基于PSR-FUZZY模型的土地利用总体规划实施评价研究

高 奇，师学义，王子凌，李海明

(中国地质大学 土地科学技术学院，北京 100083)

土地利用总体规划作为我国土地管理事业的龙头［1］，在国土资源的管理和配置中起到了不可替代的重要作用，它不仅是确保土地资源安全和有效利用的基本手段，更是国家保障和调节社会经济发展的有效杠杆。土地利用规划的生命力在于实施，对土地利用总体规划的实施情况进行评价就是检验规划是否具有生命力的有效手段。同时，对上一轮规划实施情况进行科学合理的评价，能够有效地促进新一轮土地利用总体规划的修编、实施及发展进入良性的轨道［2］，有助于制定出科学合理的规划实施保障机制，进而提高规划的科学性和可操作性，保证规划能够更好地服务于社会和经济发展。

国外对土地利用规划的理论与方法研究起步较早，已经形成了较为完备的理论和技术支撑体系，对土地利用规划实施评价也展开了较为充分的研究。在20世纪90年代初，FAO制定了土地利用规划指南，提出了开展土地利用规划的理论方法与技术手段，并且介绍了一些关于土地利用规划评价的方法与模型［3］。在国外对土地利用规划实施评价研究的代表人物中，E Talen［4］认为规划实施评价主要考虑规划实施的结果是否满足规划的预期目标，不必局限于对规划实施过程中的公共设施实施与工程项目具体位置的判断，规划实施后人与周围环境的空间关系近似达到规划的要求即可;Patsy Healey［5］认为规划实施评价应该将研究的重点放在规划实施过程的机制上，通过对规划结果和规划方案的比较，全面分析规划实施过程中各种要素与机制关系的综合，进而确定规划是否产生作用;Alexander［6］选取了政策、程序和规划3类评价因子，构建了PPIP评价模型，最终确定各因素对规划的影响程度(消极、中性和积极)。我国于2004年正式提出规划实施评价的要求，由于土地利用总体规划自身发展的短暂性，目前国内对规划实施评价的研究较少，研究方法和研究体系不尽完善。多数学者的研究集中于评价指标的构建和评价方法的选取上［7－9］，刘越岩等［10］过对规划实施评价基础数据进行了整理，对新旧地类转换及其对规划指标和实施现状的影响、若干实施数据采用和若干难量化因素的处理方法三个具体问题提出了看法和意见，并归纳总结了评价基础数据整理的原则;吴次芳［11］认为应该从空间布局调整、指标落实情况和公众认同度3个方面来对规划实施情况进行评价，通过计算协调度来进行评价，在一定程度上促进各项指标的均衡发展;而赵小敏、郭熙［12］认为土地利用总体规划实施评价的内容包括结果评价、效益评价和效力评价3个方面，运用系统分析法构建完备了评价指标体系和科学的评价模型;赵素霞等［13］根据土地利用规划实施评价的数学模型和具体过程，设计了土地利用规划实施评价辅助决策支持系统，极大地提高了评价工作的效率，为评价工作提供了良好的技术支撑。研究发现，目前国内尚未形成一套标准的土地利用规划实施评价体系，不同学者根据自身的知识构成和研究经验来选取评价方法和构建指标体系进行规划实施评价的研究［14］。由于土地利用总体规划实施评价是一项包含系统性和模糊不确定性的综合性工作，本文在分析国内外土地利用规划评价方法的基础上，构建了PSR－FUZZY模型对山西省侯马市第二轮土地利用总体规划实施进行评价，并根据评价结果探析其原因以及提出相应的对策及建议，以期为新一轮土地利用总体规划修编提供参考。

1 研究区概况与研究思路

1.1 研究区概况

侯马市位于临汾盆地南端，汾河与浍河交汇处的平原地带，东连曲沃县，西接新绛县，南屏紫金山与闻喜县毗邻，北隔汾河与襄汾县相望，地理坐标位于东经 111°23＇～111°41'，北纬 35°34'～35°52'。南同蒲铁路贯通南北，侯西、侯月铁路横穿东西，晋韩、大运高速公路境内交汇，交通四通八达，十分便利。可开发的矿产资源有地热、矿泉水、建筑砂石和粘土等。侯马是山西省南部的交通枢纽和区域性中心城市，经济发达、文化底蕴深厚。

1.2 研究思路

首先，依据PSR框架模型的原理，从压力、状态和响应3个方面选取评价指标来构建评价指标体系，并对各指标进行标准化处理，利用层次分析法确定各指标的权重;确定评价的等级，构造每个等级的隶属度函数;确定模糊权矩阵，计算评价因素对评价等级的隶属度，建立模糊关系矩阵;根据模糊权矩阵和模糊关系矩阵，计算被评事物的模糊综合评价结果。

1.3 研究可能的创新点

从系统论的角度来看，土地利用总体规划的实施评价可以作为一个过程系统，具有一般系统的目的性、层次结构性、整体性、环境适应性和协调性等特征。同时，由于被评价的事物具有很强的模糊不确定性，因此，土地利用总体规划的实施评价是对模糊不确定性很强事物进行综合评价。PSR框架模型是从压力、状态和相应3个角度来构建评价指标体系，能够体现出整个评价的层次结构性和系统综合性，但是评价指标的模糊不确定性必然会导致某些指标值的显著差异，会严重影响规划实施评价结果的客观性。模糊综合分析法能够有效地填补这方面的不足，它是一种定性与定量相结合的模糊推理方法，体现出分析过程精确性与非精确相结合的特点，很好地反映出规划实施过程本身的模糊不确定性。因此，本文结合两种方法的各自优点，创建了PSR－FUZZY评价模型，并将其应用于侯马市土地利用总体规划实施评价，以期能够为我国的土地利用总体规划实施评价研究提供一些新的思路。

2 评价过程

2.1 构建评价指标体系

开展土地利用总体规划实施评价研究是保证规划能够在实施过程中得到不断完善的客观需要，关系到土地利用规划实施中的目标纠偏反馈和效果跟进，对于促进地方政府落实规划的任务和目标、不断提高规划的工作水平具有重要意义。考虑到土地利用总体规划在调控土地资源配置和协调土地利用活动中各种利益关系的重要作用，本文采用了“压力(Pressure)—状态(State)—响应(Response)”评价模型，指标体系由3个一级指标，6个二级指标，24个三级指标构成，并采用层次分析法来确定各级指标权重。“压力”—用于反映为了达到土地利用总体规划的目标而存在于规划实施过程中的各种限制性因素;“状态”—用于描述目前存在于土地利用总体规划实施过程中的各种问题现状;“响应”—用于表达为了实现土地利用总体规划预期目标而在实施过程中采取的积极对策［15］。在建立评价指标体系的过程中，本研究遵循公正性与真实性相结合、高度相关度性、定性分析与定量分析相结合、系统性和综合性相结合等原则［16］，选取各级评价指标。本研究所需的数据主要来源于侯马市土地利用总体规划(1997—2010)、侯马市近十年统计年鉴以及侯马市国民经济与社会发展第十个五年计划纲要等实际资料。

2.2 指标标准化处理

由于选取的指标涉及到土地利用和社会经济发展的多个方面，是差异较大的异量纲数值，因此，本文采用极值法对评价指标进行标准化处理。首先计算评价指标目标年数值与规划基期年数值(或规划确定的目标值)的比值，然后对比值按照极值法进行处理(表1)，式1为负向指标标准化公式，式2为正向指标标准化公式。

式中，Si为评价指标i的标准化分值;Xi为评价指标i的实际比值;Xmax为评价指标i的最大实际比值;Xmin为评价指标i的最小实际比值。

表2 侯马市土地利用总体规划实施评价指标模糊综合评价结果Tab.2 Implementation index fuzzy comprehensive evaluation results of general land using planning in Houma

2.3 评价指标的隶属度分析

根据评价决策的实际需要，将评价等级分为“优”、“良”、“中”、“差”4个等级，即评语的集合为:

构造隶属度函数［17，18］为:

由隶属度函数可以看出，模糊综合评价的结果是一个模糊矩阵，它不是一个确定的点值，表示的是各个评价指标对评价等级的隶属度，本文根据最大隶属度的原则，最终确定各个评价指标的隶属等级。

2.4 建立模糊关系矩阵

根据评价指标的隶属的分析，确定二级隶属关系矩阵为:

相应的二级模糊权向量矩阵为:

3 评价结果说明

3.1 压力指标评价结果说明

依据最大隶属度原则，可以得出侯马市上一轮土地利用总体规划实施的压力指标为良。从表2可以看出，单位土地产值和人口密度指标为优，说明侯马市上一轮土地利用总体规划取得了良好的经济效益和社会效益。在规划实施过程中，侯马市加强了对土地供给的控制，进一步规范了土地市场，有效地发挥了土地利用总体规划对土地资源的配置作用，提高了土地资源利用效率，使侯马市国民经济水平得到了提高。政府对各项事业的投资有了更强的资金保障，使得居民生活水平得到显著改善。同时，建设用地指标和城镇人均用地面积为差，一方面说明了随着侯马市基础产业建设投资力度不断增加，与实际用地需求相比，原规划的预测及指标安排明显不足;另一方面反映出城镇土地利用的集约节约度不高，利用效率有待进一步提高。总的来说，侯马市上轮土地利用总体规划实施过程中较好地解决了制约规划目标因素的影响，提高了经济效益和社会效益。

3.2 状态指标评价结果说明

依据最大隶属度原则，可以得出侯马市上一轮土地利用总体规划实施的状态指标为中。从表2可以看出，城市绿化覆盖率和工业固体废弃物综合利用率指标为优，这是因为在上轮规划实施过程中，侯马市加强了对产业结构和经济发展方式的调整，环保意识和力度显著增强，生产技术取得明显进步，同时加大了对“三废”的处理力度，严格控制了环境污染源，减轻了对土地的污染程度。此外，相关部门加强对生活垃圾的处理，大力发展城市绿地，有效地改善了城市人居环境，显著提高了城区绿化覆盖率。同时耕地和林地指标分别为中和差，说明规划的结构调整不尽完善，规划实施过程中占用农用地的现象较为严重。总之，侯马市上轮土地利用总体规划基本解决了规划过程中出现的一些问题，生态环境得以明显改善，但土地利用结构的调整不够理想。

3.3 响应指标评价结果说明

依据最大隶属度原则，可以得出侯马市上一轮土地利用总体规划实施的响应指标为良。从表2可以看出，土地人口承载量和土地整治新增耕地面积指标为优，说明了上轮规划协调了人地关系矛盾，提高了对土地资源的利用率。但基本农田保护面积和人均耕地拥有量指标分别为中和差，未达到规划的预期目标，仍可看出规划实施过程中存在建设用地占用农用地的现象。总体来看，侯马市上轮土地利用总体规划过程中采取了积极的对策来实现规划的预期目标和解决规划过程中的限制因素，很好地缓解了人地关系矛盾，土地保护措施和公众的参与程度有待进一步提高。

3.4 侯马市上轮土地利用总体规划实施评价结果说明

基于PSR－FUZZY模型，得到侯马市上一轮土地利用总体规划实施评价结果的模糊矩阵为:

依据最大隶属度原则，可以得出侯马市上一轮土地利用总体规划实施评价结果为良，表明规划的实施已经能够基本达到规划预期目标的要求。上轮规划的实施，在土地用途管制、规范用地秩序、促进土地集约合理利用和维护生态环境等方面发挥了重要作用，基本上改变了原有土地利用的混乱无序的状态，有效地遏制了土地浪费的现象，很好地保障了重大工程项目和城镇建设的建设用地需求，取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益，在缓解人地关系矛盾和土地管理保护方面也取得较好成绩。

4 结论

基于上述PSR—FUZZY模型的评价，我们客观地认为侯马市上一轮土地利用总体规划的实施是良好的，在一定程度上实现了规划的预期目标，但是仍存在不足之处，建设占用耕地等规划指标被突破，土地利用结构变化与规划目标在方向和数量存在着一定的差距。因此，在侯马市新一轮土地利用总体规划修编的过程中，需要正确处理建设用地面积与农用地面积比例之间的关系，严格控制建设用地规模，进一步加强基本农田的保护。

PSR模型从压力、状态和回应3个方面反映了土地利用过程各方面的关系，具有较强的系统系和层次性，而FUZZY模型具备了很好模糊不确定性。因此，将二者结合构建PSR－FUZZY模型运用到土地利用总体规划实施评价中，能够得到比较客观地评价结果，可以进一步根据评价的结果分析该结果的原因。

在构建PSR框架模型时，评价指标的选择难以准确界定，很难确定某些指标到底是属于压力指标还是状态指标，而且PSR框架模型需要选取的指标数量大且粗细不分，这表明了PSR框架模型存在的缺陷，需要对PSR框架模型做进一步改进。

模糊分析法在难以用精确数学方法描述的问题方面有着独特的优势，但是模糊分析法也存在着一定的缺陷，在构造隶属度函数过程中加进去了很大的人为因素，使这个数学方法得到的结果的客观性受到很大的限制。

土地利用总体规划本身就是一个动态发展的过程，一般按照“规划－实施－评价－再规划－再实施”的过程发展。因此，土地利用总体规划实施评价本质上是一个再发现问题的过程，也是一个反馈问题的系统过程，这就要求有一个科学的规划实施评价系统来及时评价和修正土地利用总体规划。但是目前我国缺乏有效的规划实施评价机制，规划的实施评价只是应规划修编之需，在实施之后的很长时间才进行，评价的纠偏作用被明显削弱，进而导致规划实施评价的现势性较弱。

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