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武汉城市圈作为湖北省的社会、经济以及文化发展中心，随着人口不断增加、经济的迅猛发展以及城镇化的快速推进，建设用地面积急剧增加。建设用地需求的增加迫切需要大量农地转变为建设用地，但耕地的大量减少会对粮食安全构成威胁，这引发了耕地保护与经济发展之间的选择性难题。然而，土地资源稀缺度的增加并没有带来土地利用效率的显著提升。增量建设用地指标在分配过程中出现了指标分配依据不合理、指标分配方式不合理、指标使用不合理等问题，这些问题成为提高土地利用效率的主要障碍。由此，许多学者依据不同理论、不同原则、不同模型对增量建设用地进行优化配置，其中以不同的效益作为优化目标来配置增量建设用地是较为常见的做法。基于增量建设用地的主要来源为农地，对其进行配置的过程中我们不仅要考虑农地非农化收益，还要顾及其成本。以往的研究多注重区域增加单位建设用地多带来的各种效益，而对其成本的研究相对较少。由此，在建设用地总量控制的前提下，基于农地非农化的成本效益分析来进行增量建设用地配置的相关研究是必要的。 文章将武汉城市圈作为研究区域，将农地非农化成本分为经济成本、基本生活保障成本、就业成本、粮食安全成本、生态价值损失成本、环境污染损害成本以及资源耗减成本，进而构建模型来测算单位农地的非农化成本。基于测算出来的农地非农化成本与收益，在增量建设用地总量控制的前提条件下，以农地非农化成本最小、收益最大、净收益最大为目标并构建约束条件，求解出来三种目标情景下武汉城市圈的增量建设用地配置方案，并依据不同方案下的脱钩系数达到强脱钩状态的距离来判断何种方案为最优。研究结果表明: (1)2003-2014年间武汉城市圈的单位农地的非农化成本表现出不断增长的趋势。从农地非农化的成本构成来看，社会成本与生态成本所占比重较大，占比超过80％。孝感、黄石的单位农地非农化成本在武汉城市圈居于首位，武汉居中。 (2)2003-2014年间武汉城市圈的单位农地的非农化收益总体上呈现不断增长趋势，其中以孝感、黄冈、咸宁居首。 (3)以区域农地非农化成本最小作为增量建设用地优化配置的目标时，2003-2006、2006-2009、2009-2012、2012-2014年间所节约的农地非农化成本分别为1.2亿元、7.41亿元、3.38亿元、7.2亿元。以区域农地非农化收益最大作为增量建设用地优化配置的目标时，2003-2006、2006-2009、2009-2012、2012-2014年这四个时间段内农地非农化所获得的收益比现状建设用地配置所获得的收益分别增加50.07亿元、70.21亿元、203.89亿元、245.13亿元。其中收益最大和净收益最大这两个目标情境下得到的建设用地优化效果相同。 (4)武汉城市圈2020年三种目标情景下的建设用地配置方案所对应的平均d强脱钩分别为0.0828、0.1041、0.1082，以成本最小这个目标来进行增量建设用地优化配置的这个方案为最优。