）和加权最小二乘法估计。结果（表1）表明,各项系数均满足1%显著范围,各项统计指标均能通过检验,因而该模型拟合较好。

表1 模型1估计结果Tab.1 Estimation results of equation 1

2.2.2 城镇用地扩展边际成本 对于城镇用地扩展边际成本,由于土地前期开发成本及征地成本必须考虑,而土地生态成本在当前考虑较少,但随生态环境问题的日益突出,忽视生态成本的局面将逐渐扭转。故本文对城镇用地扩展成本分析从不考虑生态因素及考虑生态因素两种情景来进行。

在相关研究[12]中已对太仓市区城镇用地扩展边际成本进行了现状分析。考虑到土地征收对象较少考虑国有的公路及河流等,因而未将这些地类纳入征地成本测算中,测算时根据相关公式、被征地类结构、太仓市征地补偿安置标准、城乡建设用地增减挂钩中农户补偿经验数据及相关研究成果[13-14],最后得到2008年单位土地征收成本、地均生态服务价值及地均前期开发费用分别为97.89万元/hm2、17.47万元/hm2和10.90万元/hm2。为避免重复计算,在该结果基础上,根据式4分别采用两时段修正系数对规划目标年（2015年和2020年）地均征地成本和地均生态服务价值进行修正,即从2009—2015年修正系数按2010年及2005年粮食需求量计算,而从2016—2020年修正系数按2010年及2020年粮食需求量预测结果①规划修编相关专题研究仅预测了2010年及2020年粮食需求量,按小康水平计算,则2005年粮食需求量为18.94万t,到2010年和2020年粮食需求量分别为20.83万t和21.01万t。计算,故2009—2015年修正系数为1.10,2016—2020年修正系数为1.11,则根据式4测算出2015年及2020年太仓市区地均征地成本U2015和U2020分别为107.66万元/hm2和108.59万元/hm2,而到2015年及2020年城镇用地扩展的地均生态成本E2015和E2020分别为19.21万元/hm2和19.38万元/hm2。故而,当不考虑和考虑土地生态服务价值时,2015年太仓市区城镇用地扩展边际成本分别为118.56万元/hm2和137.77万元/hm2；2020年边际成本分别为119.49万元/hm2和138.86万元/hm2。

2.2.3 规划目标年社会经济发展情景设置 规划目标年影响城镇用地规模的核心因素为劳动力L及固定资产投资水平K。本文设定高速、中速及低速三种社会经济发展情景,对目标年劳动力和投资水平进行测算。

首先是城镇固定资产投资,2002—2008年太仓市区固定资产投资呈现波动性增长态势,且各年增长率变化较大,近年来增长速度不断降低至2008年的9.88%②经济数据按可比价计算。随着经济的发展,其基数越来越大,增长速度愈趋减缓,故情景分析中增长率未设置过高。,故设定以下情景：①低速增长,假定到2015年和到2020年的年均增长率分别为9%和7%,则到2015年和2020年城镇固定资产投资分别为174.39亿元和214.85亿元；②中速增长,到2015年和到2020年的年均分别增长10%和8%,则到2015年和2020年城镇固定资产投资分别为185.90亿元和240.23亿元；③高速增长,假定到2015年和到2020年的年均增长率分别为11%和9%,则到2015年和2020年城镇固定资产投资分别为198.06亿元和268.32亿元。

其次为二三产业劳动力,研究区2002—2008年二三产业劳动力从63485人增加到179880人,其中除2006年有较快增长外,其余年份增长均较慢,且近两年年均增长4.97%,故可设定以下情景：①低速增长,假定到2015年和到2020年的年均增长率分别为4%和3%,则2015年和2020年二三产业劳动力分别为236709人和256465人；②中速增长,假定到2015年和到2020年的年均增长率分别为5%和4%,则到2015年和2020年二三产业劳动力分别为253109人和 287993人；③高速增长,假定到2015年和到2020年的年均增长率分别为6%和5%,则到2015年和2020年二三产业劳动力分别为270473人和 323038人。

2.2.4 规划目标年城镇用地合理规模情景结果 在以上分析的基础上,通过式8和式9即可计算得到6种不同社会经济发展情景下规划目标年城镇用地合理规模及其相应城镇用地增量和增长比例,结果如表2。

表2 太仓市区城镇用地规模核心情景 单位:hm2，%Tab.2 Core scenarios of urban land scale in Taicang City unit: hm2, %

结果表明,如维持当前生产技术水平不变,在不考虑非城镇用地生态服务价值（情景A）条件下,当经济高速增长（情景3A）时,到2015年和2020年太仓市区城镇用地合理规模分别为6310.26 hm2和7575.12 hm2,与2008年现状规模（4716.90 hm2）相比,需分别增加1593.36 hm2和2858.22 hm2,分别增长33.78%和60.60%；当经济中速增长（情景2A）时,到2015年和2020年太仓市区城镇用地与2008年现状规模相比需分别增加1190.48 hm2和2040.03 hm2,分别增长25.24%和43.25%；而在经济低速增长（情景1A）时,此时社会经济发展相对较慢,所需新增用地规模较小,到2015年和2020年需分别在2008年城镇用地规模基础上增加809.84 hm2和1303.58 hm2,分别增长17.17%和27.64%。与情景A下不同经济发展情景相比,在考虑土地生态成本（情景B）条件下,各规划目标年的城镇用地合理规模及其增量水平均比不考虑生态服务价值时小,其中在低速经济增长（情景1B）时,2015年的城镇用地合理规模应比2008年的现状规模小4.68%,到2020年也仅需在2008年现状规模的基础上增加179.98 hm2即可满足该情景下社会经济发展的需求,因为在考虑土地生态服务价值时,2008年的城镇用地规模已经出现较大程度的偏高,土地利用不够合理,今后可对现存城镇用地潜力进行挖掘来满足社会经济的发展。以上结果也表明,社会经济发展越快,城镇用地规模需求量也越大,符合社会经济发展规律。

从城镇用地规模年均增长来看,1996—2008年太仓市区城镇用地从1736.84 hm2扩展到了4716.90 hm2,年均增长248.34 hm2,尤其是2002—2008年年均增长444.41 hm2,土地投入的大幅增加使城镇用地规模偏高[12],一定程度上造成了土地与资本等其他要素组合的不合理,导致土地资源粗放利用,经济发展的资源代价增加,因而未来需要转变经济增长方式。而研究结果显示,在城镇用地规模增长最大的情景3A下,2008—2015年年均增长227.62 hm2,2008—2020年年均增长238.19 hm2,因而各情景城镇用地规模年均增长速度与近10余年相比明显减缓,体现了经济发展方式转变的要求,这是由于本研究对规划目标年城镇用地规模进行测算时考虑了土地资源与资本及劳动力等投入要素组合的优化,从而改变以往土地粗放利用的经济发展模式。

由于太仓市地处东部经济发达地区,其社会经济已处于全国中上等水平,且其人均GDP在2010年已达105340元（约16741.10美元①这里按2012年12月14日1美元兑人民币汇率6.2923元计算。）,已达高等收入国家水平（9361美元以上）,在社会经济发展取得成就的同时,更应关注生态环境、粮食安全等问题,因而在确定规划目标年城镇用地规模时将土地生态成本纳入城镇扩张成本是应当也是必要的。同时,当社会经济发展到一定程度时,其发展速度会愈趋缓慢,鉴于太仓市所处的社会经济发展阶段,本文认为中速发展及考虑土地生态成本情景下的城镇用地扩展规模更为合理（情景2B）,而不考虑生态成本时中速增长及考虑生态成本时高速增长作为候选方案（情景2A及情景3B）,从而体现规划的弹性。

3 结论与讨论

本文采用经济学分析及情景分析法等对未来一定社会经济发展水平下规划目标年城镇用地合理规模计量方法进行探讨,结果显示,在社会经济中速发展及考虑生态服务价值时,太仓市区2015年及2020年城镇用地合理规模为4805.61 hm2和5495.88 hm2；而如果不考虑生态服务价值,则在中速发展时太仓市区2015年及2020年城镇用地合理规模为5907.38 hm2和6756.93 hm2；在经济高速发展时,应考虑生态服务价值,此时太仓市区2015年及2020年城镇用地合理规模为5133.36 hm2和6161.38 hm2。根据太仓市经济发展情况,其市区城镇用地合理规模应选择前者较为合理,而后两者作为备选。

研究表明,通过经济计量模型及情景分析等方法对土地利用规划中规划目标年城镇用地合理规模进行确定是可行的,研究结果也体现了经济发展方式转变的要求；在规划实施过程中,应重视土地生态功能,并根据太仓市区社会经济发展实际情况,对其新增用地指标进行动态调整,从而引导其城镇土地利用更加合理。

本文是在假设土地利用技术水平及规模报酬不变的条件下,采用C-D生产函数及情景分析法对城镇用地合理规模的计量,在实际中城镇用地规模还受产业结构调整等其他因素的影响,且技术条件等也在不断变化。因而在进一步的研究中还需制定更合理的社会经济发展情景,从而更科学地确定规划目标年城镇用地规模。

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