城市建設用地需求預測

岳曉鳳 唐威

摘 要：以長沙市2000—2015年土地利用變更數據為基礎，引入雙因素理論預測模型對長沙市建設用地需求量進行預測。以灰色系統理論為基礎，利用長沙市2010—2016年固定資產投資統計數據建立灰色序列GM （1，1）模型。結果表明：到2020年末，長沙市城區建設用地需求預測值為2080.49km2，預測結果符合長沙市經濟社會發展趨勢，具有可行性。

關鍵詞：長沙市；建設用地需求；預測

中圖分類號 F301 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）14-0101-03

Prediction of Urban Construction Land Demand——A Case Study of Changsha

Yue Xiaofeng

（College of resources and environmental science，Hunan Normal university，Changsha 410081，China）

Abstract：Based on the data of land use change in Changsha from 2000 to 2015，a two factor theoretical prediction model was introduced to predict the demand for construction land in Changsha. Based on the grey system theory，the grey sequence GM（1，1）model is established by using the statistical data of fixed assets investment in Changsha from 2010 to 2016. The result shows that by the end of 2020，the forecast value of the construction land demand of Changsha city is 2080.49km2，the forecast result accords with the trend of economic and social development in Changsha，and it is feasible.

Key words：Changsha City；Demand for construction land；Forecast

建設用地是城市經濟發展的重要載體，對建設用地需求量預測是土地利用總體規劃的核心，也是土地利用管理的依據[1]。它是根據社會經濟發展對建設用地的需求情況而作出科學合理預測，旨在弄清建設用地未來利用的變化趨勢，為土地利用總體規劃提供有力的科學依據。

目前國外對建設用地需求量預測研究，主要運用GIS技術和詳細的調查方法進行，且在預測同時也對建設用地進行結構布局。國內對其研究一般與土地利用規劃結合在一起，研究類別包括單要素、雙要素、多要素及組合預測法，具體方法有一元回歸預測（陳煒1989）、定額指標法（鄭鋒1994）、趨勢預測法（董廷旭1999）、灰色系統預測法（陳國建）、馬爾科夫預測法（殷少美2006）、雙要素預測法（邱道持）、多元線性回歸法（王建國2007）。還有學者運用人工神經網絡模型、時間序列ARIMA模型等。

1 研究方法

1.1 建設用地需求模型 針對目前我國在建設用地需求量預測方法中存在的不足，本文借鑒邱道持等[2]的雙因素預測模型進行長沙市城鎮建設用地需求預測：

S=S1+S2 （1）

S1=P×A/10 000 （2）

S2=Q×T×100 （3）

式中，S：長沙市規劃期城鎮建設用地需求面積（hm2）；

S1：長沙市規劃期按人口規模預測的城鎮建設用地需求面積（hm2）；

S2：長沙市規劃期按固定資產投資總額預測的城鎮建設用地需求面積（hm2）；

P：長沙市規劃期城鎮人口（人）；

A：長沙市規劃期城鎮人均建設用地指標（m2/人）；

Q：長沙市規劃期固定資產投資總額（億元）；

T：長沙市規劃期固定資產投資土地系數（km2/億元）。

1.2 固定資產投資預測模型

1.2.1 數據序列預處理 在對長沙市城鎮建設用地進行建模分析前，為了保證建模方法的可行性，需要對已知數據進行檢驗處理。設原始數據列為X（0）=（X0（1），X0（2），...，X0（n）），計算數列的級比：

[p（k）=x0（k-1）x0（k）] k=2，3，...，n （4）

假設所有的級比都落在可容覆蓋區間X=（e，e）內，則數列X（0）可以建立GM（1，1）模型，可進行灰色預測。

1.2.2 模型建立 當原始數據列為X（0）=（X0（1），X0（2），...，X0（n））滿足上列要求時，則以已知數據為數據列建立模型

X（0）k+az（1）k=b （5）

求得a，b的估計值，得到模型：

[dx（1）（k）dk]+ax（1）（k）=b （6）

解為

x（1）（k）=（x（0）（1）-[ba]）e-a（k-1）+[ba] （7）

得到預測值

[x^]（0）（k+1）=[x^]（1）（k+1）-[x^]（1）（k），k=1，2，...，n-1 （8）

1.2.3 模型檢驗 灰色系統模型的檢驗方法主要有關聯度檢驗法、殘差檢驗法以及后驗差檢驗法。本文考慮數據的獲取性主要采用后驗差檢驗方法進行檢驗。

殘差檢驗：計算殘差及相對誤差

ε（0）（k）=x（0）（k）-[x^]（0）（k），k=1，2，...n （9）

e（k）=|ε（0）（k）|/x（0）（k），k=1，2，...n （10）

計算原始數據序列標準差V1及殘差序列標準差V2，

V1=[1nk=1nx（0）（k）-x（0）-2] （11）

V2=[1n-1k=1n-1ε（0）（k）-ε（0）-2] （12）

計算后驗比

C=V1/V2 （13）

小誤差概率

P=p[ε（0）（k）-ε（0）-<0.6745V1] （14）

2 實證研究

2.1 研究區概況 長沙市是湖南省省會，全市土地面積1.1819*104km2。2015年末，長沙市共轄6區2縣（芙蓉區、天心區、岳麓區、開福區、雨花區、望城區、長沙縣、寧鄉縣），代管1個縣級市（瀏陽市）；截止2016年末，全市常住人口695.9998萬人，城鎮化率為74.38%，城鎮人口為517.68萬人；2016年全市實現地區生產總值9356.91億元，同比增長9.95%；按常住人口計算，人均地區生產總值達124122元，比全省高78191元；2000年至2016年長沙市城市建設用地面積由5283.28萬m2增長至22904.8萬m2，年均增長率7.23%，耕地面積由2000年4288417.8減少至2015年4160239.8km2。隨著長沙市人口不斷增加，城市建設用地規模的不斷擴大，導致大量耕地被建設用地占用，人地矛盾愈發緊張。因此，進行城鎮建設用地需求預測能夠為長沙市發展以及土地利用規劃帶來合理科學的建議。

2.2 數據來源 數據主要來源于《湖南統計年鑒》、《長沙統計年鑒》和土地利用變更調查數據。

2.3 數據分析與處理

2.3.1 由人口預測長沙市城鎮建設用地需求S1 城市人口越多，對住房、公共設施和交通等的需求量越大，導致建設用地面積增大，因此根據人口預測城鎮建設用地需求量具有可行性。據長沙市土地利用總體規劃修編數據，長沙市到2020年，全市總人口為1127.15萬人，城鎮化率達73.55%，即城鎮人口達829.02萬人；長沙市規劃到2020年人均建設用地下降至163.11m2。由公式（2）計算得出2020年長沙市建設用地需求S1=1352.21km2。

2.3.2 由固定資產投資總額預測長沙市城鎮建設用地需求S2 （1）確定T值。T是指固定資產投資土地增長系數，指一定區域內，每投入108元的全社會固定資產投資，所需要增加的相應城鎮建設用地面積[3]。據長沙市2010—2016年固定資產累計投資額及建設用地增長情況，計算出長沙市現階段T值為0.059km2/億元。（2）預測固定資產投資額。

根據灰色預測GM（1，1）模型，經過計算，運用公式（6）得出a=0.1733，b=209093，得出長沙市建設用地預測模型：

X（t+1）=-10827801e-0.173367t+12060749.13 （15）

按照公式（10）-（15），得出后驗比C=0.0411，P=1.000

根據表一可知模型精度有很好可行性。

根據公式（15）計算可知，長沙市2020年固定資產投資額Q為12429.9797億元。

由公式（3）得出S2=728.28km2。

2.3.3 長沙市建設用地需求量 根據公式（1）可得出預測到2020年長沙市需求建設用地2080.49km2。

3 結論與分析

計算結果表明，2020年長沙市建設用地需求量208049hm2。其中，2000—2008年由122617.6增長至147242.1hm2，年增長率2.05%；2008—2015年建設用地由147242.1hm2增長至184834.45hm2，年均增長率2.88%；2015—2020年建設用地年均增長率1.58%。《湖南湘江新區土地利用總體規劃（2016-2020年）》明確表示，到2020年，長沙市城鄉建設用地規模不得超過39629.09hm2。本文計算結果與長沙市土地利用總體規劃相符合。

運用雙因素模型預測得出長沙市建設用地需求總量208049hm2。而在實際計算過程中，城鎮人口增長和固定資產投資對建設用地的拉動存在重疊部分。因此，在實際土地利用規劃中，應當將此預測值作為長沙市規劃建設用地增量上限。該預測結果符合長沙市經濟社會發展要求，能夠為長沙市土地利用總體規劃修編工作提供決策依據和技術支持。

參考文獻

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[2]邱道持，劉力，粟輝，等.城鎮建設用地預測方法新探——以重慶市渝北區為例[J].西南師范大學學報（自然科學版），2004（01）：146-150.

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