基于全排列多邊形模型對城市精明增長計劃的評價

周雯靜++朱家明++王曼怡++周佳斌

【摘要】在全球經濟增速放緩的背景下，面對城市建設的日益擴張，實現城市的精明增長能夠對經濟發展起到有效的推動作用。以黃山市為研究對象，針對當前城市增長計劃，通過建立“3E”指標體系，科學地衡量城市精明增長效率。并基于“3E”指標體系建立全排列多邊形模型來對城市當前增長計劃進行評價，分析得出城市的精明增長效率分別為0.75，在可持續發展上具有較大潛力。針對黃山市的不足之處深入分析，提出相關建議。

【關鍵詞】精明增長評價 經濟繁榮 城市可持續發展 全排列多邊形

城市化可以帶來經濟需求的增加，包括人口增長和積累帶來的直接消費增加以及人口增長引起的對基礎設施和社會投資需求的擴大。隨著城鎮化進程的加快、產量的增加及人口的增長，生產效率隨之提高。然而，城市發展的傳統觀念只關心GDP的快速增長，忽視了對社會和環境造成的惡性后果。可持續發展則將資源生產率作為經濟發展指標的衡量標準，其目標是實現精明增長。

為了考慮和達到長期的可持續穩定發展的規劃目標，許多城市正在實施精明化的初步增長計劃。精明增長會幫助每一個城市的經濟變得更加繁榮，社會更加平等，變成從環境上來說更加適合可持續性穩定發展的居住地。精明化增長關注城市建設，尤其注重可持續發展的經濟體，其目標為：經濟繁榮（Economically prosperous），社會平等（socially Equitable），和環境可持續（Environmentally Sustainable）。隨著全球城市化加速，精明增長比以往都重要。

一、基本假設

為了便于解決問題，提出以下假設：⑴在撰寫本文時，為了對市級行政區空間發展進行更為標準，科學的研究，二手指標數據無特殊說明均為市區統計資料；⑵近幾年城市歷史數據基本反映了當前的計劃；⑶假設本文使用的數據是真實有效的，具有統計分析的價值。

二、相關文獻綜述

易華等（2015）指出中國的城市發展正處于資源短缺的邊緣，城市發展模式要從傳統的線性增長轉變為可持續發展，即以精明增長為目標[1]。許多專家認為精明增長難以界定和衡量，但有些學者堅持認為，不僅能夠從城市發展模式的發展中判斷，而且可以對精明增長進行定量分析。Galster和Hanson（2000）使用了八個指標，分別為密度、連續性、聚集、緊密度、同心度、多樣性、鄰近度等，來全面評估美國13個大都市區的精明增長[2]。Russ Lopez等（2003）提出了使用擴散指數方法建立模型[3]。美國交通研究委員會[4]引入了“四分位數”概念，通過使用區域人口增長系列的四分位數作為特征值，區分顯著增長和總體增長。

雖然一些學者和研究機構提出了不同的測量方法，但對精明增長的統一測量標準沒有明確的結論，定量研究仍處于不成熟的階段。由于精明增長本身不成熟，精明增長實踐在中國仍處于初級階段。考慮到中國城市相關數據的開放性和可靠度，中國精明增長的實現更加困難。

本文試圖在可持續發展三個目標的基礎上，結合國際定量分析方法，精明增長的十項原則和各城市發展的特殊性來對當前中小城市精明增長計劃做出評價。

三、模型的建立

（一）“3E”指標體系

本文結合3“E”目標（經濟繁榮，社會平等和環境可持續），從經濟，社會和環境方面選擇多個指標，使用精明增長效率為總指標來衡量精明增長效率。將評價指標體系分為三個子系統，經濟繁榮，社會平等，環境可持續。按照科學、簡潔、和諧和完整性的原則給每個子系統確定具體指標。

指標體系包含11個具體指標，如表1所示。

（二）全排列多邊形模型

本文首先從國家統計局收集2000～2014年黃山市11個指標的數據，將其作為目前的城市發展規劃。同時將精明增長的十項原則分類歸納入“3E”指標體系，建立全排列多邊形模型，以衡量該計劃是否成功。

全排列多邊形模型步驟具體如下：以n個標準化后的指標的上限值為半徑構建出中心n邊形，每個指標值依次相連構成不規則的中心n邊形。該n邊形的頂點為n個指標首尾相連的全排列，n個指標構成（N-1）！/2個不同的不規則中心多邊形。綜合指數是所有這些不規則多邊形面積的平均值與中心多邊形面積的比率。

單一指標的標準化計算公式為：

綜合指數S計算如下：

Si為第i個指標的標準化值，Sj為第j項的標準化值（i≠j）；Ui為第i個指數的上限值，Li為第i個指標的下限值，Xi第i個指標值，Ti第i個指標的臨界值，n為指標數量。

該模型的思路是通過標準化公式對所有指標值進行標準化，然后在正多邊形上標記標準化值，以顯示每個指標數據的變化和相關性。另外，在標準化過程中，指標上限值可以根據城市增長計劃的最高目標來確定。類似地，指標下限值可以根據相應指標的最小值來確定。閾值可參考相關技術標準。根據評估的目的，本文也可以適應當地情況進行適當的調整。

根據上述方法，將所收集的黃山市的數據代入公式（1）和（2）后利用Visual Studio畫出全排列多邊形。

本文參考相關數據和國際指標的相應標準和規范，設計以下四級分級標準：

等級I：>0.75（很好）；等級II：0.5～0.75（好）；等級III：0.25～0.5（一般）；等級IV：<0.25（差）。

四、模型結果及分析

根據不同的規劃階段，本文從經濟繁榮，社會公平和環境可持續性三個方面衡量城市增長計劃。最后，本文采用精明增長效率指標進行綜合評估。城市增長計劃評估結果見表2。

（一）經濟繁榮

目前，黃山市經濟繁榮指數為0.88，處于一級水平。主要原因是平均土地收入，土地平均國內生產總值和人均可支配收入較高。經濟繁榮指數隨著規劃時間逐步增加。到2008年，經濟繁榮指數達到0.27，進入三級水平。到2010年達到0.56，進入二級水平。到2013年達到0.80，處于較好的水平。總的來說，黃山的經濟發展前景樂觀。

（二）社會公平性

黃山市目前的社會公平指數為0.82，處于一級水平。主要是由于每萬人的醫院病床數量和人均公共圖書館藏書數量較高；每萬人的公共交通工具，人均住房面積仍然不足。社會公平指數隨著規劃時間的變化而波動。2007年社會公平達到0.32，達到三級水平。2008年達到0.56，處于二級水平。2009年，跌至0.44；在2012年達到0.65，回到二級水平；在2014年達到0.82，處于良好水平。一般來說，黃山必須提供額外的公交車和住房保障，使社會公平繼續向前發展。

（三）環境可持續性

目前黃山市環境可持續指數為0.69，處于二級水平。主要原因是城市土地擴張系數低，人均鋪路面積，綠化覆蓋率和人口密度較高。環境可持續發展指數從2000年到2006年穩步波動，2007年穩定在三級水平，2009年達到0.58，處于二級水平；到2014年略有上升至0.69，但仍處于二級水平。總體而言，為應對生態城市建設，黃山市在環境可持續發展方面做了大量有效的工作，為未來奠定了良好的基礎，具有較大的發展潛力和較高的增長指標，但城市用地需求有待提高。

（四）綜合評價

目前黃山綜合指數的精明增長效率為0.75，在二級水平上，增長方案較好。經濟繁榮指數較高，但社會公平和環境可持續性需要提高。針對生態城市建設，2008年綜合指數達到0.37，達到三級水平，水平一般；2010年綜合指數達到0.56，進入二級。截至2014年，理想狀態下的增長效率有25%的差距，表明黃山市的精明增長還有漫長的路要走，需要長時間不斷的努力和積累。為了踐行可持續發展觀，黃山市需要以提高居民生活質量為中心，遏制環境破壞、提高公共服務設施可達性、提倡健康生活方式，建設成為宜居城市，為的長期可持續的經濟繁榮打下堅實的基礎。

五、結束語

本文借鑒了吳瓊等（2005）在城市生態領域率先提出的全排列多邊形圖示指標法，該方法克服了許多現有的多因素統計方法的缺點，具有觀察性強，計算簡便，可視化的優點，在生態，環保等學術領域得到廣泛應用[5]。本文將其應用到城市增長計劃的評價中，將具有代表性的指標納入“3E”指標體系模型，將所有要素歸納為三個部分：經濟繁榮，社會公平和環境可持續，較為客觀明了。通過創新評價模式，得出良好的評估結果，從而為各個城市精明增長計劃的評價與調整提供了有效標準。

參考文獻

[1]易華，諸大建，劉東華.城市轉型：從線性增長到精明增長[J].價格理論與實踐，2006，（07）：66-67.

[2]Galster G.，et al.Wrestling sprawl to the ground：defining and measuring an elusive concept[J].Housing Policy Debate，2001（4）：681-717.

[3]Lopez R.，Hynes H P.Sprawl in the 1990s：measurement，distribution，and trends[J].Urban Affairs Review，2003（3）：325-355.

[4]馬強，徐循初.“精明增長”策略與我國的城市空間擴展[J].城市規劃匯刊，2004，3：16-22.

[5]吳瓊，王如松，李宏卿等.生態城市指標體系與評價方法[J].生態學報，2005，25（8）：2090-2095.

作者簡介：周雯靜（1996-），女，漢族，安徽涇縣人，安徽財經大學金融學院本科生在讀，研究方向：金融學；朱家明（1973-），男，漢族，安徽宿州人，安徽財經大學數學建模實驗室主任，副教授、碩士，研究方向：應用數學與建模。