基于ANP方法的土地利用总体规划实施评价研究—以焦作市为例

王新生，张合兵

(河南理工大学测绘与国土信息工程学院，河南焦作 454000)

合理的土地利用总体规划是推动我国现代化建设、实现和谐可持续发展的必然要求。因此土地利用总体规划实施水平就成为制约下一轮规划编制工作以及“双保”行动的重要因素。1993年国务院通过的《全国土地利用总体规划纲要 (1987～2000)》，确定了服务于社会主义有计划商品经济的规划目标，建立了国家、省、市 (地)、县 (区)和乡 (镇)五级土地利用总体规划编制体系，并初步探索了符合中国国情的规划编制方法。需要指出的是本次规划并没有明确土地利用总体规划的“龙头”作用，加上具体土地利用审批制度的缺失，致使规划没有得到有效实施，没能发挥应有的作用［1］。但从推进土地利用总体规划工作来看，该规划对后续第二轮以及第三轮规划都起到了重要的指导和借鉴作用，同时引发了学者们对土地利用总体规划实施评价的基本程序、评价指标、评价方法等问题的思考［2］。当前关于土地利用总体规划评价的类型，有学者认为包括预测性 (编制、审批)评价和回顾性 (实施)评价两种［3］。也有学者在此基础上进一步指出前者集中表现为土地总体利用规划方案评价，侧重于方案可行性的考察，是土地规划方案预选或推荐阶段的重要内容;而后者则为土地利用总体规划实施评价，注重研究方案的执行情况，即对规划实施效果进行评价［4-5］。从已有文献上看，学者们对土地规划的评价研究主要集中在土地利用总体规划方面，较少出现土地利用总体规划实施方面的研究;采取的定量评价方法多为层次分析法［6］(AHP法)。需要强调的是，作为一种复杂系统决策方法，AHP往往只考虑了上层级因素对下层级因素的支配及影响作用，忽略了各因素之间可能存在的相互依赖关系，从而限制了其在解决复杂社会系统问题中的实际应用。然而，是否对土地利用总体规划实施给予科学、准确的评价，是关系到各级政府能否合理编制新一轮规划的关键因素。针对这一具有明显理论和实践意义的问题，该文在构建土地利用总体规划实施评价指标体系的基础上，采用一种新的方法即网络层次分析法 (ANP)并对其理论做简要介绍，从而提出一种土地利用总体规划实施评价模型，对焦作市土地利用总体规划进行评价，确定其合理性及相应的影响因素。

1 土地利用总体规划实施评价指标体系构建

土地利用总体规划实施评价因素有很多，作者主要从经济效益、社会效益、生态建设［7］、人地和谐四方面进行归纳，并将其划分为多个子要素。土地利用总体规划实施最直接的效果往往能从经济效益上反映出来。经济效益主要包括单位建设用地二、三产业产值、单位农业用地生产总值、土地经济密度三个子要素;社会效益是衡量土地利用总体规划实施评价的一个重要方面，主要包括有城镇化水平、社会就业增长率、居民满意度。生态建设该文在此选取土地利用环境容量和城乡环保基础设施完善程度两个指标进行分析;人地和谐选取土地利用结构和人均耕地占有量两个指标。

2 基于ANP方法的土地利用总体规划实施评价模型

国内外学者多采取的层次分析法 (AHP)作为一种复杂系统决策方法，将系统较为生硬地划分为多个层次，仅仅考虑上层次要素对下层次要素的支配影响作用，往往忽略了不同层次不同要素之间的相互影响关系。而1996年美国匹兹堡大学教授Satty在AHP方法的基础上提出了一种更有效的多准则决策方法即网络分析法 (ANP)，采取类似网络的结构，较好地考虑了各层次各因素间存在的相互依赖及反馈关系，更适用于现实复杂决策问题的解决［9］。通过对土地利用总体规划实施评价因素即经济效益要素、社会效益要素、生态建设要素、人地和谐要素的分析可知各个评价因素之间也许并不是相互独立存在，而是可能存在相互影响、相互依赖的关系。因此，该文采用ANP方法建立土地利用总体规划实施评价模型对评价因素进行分析，以确定土地利用总体规划实施的合理性。

基于上述要素辨识及ANP方法简介，下文将依据ANP方法提出一种新的土地利用总体规划实施评价方法，并给出具体步骤［10］:

步骤1:构建土地利用总体规划实施评价网络结构。

结合上述理论知识，将前文辨识各因素视作元素集，即经济效益、社会效益、生态建设、人地和谐(分别记作C1、C2、C3、C4)，并构建一个方案集 (记作K)，从而构造出如图1所示的ANP网络分析结构。在此基础上，邀请相关领域专家对各元素集及子元素之间的复杂逻辑关系进行判断辨识，分别采用有向箭线和弧形箭线表示箭尾元素集对箭头元素集的支配关系和依存关系。

图1 土地利用总体规划实施评价网络结构

步骤2:构造网络结构下各元素之间的未加权矩阵N1。

构造各元素之间的两两判断矩阵，邀请专家采用1～9标度法 (见表1)给出分值，采取特征根法［11］计算相应的归一化特征向量，并将其按照特定关系组合成一个反映元素相互关系的大矩阵。

表1 1～9标度法具体含义

具体构造方法如下:首先，构建元素集的内部依存矩阵。以经济效益元素集C1为例，分别以单位建设用地二三产业产值、单位农业用地生产总值、土地经济密度 (记作C11、C12、C13)为控制标准，对元素集内其他两个子因素对其的重要程度进行赋值，归一化得到相应的特征向量。然后，构建各元素集之间的相互影响矩阵。仍以经济效益元素集C1为例，以单位建设用地二三产业产值 (记作C11)为控制标准，对其影响的社会效益元素集C2中的全部子因素C21、C22、C23作成对比较，并采用特征根法求得相应的归一化特征向量。最后，将所求的归一化特征向量按照特定关系组合即可得到未加权超矩阵N1。

步骤3:构造网络结构下各元素集之间的权重矩阵N2。

分别以经济效益、社会效益、生态建设和人地和谐为控制标准，对其他三个元素集及方案集相较于控制标准的重要程度作两两判断，进一步求得对应的规一化特征向量。汇总组合即可得到网络结构下各元素集之间的权重矩阵N2。

步骤4:根据步骤2和3，用权重矩阵N2乘以未加权矩阵N1中对应的分块矩阵，得出反映网络结构中各因素相互影响关系的加权超矩阵N3。

步骤5:对加权矩阵N3求极限，得出反映网络内各因素相互影响关系的极限排序，为方案优劣的判断选择提供依据。

3 实证分析

3.1 研究区概况

焦作市地处河南省西北部，北依太行，与山西省搭界，南邻黄河，与郑州、洛阳相望，东与新乡接壤，西与济源毗邻;位于东经 112°43'31″～113°38'35″与北纬 34°49'03″～35°29'45″之间。市域东西长102.05km，南北宽75.43km，土地总面积4 001km2。焦作市是河南省重要的粮食主产区，所辖两市 (沁阳市、孟州市)、四县 (博爱县、修武县、温县、武陟县)均纳入河南粮食核心区范围。全市高产田面积占耕地面积的63.42%，高于全省22.51%的平均水平;其中吨粮田占耕地面积的47.91%，高于全省8.01%的平均水平［8］。因此，研究该市土地利用总体规划实施效果评价对保障粮食安全也有着重要意义。

3.2 模型构建

结合焦作市区域地形特点，选取土地利用总体规划较为合理的四个区县为代表，即沁阳、温县、武陟、孟州分别记作K1、K2、K3、K4，评价这四个县的土地利用总体规划实施的合理性，以说明焦作市土地利用总体规划实施的合理性。

根据前文所述，构造如下网络评价模型:

图2 土地利用总体规划实施评价模型

由于ANP模型计算相对复杂，因此在模型构造基础上，采用德尔菲法，邀请相关专家对系统各因素的相对重要性进行两两判断赋值，并借助SD(Super Decision)软件进行计算，最终得到极限矩阵如下所示:

3.3 评价结果及分析

由极限矩阵可以看出:焦作市四个县市土地利用规划实施合理性的权重排序，由高到低依次为:武陟(K3)、沁阳 (K1)、孟州 (K4)、温县 (K2)。显然，武陟县的土地规划实施合理化程度略高。究其原因，作者认为主要得益于以下三方面:首先，武陟县地处焦作市中南部平原高效农业区，地貌类型为黄沁河冲积平原，得天独厚的地域优势使得该县土地利用结构较为合理，集约程度较高，人均耕地占有量较高，是全市重要的粮棉油生产基地和全国粮食高产稳产区，这也为土地经济密度的不断提升奠定了良好的基础。其次，武陟作为连接焦作与郑州的南部节点城市，也是全市轻工业走廊的重点布局区域，单位建设用地及农业用地生产总值不断增加。最后，该区域逐步形成的平原田园生态景观与高效生态农业土地利用模式，尤其是以“四大怀药”为代表的生态工业园区建设，较好地实现了经济增长与生态保护的和谐发展。

表2 焦作市土地利用总体规划实施评价指标权重排序

从表2可以看出:在10个指标体系中，各个指标的权重值由大到小依次为:土地利用结构 (C41)、人均耕地占有量 (C42)、城乡环保基础设施完善程度 (C32)、土地利用环境容量 (C31)、城镇化水平(C21)、居民满意度 (C23)、土地经济密度 (C13)、社会就业增长率 (C22)、单位建设用地二三产业产值(C11)、单位农业用地生产总值 (C12)。认真分析可知:

第一，土地利用结构是影响土地利用规划实施的根本。它是统筹安排各类用地，保障土地资源可持续利用的基础。此外人均耕地占有量是衡量当地农民占有耕地的数量的指标，也是衡量耕地保有量的指标，一定程度上反映了某一区域土地利用总体规划目标的完成程度及土地集约利用水平的高低。未来，政府部门应在进一步优化土地利用格局的基础上，强化耕地保护，推进农田建设，提高耕地综合生产能力和利用效益，以达到“固根”的目的。

第二，针对焦作市大气污染较强这一个体特点，城乡环保基础设施、土地利用环境容量这一生态指标的重要性也愈发凸显。城乡环保基础设施是环境污染防治实施和改善生态环境工作的关键，土地利用环境容量则是一个地区的环境质量控制和工农业规划决策的依据。近几年来焦作市正实现由工业城市向旅游城市、园林城市大的成功转型，政府部门对城乡环保基础设施、土地利用环境容量高度重视，在逐步提高森林覆盖率的同时，也因地制宜，不断探索适宜的低碳绿色发展模式。

第三，城镇化水平、居民满意度、土地经济密度、社会就业增长率等因素的重要性略低。需要强调的是，这并不意味着这些因素不重要，而是它们作为传统指标，一直以来都与土地利用规划息息相关，并作为显性要素能够直观、清楚地反映出实施水平的高低。基于此，未来政府部门仍然需要一如既往的对这类因素给予重视，不断加以稳固提升。

4 结语

土地利用总体规划实施水平是新一轮土地规划制定的基础和依据，在对其进行评价时，往往还需要考虑不同层次不同因素间的相互作用关系。为此，该文在前人研究的基础上，应用网络分析法 (ANP)构建土地利用总体规划实施评价模型，试图给出一种新的土地利用总体规划实施评价方法，对焦作市的土地利用总体规划实施进行评价，得出武陟县的土地规模实施合理化程度较其他三个县略高，土地利用结构对焦作市土地利用规划实施评价的影响程度最显著。文章不仅在评价方法上有一定的创新，并也进一步分析了影响焦作市土地利用总体规划实施的因素，为后续有针对性地开展工作提供了参考，当然，论文也存在不足之处，文中所构建指标体系的调整完善也是未来研究的方向之一。

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