当我国工业化快速推进时,土地供需的矛盾也日益凸显,保障土地资源的关键措施是进行要素替代,对土地要素替代动力方案和变化规律实施有效分析,从而实现集约用地。对我国工业快速推进时土地要素替代弹性的时序波动情况进行分析,以工业生产要素对工业经济的增长效应为切入点,塑造超越对数生产函数模型,将工业资本投入、劳动力投入、土地投入以及中间投入作为工业生产函数的投入要素;采用岭回归估计法,对工业生产要素的产出弹性、替代弹性实施估计,通过2003—2017年我国地级市层面数据实施回归分析,运算投入要素替代弹性。实证分析结果表明,工业资本投入、劳动力投入、中间投入利用效率远远低于土地投入,工业资本、劳动及土地要素间替代弹性为正,替代弹性值高。实证结果说明,当前工业资本和工业土地具有不可替代的重要价值,工业资本、劳动力和土地要素具有可替代关系,不同区域各要素间替代弹性与波动情况具有较大的差异,并且西部替代弹性比东、中部低,同时给出增强工业生产要素配置效率、驱动工业经济提升的合理策略。