（技术经济及管理专业论文）城市地价与房价的时空演化研究——以杭州市为例.pdf

浙江工业大学硕上学位论文城市地价与房价的时空演化研究一一以杭州市为例 城市地价与房价的时空演化研究以杭州市为例 摘要 自1 9 9 8 年停止福利分房制度，全面推行住房供给商品化以来，中 国房地产市场再度复苏，近十年来在连续多年保持高速增长的发展态 势下，各地房地产价格均出现大幅上涨，这种趋势的持续发展已成为 政府、开发商、市民都普遍关注且敏感的热点问题。因此科学剖析城 市地价和房价在时间和空间上的变化规律，进而深入研究二者相互关 系、影响程度等基本问题具有十分重要的现实意义。本文采用地理信 息系统( g i s ) 技术工具及其空间插值方法，在建立不同时期土地出 让、商品房交易基本数据库的基础上，分析、研究杭州市六个城区地 价和房价的时空演化规律，以数字高程模型( d e m ) 直观的模拟、 刻画不同时期地价、房价空间分布特征，进而更为精确的分析了对应 地块其地价和房价的变化规律，实现从宏观( 全市) 、中观( 分区) 和微观( 对应地块) 三个层面，按照空间和时间两条路线立体的分析 城市发展过程中地价和房价的演化规律，为政府相关部门的规划工作 提供依据，也为房地产开发商决策和消费者购房提供可借鉴的分析方 法和工具。 本文的结论是2 0 0 3 2 0 0 8 年7 月杭州市地价和房价均呈现上涨趋 浙江_ t 业人学硕i ：学位论文城市地价1 j 房价的时空演化研究一一以杭州市为例 势，并且地价和房价在不同区域的上涨趋势规律基本一致，环西湖地 区依然是地价和房价最高的区域，然而随着大杭州战略规划的实施， 地价和房价在钱江新城、城西传统文教区和三墩区块上涨较快，钱江 新城的房价与传统老城区的差距越来越小；滨江新城和下沙副城的地 价和房价上涨也比较明显，但幅度明显小于其他区域；老城区的朝晖 区块、传统文教区和钱江新城的房价上涨幅度明显高于地价上涨幅 度；房价中利润所占的比例偏高。 关键词：地价，房价，g i s ，空间插值，时空演化，杭州市 s p a = r i o t e 圣仰0 r a le v o l u t i o nr l 几e s o fu r b a nl a n da n dh o u s e p r i c e s ： ast u d y o n 匝t r o p o l i t a nh a n g z h o u a b s t r a c t ，n l es t a t el i r e dt h e w e l f 犯h o u s i n gs y s t 锄，趾d 如1 1 yi m p l 锄e n t e d 廿l e c o m m e r c l a l i z a t l o n o f 。h o u s i n gs i n c e l9 9 8 c h i n e s er e a le s t a t em a r k c tr e c o v e r e d a g a l n ，a n dm r o u 曲c o n t i n u o u sh i 曲s p e e d d e v e l o p m e l l ti nr e c e n tt e l ly e a r s ，t h er e a l e s t a t ep r i c e si na l l1 0 c a t i o n sm i s e d d r a m a t i c a l l y ，n l i s伊a d u a l l yb e c o m e sm e w l d e s p r e a dc o n c 锄a n ds e l l s i t i v eh o ti s s u et og o v e n l m e n t ，h o u s i n gd e v e l o p e r sa n d e v e i lt l l ec i t i z e n s t h e r e f o r e ，t l l es c i e i l t i f i ca n a l y s i so ft h es p a t i o t e m p o r a le v o l u t i o n 1 1 j 1 e so f1 a n da n dh o u s i n g 研c e s 锄dt h ev 撕a t i o no ft h em u t u a li n f l u e n c ed e 鳕e eh a v e 1 m p o r t a 薹l tp r a c t i c a ls i 鲥f i c a n c e c mt h eb a s i so ft 1 1 ee s t a b l i s h m e n to fl a l l dc o n c e s s i o n a 1 1 dc o m m e r c l a lh o u s et r a l l s a c t i o n sd a t a b a s e s a td i 行e r e n tt i m e s ， a p p l 弧n gg i s t e c h n o l o g ya n ds p a t i a li n t e 叩0 1 a t i o nm e t h o d ，t h i sp a p e rr e s e a r c h e sm es p a t i o t e i n p o r a l e v o l u t i o nm l e so fi a n da n dh o u s i n gp r i c e so fm es i xc i t yp r o p e r si nh a i l g z h o u ，a n d s 皿u l a t e sa n dd 印i c t st h es p a t i a ld i s 埘b u t i o no f1 a n da 1 1 dh o u s i n gp d c e sa td i 侬鹏n t p 面o d sb yd i 百t a le l e v a t i o nm o d e l ，a i l dt h e l li th a sam o r ea c c u r a t ea 1 1 a l v s i so ft h el a l l d a n dt h ec o r r e s p o n d i n gv a r i a t i o no f 州c e s f r o mt h e 恤e ed i 毹r e n tl e v e l so f m a c r o f t h e w h o l e c i t y ) ，m e s o ( t h es i xc i t yp r o p e r s ) 姐dm i c r o ( c o 玳8 p o n d i n gp l o t ) ，a n da c c o r d i n g t om e “釉r o u t e so ft i m e 觚ds p a c ea 1 1 a l y s i s ，t h ep 印e ri st o c o n d u c tas t e r e o s c o p i c a 1 1 a l y s i so nt h ec i t y s1 a n da n dh o u s i n gd e v e l 叩i n ga 1 1 de v 0 1 v i n gl a wi nt h ep r o c e s so f t h ed e v e l o p m e n to f1 a n da n dh o u s ep r i c e s ，p r o v i d i n gp 0 1 i c yb a s i s f o rp l a n n i n go f g o v e m m e n ta sw e l la st h er e a le s t a t ed e v e l o p e r st oc o n d u c td e c i s i o n m a k i n ga n d c o n s u m e ro tp u r c h a s i n gh o u s e st ot a k et h ee n e c to fa n a l y t i c a lm e t h o d sa n d t o o l s r h ec o n c l u s i o no ft h ep a p e ri st h a tt h e1 a n da n d h o u s i n gp “c e si nh a n z h o ua r e s h o w i n gm et r e n do fr i s i n ga 1 1t h et i m ed 耐n g2 0 0 3a n dj u l y2 0 0 8 ，a 1 1 dt h el a i l da n d h o u s ep r i c e si nd i f r c r e n ta r e a sj u s tf o l l o wt h ec o m m o nl a wa 1 1 dt h ep r i c e so fw e s t l a k e a r e ai ss t i l lr i s i n gi nt h eh i 曲e s t h o w e v w i t hl a 玛ea r e a so fs t r a t e 伊cp l a l l i l m g ，l a n d a n dh o u s i n gp r i c ei nt h et h r e ep i e rd i s t r i c t so fh a l l g z h o uq i a n j i a n gn e wc i t yp r o p c u l t u r a lt r a d i t i o na r e aa 1 1 dw e s tp a r ta r er i s i n gr a p i d l y t l l eb l o c k 砸c ed i 饷r e n c e b 咖e e nq i a l l j i a n gn e wc i t ya 1 1 dt h eo l dc i t ya r e ai sn a 仃o w i n gd o w n t l l e1 a n da n d h o u s i n gp r i c e si nb i 玛i a n gn e wc i t ya r e aa n dt h en e wx i a s h as u _ b 。c i t i e s a r en s m g o b v i o u s l y ，w r h i c ha n y h o wi n c r e a s eo b v i o u s l yl e s st h a i lo t h e r a r e a s t 1 1 ep a p e ra l s og e t s t h ec o n c l u s i o nm a tt h eh o u s i n g 埘c e si nz h a o h u ib l o c k ，t r a d i t i o n a lc u l t u r a la r e aa n d q i a n 裔i 锄gn e wc i t yi si n c r e a s i n gm o r er 印i d l yt h a l lm e i rl a n dp r i c e - t h eh o u s i n g p r i c ea c c o u n t sf o rh i 曲p r o p o n i o n o f p r o j c i t k e y w o r d s ：l a n dp r i c e s ；h o u s ep c e s ；g i s ；s p a t i a li n t e 巾o l a t i o n ；s p a t i o - t e m p o r a l e v 0 1 u t i o n ；h a l l g z h o u l v 浙江工业大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江 工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的 法律责任。 作者签名：舅洋弛 日期：加多年i 口月；扫日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存 和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密囱。 ( 请在以上相应方框内打“ ) 作者签名： 导师签名： 日期：沁吕年f9 月；日 醐：矽沪，胡多棚 浙江工业大学硕士学位论文城市地价与房价的时窄演化研究一一以杭州市为例 1 前言 1 1 选题意义 自1 9 9 8 年停止福利分房制度，全面推行住房供给商品化以来，中国房地产市 场再度复苏，近十年来在连续多年保持高速增长的发展态势下，各地房地产价格 均出现大幅上涨，这种趋势的持续发展已成为政府、开发商、市民都普遍关注且 敏感的热点问题。因此科学剖析城市地价和房价在时间和空间上的变化规律，进 而深入研究二者相互关系、影响程度等基本问题具有十分重要的现实意义。本文 采用地理信息系统( g i s ) 技术工具及其空间插值方法，在建立不同时期土地出 让、商品房交易基本数据库的基础上，分析、研究杭州市六个城区地价和房价的 时空演化规律，以数字地面模型( d e m ) 直观的模拟、刻画不同时期地价、房 价空间分布特征，进而更为精确的分析了对应地块其地价和房价的变化规律，实 现从宏观( 全市) 、中观( 分区) 和微观( 对应地块) 三个层面，按照空间和时 间两条路线立体的分析城市发展过程中地价和房价的演化规律，为政府相关部门 的规划工作提供依据，也为房地产开发商决策和消费者购房提供可借鉴的分析方 法和工具。 1 2 文献综述 1 2 1 理论综述 对于城市土地、住房价格空间分都的相关研究，是围绕着地租、地价形成机 制的研究而展开的。最早可追溯到级差地租的概念、李嘉图思想和杜能的农业区 位论。 就各种社会经济形态下地租的最一般特征而言，地租的占有是土地所有权借 以实现的经济形式。或者说，地租是土地所有者凭借土地所有权向土地使用者让 渡土地使用权时索取的超额利润。最早提出地租理论的，是英国古典政治经济学 之创始人威廉配第( w i l l i a mp e t 坝1 6 2 3 1 6 8 7 ) ，他首先提出了地价可由土地获得的 地租资本化后得出的观点，对地租理论做出了开拓性贡献。配第认为地租是使用 农地生产农作物的一种剩余或净报酬，即收获的产品扣除生产费用以后的剩余部 分，以公式表示即： 地租= 市场价格一生产成本 ( 1 1 ) 级差地租是指不同土地或同一土地上由于土地肥力、相对位置或开发程度不 浙江工业人学硕士学位论文城市地价与房价的时窄演化研究一一以杭州市为例 同而形成的差别地租。土地等级差别及由此产生的级差地租理论，是阐明土地在 各种相互替代的用途之间如何分配的理论基础，是认识土地经济价值差异的最有 力工具。 1 8 1 7 年，英国古典经济学家大卫李嘉图( d a v i dr i c h a r d o ) 在政治经济 学与赋税原理一书中考察了农业用地的级差地租问题，比较充分的阐述了地租 的本质和起源，建立了级差地租理论的初步体系。他认为：最富饶的土地率先被 使用，随着人口的增长和对农业产品需求的增加，越来越不富饶的土地先后被使 用；并且随着较差土地投入生产，较肥沃土地的地租就会增长。他还论述最富饶 土地的地租是基于这块土地对不富饶土地所具有的相对优势。这个优势等于土地 生产力差别的市场价值。市场的充分竞争保证了这个优势全部的以地租的形式被 土地拥有者获取。假设土地自然属性相同，靠近市场的土地比远离市场的土地有 相对低的交通成本，市场的充分竞争也使不同土地所承受不同的交通成本以地租 的形式支付给土地拥有者。 真正系统的研究位置级差地租( 区位地租) 的是德国古典经济学家、区位论 先驱冯杜能( j h v o nn m e l l ) ，他在孤立国对农业和国民经济之关系( 简 称孤立国) 一书中认为，除土地富饶程度是决定地租支付能力的要素外，区 位也是决定地租的重要因素。他特别分析和观察到，假使土地富饶程度和劳动生 产力均相同，邻近市中心的农作物生产者，比远离市中心的生产者，多享有一定 的地租利益，其地租额度大致与两地距市场之交通成本的差额相等。因此，区位 因素表现为运输成本的差异性。杜能所提出的区位地租弥补了李嘉图地租理论的 不足。 2 0 世纪初，西方主要国家经历了快速的城市化，土地利用模式成为一个广 受规划者关注的话题，有关城市土地价值租金的研究逐渐增多。 美国经济学家赫德( r m h u r d ) ，在其1 9 6 3 年出版的城市土地价值原理 一书中论述了区位地租理论。他认为，随着城市人口增加和城市地域向四周扩张， 远离城市因而是更劣等的土地必将投入使用。由于两个级别的土地在满足人们欲 望程度上的差别，会对第一级土地产生经济地租，但第二级的区位不会产生经济 地租；随着城市地域的继续扩展，更遥远因而也是更劣等的土地被投入利用，第 一级土地的地面租金会更高，同时第二级土地的经济地租出现，但第三级土地没 有经济地租。如此这般，城市地域的任何一级土地都具有租金，任何具有效用的 用途，都可以对城市内任一区位进行竞争，而所有的土地都愿意租给付出最高地 租的人。赫德认为，既然价值依赖于经济租金；而经济租金又依赖于区位；区位 依赖于方便性；方便性依赖于接近性。我们可以省略中间环节，而直接地认为， 价值依赖于接近性。 2 0 世纪6 0 年代，威廉阿隆索( w _ i l l i a m a 1 0 n s o ) 、米尔斯( m i l l s ) 和穆特( m u t h ) 2 浙江工业大学硕十学位论文城市地价与房价的时窄演化研究一一以杭州市为例 等学者开创了城市经济学的新纪元，他们关注了城市土地使用的空间模式，并真 正系统分析了城市土地、住房价格与区位的关系。其中贡献最大的是阿隆索，他 在杜能农业区位理论的基础上，建立了竞租模型。该模型假定经济活动是在一个 完全均质的大平原上进行的，区位用到市中心的距离来表示。家庭对区位和消费 束的选择由一个静态效用最大化模型来描述。他认为，在一维空间和单一区位优 势的单中心模型中，最高地价将产生于对城市通达性最好的地块，不同地块的土 地价值将随着它到城市中心的距离的增加而下降。在阿隆索之后，米尔斯( m i l l s ) 和穆特( m u t h ) 进一步发展了他的单一城市中心模型。在这些学者之后，还有 诸多学者逐步放宽假设条件，对竞标地租理论进行了修正和完善。 p 印a g e o 画o u & c a s e t t i 在阿隆索模型基础上又提出了非单中心( 多中心) 模 型，他们认为城市内任一地块或住房，有可能同时受到几个中心点的影响。 近现代城市的快速发展，又有很多学者提出了城市经济动态模型。城市经济 动态模型理论重点研究了城市发展中的城市地租和土地价值变化以及由此导致 的需求和供给的变动。 经过近两个世纪的发展，地租和地价的相关理论经历了级差地租理论、单中 心模型、多中心模型和城市动态模型几个主要阶段，已经比较成熟。从上述理论 回顾可以看出，位置级差地租理论是城市土地、住房价格空间结构的理论基础。 由于城市土地、住房的空间固定性和区位条件的不均衡性，竞租导致了城市土地、 住房价格在地域空间上的显著差异，因而形成了价格的空间结构。而随着城市的 发展，城市不断向外扩张，随着交通设施的完善，房地产价格空间分布形态则可 能会变得比较复杂，呈现出多中心的变化趋势。 1 2 2 实证研究综述 国内外对地价和房价的实证研究主要集中于地价和房价的变化规律、影响因 素的研究以及地价和房地产价格的关系研究两个方面。 第一，地价和房价的变化规律、影响因素的研究方面，主要采用g i s 技术、 计量经济分析方法、管理统计方法、空间分析方法来分析地价、房价的变化规律 及其影响因素。 a z a r & a b e d ( 19 9 4 ) 利用g i s 和地统计技术对黎巴嫩首都贝鲁特市的地价进 行了研究，他们通过简历三维数字地面模型估计了不同地块的可见度和倾斜度， 并对土地价值进行了分等。 g a l l i m o r e & f l e t c h e re ta 1 ( 1 9 9 6 ) 利用英国s t a 饷r d 市1 9 9 6 年住房销售价格， 采用缺乏区位变量的多元回归方程来分离去除其他变量对价格的影响后，描绘了 区位价值的空问分布。 3 浙江工业大学硕j ：学位论文城市地价与房价的时空演化研究一一以杭州市为例 d u b i n ( 1 9 9 2 ) 使用泛克罩格( u i v e r s a l 蹦舀n g ) ，对b a l t i m o r e 的1 4 9 3 个有效 的观测值做了分析，发现在存在空间自相关的情况下，克里格方法是一个有效的 分析横截面数据( c r o s ss e c t i o nd a t a ) 的方法。 c h i c a0 1 m o ( 1 9 9 5 ) ，采用了迭代残差克里格，对西班牙g r a n a d a 的住宅价 格和区位价值的空间估计。 杜德斌，徐建刚( 1 9 9 7 ) 采用g i s 技术和多元线性回归分析方法，以土地 批租地块为样本，分析上海市地价与城市区位因子的线性关系。上海市地价与区 位因子这种关联性与该市的商业分布格局、c b d 的功能结构和城市形态有关。 许晓晖( 1 9 9 7 ) 在开发房产信息查询系统的基础上，搜集和整理上海市商品 住宅销售信息资料，并运用地理信息系统技术，绘制了上海市商品住宅等值线图， 以揭示上海市商品住宅价格的空间分布规律，进而探寻各区位因子对价格空间分 布的影响。 徐燕，王晓梅( 2 0 0 0 ) 通过对数据资料的聚类分析，结合北京市住宅出让地 价的实际分布状况，得出住宅出让地价的等级分类体系，绘制出1 9 9 4 1 9 9 9 年每 年的住宅出让地价等级分布图。通过时空分析，认为决定北京市住宅出让及其地 价水平的主要因素有政策因素、市场因素和区位因素。 李雪铭，张馨，张春花，申娜( 2 0 0 4 ) 通过收集、整理有关大连市住宅小区 价格的信息资料，运用统计分析软件对大连市住宅小区房价进行因子分析和聚类 分析。运用地理信息系统技术，绘制该市住宅小区价格分布图，以揭示住宅小区 价格的空间分布规律，并分析了地价差异、自然条件和城市功能、交通条件和生 活基础设施、环境条件因素对价格空间分布规律的影响。 王霞，朱道林( 2 0 0 4 ) 在房屋结构和区位决定房地产价格的假设前提下，以 北京市普遍住宅为例，运用地统计学的变异函数理论分析了房价空间结构的各向 同性和各向异性，建立了各向同性下的变异函数模型，并运用克立格最优内插法 进行了空间局部估计。运用s u 廊7 o 软件绘制了房价等值线图，直观地反映了 房价的空间规律。经过分析发现区位条件( 商务密集区和科技文化密集区、轨道 交通) 是影响房价的主要因素。 周华，李同升( 2 0 0 7 ) 以西安为对象，收集了1 7 9 个普通住宅小区的详细资 料，构建了西安市住宅价格的h e d o n i c 模型，借助s p s s 软件，进行回归分析，得到 9 个影响价格的主要住宅特征，最后认为开发区建设、择居行为、居民收入差异 和技术变革是住宅价格空间分异的主要原因和动力。 李传华，潘竞虎，赵军( 2 0 0 7 ) 基于兰州市2 0 0 5 2 0 0 6 普通住宅数据，利用 空间分析中点模式分析，空间自相关分析，房价与区位因子的线性回归分析，空 间插值方法等，对兰州市普通住宅价格的空间分布格局进行分析，并运用线性回 归分析对其影响因素进行了探讨。研究表明，兰州市房地产发展在空间上具有明 4 浙江【业人学硕上学位论文城市地价与房价的时空演化研究一一以杭州市为例 显的集聚特点，房价的空间自相关很明显，房价与商服中心的距离呈显著的线性 相关性。空间分析方法提供了准确认识、评价和综合理解空间位置和空间相互作 用的手段，为定量研究提供了支持。 张洪，金杰( 2 0 0 7 ) 以西方城市空间结构均衡理论为指导，采用昆明市 2 0 0 1 2 0 0 5 年的实际交易地价数据，运用g i s 空间分析和计量经济学模型分析了 中国省会级单中心城市地价空间变化特征，探讨影响中国单中心城市地价空间变 化的因素，地价空间变化曲线及其优化土地利用模式。通过对昆明市地价空间变 化实证研究，发现经过1 0 余年的城市土地使用制度改革，地价对土地资源空间 配置已发挥作用，省级单中心城市地价空间变化基本符合阿朗索空间结构理论模 式。 王霞，朱道林( 2 0 0 7 ) 采用剔除二阶趋势的普通蹦西n g 方法，结合g i s 技 术，对北京1 9 9 8 2 0 0 5 年间的土地交易价格数据进行了时空分布格局研究。 第二，地价和房地产价格的关系研究方面，主要形成了以下几种不同类型的 观点。 有的学者主要运用计量经济分析方法对房价和地价的关系进行相关性分析 以及因果检验。 刘琳，刘洪玉( 2 0 0 3 ) 通过构建四象限模型探讨了地价与房价的关系，他们 指出，地价与房价呈线性正相关关系。从需求角度看，房价上涨导致了地价上涨 从供给角度看，高地价引起了高房价。 况伟大( 2 0 0 5 ) 通过构建一个线形城市的住房市场和土地市场模型，分别就 空间竞争和规制情形，探讨了房价和地价关系后发现：规制情形下的房价和地价 高于无规制情形下的房价和地价在供大于求时，房价与地价成线性负相关关系在 供小于求时，房价与地价成线性j 下相关关系；房价与地价因果关系检验表明，短 期内房价和地价相互影响，长期内地价是房价的g r a i l g e r 因。 曾向阳，张安录( 2 0 0 6 ) 对武汉市2 0 0 0 年第一季度至2 0 0 5 年第二季度的房价、 地价数据，进行统计分析，采用觚1 9 e r 因果关系检验分析来探讨地价与房价的 因果关系后发现：在短期，武汉市房价与地价互为因果，其中地价是房价的 g r a n g e r 原因的程度更大；在长期，房价与地价之间没有显著的因果关系。 胡晓添，濮励杰，潘捷( 2 0 0 6 ) 采用时差相关分析，对南京和广州土地市场 中土地价格、土地供应面积、土地出让金与政策法律法规四个因素对区域内房价 的时效影响作用进行测算并且通过比较分析后发现，土地价格和土地供应基本与 房价相同步，而土地出让金与政策法律法规则是近阶段房价上涨的重要原因。 严会海( 2 0 0 6 ) 采用四象限模型、格兰杰因果检验和误差修证模型等分析方 法，从理论、实证和政策等方面对中国房价与地价关系以及市场结构和政府供地 方式的转变对二者关系的影向进行系统、深入地研究，结果表明，短期内房价决 5 浙江工业人学硕士学位论文城市地价与房价的时窄演化研究一一以杭州市为例 定地价，长期内二者相互影响。 宋勃，高波( 2 0 0 7 ) 在考虑通货膨胀的条件下，利用我国1 9 9 8 2 0 0 6 年的房价和 地价的季度数据建立误差纠正模型( e c m ) ，使用g r a n g e r 因果检验方法对我国的 房价和地价的关系进行实证检验，得出结论：短期而言，房价对地价没有影响， 而地价是房价的渤n g e r 原因；长期来说，房价和地价存在双向因果关系。 也有的学者认为，地价与房价之间不存在固定的比例关系。 张宏斌( 2 0 0 1 ) 经过研究后发现，地价与房价不存在一个固定的比例关系， 地价是由供求决定的。 1 3 研究目标 ( 1 ) 基于g i s 技术研究杭州市地价和房价的总体空间分布规律、各区域差异 和时间变化特征，以揭示杭州市地价和房价空间分布格局及其变化规律，从城市 发展角度分析影响城市地价和房价时空分布格局变化规律的原因。 ( 2 ) 持续追踪杭州六个城区各个区域对应地块上地价和房价之间的变化关 系，并运用g i s 技术和统计分析方法进行系统分析，并从城市发展角度探讨其形 成原因。 1 。4 研究内容和技术路线 1 4 1 研究内容 主要包括以下几个方面： ( 1 ) 国内外研究成果和最新动态 通过阅读大量的文献资料，总结国内外学者有关城市地价和房价的变化规 律、影响因素以及地价和房地产价格的关系的最新研究成果。借鉴国内外学者的 研究成果和方法，提出自己的分析框架。 ( 2 ) 运用g i s 技术分析地价时空变化趋势 通过分析近几年杭州市六个城区地价的数据，运用g i s 方法研究地价在空间 上的总体分布特征和细部特征，归纳出杭州市地价时空变化趋势，并从城市发展 的角度分析其成因。 ( 3 ) 运用g i s 技术分析房价时空变化趋势 通过分析近几年杭州市六个城区房价的数据，运用g i s 方法研究房价在空间 上的总体分布特征和细部特征，归纳出杭州市房价时空变化趋势，并从城市发展 的角度分析其成因。 6 浙江工业大学硕上学位论文城市地价与房价的时空演化研究一一以杭州市为例 ( 4 ) 对二者的变化趋势进行对比分析 在准确把握各种地价与对应出让地块房价时空变化趋势的前提下，比较分析 对应地块上地价与房价的变化趋势特征。 1 4 2 技术路线 ( 1 ) 先通过大量阅读国内外相关文献，了解国内外学者有关城市地价和房 价的变化规律、影响因素以及地价和房地产价格的关系的最新研究成果。借鉴国 内外学者的研究成果和方法，提出自己的分析框架。 ( 2 ) 利用杭州市2 0 0 3 2 0 0 7 年土地出让情况资料以及2 0 0 4 2 0 0 8 年7 月的 新建住宅资料，在g i s 技术支持下，在杭州市交通图上分别对土地出让样点以及 住宅样点的空间位置进行标注，从而得到各年度土地出让样点分布图以及住宅样 点分布图，由此建立了杭州市地价样点以及住宅样点空间信息数据库；在此基础 上通过空间插值方法分别完成地价以及住宅价格等值图、矢量图的编制；以这一 系列地价空间结构图件为基础，结合杭州市有关的社会经济背景，归纳总结出杭 州市2 0 0 3 2 0 0 7 年之间的土地出让空间布局和城市地价空间分布规律以及 2 0 0 4 2 0 0 8 年7 月之间的住宅价格空间分布规律。 ( 3 ) 对2 0 0 3 2 0 0 7 年土地出让样点和2 0 0 4 2 0 0 8 年7 月住宅样点进行配对 搜索，对这些匹配记录进行分析，找出对应地块上地价与房价联动规律。 技术路线如图1 1 所示。 7 浙江工业大学硕_ ：学位论文城市地价与房价的时窄演化研究一一以杭州市为例 统 i 文献目读 f 1 4 3 本文的创新点 图1 1 技术路线示意图 本文的创新之处主要为：持续追踪杭州六大城区的地价以及对应地块上房价 之间的变化关系，以数字高程模型( d e m ) 直观的模拟、刻画不同时期地价、 房价空间分布特征，进而更为精确的分析对应地块的地价和房价的变化规律。实 现从宏观( 全市) 、中观( 分区) 和微观( 对应地块) 三个层面，按照空间和时 间两条路线立体的分析城市发展过程中地价和房价的演化规律。 浙江工业大学硕上学位论文城市地价与房价的时空演化研究一一以杭州市为例 2 研究方法 2 1 地理信息系统 地理信息系统( g e o 舀a p h i c a li n f o 瑚a t i o ns y s t e m ，g e 0 i n f o m l a t i o ns y s t 锄， 简称g i s ) ，是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关 地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地 理信息系统处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位 数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理一定地理区域内 分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。g i s 的定义是由两 个部分组成的。一方面，g i s 是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息 的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，g i s 是一个技术系统，是以地 理空间数据库( g e o s p a t i a ld a t a b a s e ) 为基础，采用地理模型分析方法，适时提 供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系 统。 实际上自有地图以来，人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间 分析。如在地图上量测地理要素之间的距离、方位、面积，乃至利用地图进行战 术研究和战略决策等，都是人们利用地图进行空间分析的实例，而后者实质上已 属较高层次上的空间分析。地理信息系统出现后，迅速吸取能利用的空间分析方 法和手段，将它们植入g i s 软件中，并且利用各种计算机新技术，使复杂的传统 空间分析任务变得简单易行，并能方便、高效的应用几何、逻辑、代数等运算、 数理统计分析和其他数学物理方法，更科学、高效地分析和解释地理特征间的相 互关系及空间模式。于是，对于g i s 为空间分析提供了良好支撑平台；空间分析 也因为有了g i s 而真j 下得以应用；而g i s 真是因为有空间分析功能才使之区别 于一般的计算机辅助设计系统。g i s 空间分析目前已广泛应用于水污染监测、城 市规划与管理、地震灾害和损失估计、洪水灾害分析、矿产资源评价、道路交通 管理、地形地貌分析、医疗卫生、军事领域等。 目前比较常用的一些地理信息系统软件，主要有美国g i s 开发商e s r i ， 1 1 1 t e r j f a p h 和m a p i n f o 的软件产品，以及国产的m a p g i s ，g e o s t a r 和c i t y s t a r 等。 m a p i n f op r o f e s s i o n a l 是m a p i n f o 公司主要的软件产品，它支持多种本地或者远程 数据库，较好地实现了数据可视化，生成各种专题地图。此外还能够进行一些空 间查询和空间分析运算，如缓冲区等等，并通过动态图层支持g p s 数据。本文 采用m a p i n f op r o f e s s i o n a l8 。5 作为g i s 工具软件。 9 浙江工业人学硕j ：学位论文 城市地价与房价的时窄演化研究一一以杭州市为例 2 。2 空间插值 2 2 1 空间插值方法的选择 空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其它空 间现象的分布模式进行比较，它包括了空间内插和外推两种算法。空间内插算法 是一种通过已知点的数据推求同一区域其它未知点数据的计算方法；空间外推算 法则是通过已知区域的数据，推求其它区域数据的方法。空间插值的理论假设是 空间位置上越靠近的点，越可能具有相似的特征值；而距离越远的点，其特征值 相似的可能性越小。 根据已知地理空间的特性探索未知地理空间的特性是许多地理研究的第一 步，也是地理学的基本问题。常规方法无法对空间中所有点进行观测，但是我们 可以获得一定数量的空间样本，这些样本反应了空间分布的全部或部分特征，并 可以据此预测未知地理空间的特征。在这一意义上，空间内插可以被定义为根据 已知的空间数据估计( 预测) 未知空间的数据值。空间插值的方法主要有克里格 插值( “西n g ) 、趋势面分析( t r e n d ) 、泰森多边形( t h i e s s e n ) 、距离倒数插值 ( i d w ) 、样条函数插值方法( s p l i n e ) 等。考虑到本文的研究对象一地价和房价 的空间分布具有空间相关性，而且取得的调查样点数没有足够多，分布上亦不规 则，此外克罩格插值( 翻西n g ) 是空间自协方差最佳插值方法，因此本文采用 碰酉n g 方法来对空间样本进行数据内插并绘制等值线以供分析。 2 2 。2 克里格( k ri g in g ) 插值方法的基本原理 西n g 插值方法是由法国地理数学家g e o r g e sm a t h e r o n 和南非矿山工程师 d g 硒g e 研究的一种优化插值方法，这种方法充分吸收了地理统计的思想，其 基本原理是将回归方法与空间连续性相结合，根据变量的空间结构，利用相关领 域内的己知点的测量值来估计未知点的理论值。 克里格插值法的区域性变量理论假设任何变量的空间变化都可以表示为下 述三个主要成分的和： 与恒定均值或趋势有关的结构性成分； 于空间变化有关的随机变量，即区域性变量； 于空间无关的随机噪声项或剩余误差项。 令x 为一维、二维或三维空间中的某一个位置，变量z 在z 处的值可由下式 计算： l o z ( x ) = ，规( x ) + s 7 ( x ) + s 。 ( 2 1 ) 浙江工业大学硕士学位论文 城市地价与房价的时空演化研究一一以杭州市为例 式中m ) 是描述z ( x ) 的结构性成分的确定函数；占( 工) 是与空间变化有关的随机 变化项，即区域性变量；s ”是剩余误差项，空间上具有零平均值、仃2 与空间无 关的高斯噪声项。 克里格方法的第一步是确定适当的朋( 工) 函数，最简单的情况是朋( x ) 等于采 样区的平均值，距离矢量办分离的两点工和工+ j l 之间的数学期望等于零： e 【z ( x ) 一z ( x + 办) = o ( 2 2 ) 式中z ( x ) ，z + i l ) 是随机变量z 在z ，x + 办处的值，同时还假设两点之间的方 差只与距离 有关，于是： e ( z ( 石) 一z ( z + j 1 1 ) ) 2 】= e ( s 7 ( 功一占7 ( 石+ 办) ) 2 】= 2 7 ( 五) ( 2 3 ) 式中y ( j z ) 称为半方差函数。这样区域性变量的计算公式可以写成下式的形式： z ( 工) = 朋( x ) + y ( 办) + s ” ( 2 4 ) ( 1 ) 半方差函数( s e i i l i v 撕。掣锄) 及其模型 半方差函数也称为半变异函数，是用来描述区域化变量结构性和随机性并存 这一空间特征而提出的，其中块金系数、基台值、变程作为半方差函数的重要参 数，用来表示区域化变量在一定尺度上的空间变异和相关程度。 半方差函数的定义和参数 如果随机函数z ( 石) 具有二阶平稳性，则半方差函数7 ( 五) 可以用z ( x ) 的方差 和空间协方差c ( 五) 来定义： 7 ( 乃) = 一a 五) ( 2 5 ) y ( 办) 反映了z ( x ) 中的空间相关部分，它等于所有以给定间距 相隔的样点测 值之差平方的数学期望： 7 ( 五) 2 圭e 【z ( 工) 一z ( x + 办) 】2 ( 2 6 ) 实际可用： m ) = 赤掣砸卜雄m ” ( 2 7 ) ( 2 7 ) 式中砌) 是以 为间距的所有观测点的成对数目。某个特定方向 的半方差函数图通常是由7 ( 乃) 对 作图而得。在通常情况下，半方差函数值都随 浙江工业人学硕：f ：学位论文城市地价与房价的时空演化研究一一以杭州市为例 着样点间距的增加而增大，并在一定的间距( 称为变程，r a i l g e ) 升大到一个基 本稳定的常数( 称为基台，s i l l ) 。对于平稳性数据，基底方差与结构方差之和约 等于基台值。 从理论上讲，当办= o 时，尹( 办) 必须为零，但是许多半方差函数y ( 办) 在 专0 时并不为零，此时，( j 1 ) 则是剩余误差f ”的估计值，它是与空间无关的噪声。s ”就 称为“块金方差( n u g g e tv 嘶a 1 1 c e ) ”或“块金效应”。它代表了无法解释的或随机 的变异，是观测误差和距离问隔很小的情况下的空间变化的组合。 半方差函数的理论模型 地价与房价在空间上是连续变异的，所以其半方差函数应该是连续函数。但 是，样本半方差图却是由一批间断点组成。可以用直线或曲线将这些点连接起来， 用于拟合的曲线方程就称为半方差函数的理论模型。常用的模型有： 线性有基台模型：式中c 1 危是直线的斜率。这是一维数据拟合的最简单 模型： l 一( 忍) = c r 0 + 西五詹 0 办 d l 必0 ) = 0 南= 0 ( 2 1 3 ) 选定了半方差函数的拟合模型后，通常是以最小二乘法计算方程的参数，得 1 2 浙江t 业人学硕十学位论文城市地价与房价的时窄演化研究一一以杭州市为例 到效果最好的半方差方程。 模型的检验( c r o s s v a l i d a t i o n ) 为了检验所选模型三个参数的合理性，必须作一定的检验。但是到现在为止 还没有一个有效的方法检验参数的置信区间；同时，由于我们不知道半方差模型 的确切形式，所选定的模型只是半方差函数的近似式，故无法以确切的函数形式 对模型参数进行统计检验。交叉验证法的检验方法，一种间接的结合普通克立格 的方法，为检验所选模型的参数提供了一个途径。这个方法的优点是在检验过程 中对所选定的模型参数不断进行修改，直至达到一定的精度要求。 交叉验证法的基本思路是：依次假设每一个实测数据点未被测定，由所选定 的半方差模型，根据刀1 个其它测定点数据用普通克立格估算这个点的值。设测 定点的实测值为