小城鎮(zhèn)住宅用地規(guī)模預(yù)測(cè)方法研究

何 佳 湯 云

摘要:小城鎮(zhèn)住宅用地規(guī)模預(yù)測(cè)能為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有效空間,從而促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。其理論和方法的探討,能進(jìn)一步完善土地利用總體規(guī)劃編制的理論和方法,增強(qiáng)縣級(jí)土地土地利用總體規(guī)劃編制的科學(xué)性和可操作性。文章選取長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣高家堰鎮(zhèn)住宅用地規(guī)模預(yù)測(cè)進(jìn)行探討,希望能對(duì)小城鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃的編制提供參考。

關(guān)鍵詞:住宅用地;灰色系統(tǒng)模型;多元線性回歸;灰色關(guān)聯(lián)度分析;高家堰鎮(zhèn)

中圖分類(lèi)號(hào):TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)20-0068-03

1研究意義

1.1完善土地利用規(guī)劃學(xué)學(xué)科的建設(shè)

土地利用規(guī)劃學(xué)是一門(mén)新興學(xué)科,學(xué)科體系建設(shè)尚不完善,土地利用總體規(guī)劃則是土地利用規(guī)劃體系中的重要組成部分。建設(shè)用地規(guī)模則是土地利用總體規(guī)劃編制中的重要研究?jī)?nèi)容,而住宅用地規(guī)模是建設(shè)用地規(guī)模預(yù)測(cè)中的重中之重,所以對(duì)完善土地利用規(guī)劃學(xué)科的建設(shè)具有重要作用。

1.2增強(qiáng)土地利用總體規(guī)劃編制的科學(xué)性和可操性

土地利用總體規(guī)劃還是一個(gè)年輕的規(guī)劃,需要在實(shí)踐中不斷地摸索和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。有關(guān)建設(shè)用地規(guī)模預(yù)測(cè),特別是住宅用地規(guī)模預(yù)測(cè)研究的理論和方法的探討,能進(jìn)一步完善土地利用總體規(guī)劃編制的理論和方法,對(duì)增強(qiáng)縣級(jí)土地土地利用總體規(guī)劃編制的科學(xué)性和可操作性具有重要作用。

1.3促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展

我國(guó)正逐步走向成熟的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),為充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的基礎(chǔ)性作用,需要增強(qiáng)規(guī)劃的市場(chǎng)適應(yīng)能力。從綜合各種因素的影響,對(duì)住宅用地規(guī)模預(yù)測(cè),既防止住宅用地盲目擴(kuò)張,又為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有效空間,從而促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.4指導(dǎo)新一輪縣級(jí)土地利用總體規(guī)劃的實(shí)踐

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣高家堰鎮(zhèn)進(jìn)行實(shí)證研究,分析了高家堰鎮(zhèn)住宅用地規(guī)模的重要影響因子,并分別預(yù)測(cè)了規(guī)劃近期和規(guī)劃遠(yuǎn)期的住宅用地規(guī)模,對(duì)長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣新一輪土地利用總體規(guī)劃的科學(xué)編制具有指導(dǎo)意義,同時(shí)也為其他地區(qū)的土地利用總體規(guī)劃修編提供參考和借鑒。

2研究思路

住宅用地規(guī)模影響因素包含各種顯性和隱性信息,宜采用灰色系統(tǒng)模型對(duì)住宅用地規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè),但運(yùn)用該模型的必要條件是原始時(shí)間序列非負(fù)性單調(diào)。文章結(jié)合曲線估計(jì)、多元線性回歸模型,根據(jù)各因素自身歷史變化趨勢(shì)的特點(diǎn),分別運(yùn)用不同的預(yù)測(cè)模型,最后運(yùn)用多元線性回歸模型得出住宅用地規(guī)模預(yù)測(cè)方程。

3模型建立與評(píng)價(jià)

3.1高家堰鎮(zhèn)住宅用地影響因素分析

綜合來(lái)講,住宅用地規(guī)模量的變化主要受人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多種因素的綜合作用。這些因素的共同作用,形成了小城鎮(zhèn)住宅用地?cái)U(kuò)張的驅(qū)動(dòng)力,推動(dòng)小城鎮(zhèn)住宅用地規(guī)模不斷擴(kuò)張。

文章分別選取高家堰鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、工業(yè)產(chǎn)值、總?cè)丝?、非農(nóng)人口、農(nóng)民人均純收入和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)總收入與住宅用地面積做相關(guān)性分析,分析結(jié)果顯示住宅用地與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、工業(yè)產(chǎn)值、總?cè)丝?、非農(nóng)人口、農(nóng)民人均純收入和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)總收入之間存在線性相關(guān),但存在相關(guān)性不是很顯著的問(wèn)題。主要原因在于由于受研究區(qū)域的地理因素和地質(zhì)環(huán)境的影響,有些年份居民從地質(zhì)災(zāi)害區(qū)或遷至外鎮(zhèn),或遷出本縣,致使該區(qū)域內(nèi)住宅用地年度變化呈現(xiàn)曲線式發(fā)展趨勢(shì)。因此,在對(duì)該區(qū)域作住宅用地規(guī)模預(yù)測(cè)時(shí),應(yīng)因地制宜的采用合適的模型與方法。文章主要采用灰色系統(tǒng)模型與線性回歸相結(jié)合的方法的進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.2模型建立

由于采用灰色系統(tǒng)模型的必要條件是數(shù)據(jù)必須是非負(fù)性單調(diào)增長(zhǎng),根據(jù)所收集到的1997～2005年長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣高家堰鎮(zhèn)的住宅用地面積數(shù)據(jù)。運(yùn)用SPSS做分析得出,此數(shù)據(jù)不滿足采用灰色系統(tǒng)模型的必要條件。但是對(duì)于影響住宅用地規(guī)模量的驅(qū)動(dòng)力因素中,有農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)總收入滿足采用灰色系統(tǒng)模型的必要條件。

綜合以上分析,對(duì)高家堰鎮(zhèn)的住宅用地面積和影響其規(guī)模量的驅(qū)動(dòng)力因素的未來(lái)趨勢(shì)做如下分析:

①針對(duì)住宅用地面積、總?cè)丝诤头寝r(nóng)人口歷史年度變化不滿足采用灰色系統(tǒng)模型的必要條件的情況,對(duì)以上三因素采用通過(guò)做散點(diǎn)圖觀察其分布,再運(yùn)用曲線擬合的方式求出其變化趨勢(shì)的曲線方程。從而得出以后住宅用地面積規(guī)模預(yù)測(cè)量、總?cè)丝陬A(yù)測(cè)量和非農(nóng)人口預(yù)測(cè)量。

②針對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)民人均純收入和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)總收入歷史年度變化滿足采用灰色系統(tǒng)模型的必要條件的情況,對(duì)于以上四因素采用灰色系統(tǒng)模型方法進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.2.1高家堰鎮(zhèn)住宅用地變化驅(qū)動(dòng)因素灰色關(guān)聯(lián)度矩陣的計(jì)算

根據(jù)灰色系統(tǒng)分析方法的思路和要求,結(jié)合高家堰現(xiàn)有資料狀況,選擇高家堰鎮(zhèn)的住宅用地規(guī)模為特征因素:以高家堰鎮(zhèn)1997～2005年序列資料作為基礎(chǔ),選擇6個(gè)影響因素:農(nóng)業(yè)產(chǎn)值(X1)、工業(yè)產(chǎn)值(X2)、總?cè)丝?X3)、非農(nóng)業(yè)人口(X4)、農(nóng)民人均純收入(X5)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)總收入(X6)的實(shí)際數(shù)作為影響因子進(jìn)行分析。

選取以上變量1997～2005數(shù)據(jù)(異常值采用緊鄰均值來(lái)修正)作為分析樣本,分別計(jì)算絕對(duì)相關(guān)度、相對(duì)相關(guān)度。

經(jīng)DPS數(shù)據(jù)分析,可以得到影響因子的均值變換結(jié)果如表1所示。

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,從住宅用地規(guī)模的驅(qū)動(dòng)因素的關(guān)聯(lián)度分析的排序結(jié)果來(lái)看,6個(gè)驅(qū)動(dòng)因素對(duì)住宅用地規(guī)模量的關(guān)聯(lián)序按照先后順序分別是非農(nóng)人口、總?cè)丝凇⑥r(nóng)業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)總收入、工業(yè)產(chǎn)值。說(shuō)明人口的發(fā)展決定著住宅用地規(guī)模量的趨勢(shì)。

3.2.2灰色關(guān)聯(lián)度矩陣

運(yùn)用DPS進(jìn)行GM(1,1)模型分析,得到綜合關(guān)聯(lián)度矩陣E,如表2所示。

3.2.3GM(1,1)模型預(yù)測(cè)方程

運(yùn)用DPS對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)民人均純收入、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)總收入做GM(1,1)模型預(yù)測(cè),得出預(yù)測(cè)方程如表3所示。

3.2.4曲線擬合預(yù)測(cè)方程

運(yùn)用Excel軟件對(duì)總?cè)丝凇⒎寝r(nóng)人口和住宅用地面積作曲線擬合分析,得出:

①總?cè)丝谇€擬合預(yù)測(cè)方程為y = -0.0002 X6 + 0.0154X5 - 0.3667X4 + 3.2082X3 + 2.7983X2 - 270.67X1 + 23034,相關(guān)系數(shù)R2=0.9902。

②非農(nóng)人口曲線擬合預(yù)測(cè)方程為y = -0.0008X6 + 0.0685X5 - 2.1989X4 + 34.307X3 - 263.49X2 + 828.32X1 + 1011.7,相關(guān)系數(shù)R2=0.9538。

③住宅用地面積曲線擬合預(yù)測(cè)方程為y = 0.0036X3 - 0.1545X2 + 0.858X1 + 91.501,相關(guān)系數(shù)R2 = 0.9084。

3.3模型評(píng)價(jià)

為了更進(jìn)一步地分析GM(1,1)模型預(yù)測(cè)的可靠性,利用灰色關(guān)聯(lián)度提取的主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)因子,把GM(1,1)模型與線性回歸模型相結(jié)合,即采用灰色線性回歸模型的方法預(yù)測(cè)小城鎮(zhèn)住宅用地。同時(shí)灰色線性組合模型與GM(1,1)模型預(yù)測(cè)相對(duì)照,并結(jié)合實(shí)際值進(jìn)行結(jié)果的分析如表4所示。

從表中可以看出,由于更多地考慮了影響因素,與驅(qū)動(dòng)因子相印證,灰色線性組合模型與GM(1,1)模型預(yù)測(cè)相比較,具有更大的精度。

運(yùn)用SPSS對(duì)上表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析和多元線性回歸分析,得到住宅用地規(guī)模量與其驅(qū)動(dòng)力因素之間的相關(guān)性系數(shù)如表5所示。

多元線性回歸方程為:

y=62.282-0.003x1+0.001x3+0.009x4+0.001x6

相關(guān)系數(shù)R2=0.998

對(duì)用曲線估計(jì)和灰色回歸組合模型對(duì)住宅用地規(guī)模量所得的預(yù)測(cè)方程做精度比較分析如表6所示。

綜上可得出:

①GM(1,1)預(yù)測(cè)模型的數(shù)據(jù)量要求小,精度較高,具有較強(qiáng)的實(shí)用性和有效性,是比較理想的預(yù)測(cè)方法。

②GM(1,1)模型可以進(jìn)行長(zhǎng)期的預(yù)測(cè),但預(yù)測(cè)僅反映一種趨勢(shì),而綜合考慮驅(qū)動(dòng)因素的灰色線性灰色組合模型更具有預(yù)測(cè)的可靠性。

③利用灰色系統(tǒng)模型預(yù)測(cè)出用地規(guī)模的規(guī)律,并通過(guò)驅(qū)動(dòng)因子分析,為控制用地增長(zhǎng)提供了數(shù)量依據(jù),據(jù)此進(jìn)行的小城鎮(zhèn)住宅用地規(guī)模預(yù)測(cè),可為土地利用總體規(guī)劃提供可靠的保證。

3.4分析與結(jié)論

通過(guò)運(yùn)用DPS、SPSS和Excel等軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,對(duì)用曲線擬合和灰色組合模型預(yù)測(cè)的結(jié)果做誤差比較分析,得出用灰色組合模型做的預(yù)測(cè)精度更高,更加滿足科學(xué)性的要求,最后采用灰色組合模型得到2010年和2020年的住宅用地規(guī)模為86.618公頃和88.193 hm2。

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