西部城市土地利用结构优化研究:以西安为例
洪增林+翟国涛+张步
摘要：针对西部城市土地利用结构不合理等问题，采用层次分析法、线性规划法等，建立土地结构定量评价模型和建设用地最优供应模型；以西安为例，对城市用地结构效能进行定量评价，测算土地最优供应比例。结果表明：西安城市用地结构效能指数为0691，属于潜力级别的Ⅱ级，城市用地结构趋于合理，尚具有进一步优化的空间；优化后的西安商服用地、工矿仓储用地、居住用地、公共管理与公共服务用地、特殊用地、城市交通用地占比分别为107%、257%、222%、189%、40%、185%，适当提高商服、公共管理与公共服务、城市交通用地，降低工矿仓储、居住、特殊用地。最后，提出了西安城市用地结构的优化建议：增加商服用地比例，提升主城区经济发展能力；优化工矿仓储用地布局，引导工业企业入园；放缓商品房供地，优化保障性住房用地结构；适度增加公共管理与公共服务用地，提升城市综合服务功能；增加城市交通用地面积，提高配套服务水平。
关键词：土地利用；效能评价；最优供应；指标体系；模型；西部城市；西安
中图分类号：F301.2文献标志码：A
Study on Urban Land Use Structure Optimization in Western China: Taking Xian as an Example
HONG Zenglin1,2, ZHAI Guotao2, ZHANG Bu2
(1. School of Earth Science and Resources, Changan University, Xian 710054, Shaanxi, China;
2. School of Automation, Northwestern Polytechnical University, Xian 710072, Shaanxi, China)
Abstract: In order to improve the urban land use structure in western China, based on analytic hierarchy process, linear programming method, etc., the quantitative evaluation model for land use structure and optimal supply model for construction land were built. Taking Xian as an example, the efficiency of urban land use structure was quantitatively evaluated, and the ratio of land use optimal supply was measured. The results show that efficiency index of urban land use structure in Xian is 0691, belonging to the second potential level; urban land use structure trends to be more reasonable but with a certain number of optimization further; after the optimization, the ratios of business service land, industrial warehouse land, residential land, public managementservice land, special use land and urban transportation land are 107%, 257%, 222%, 189%, 40% and 185%; business service land, public managementservice land and urban transportation land are increased suitably, and the other types are decreased. Finally, the optimizing suggestions for urban land use structure in Xian are increasing the business service land to improve the development of economy of main urban area, optimizing the distribution of industrial warehouse land to guide the enterprise into the industrial park, slowing the supplement of commercial residential building land to optimize the indemnificatory housing land structure, increasing the public managementservice land suitably to improve the urban synthetic service function, and increasing the urban transportation land to improve the support service level.
Key words: land use; efficiency evaluation; optimal supply; indicator system; model; urban in western China; Xian
0引言
在国家西部大开发政策和重点发展西部经济政策的背景下，西部地区的土地利用和用地结构越来越受到重视。2013年9月，国家主席习近平在出访中亚四国时，提出共建“丝绸之路经济带”的新主张，这是党中央加快向西开放战略的新举措，对于西部城市加快发展带来千载难逢的历史机遇［1］。目前，西部地区的土地结构同东部地区和发达国家城市相比还有一定距离，具有较大的优化空间。为了提升西部地区经济发展水平，提高西部城市经济承载力，如何科学解决西部城市土地供应不合理的问题越来越受到国家和当地政府的重视［24］。
笔者以西部省会城市土地结构调整为研究对象，构建城市用地结构定量评价模型和土地最优供应模型，旨在科学评价城市土地结构是否合理，有效调整各种建设用地比例关系。
1西部城市用地结构效能评价指标体系的构建
城市用地结构效能评价指标体系是指用来测度城市用地比例关系和布局合理程度的指标体系。用各项指标来对城市用地结构效能进行定性、定量评估，可剖析城市土地利用结构深层次的症结和短板，从而为优化土地利用结构提供科学依据，为科学实施土地供应工作提供有效指导，进而促进城市经济的健康持续发展［56］。
1.1评价指标的选取原则
1.1.1全面性和代表性原则
城市用地结构效能评价是对城市土地利用结构进行整体的综合分析和评价，涉及多种用地类型，每种用地类型又涉及数量占比和空间布局，因此，构建指标体系应尽量详尽，但又应抓住具有代表性和主导性的因素因子，突出代表性因素因子的影响［79］。
1.1.2系统性和层次性原则
城市用地结构效能评价作为一个系统，其中包含若干相互关联的因子，指标体系的构建要使系统中各因子相互联系、相互协调。同时，该系统本身是一种多层次的等级体系，应根据系统的结构分解出子系统，根据系统层次建立指标体系，使其结构清晰、层次分明。
1.1.3导向性和可操作性原则
参评因素因子的选取既要考虑通过这些因素因子的评价，反映城市用地结构及产业结构的现实水平和未来发展方向，确保选项的导向性，又要从实际情况出发，考虑资料数据的可获取性。
1.1.4定性定量相结合原则
城市用地结构效能评价应尽可能以定量计算为主，体现科学性，但同时也需要对某些难以定量的指标进行定性分析，以利于评价的可操作性，减少人为随意性。
1.2评价指标体系的构建
纵观国内外研究现状，城市用地结构的标准模式尚未建立，亦无学者研究城市用地结构效能的测度方法，城市土地利用结构优化的定量研究有待于深入探索。基于这一背景，笔者从商服用地现状、住宅用地现状、工矿仓储用地现状以及其他用地现状4个方面构建西部城市用地结构效能评价指标体系。首先从上述4个方面罗列所有对城市用地效能产生影响的指标，然后参照国家产业及用地导向政策，并通过专家论证从中选取切合实际、针对性强、导向作用显著的16个评价指标，建立相应的西部城市用地结构效能评价指标体系。
1.3评价指标权重的确定
采用层次分析法来确定城市用地结构效能评价各项指标的权重。层次分析法是一种将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化的过程。其基本原理是排序的原理，即最终将各方法(或措施)排出优劣次序，作为决策的依据，具体操作过程为：①建立层次结构模型；②构造判断矩阵；③层次单排序与一致性检验；④层次总排序及其一致性检验。
将城市用地结构效能评价作为目标层(A)，将此目标层分为商服用地现状(B1)、住宅用地现状(B2)、工业用地现状(B3)、其他用地现状(B4)等4个准则层，这4个准则层又分别划分为16个指标选项，作为评价体系的方案层(C层)。为了提高研究的科学性，向相关专家、学者以及政府部门领导进行问卷调查并咨询意见，同时，根据数据资料的可获取性，构建城市用地结构效能评价各个层级的判断矩阵(表1)。
表1西部城市用地结构效能评价判断矩阵
Tab.1Judgment Matrix for Efficiency Evaluation of Urban Land Use Structure in Western China
方案层B1B2B3B4方法层对目标层总排序的权重值
C10.2180.0000.0000.0000.102 9
C20.3590.0000.0000.0000.169 4
C30.2580.0000.0000.0000.121 8
C40.1650.0000.0000.0000.077 9
C50.0000.1720.0000.0000.038 0
C60.0000.4510.0000.0000.099 7
C70.0000.2470.0000.0000.054 6
C80.0000.1300.0000.0000.028 7
C90.0000.0000.2910.0000.047 4
C100.0000.0000.1930.0000.031 4
C110.0000.0000.3910.0000.063 7
C120.0000.0000.1250.0000.020 4
C130.0000.0000.0000.5310.076 5
C140.0000.0000.0000.1060.015 2
C150.0000.0000.0000.2560.036 9
C160.0000.0000.0000.1070.015 4
注：准则层B1、B2、B3、B4的比例为0.472、0.221、0.163、0.144。
1.4评价指标标准值的确定
笔者采用以下方法进行评价标准值的确定（表2）：①采用国家或地方制定的规范标准；②参照发达国家或发达地区的相关标准；③参照理论最优值；④进行问卷调查；⑤采用专家咨询法；⑥根据国家相关政策进行推演。
1.5潜力评价模型的构建
笔者尝试提出了城市用地结构效能评价模型。假设Q为某城市用地结构效能指数，Ui为评价指标变量i的功效值，Wi为评价指标变量i的权重值，Xi为评价指标变量i的现实值，Ai和Bi分别为评价指标变量i标准值区间的上下限，则
Q=∑WiUi(1)
Ui按照以下方式确定：①当Bi≤Xi≤Ai时，Ui的得分值为1；②当Xi＜Bi时，Ui=Xi/Bi；
③当Xi＞Ai时，Ui=Ai/Xi。
Q值越大，反映城市用地结构效能越高。Q值介于0～1之间，可设置为5个等级：当0.8＜Q≤1时，效能等级最高，为Ⅰ级；当0.6＜Q≤0.8时，属于Ⅱ级，效能较好；当0.4＜Q≤0.6时，属于Ⅲ级，效能一般；当0.2＜Q≤0.4时，属于Ⅳ级，效能较低；当0＜Q≤0.2时，属于Ⅴ级，说明城市用地结构矛盾突出，优化潜力极大（表3）。
表2西部城市用地结构效能评价指标标准值
Tab.2Standard Values of Efficiency Evaluation Indicator of Urban Land Use Structure in Western China
评价指标权重指标标准值区间最小值/%最大值/%标准值确定依据
商服用地占城市建设用地比例0.102 915.045.0参照国内外发达城市标准
特色商业街区用地占商服用地比例0.169 430.060.0采用问卷调查法、专家咨询法
住宿餐饮用地占商服用地比例0.121 825.050.0参照国内外发达城市标准
不符合规划的存量商服用地占商服用地比例0.077 90.020.0参照理论最优值，专家咨询法
住宅用地占城市建设用地比例0.038 025.040.0《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137—2011）
一、二类居住用地占住宅用地比例0.099 750.060.0采用问卷调查法
城中村及棚户区土地占住宅用地比例0.054 610.015.0参照国内外发达城市标准
保障性住房用地占住宅用地比例0.028 730.050.0根据国家相关政策推演以及问卷调查
工业用地占城市建设用地比例0.047 415.030.0《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137—2011）
仓储用地占城市建设用地比例0.031 40.89.0参照国内外发达城市的标准
入园(工业园区)工矿仓储用地比例0.063 775.0100.0参照理论最优值，采用专家咨询法
中心城区工矿仓储用地占该种用地类型比例0.020 40.020.0参照理论最优值，采用专家咨询法
道路与交通设施用地占城市建设用地比例0.076 510.025.0《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137—2011）
绿地与广场用地占城市建设用地比例0.015 210.015.0《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137—2011）
公共管理与公共服务用地占城市建设用地比例0.036 915.028.0参照国内外发达城市的标准
批而未用土地占城市建设用地比例0.015 40.01.5参考理论最优值，采用专家咨询法
表3城市用地结构优化潜力评价等级
Tab.3Evaluation Grades of Urban Land Use Structure Optimization Potential
潜力级别范围等级含义
Ⅰ0.8＜Q≤1城市用地结构布局十分合理
Ⅱ0.6＜Q≤0.8城市用地结构趋于合理
Ⅲ0.4＜Q≤0.6城市用地结构效能一般，具有一定的优化潜力
Ⅳ0.2＜Q≤0.4城市用地结构效能较低，优化潜力较大
Ⅴ0＜Q≤0.2城市用地结构矛盾突出，亟待优化
2西部城市土地最优供应模型的构建
目前，城市的土地供应均不同程度存在盲目性和随意性,土地供应计划的编制受人为因素影响较大，计划期内对国有建设用地供应总量、结构、布局和时序的安排缺乏科学预测和定量分析，从而导致
用地效益不高，土地浪费现象严重。如何科学解决土地供应在数量上的分配问题,成为各级国土资源管理部门面临的重大课题。笔者尝试提出科学测算各用地类型合理配比关系的城市建设用地最优供应模型，以期为土地的有效利用提供参考。
2.1模型构建的理论基础
线性规划法是运筹学一个重要的分支，主要用于研究有限资源的最佳分配问题，即如何对有限资源作出最佳调配和最有利的使用，以便最充分地发挥资源效能去获取最佳的经济效益。该方法理论基础完善，实际应用广泛，因此，笔者采用线性规划法的基本思想构建城市建设用地最优供应模型。
2.2模型的构建
建模的基本思路：①以经济效益为系统规划的主导目标，用一目标函数来表达土地利用效用水平；②通过单位土地面积上折算的国内生产总值，采用灰色预测法等预测模型计算各种建设用地类型的效益指数；③采用一组线性方程作为目标函数的约束条件。
模型表达如下
F(x)=∑AiXi(2)
其约束条件为：∑Xi=1；∑BiXiS≤M；15%≤X2≤30%；25%≤X3≤40%；15%≤X4≤28%；10%≤X6≤25%。
式中：F(x)为土地利用系统的效用水平函数；Ai为第i种用地类型的效益指数；Bi为第i种用地类型单位面积劳动力数量；S为规划期内城市建设用地控制规模；M为可供使用的非农业劳动力数量；Xi为第i种用地类型占城市建设用地总量的比例；X1代指商服用地比例，X2代指工矿仓储用地比例，X3代指住宅用地比例，X4代指公共管理与公共服务用地比例，X5代指特殊用地比例，X6代指交通运输用地比例。
当F(x)取极大值时，其对应的一组解(Xi)称为最优解，即最佳的建设用地数量配比关系。
3西安城市土地利用结构和产业结构发展状况特征分析
3.1西安土地利用概况
西安是陕西省省会、副省级城市，地处关中平原中部，北临渭河，南依秦岭，是陕西省政治、经济、文化中心，辖9区4县，总面积10 108 km2，城市建成区面积449 km2，常住人口为855.29×104人，户籍人口为795.98×104人。西安城市规模及用地情况见表4。
表4西安城市规模及用地情况
Tab.4Overview of Urban Land Use in Xian
年份200020072008200920102011
建成区面积/km2187268273283395415
城市建设用地面积/km2175277370277336349
工业用地面积/km2356164616180
仓储用地面积/km28124121214
对外交通用地面积/km210888810
生活居住用地面积/km2736612212212290
园林绿地总面积/km241879296121137
公园绿地面积/km2132526273539
国内生产总值/108元6461 8562 3182 7243 2413 862
注：数据来源于《2012年西安统计年鉴》。
3.2西安用地结构效能评价
以商服用地现状、住宅用地现状、工矿仓储用地现状以及其他用地现状4个方面构建西安城市用地结构效能评价指标体系。其中，各项土地利用数据来源于《2012年西安统计年鉴》、西安土地利用现状图及专家评测。具体测算结果见表5。
运用城市用地结构效能评价模型,测算西安产业结构与用地结构优化潜力。由式(1)计算可知，西安城市用地结构效能指数Q为0691，属于潜力级别的Ⅱ级,城市用地结构趋于合理，尚具有进一步优化的空间。
3.3西安土地最优供应测算
以西安为例构建建设用地最优供应模型，选择经济效益为系统规划的主导目标,用一组线性方程
表5西安城市用地结构效能评价指标测算结果
Tab.5Measured Result of Efficiency Evaluation Indicator ofUrban Land Use Structure in Xian
目标层准则层方案层效能/%
西安市用地结构效能A商服用地B1
住宅用地B2
工矿仓储用地B3
其他用地B4商服用地占城市建设用地比例C17.2
特色商业街区用地占商服用地比例C24.8
住宿餐饮用地占商服用地比例C321.2
不符合规划的存量商服用地占商服用地比例C48.6
住宅用地占城市建设用地比例C525.8
一、二类居住用地占住宅用地比例C646.2
城中村及棚户区土地占住宅用地比例C727.6
保障性住房用地占住宅用地比例C812.5
工业用地占城市建设用地比例C922.9
仓储用地占城市建设用地比例C104.0
入园(工业园区)工矿仓储用地比例C1138.6
中心城区工矿仓储用地占该种用地类型比例C1232.1
道路与交通设施用地占城市建设用地比例C1311.9
绿地与广场用地占城市建设用地比例C1411.2
公共管理与公共服务用地占城市建设用地比例C1518.4
批而未用土地占城市建设用地比例C162.6
作为供应模型的约束条件，用一目标函数来表达土地有效利用数量结构。
由式(2)计算可知，商服用地效益指数为33 190，工矿仓储用地为11 750，居住用地为19 571，公共管理与公共服务用地为3798，特殊用地为001，城市交通用地为803。优化后的西安建设用地结构更加合理，商服用地、工矿仓储用地、居住用地、公共管理与公共服务用地、特殊用地、城市交通用地占比分别为107%、257%、222%、189%、40%、185%，适当提高商服、公共管理与公共服务、城市交通用地，降低工矿仓储、居住、特殊用地(表6)。
表6西安城市建设用地结构优化结果
Tab.6Results of Urban Land Use Structure Optimization in Xian
用地类型用地现状比例/%优化后用地比例/%
商服用地7.210.7
工矿仓储用地26.925.7
居住用地25.822.2
公共管理与公共服务用地18.418.9
特殊用地4.54.0
城市交通用地17.218.5
4西安城市用地结构优化建议
4.1增加商服用地比例，提升主城区经济发展能力
目前，西安商贸服务用地面积明显偏低，仅占城市建设用地的72%，与发达国家平均水平(30%)还有一定距离，因此，应进一步加大商服用地的供地幅度。同时，西安特色商业街区占商服用地比例偏低，仅为4.8%，应在主城区大力发展街区经济、楼宇经济和总部经济等经济形态,坚持“退二进三”，重点培育金融、保险、研发、会展服务、文化服务、市场服务等现代服务业态，用现代技术和新型业态改造提升传统服务业，向城市提供低碳环保、附加值高的生产服务和生活服务。
4.2优化工矿仓储用地布局，引导工业企业入园
目前，西安工矿仓储用地在城区分布较为分散，集约度较低，特别是在中心城区仍有一定数量的工矿仓储用地，土地利用成本较高。下一步要本着“区域集中、产业集聚、开发集约”的原则，有序引导主城区域工业企业向市政府规划的工业园和郊县重点园区搬迁，逐步加快推进主城区域产业结构调整升级，优化城市功能布局，提升城市综合竞争能力，鼓励和引导企业整合土地资源，按区域政策开发上规模的“三产”经营项目。工业企业搬迁退出的土地要优先用于发展现代服务业、高新技术产业以及建筑和房地产业。
4.3放缓商品房供地，优化保障性住房用地结构
通过对土地结构进行优化测算后,得出西安住宅用地面积已高出理论最优值，根据西安城市发展现状及房地产发展速度，应适当放缓商品房的供地节奏。同时，应认真贯彻落实中央的决策部署，全面启动并扎实有序推进棚户区改造和城中村改造工作。棚户区和城中村土地无论从现行法律制度设计层面还是实际操作层面，均可成为保障性住房用地的重要组成部分，通过棚户区和城中村改造，切实改善低收入群体的居住条件，实现“居者有其屋”，在此过程中同时可推进土地资源的集约利用。另外，通过棚户区和城中村改造，在实现住房保障的基础上亦可腾迁部分土地进入一级市场，作为增量商品房用地供应。
4.4适度增加公共管理与公共服务用地，提升城市综合服务功能
目前，西安公共管理与公共服务用地占建设用地比例尚有提升空间。根据测算结果，应适度增加城市公共服务用地面积，主要增加文化体育用地、公共设施用地面积。并根据建设园林城市要求，继续加大公园和绿地广场建设，发掘文化资源，将自然地貌和文化遗存有机结合，进一步彰显历史人文、山水生态和古都风韵。
4.5增加城市交通用地面积，提高配套服务水平
西安正处于城市快速发展阶段，人口密度越来越大，城市车辆大量增加，因此，大力发展公共交通、提高交通管理水平、缓解城市拥堵成为城市发展的重要课题。按照土地供应最优测算结果，应适当增加城市交通用地的供地面积，提升城市配套服务功能，为建设国际化大都市保驾护航。
5结语
(1)基于全面性和代表性、系统性和层次性、导向性和可操作性以及定性定量相结合的原则，构建西部城市用地结构效能评价指标体系，采用层次分析法来确定城市用地结构效能评价各项指标的权重，参考规范标准等来确定评价标准值，提出了城市用地结构效能评价模型。运用线性规划方法，提出了科学测算各用地类型合理配比关系的城市建设用地最优供应模型。
(2)运用城市用地结构效能评价模型,测算得到西安用地结构效能指数为0.691,属于潜力级别的Ⅱ级,城市用地结构趋于合理，尚具有进一步优化的空间。运用城市建设用地最优供应模型，测算得到优化后的西安商服用地、工矿仓储用地、居住用地、公共管理与公共服务用地、特殊用地、城市交通用地占比分别为107%、257%、222%、189%、40%、185%，适当提高商服、公共管理与公共服务、城市交通用地，降低工矿仓储、居住、特殊用地。
(3)西安城市用地结构优化建议：增加商服用地比例，提升主城区经济发展能力；优化工矿仓储用地布局，逐步引导工业企业入园；放缓商品房供地节奏，优化保障性住房用地结构；适度增加公共管理与公共服务用地，提升城市综合服务功能；增加城市交通用地面积，提高城市配套服务水平。
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摘要：针对西部城市土地利用结构不合理等问题，采用层次分析法、线性规划法等，建立土地结构定量评价模型和建设用地最优供应模型；以西安为例，对城市用地结构效能进行定量评价，测算土地最优供应比例。结果表明：西安城市用地结构效能指数为0691，属于潜力级别的Ⅱ级，城市用地结构趋于合理，尚具有进一步优化的空间；优化后的西安商服用地、工矿仓储用地、居住用地、公共管理与公共服务用地、特殊用地、城市交通用地占比分别为107%、257%、222%、189%、40%、185%，适当提高商服、公共管理与公共服务、城市交通用地，降低工矿仓储、居住、特殊用地。最后，提出了西安城市用地结构的优化建议：增加商服用地比例，提升主城区经济发展能力；优化工矿仓储用地布局，引导工业企业入园；放缓商品房供地，优化保障性住房用地结构；适度增加公共管理与公共服务用地，提升城市综合服务功能；增加城市交通用地面积，提高配套服务水平。
关键词：土地利用；效能评价；最优供应；指标体系；模型；西部城市；西安
中图分类号：F301.2文献标志码：A
Study on Urban Land Use Structure Optimization in Western China: Taking Xian as an Example
HONG Zenglin1,2, ZHAI Guotao2, ZHANG Bu2
(1. School of Earth Science and Resources, Changan University, Xian 710054, Shaanxi, China;
2. School of Automation, Northwestern Polytechnical University, Xian 710072, Shaanxi, China)
Abstract: In order to improve the urban land use structure in western China, based on analytic hierarchy process, linear programming method, etc., the quantitative evaluation model for land use structure and optimal supply model for construction land were built. Taking Xian as an example, the efficiency of urban land use structure was quantitatively evaluated, and the ratio of land use optimal supply was measured. The results show that efficiency index of urban land use structure in Xian is 0691, belonging to the second potential level; urban land use structure trends to be more reasonable but with a certain number of optimization further; after the optimization, the ratios of business service land, industrial warehouse land, residential land, public managementservice land, special use land and urban transportation land are 107%, 257%, 222%, 189%, 40% and 185%; business service land, public managementservice land and urban transportation land are increased suitably, and the other types are decreased. Finally, the optimizing suggestions for urban land use structure in Xian are increasing the business service land to improve the development of economy of main urban area, optimizing the distribution of industrial warehouse land to guide the enterprise into the industrial park, slowing the supplement of commercial residential building land to optimize the indemnificatory housing land structure, increasing the public managementservice land suitably to improve the urban synthetic service function, and increasing the urban transportation land to improve the support service level.
Key words: land use; efficiency evaluation; optimal supply; indicator system; model; urban in western China; Xian
0引言
在国家西部大开发政策和重点发展西部经济政策的背景下，西部地区的土地利用和用地结构越来越受到重视。2013年9月，国家主席习近平在出访中亚四国时，提出共建“丝绸之路经济带”的新主张，这是党中央加快向西开放战略的新举措，对于西部城市加快发展带来千载难逢的历史机遇［1］。目前，西部地区的土地结构同东部地区和发达国家城市相比还有一定距离，具有较大的优化空间。为了提升西部地区经济发展水平，提高西部城市经济承载力，如何科学解决西部城市土地供应不合理的问题越来越受到国家和当地政府的重视［24］。
笔者以西部省会城市土地结构调整为研究对象，构建城市用地结构定量评价模型和土地最优供应模型，旨在科学评价城市土地结构是否合理，有效调整各种建设用地比例关系。
1西部城市用地结构效能评价指标体系的构建
城市用地结构效能评价指标体系是指用来测度城市用地比例关系和布局合理程度的指标体系。用各项指标来对城市用地结构效能进行定性、定量评估，可剖析城市土地利用结构深层次的症结和短板，从而为优化土地利用结构提供科学依据，为科学实施土地供应工作提供有效指导，进而促进城市经济的健康持续发展［56］。
1.1评价指标的选取原则
1.1.1全面性和代表性原则
城市用地结构效能评价是对城市土地利用结构进行整体的综合分析和评价，涉及多种用地类型，每种用地类型又涉及数量占比和空间布局，因此，构建指标体系应尽量详尽，但又应抓住具有代表性和主导性的因素因子，突出代表性因素因子的影响［79］。
1.1.2系统性和层次性原则
城市用地结构效能评价作为一个系统，其中包含若干相互关联的因子，指标体系的构建要使系统中各因子相互联系、相互协调。同时，该系统本身是一种多层次的等级体系，应根据系统的结构分解出子系统，根据系统层次建立指标体系，使其结构清晰、层次分明。
1.1.3导向性和可操作性原则
参评因素因子的选取既要考虑通过这些因素因子的评价，反映城市用地结构及产业结构的现实水平和未来发展方向，确保选项的导向性，又要从实际情况出发，考虑资料数据的可获取性。
1.1.4定性定量相结合原则
城市用地结构效能评价应尽可能以定量计算为主，体现科学性，但同时也需要对某些难以定量的指标进行定性分析，以利于评价的可操作性，减少人为随意性。
1.2评价指标体系的构建
纵观国内外研究现状，城市用地结构的标准模式尚未建立，亦无学者研究城市用地结构效能的测度方法，城市土地利用结构优化的定量研究有待于深入探索。基于这一背景，笔者从商服用地现状、住宅用地现状、工矿仓储用地现状以及其他用地现状4个方面构建西部城市用地结构效能评价指标体系。首先从上述4个方面罗列所有对城市用地效能产生影响的指标，然后参照国家产业及用地导向政策，并通过专家论证从中选取切合实际、针对性强、导向作用显著的16个评价指标，建立相应的西部城市用地结构效能评价指标体系。
1.3评价指标权重的确定
采用层次分析法来确定城市用地结构效能评价各项指标的权重。层次分析法是一种将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化的过程。其基本原理是排序的原理，即最终将各方法(或措施)排出优劣次序，作为决策的依据，具体操作过程为：①建立层次结构模型；②构造判断矩阵；③层次单排序与一致性检验；④层次总排序及其一致性检验。
将城市用地结构效能评价作为目标层(A)，将此目标层分为商服用地现状(B1)、住宅用地现状(B2)、工业用地现状(B3)、其他用地现状(B4)等4个准则层，这4个准则层又分别划分为16个指标选项，作为评价体系的方案层(C层)。为了提高研究的科学性，向相关专家、学者以及政府部门领导进行问卷调查并咨询意见，同时，根据数据资料的可获取性，构建城市用地结构效能评价各个层级的判断矩阵(表1)。
表1西部城市用地结构效能评价判断矩阵
Tab.1Judgment Matrix for Efficiency Evaluation of Urban Land Use Structure in Western China
方案层B1B2B3B4方法层对目标层总排序的权重值
C10.2180.0000.0000.0000.102 9
C20.3590.0000.0000.0000.169 4
C30.2580.0000.0000.0000.121 8
C40.1650.0000.0000.0000.077 9
C50.0000.1720.0000.0000.038 0
C60.0000.4510.0000.0000.099 7
C70.0000.2470.0000.0000.054 6
C80.0000.1300.0000.0000.028 7
C90.0000.0000.2910.0000.047 4
C100.0000.0000.1930.0000.031 4
C110.0000.0000.3910.0000.063 7
C120.0000.0000.1250.0000.020 4
C130.0000.0000.0000.5310.076 5
C140.0000.0000.0000.1060.015 2
C150.0000.0000.0000.2560.036 9
C160.0000.0000.0000.1070.015 4
注：准则层B1、B2、B3、B4的比例为0.472、0.221、0.163、0.144。
1.4评价指标标准值的确定
笔者采用以下方法进行评价标准值的确定（表2）：①采用国家或地方制定的规范标准；②参照发达国家或发达地区的相关标准；③参照理论最优值；④进行问卷调查；⑤采用专家咨询法；⑥根据国家相关政策进行推演。
1.5潜力评价模型的构建
笔者尝试提出了城市用地结构效能评价模型。假设Q为某城市用地结构效能指数，Ui为评价指标变量i的功效值，Wi为评价指标变量i的权重值，Xi为评价指标变量i的现实值，Ai和Bi分别为评价指标变量i标准值区间的上下限，则
Q=∑WiUi(1)
Ui按照以下方式确定：①当Bi≤Xi≤Ai时，Ui的得分值为1；②当Xi＜Bi时，Ui=Xi/Bi；
③当Xi＞Ai时，Ui=Ai/Xi。
Q值越大，反映城市用地结构效能越高。Q值介于0～1之间，可设置为5个等级：当0.8＜Q≤1时，效能等级最高，为Ⅰ级；当0.6＜Q≤0.8时，属于Ⅱ级，效能较好；当0.4＜Q≤0.6时，属于Ⅲ级，效能一般；当0.2＜Q≤0.4时，属于Ⅳ级，效能较低；当0＜Q≤0.2时，属于Ⅴ级，说明城市用地结构矛盾突出，优化潜力极大（表3）。
表2西部城市用地结构效能评价指标标准值
Tab.2Standard Values of Efficiency Evaluation Indicator of Urban Land Use Structure in Western China
评价指标权重指标标准值区间最小值/%最大值/%标准值确定依据
商服用地占城市建设用地比例0.102 915.045.0参照国内外发达城市标准
特色商业街区用地占商服用地比例0.169 430.060.0采用问卷调查法、专家咨询法
住宿餐饮用地占商服用地比例0.121 825.050.0参照国内外发达城市标准
不符合规划的存量商服用地占商服用地比例0.077 90.020.0参照理论最优值，专家咨询法
住宅用地占城市建设用地比例0.038 025.040.0《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137—2011）
一、二类居住用地占住宅用地比例0.099 750.060.0采用问卷调查法
城中村及棚户区土地占住宅用地比例0.054 610.015.0参照国内外发达城市标准
保障性住房用地占住宅用地比例0.028 730.050.0根据国家相关政策推演以及问卷调查
工业用地占城市建设用地比例0.047 415.030.0《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137—2011）
仓储用地占城市建设用地比例0.031 40.89.0参照国内外发达城市的标准
入园(工业园区)工矿仓储用地比例0.063 775.0100.0参照理论最优值，采用专家咨询法
中心城区工矿仓储用地占该种用地类型比例0.020 40.020.0参照理论最优值，采用专家咨询法
道路与交通设施用地占城市建设用地比例0.076 510.025.0《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137—2011）
绿地与广场用地占城市建设用地比例0.015 210.015.0《城市用地分类与规划建设用地标准》（GB 50137—2011）
公共管理与公共服务用地占城市建设用地比例0.036 915.028.0参照国内外发达城市的标准
批而未用土地占城市建设用地比例0.015 40.01.5参考理论最优值，采用专家咨询法
表3城市用地结构优化潜力评价等级
Tab.3Evaluation Grades of Urban Land Use Structure Optimization Potential
潜力级别范围等级含义
Ⅰ0.8＜Q≤1城市用地结构布局十分合理
Ⅱ0.6＜Q≤0.8城市用地结构趋于合理
Ⅲ0.4＜Q≤0.6城市用地结构效能一般，具有一定的优化潜力
Ⅳ0.2＜Q≤0.4城市用地结构效能较低，优化潜力较大
Ⅴ0＜Q≤0.2城市用地结构矛盾突出，亟待优化
2西部城市土地最优供应模型的构建
目前，城市的土地供应均不同程度存在盲目性和随意性,土地供应计划的编制受人为因素影响较大，计划期内对国有建设用地供应总量、结构、布局和时序的安排缺乏科学预测和定量分析，从而导致
用地效益不高，土地浪费现象严重。如何科学解决土地供应在数量上的分配问题,成为各级国土资源管理部门面临的重大课题。笔者尝试提出科学测算各用地类型合理配比关系的城市建设用地最优供应模型，以期为土地的有效利用提供参考。
2.1模型构建的理论基础
线性规划法是运筹学一个重要的分支，主要用于研究有限资源的最佳分配问题，即如何对有限资源作出最佳调配和最有利的使用，以便最充分地发挥资源效能去获取最佳的经济效益。该方法理论基础完善，实际应用广泛，因此，笔者采用线性规划法的基本思想构建城市建设用地最优供应模型。
2.2模型的构建
建模的基本思路：①以经济效益为系统规划的主导目标，用一目标函数来表达土地利用效用水平；②通过单位土地面积上折算的国内生产总值，采用灰色预测法等预测模型计算各种建设用地类型的效益指数；③采用一组线性方程作为目标函数的约束条件。
模型表达如下
F(x)=∑AiXi(2)
其约束条件为：∑Xi=1；∑BiXiS≤M；15%≤X2≤30%；25%≤X3≤40%；15%≤X4≤28%；10%≤X6≤25%。
式中：F(x)为土地利用系统的效用水平函数；Ai为第i种用地类型的效益指数；Bi为第i种用地类型单位面积劳动力数量；S为规划期内城市建设用地控制规模；M为可供使用的非农业劳动力数量；Xi为第i种用地类型占城市建设用地总量的比例；X1代指商服用地比例，X2代指工矿仓储用地比例，X3代指住宅用地比例，X4代指公共管理与公共服务用地比例，X5代指特殊用地比例，X6代指交通运输用地比例。
当F(x)取极大值时，其对应的一组解(Xi)称为最优解，即最佳的建设用地数量配比关系。
3西安城市土地利用结构和产业结构发展状况特征分析
3.1西安土地利用概况
西安是陕西省省会、副省级城市，地处关中平原中部，北临渭河，南依秦岭，是陕西省政治、经济、文化中心，辖9区4县，总面积10 108 km2，城市建成区面积449 km2，常住人口为855.29×104人，户籍人口为795.98×104人。西安城市规模及用地情况见表4。
表4西安城市规模及用地情况
Tab.4Overview of Urban Land Use in Xian
年份200020072008200920102011
建成区面积/km2187268273283395415
城市建设用地面积/km2175277370277336349
工业用地面积/km2356164616180
仓储用地面积/km28124121214
对外交通用地面积/km210888810
生活居住用地面积/km2736612212212290
园林绿地总面积/km241879296121137
公园绿地面积/km2132526273539
国内生产总值/108元6461 8562 3182 7243 2413 862
注：数据来源于《2012年西安统计年鉴》。
3.2西安用地结构效能评价
以商服用地现状、住宅用地现状、工矿仓储用地现状以及其他用地现状4个方面构建西安城市用地结构效能评价指标体系。其中，各项土地利用数据来源于《2012年西安统计年鉴》、西安土地利用现状图及专家评测。具体测算结果见表5。
运用城市用地结构效能评价模型,测算西安产业结构与用地结构优化潜力。由式(1)计算可知，西安城市用地结构效能指数Q为0691，属于潜力级别的Ⅱ级,城市用地结构趋于合理，尚具有进一步优化的空间。
3.3西安土地最优供应测算
以西安为例构建建设用地最优供应模型，选择经济效益为系统规划的主导目标,用一组线性方程
表5西安城市用地结构效能评价指标测算结果
Tab.5Measured Result of Efficiency Evaluation Indicator ofUrban Land Use Structure in Xian
目标层准则层方案层效能/%
西安市用地结构效能A商服用地B1
住宅用地B2
工矿仓储用地B3
其他用地B4商服用地占城市建设用地比例C17.2
特色商业街区用地占商服用地比例C24.8
住宿餐饮用地占商服用地比例C321.2
不符合规划的存量商服用地占商服用地比例C48.6
住宅用地占城市建设用地比例C525.8
一、二类居住用地占住宅用地比例C646.2
城中村及棚户区土地占住宅用地比例C727.6
保障性住房用地占住宅用地比例C812.5
工业用地占城市建设用地比例C922.9
仓储用地占城市建设用地比例C104.0
入园(工业园区)工矿仓储用地比例C1138.6
中心城区工矿仓储用地占该种用地类型比例C1232.1
道路与交通设施用地占城市建设用地比例C1311.9
绿地与广场用地占城市建设用地比例C1411.2
公共管理与公共服务用地占城市建设用地比例C1518.4
批而未用土地占城市建设用地比例C162.6
作为供应模型的约束条件，用一目标函数来表达土地有效利用数量结构。
由式(2)计算可知，商服用地效益指数为33 190，工矿仓储用地为11 750，居住用地为19 571，公共管理与公共服务用地为3798，特殊用地为001，城市交通用地为803。优化后的西安建设用地结构更加合理，商服用地、工矿仓储用地、居住用地、公共管理与公共服务用地、特殊用地、城市交通用地占比分别为107%、257%、222%、189%、40%、185%，适当提高商服、公共管理与公共服务、城市交通用地，降低工矿仓储、居住、特殊用地(表6)。
表6西安城市建设用地结构优化结果
Tab.6Results of Urban Land Use Structure Optimization in Xian
用地类型用地现状比例/%优化后用地比例/%
商服用地7.210.7
工矿仓储用地26.925.7
居住用地25.822.2
公共管理与公共服务用地18.418.9
特殊用地4.54.0
城市交通用地17.218.5
4西安城市用地结构优化建议
4.1增加商服用地比例，提升主城区经济发展能力
目前，西安商贸服务用地面积明显偏低，仅占城市建设用地的72%，与发达国家平均水平(30%)还有一定距离，因此，应进一步加大商服用地的供地幅度。同时，西安特色商业街区占商服用地比例偏低，仅为4.8%，应在主城区大力发展街区经济、楼宇经济和总部经济等经济形态,坚持“退二进三”，重点培育金融、保险、研发、会展服务、文化服务、市场服务等现代服务业态，用现代技术和新型业态改造提升传统服务业，向城市提供低碳环保、附加值高的生产服务和生活服务。
4.2优化工矿仓储用地布局，引导工业企业入园
目前，西安工矿仓储用地在城区分布较为分散，集约度较低，特别是在中心城区仍有一定数量的工矿仓储用地，土地利用成本较高。下一步要本着“区域集中、产业集聚、开发集约”的原则，有序引导主城区域工业企业向市政府规划的工业园和郊县重点园区搬迁，逐步加快推进主城区域产业结构调整升级，优化城市功能布局，提升城市综合竞争能力，鼓励和引导企业整合土地资源，按区域政策开发上规模的“三产”经营项目。工业企业搬迁退出的土地要优先用于发展现代服务业、高新技术产业以及建筑和房地产业。
4.3放缓商品房供地，优化保障性住房用地结构
通过对土地结构进行优化测算后,得出西安住宅用地面积已高出理论最优值，根据西安城市发展现状及房地产发展速度，应适当放缓商品房的供地节奏。同时，应认真贯彻落实中央的决策部署，全面启动并扎实有序推进棚户区改造和城中村改造工作。棚户区和城中村土地无论从现行法律制度设计层面还是实际操作层面，均可成为保障性住房用地的重要组成部分，通过棚户区和城中村改造，切实改善低收入群体的居住条件，实现“居者有其屋”，在此过程中同时可推进土地资源的集约利用。另外，通过棚户区和城中村改造，在实现住房保障的基础上亦可腾迁部分土地进入一级市场，作为增量商品房用地供应。
4.4适度增加公共管理与公共服务用地，提升城市综合服务功能
目前，西安公共管理与公共服务用地占建设用地比例尚有提升空间。根据测算结果，应适度增加城市公共服务用地面积，主要增加文化体育用地、公共设施用地面积。并根据建设园林城市要求，继续加大公园和绿地广场建设，发掘文化资源，将自然地貌和文化遗存有机结合，进一步彰显历史人文、山水生态和古都风韵。
4.5增加城市交通用地面积，提高配套服务水平
西安正处于城市快速发展阶段，人口密度越来越大，城市车辆大量增加，因此，大力发展公共交通、提高交通管理水平、缓解城市拥堵成为城市发展的重要课题。按照土地供应最优测算结果，应适当增加城市交通用地的供地面积，提升城市配套服务功能，为建设国际化大都市保驾护航。
5结语
(1)基于全面性和代表性、系统性和层次性、导向性和可操作性以及定性定量相结合的原则，构建西部城市用地结构效能评价指标体系，采用层次分析法来确定城市用地结构效能评价各项指标的权重，参考规范标准等来确定评价标准值，提出了城市用地结构效能评价模型。运用线性规划方法，提出了科学测算各用地类型合理配比关系的城市建设用地最优供应模型。
(2)运用城市用地结构效能评价模型,测算得到西安用地结构效能指数为0.691,属于潜力级别的Ⅱ级,城市用地结构趋于合理，尚具有进一步优化的空间。运用城市建设用地最优供应模型，测算得到优化后的西安商服用地、工矿仓储用地、居住用地、公共管理与公共服务用地、特殊用地、城市交通用地占比分别为107%、257%、222%、189%、40%、185%，适当提高商服、公共管理与公共服务、城市交通用地，降低工矿仓储、居住、特殊用地。
(3)西安城市用地结构优化建议：增加商服用地比例，提升主城区经济发展能力；优化工矿仓储用地布局，逐步引导工业企业入园；放缓商品房供地节奏，优化保障性住房用地结构；适度增加公共管理与公共服务用地，提升城市综合服务功能；增加城市交通用地面积，提高城市配套服务水平。
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［6］袁丽丽,黄绿筠.城市土地空间结构演变及其驱动机制分析［J］.城市发展研究,2005,12(1):6469.
YUAN Lili,HUANG Luyun.Analyses of the Driving Mechanism of the Evolvement of Urban Land Spatial Structure［J］.Urban Studies,2005,12(1):6469.
［7］薛旭平.西安市莲湖区土地集约利用分析与评价［D］.西安:长安大学,2009.
XUE Xuping.Land Intensive Use Analysis and Appraisal of Xian Lianhu District［D］.Xian:Changan University,2009.
［8］尚天成,赵黎明.对城市经营的思考［J］.长安大学学报:社会科学版,2005,7(1):3234,39.
SHANG Tiancheng,ZHAO Liming.Study on Urban Running［J］.Journal of Changan University:Social Sciences,2005,7(1):3234,39.
［9］王剑,严宝杰,李华,等.土地资源优化配置与区域公路网建设规模［J］.长安大学学报:社会科学版,2008,10(3):3438.
WANG Jian,YAN Baojie,LI Hua,et al.Optimized Allocation for Land Resources and Construction Scales for Regional Highway Network［J］.Journal of Changan University:Social Sciences,2008,10(3):3438.
［3］邸少楠,岳坤,潘晶晶,等.城市化进程中城乡用地结构优化研究——以河北省辛集市为例［J］.天津农业科学,2010,16(2):8285.
DI Shaonan,YUE Kun,PAN Jingjing,et al.Rural and Urban Landuse Structure Study in the Process of Urbanization—Xinji,Hebei Province as an Example［J］.Tianjin Agricultural Sciences,2010,16(2):8285.
［4］杨庆媛,鲁春阳,龙拥军.城市用地结构与产业结构耦合关系的实证研究［J］.今日国土,2010(7):4043.
YANG Qingyuan,LU Chunyang,LONG Yongjun.Study on the Coupling Relationship Between Urban Land Use Structure and Industry Structure［J］.China Territory Today,2010(7):4043.
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［7］薛旭平.西安市莲湖区土地集约利用分析与评价［D］.西安:长安大学,2009.
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［8］尚天成,赵黎明.对城市经营的思考［J］.长安大学学报:社会科学版,2005,7(1):3234,39.
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［9］王剑,严宝杰,李华,等.土地资源优化配置与区域公路网建设规模［J］.长安大学学报:社会科学版,2008,10(3):3438.
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