土地利用动态规划研究

张叶笑，冯广京

（1.北京大学城市与环境学院，北京 100871；2.中国土地勘测规划院，北京 100035）

1 土地利用动态规划的理论基础

根据时空锥理论，“现在”的时空系统是一个动态的、复杂的系统，“过去”的时空系统是一个有序的系统，而“未来”的时空系统是一个存在不确定性的系统。随着时间箭头的变化，人们对事物发生、存在和发展规律的认知域在时空系统中形成了一个敞口的，与时间箭头方向相一致的时空锥。随着时空锥的扩张，人们始终存在着对任何一种事物未来发展的认知上的不确定性，导致在当前时间点t上，人们无法确定性地指出任何一种事物在未来某一确定的时间点t+ 1上的准确变化[1]。将时空锥理论应用于规划机理的研究，假设图1中的圆柱体代表在t时人们的认知域，此时可见区为At。规划是在“t”时对“t+ 1”时的发展进行超前性的调配与安排，并根据区域社会经济发展和自然历史特征在时空上合理分配资源和合理组织土地等的利用[2]。由于自然要素的变化、人类认知水平的提高、生产效率的提升以及土地权属类型和期限即土地发展权的约束等条件的变化，在多种因素的综合作用下，t时的认知水平无法准确预知t+ 1时的实际发展状态，t+ 1时的实际发展结果也往往会大大异于规划结果，导致规划在很大程度上是失效的。也就是说，土地利用系统是一个动态的时空系统，人们对其演进和发展的研究与认知和利用都存在着渐进性、困难性和不确定性。此外，同一区域土地利用系统是一个复杂的复合系统，其中任一单个子系统的优化过程既要受到系统内部结构和因素变化的影响，同时还会受到其他相关子系统变化的影响，最终该子系统的变化反过来也会在一定程度上影响其他子系统。因而，受制于事物演进发展的客观规律和人类认知能力、范围的影响，规划必然存在着确定性与不确定性、刚性与弹性之间的矛盾。

冯广京在《土地科学学科独立性及学科体系研究框架》[3]中提出了人地权籍时空系统理论，该理论认为人们开发保护利用的土地是一个由土地权籍决定和规范的可持续发展的自然—社会—经济时空系统，本质是由“人—地—权”关系中的权利（权属）、利用（用途）和时间三个要素所决定的时空系统。土地是由土地权籍单元共同构成的集合，其核心要素是地块空间的“界址”（地块空间界线的位置及其走向）及其地块中“人—地—权”的生命周期[4]。地块空间是由权属界线封闭而成的时空系统，规范了人们可以利用自然和地理空间的边界和范围，构成了土地利用规划的基础。土地科学作为一门科学，并不只是研究现在，本质上则是要通过研究人们现在的决策及其行动对未来权籍时空系统中人的可持续发展的影响和引导。土地利用规划作为对未来土地的超前计划和安排，既要从当前土地权籍状况和人口状况出发，又要考虑规划期内土地权籍和人口等方面的变化。与此同时，规划期内土地权籍状况的变化（即土地利用发展权的差异性和约束性）又加剧了土地利用规划的不确定性，因此，在制定土地利用规划时，需要将规划期内土地权利主体及使用年限（即土地利用发展权）的变动考虑在内，然而这一点在现行土地利用规划工作中尚未得到足够重视。

图1 时间点t + 1时的规划时空锥Fig.1 The spatial-temporal cone of planning at the point in time t + 1

土地权籍是人们拥有特定土地空间的特定权力，包括某块土地的面积、地理坐标、地上地下纵深的空间坐标、地质条件、用途、土地权利及使用年限等一系列要素。它限定了土地利用的空间位置和权能边界，在特定地块上形成了一个封闭的三维空间。由于土地资源面积的有限性、位置的固定性、质量的差异性、供给的稀缺性，再加上权能边界的限制，使得人类围绕提高土地生产力的土地利用活动，逐渐受到可利用土地数量的制约，因而不得不逐步采用土地利用深度开发、提高土地集约节约利用程度的方式，抵消未来土地利用的限制，从而实现人地关系及其之上的人与人开展土地利用活动关系的平衡。

此外，从规划机理上来看，规划动态性也是对有限理性的补充[5]。规划在本质上是理性的，人们会为了追求自身的目标按照理性的方法和手段去使用和配置资源，这种理性是规划的基础，但从理性能力的角度分析，人的理性也是有限的，难以实现完全理性。在一定程度上，规划行为会受心理、情景、表象的影响，使得规划也会表现出一定的“非理性”。加上外界环境不确定性的动态变化的影响，也必然要求在规划实施过程中加以动态调整，克服和抵消规划中的“非理性”。

基于以上对时空锥理论、人地关系权籍时空系统理论、规划理性和动态性关系的分析，可以得出以下基本结论：土地利用时空系统的综合性、过程性和多元性带来了极大不确定性，土地利用动态规划既要考虑纵向时间上的变化，又要考虑横向即空间上的用地情况和土地权籍变化，实现随着时空变化的土地利用动态规划。

2 土地利用动态规划的提出背景

2.1 土地利用的影响因素分析

现阶段，在快速城镇化、工业化的背景下，影响中国土地利用的因素主要体现在科学技术进步、产业结构转换、土地权属变化、人口流动迁移、相关制度政策等，在这些因素的综合作用下，规划期内的土地利用的强度、方式和结构发生变化，导致土地利用的最终结果异于最初的规划预期，难以实际发挥对现实的指导作用。在上述因素中，科学技术进步是根源和核心因素。科学技术进步大大提高了土地利用的广度和深度，直接影响到地区的产业结构和劳动生产率的提高[6]。以耕地为例，耕作技术进步和品种的改良（如袁隆平的高产水稻）使得粮食产量增加，等同于扩大了耕地的有效面积，使达到预期粮食产量目标所需要使用的耕地面积相应减少。此外，随着工业化和城镇化由东向西、由南向北梯度推进，中国粮食生产重心已从温暖多雨的东南部“雨养农业区”，向寒冷干旱的中西部和北部“灌溉农业区”转移[7]，耕地占用在总量和区域空间分布上发生变化，这样使通过分配给一定区域固定数量耕地保有量指标的静态规划思路，难以适应规划期内实际发展的需要。以建设用地为例，科学技术进步引起产业结构转变，一些产业趋于衰退、消亡，一些新兴产业出现、发展，引致产业用地数量、比例和布局发生变化（如上海推行的建设用地“减量化”）。现今电子商务的发展对城市土地利用结构的冲击和影响就是其突出体现。以科学技术进步为根本驱动力，以上众多因素对土地利用的影响呈现系统性、传导性和复杂性的特征，其影响机理需要进一步深入探讨。随着技术更新速度越来越快，传统静态的、封闭的规划理念已经难以适应中国现阶段的发展需要，亟需通过理论层面和实践层面的创新来实现土地利用规划的变革与发展。

2.2 中国土地利用规划的实践历程

中国土地利用规划实践工作在探索中发展，在保护耕地、优化土地资源配置、推动经济社会可持续发展方面发挥了重要作用。然而，近几轮土地利用总体规划也突出反映出一系列问题。在中国土地利用总体规划编制过程中，往往重视规划最终方案能否使现实地区或城市各系统之间的比例协调、空间布局结构合理，却忽视了在实现这种过程中若干年内地区或城市各系统之间的关系是否运行地协调、合理。在规划实施过程中经常出现规划指标在时序上的混乱分配，导致到规划期的后期缺乏必要的规划用地指标或已突破规划用地的指标，从而不得不频繁修改、调整规划，甚至违法用地，损害了土地利用规划的权威性和严肃性。

导致上述问题的根本原因在于土地利用规划的研制战略和中国当前经济社会快速发展与高质量发展之间的冲突。现阶段中国土地利用规划反映的战略意图是，以严格保护耕地数量的“倒逼机制”来控制建设用地总量，从规模配置上解决耕地与建设用地争地的矛盾[8]。在保护耕地数量、控制城乡建设用地规模目标的指导下，政府以计划经济的方法给各地下达耕地保护数量的指标，却忽略了对耕地的质量、潜力和土地利用的综合效益、土地利用方式之间的相互影响与转化的考虑，土地利用规划一度成为某些地方经济社会发展的羁绊，然而从本质上讲，土地利用规划的使命恰恰是为了推动经济社会的可持续发展。

除了土地利用规划研制战略外，导致中国前两轮土地利用规划难以真正落地的具体原因，突出表现为以下几对矛盾：（1）目标和过程的矛盾：规划编制强调制定目标，在规划实施过程中直接简单的用“预测”的20年后的场景来约束现在的建设，忽视了规划的实施过程性。（2）刚性和弹性的矛盾：功能分区和指标控制的“刚度”高，使规划缺乏适应规划实施过程性的应变能力，易受规划期间不确定性因素的冲击。（3）政府和市场的矛盾：对应由市场调节的产业发展用地安排过细，而对地区发展定位、发展方向、发展目标等重大问题和其他应由政府做出前瞻性安排的领域或事项较少涉及或含混不清[5]。（4）确定性和不确定性的矛盾：经济快速发展和高质量发展势必增加建设发展用地的不确定性，规划期内的土地需求往往超越规划初期的预见，空间格局难以适应新的发展需求[9]。（5）增量和存量的矛盾：由于规划重点关注各类用地面积，寻求耕地总量动态平衡，未能充分考虑以集约节约利用土地，盘活存量建设用地来缓解建设和农业用地的矛盾。由此可见，转变土地利用规划的战略导向，在保持规划原则性和框架性不动的前提下，增加规划实施过程中的灵活性和弹性，建立动静结合、刚弹结合、远近结合、宏观调控与市场功能结合的规划编制和管理机制，才能使土地利用规划真正起到引导土地合理利用和促进经济社会生态可持续发展的目的。

3 土地利用动态规划的内涵

3.1 土地利用动态规划的内容

动态规划的思想在西方早就存在。自20世纪60年代开始，西方规划理论界提出的结构规划、行动规划、程序规划、连续性规划及渐进性规划等，都蕴含着规划师对动态规划思想的探索[10]。上述国外规划理论针对传统规划中出现的具体问题，从某一角度提出解决对策，这些理论大都以打破终极蓝图为主要导向，强调规划在实施过程中的发展性与生长性，一定程度上推动了规划体系的完善发展，对中国土地利用规划编制和实施具有借鉴性。

在国内，有关动态规划的讨论集中于城市规划领域，土地利用动态规划的研究文献数量较少，且研究内容多集中于土地利用动态规划技术方法层面[11-14]，缺乏理论、机理层面系统完整的研究。国内较早讨论动态规划的学者是顾永清，他认为动态规划最鲜明的特点是将城市规划工作看作是一个连续的不间断事情，而不是一种简单的阶段性行为[15]。顾大治认为动态规划是将城市发展理解为各种“力量”参与其中相互作用以达到一定目标的动态过程，并致力于制定可行的规划来管理和协调这种相互作用，促进城市的有序发展[9]。2012年中国城市规划年会论坛之一“城市规划——从终极蓝图到动态规划”掀起了动态规划的研究热潮，一定程度上代表了学术界对动态规划的基本认识。其中具有代表性的观点有，王富海认为动态规划既注重建设行为的协调性，更注重运用政策杠杆，更加关注近期的需要并强调灵活性；孙施文认为动态规划是一种关于规划内容的思考方式，规划内容本身具有生长性，规划应当反映出这种生长性[16]。可见规划界对于“规划不是一个结果，而是一个过程”基本达成共识。除此之外，关于动态规划思想的探索还涉及增加规划弹性、强调规划的过程控制、实施滚动规划、建立目标共识框架等。

基于以上研究和思考，本文认为土地利用动态规划是为了应对时空发展过程中多种因素综合作用下的不确定性，在基本原则和整体框架不动的前提下，动态调整土地使用类型、用途和规模，最终达到提高土地利用效益，推动土地集约节约利用、促进经济社会可持续发展的目标。具体来讲其内涵包括以下3方面：

（1）土地利用动态规划中的“不动”体现规划刚性、权威性和严肃性，这是规划的本质特征。土地利用动态规划中的“动”体现规划的弹性和灵活性，实现“动”与“不动”的辩证统一。因此，明确在规划期内哪些可动、哪些不可动，对于研究土地利用动态规划至关重要。

（2）传统土地规划方法总是按照区域的基本情况，主要是人口预测及发展目标定位来确定区域的用地规模空间布局，规划某个地区该建什么。然而，受制人类理性能力的局限和客观条件的变化，土地利用动态规划认为在规划期内特定地块的用途及规模是可以变化的，但这种变化是要以土地利用效益的提升作为保证和补偿的。

（3）土地利用动态规划体现激励性，含有土地利用效益提升，促进土地集约节约利用的目标。在土地利用动态规划中，土地利用规划研制战略导向由注重“面积”、“数量”约束型向注重“利用强度”和“利用方式”约束型转变，用地效益提升腾出的多余指标可转化为其他用地类型，从而激励各参与主体提升利用效益，整体上实现土地集约节约利用。

3.2 土地利用动态规划的原则

正确认识静态和动态两者之间的关系对于研究土地利用动态规划至关重要。规划的目的是引导和促进社会经济的可持续发展，在此基础上引导和控制城市发展，而不是被动地接受城市发展，因此，规划是城市发展的预先规定，“静态”才是城乡规划的本质特征[12]。强调动态规划，突出过程引导，并不否定静态规划。然而，动和静不是绝对的，二者是辩证统一的，在规划过程中，要有动有静，动静结合。因此，哪些可以动，哪些不能动，如何划分动与不动的界限，则是需要讨论的重要问题。

动态规划的“动”不是任意的、无秩序的动，“动”是有原则的、有约束的动，这个原则就是通过土地利用效益的提升作为补偿和保证，此处的“效益”是指土地利用的社会效益、经济效益和生态效益三者形成的综合效益。在此情境下，土地利用规划实际上是一个多约束条件下的包括经济效益、社会效益、生态效益等多目标的最优化问题[17]，如果设x1，x2，x3，…，xn为待定变量（土地利用类型），则土地利用规划系统的模型可以表示为：

目标函数：

约束条件：

科学技术的进步拓展了经济效益、社会效益、生态效益的值域，即在固定数量的空间资源的情况下，通过发掘规划区的各种内在空间潜力，增加可支配空间资源，为其他用地提供释放和回旋的余地，从而实现在一定约束条件下目标函数的最大值。

通过土地利用效益的提升作为补偿和保证，有助于发挥土地利用规划的激励性。规划初期，由于处于现阶段认知水平的限制，对于在规划期出现的新业态、新技术的用地需求无法进行合理预测，因而在未来期间土地利用过程中，会出现新业态、新技术的用地需求无法得到满足的情况，阻碍社会的发展。通过提高单位用地产出，减少实现预定目标所占用的土地面积，将腾出的指标用于满足新业态的用地需求，促进土地集约节约利用，发挥土地利用规划实施的激励机制作用。在此过程中，容积率转移、容积率奖励机制可发挥重要的杠杆作用。

在此过程中需要明确的是土地利用效益的提升不是无限的，要以实现土地可持续利用为最终目标。实现土地可持续利用，即土地作为一种特殊的资源，土地利用从数量上应当留有一定的空间而不能超量开发利用，从质量上不能开展使其质量严重下降而使其不能恢复地力的土地利用活动，从生态效能上不能通过土地利用行为破坏其生态效能而导致不能恢复其生态效能[18]，因而土地利用效益的提升也是有限度的，应以科学的资源环境承载力评价为限。

4 土地利用动态规划的实现路径

研究土地利用动态规划的原因，是因为土地利用规划的编制和实施存在未来难预测和有限理性的问题。应对土地利用规划存在发展的不确定性、实现动态规划的方法的共性特征是降低控制措施的具体化和确定性的程度，其思想本质可概括为“扩大和延展智力作用空间”[19]，包括时间维度以及适应范围等方面的延伸。动态规划的思想方法在规划工作中表现为时效期的必要动态性、功能分区的必要动态性、用地指标的必要动态性等，可从时间尺度和空间尺度两个维度来阐述。

首先，从时间尺度来看：

（1）规划时序采用逐渐缩口的指标分配办法。用地指标初期可采用足额分配，随着用地效率的提升，以后指标逐渐减量，即在规划期的前期阶段，侧重“外向”规划，随着用地指标的逐渐使用，转化为“内向”动态规划，发掘地块本身在功能配置和空间使用的潜力与可能性。

（2）规划期限采用区域层级的差别化管理。从横向区域层面看，中国地域差异较大，发展快的区域，规划实施期限或规划修订期限要求较短，而发展较慢的地方，规划实施期限要求较长。从纵向层级上看，目前中国5级规划的规划期限完全一致，虽然有利于上下衔接，但不够切合地方实际，因此需要实行横向和纵向差别化的规划期限管理方法。

（3）规划期内采用滚动调整的规划方法。其基本思想是将规划期划分为若干时间段，最近的一个时间段为规划执行期，后几个时间段为规划预计期。规划执行期管制规则的制定较为详细，而规划预计期的规划指标带有较大弹性[20]。下一个规划预计期的规划需要通过上一个规划执行期的执行结果进行反馈和调整，该规划期以5年为宜，能够和国民经济和社会发展规划较好衔接，将静态的长期规划转化为动态的近期规划，实现多阶段的动态决策和阶段间衔接的反馈决策。

其次，从空间尺度来讲：

动态规划是动与不动的辩证统一。不管怎么动，一个地区或一个城市会有一些经济、社会和生态的底线不能动。对于这些规划底线，要坚持规划指标自上而下的严格控制与管制规则的刚性落实。对于土地利用规划而言，现阶段核心内容是保护耕地总量、严控建设用地总量和增加生态用地规模。这是土地利用规划站在长期经济社会发展的高度，为保障中国粮食安全，贯彻集约节约利用土地的基本国策，保障区域生态安全和实施宏观调控的必要手段[21]。三条红线的划定是形成土地利用空间开发格局的重要指导：控制城市扩展边界，避免城市的盲目扩张、“摊大饼”式的城市发展模式；切实保护耕地，守住耕地红线和基本农田红线，保证粮食安全；严守生态保护红线，经济发展不能以破坏生态为代价。这三条红线是规划的底线，体现土地利用管理的刚性。

与土地利用年度计划管理和土地用途管制相适应，中国目前形成了“功能分区+指标控制”为主要特色的规划控制方法，因此，应用动态规划可从数量指标分配、土地空间分配两方面着手，增强规划的动态性和灵活性。在规划指标上，指令性指标和指导性指标相结合，指令性指标是国家通过自上而下编制和分解下达的各种指标，土地利用规划需要严格遵守。对于指导性指标，可根据实际情况，在不违背原则的情况下，自行设定相应指标。在功能分区类型划分和定位上，制定张弛有度的用途管制规则。对于基本农田保护区、重要生态脆弱区或功能区，其他涉及公共利益和土地资源安全的重要用途，应坚持管制规则的刚性落实，对于其他分区，允许其用途合理调整，为经济发展过程中产业结构调整留有余地。在土地利用规划中应顺应新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化下传统型生产需求趋于减少、新兴生产性以及生活生态性土地需求增加的趋势，合理压缩传统生产型产业用地，重点保障战略性新兴产业、生活宜居与生态提升等空间用地。实现途径在于提高传统型生产用地效益，通过提高单位用地产出，减少实现预定目标所占用的土地面积，将腾出的指标用于满足新业态的用地需求，促进土地集约节约利用，发挥土地利用规划实施的激励机制作用。

5 研究结论

（1）时空锥理论论证了土地利用系统是一个动态的时空系统，人们对其演进和发展的研究、认知和利用存在着渐进性、困难性和不确定性，因而也揭示土地利用规划必然存在确定性和不确定性、刚性和弹性之间矛盾的机理。人地权籍时空系统理论指出地籍限定了土地利用的空间位置和权能边界，人们为了克服可利用土地数量的制约，不得不采用土地利用深度挖潜，提高土地集约节约利用程度的方式，实现人与地及其之上的人与人关系的平衡。从规划机理上来看，规划的动态性是对土地利用规划有限理性的补充。三者共同构成了土地利用动态规划的理论基础，从理论层面论证了土地利用动态规划的必要性。

（2）受制人类理性能力的局限和客观条件的时空变化，土地利用动态规划认为在规划期内特定地块的类型、用途及规模是可以变化的，即在固定数量的空间资源的情况下，通过发掘规划区的各种内在空间潜力，增加可支配空间资源，为其他用地提供释放和回旋的余地，从而实现在一定约束条件下目标函数的最大值。动态规划的“动”不是任意的、无秩序的动，“动”是有原则的、有约束的动，这个原则就是通过土地利用效益的提升作为补偿和保证。

（3）土地利用动态规划的实现路径，从时间尺度来看，规划时序应采用逐渐缩口的指标分配办法；规划期限采用区域层级的差别化管理；规划期内采用滚动调整的规划方法。从空间尺度来看，坚持底线思维前提下，从数量指标分配和土地空间分配两方面着手，促进土地集约节约利用，发挥土地利用规划实施的激励机制作用。

（4）在明确土地利用动态规划的原则后，下一步重点需要研究土地利用动态规划的具体技术方法和实践应用。

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