秦嶺　劉巧芹

摘 要 “京津冀協(xié)同發(fā)展”是國家重點實施的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，有利于促進區(qū)域城市群的形成和發(fā)展，提升區(qū)域競爭力。為了避免石家莊在發(fā)展中可能產(chǎn)生的一系列“城市問題”，實現(xiàn)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化和城市可持續(xù)發(fā)展，需要對土地集約利用情況進行評價研究。文章選取了12個指標構(gòu)建石家莊市土地集約利用評價指標體系，運用BP-ANN模型，通過測試數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡進行訓練，得出石家莊市土地處于中低程度的集約利用狀態(tài)。根據(jù)評價結(jié)果，結(jié)合石家莊市實際情況，提出了土地集約利用的措施建議。

關(guān)鍵詞 京津冀協(xié)同發(fā)展；土地集約利用；石家莊市；BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡

[中圖分類號]F293.2 [文獻標識碼] A [文章編號]1673-0461（2015）08-0057-06

一、引 言

2015年中央經(jīng)濟工作會議明確指出，要重點實施“一帶一路”、“京津冀協(xié)同發(fā)展”和“長江經(jīng)濟帶”三大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。其中，京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略不僅促進了區(qū)域城市群的形成和發(fā)展，提升了區(qū)域競爭力，而且?guī)恿撕颖笔「鞒鞘械目焖侔l(fā)展，對河北省影響深遠。作為河北省會城市，石家莊市要做好引領(lǐng)和協(xié)調(diào)作用，依據(jù)即將出臺的《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃》，明確城市的功能定位，進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，完善現(xiàn)代交通體系建設，打造生態(tài)宜居城市。然而新的發(fā)展機遇在加快了城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐的同時，也產(chǎn)生了新的用地需求，帶來城市用地的快速擴張。為了避免由此可能引發(fā)的“城市病”，需要對土地集約利用情況進行及時評價分析，以發(fā)現(xiàn)當前土地利用中存在的問題，尋求土地資源要素與其他資源要素優(yōu)化配置的方法和途徑，處理好土地集約與資源集約、土地集約與經(jīng)濟集約之間的關(guān)系，才能實現(xiàn)土地空間合理布局、優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，推進“京津冀協(xié)同發(fā)展”的步伐。

目前，在土地集約利用評價中大多采用多因素綜合評價方法，用特爾菲法、層次分析法等確定各指標權(quán)重，這些方法受主觀性影響較大，評價結(jié)果也會存在偏差。而BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡（Back Propagation Artificial Neural Networks，以下簡稱BP-ANN）則是通過構(gòu)建模型進行非線性定量分析評價，避免了主觀因素對評價結(jié)果的影響，使結(jié)果更客觀、更科學。為政府相關(guān)部門及時掌握區(qū)域土地利用變化狀況，科學制定土地集約利用的政策法規(guī)、部門規(guī)章以及運作模式等提供依據(jù)。

二、石家莊市土地集約利用評價體系的構(gòu)建

（一）構(gòu)建土地集約利用評價指標體系

根據(jù)石家莊市發(fā)展特點，結(jié)合現(xiàn)有研究成果，本研究選取了對土地集約利用程度影響較大的3大類共12項指標構(gòu)建評價指標體系：①土地利用程度因素。包括土地利用率，人均城市占地面積，道路網(wǎng)密度，人均占地面積。②土地利用效益因素。包括地均GDP，地均固定資產(chǎn)投資額，地均二、三產(chǎn)業(yè)增加值，地均社會消費品零售總額。③土地生態(tài)環(huán)境因素。包括生活污水處理率，工業(yè)固體廢棄物處理率，工業(yè)廢水排放達標率，城市綠化率。土地利用集約度評價指標體系見表1。

（二）確定土地集約利用評價等級及標準

本研究根據(jù)《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準（GBJ137-90）》，將土地集約利用情況劃分為4個評價等級：過度利用、集約利用、適度利用和粗放利用。每個等級的集約度指數(shù)綜合分值和系統(tǒng)特征表述見表2。

在此基礎(chǔ)上，按照建立的指標體系，經(jīng)查閱分析資料和實地調(diào)查，確定石家莊市土地集約利用度評價標準，詳見表3。標準確定的依據(jù)如下：①國家和地方的相關(guān)規(guī)章制度，如本研究參照了《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準（GBJ137-90）》，《村鎮(zhèn)規(guī)劃標準GB50188-93》，《城市道路交通規(guī)劃設計規(guī)范》 （GB50220-95）；②國內(nèi)、國際公認的指標合理值；③合理的理想化指標值；④同類區(qū)域的指標均值，本研究區(qū)域選擇為河北省除石家莊市外的其他城市。

其中，石家莊市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于石家莊統(tǒng)計局“2014年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報”、石家莊環(huán)保局“石家莊市環(huán)境質(zhì)量公告”等。

三、BP-ANN模型的構(gòu)建

（一）BP-ANN的基本結(jié)構(gòu)

BP-ANN包括輸入層、隱含層和輸出層，拓撲結(jié)構(gòu)簡單，訓練算法豐富、映射能力強，其基本結(jié)構(gòu)見圖1。

（二）BP-ANN層數(shù)

根據(jù)Kolmogorov定理，一個3層的BP-ANN結(jié)構(gòu)即可完成任意精度n維到m維的映射。故本研究將BP-ANN層數(shù)設置為3層，隱含層數(shù)為1層。

（三）BP-ANN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

BP-ANN的輸入層為土地利用集約度評價指標，即輸入層節(jié)點數(shù)為12；輸出層為土地利用集約度，即輸出層節(jié)點數(shù)為1。

由此計算出隱含層節(jié)點數(shù)為8?？梢?，本研究所構(gòu)建的BP-ANN模型為一個3層的12×8×1的拓撲結(jié)構(gòu)。

四、基于BP-ANN的石家莊市土地集約利用評價

（一）樣本數(shù)據(jù)的采集及標準化處理

本研究涉及12個評價指標，4個土地集約利用評價等級和3個臨界值等級（過度與集約利用臨界值，集約與適度利用臨界值，適度與粗放利用臨界值）。為了使BP-ANN模型實現(xiàn)快速收斂，可通過線性內(nèi)插法增加訓練樣本，每個評價指標臨界標準值生成10組訓練樣本，共生成30組訓練樣本。由于各評價指標的量綱和重要性不同，需要通過標準化處理后才能進行綜合評價，標準化方法如下：

①正向型指標：X'ij=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）

② 逆向型指標：X'ij=（Ximax-Xij）/（Ximax-Ximin）

其中：X'ij為指標標準化值，Xij為指標原始值，Ximax為指標的最大值，Ximin為指標的最小值，i為樣本數(shù)（此為10），j為指標數(shù)（此為12）。30組訓練樣本組成1個30行、12列的輸入矩陣X。本研究除C2和C4為逆向性指標外，其余均為正向型指標。標準化處理后的指標值見表4。本研究涉及的30組訓練數(shù)據(jù)見表5。endprint

（二）BP-ANN模型的訓練與仿真

將計算結(jié)果和現(xiàn)有成果進行比較，當網(wǎng)絡輸出與現(xiàn)有成果一致時，停止訓練，保存BP-ANN模型。

（三）評價結(jié)果

對石家莊市土地利用集約利用評價指標原始值進行標準化處理，處理結(jié)果見表4。將數(shù)據(jù)導入訓練好的BP-ANN模型中，得出石家莊市城市土地集約度綜合分值為0.7031，與表3對照得知2014年石家莊市城市土地處于集約利用狀況，但屬于中低程度的集約利用。

五、石家莊市土地集約利用問題分析及對策研究

根據(jù)BP-ANN評價結(jié)果，對照表3的指標值及評價標準，從構(gòu)建的評價指標體系入手，分析石家莊市土地集約利用存在的問題并提出相應的解決對策。

（一）土地利用程度方面

1. 調(diào)整用地結(jié)構(gòu)，降低土地閑置率

根據(jù)表3可以看出，石家莊市土地利用率為78.7%，相對較低，僅比集約利用和適度利用的臨界標準值指標高出3.7%，距離土地高度集約利用指標95%還有很大的差距。實地調(diào)查結(jié)果顯示：石家莊市閑置用地主要是危困和瀕臨破產(chǎn)的企業(yè)用地，高污染、高能耗等落后產(chǎn)能企業(yè)用地，以及已供土地處于長期閑置狀態(tài)?？梢?，石家莊市土地利用低的原因主要是工業(yè)用地的非集約利用和某些土地使用者非合理的囤地行為。為了解決上述問題：

首先，要加大閑置土地的處理力度。嚴格依法收回對取得土地使用權(quán)滿2年未使用的土地，對閑置1年以上不足2年的，根據(jù)情況從重收取土地閑置費。

其次，調(diào)整用地布局、優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)。工業(yè)企業(yè)遷出市中心區(qū)域和城市上風上水區(qū)域，重工業(yè)布局在遠離市區(qū)、有利于污染物處理、對周圍環(huán)境影響低的區(qū)域；輕工業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集中布局在“產(chǎn)—學—研”一體的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)中。原工業(yè)用地則按照土地級差收益規(guī)律結(jié)合城市規(guī)劃進行布局，可招商引資發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)或進行高產(chǎn)出低污染項目的開發(fā)建設。

此外，還要做好土地整理工作。城市用地布局要功能明確、規(guī)?；?、整齊化，小塊地、閑散地可作為公園綠地或休閑廣場等用地。這樣不僅提高了土地利用率和綠化率，改善了生產(chǎn)生活環(huán)境，還提高了土地經(jīng)濟產(chǎn)出效益。

2. 調(diào)整產(chǎn)業(yè)機構(gòu)，吸引高端人才

根據(jù)評價結(jié)果結(jié)合表3數(shù)據(jù)分析，石家莊市人均城市占地面積指標屬于低度集約利用，而人均占地面積指標已達到了高度集約利用。這說明石家莊全市人口數(shù)量與用地規(guī)模比例合理，而城市人口與城市用地面積比例不太協(xié)調(diào)，人均城市占地面積偏大。這種情況的產(chǎn)生，一方面因為河北是農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)業(yè)人口眾多；另一方面，在于京津與石家莊在空間距離上的優(yōu)勢，造成了石家莊人才外流和人才短缺現(xiàn)象。為了解決這些問題：

一要推動農(nóng)業(yè)的規(guī)?；?、機械化、現(xiàn)代化，促進農(nóng)村剩余勞動力向城市轉(zhuǎn)移，政府也要在住房、醫(yī)療、教育等方面向農(nóng)民工傾斜，吸引并留住農(nóng)村勞動力，維持社會的繁榮穩(wěn)定。

二要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進產(chǎn)業(yè)升級，吸引高端人才。北京云集了全國最尖端的高校和科研院所，人才相對過剩，而石家莊企業(yè)亟須與相關(guān)領(lǐng)域高科技人才合作，完成科研成果的轉(zhuǎn)化工作，形成石家莊優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。因此，需要增加第三產(chǎn)業(yè)的比重，引進知名企業(yè)、扶持創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)，加大人才吸引力度，承接北京及全國人才轉(zhuǎn)移。如2015年4月1日阿里健康區(qū)域總部落戶石家莊，將帶動石家莊健康服務產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及上下游產(chǎn)業(yè)鏈的建立，而阿里巴巴集團在互聯(lián)網(wǎng)方面的優(yōu)勢，又可以加快石家莊健康產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡化發(fā)展，吸引醫(yī)藥、健康服務人才，有利于創(chuàng)新健康醫(yī)療產(chǎn)業(yè)新模式?；ヂ?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)既有利于吸引人才、提高經(jīng)濟產(chǎn)出，又對土地面積需求量較小，能夠最大限度實現(xiàn)土地的集約節(jié)約利用。

3. 加大現(xiàn)代交通體系建設力度

根據(jù)評價結(jié)果結(jié)合表3數(shù)據(jù)分析，石家莊市道路網(wǎng)密度指標屬于中低度土地集約利用狀態(tài)，道路總長度相對較短，極易出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象，制約了城市的健康發(fā)展。需要完善現(xiàn)代道路交通體系，在地面交通道路已經(jīng)飽和的情況下，向地下、地上空間發(fā)展。地上空間建設模式可借鑒國外經(jīng)驗，發(fā)展“立體交通”，除了建設高架橋外，還可在商業(yè)區(qū)域的各建筑物間架設空中走廊，建設立體停車場與之相連，形成“多層城市空間”。地下空間的利用形式主要是修建地鐵，并將地鐵與其他公共交通方式合理銜接，以方便市民出行，減少私家車的使用，緩解交通問題?？梢?，立體交通大幅提升了土地集約利用程度。

此外，京津冀協(xié)同發(fā)展需要將區(qū)域作為一個整體來規(guī)劃大交通體系。目前，京津冀區(qū)域整體路網(wǎng)密度高、交通發(fā)達，但是區(qū)域發(fā)展不均衡，北京高速公路網(wǎng)密度為河北的2倍、天津則是河北的3倍，河北大交通體系建設任重道遠。而石家莊作為河北省交通樞紐城市，要在鐵路、公路、機場等的建設上加強與京津之間的聯(lián)系，實現(xiàn)物質(zhì)流、人才流、資金流、信息流等的快速流通。

（二）土地利用效益方面

1. 集中布局產(chǎn)業(yè)用地，促進產(chǎn)業(yè)改造升級

根據(jù)評價結(jié)果結(jié)合表3數(shù)據(jù)分析，石家莊市地均固定資產(chǎn)投資額指標屬于土地高度集約利用，地均GDP指標屬于土地低度集約利用，地均二、三產(chǎn)業(yè)增加值指標屬于土地適度利用。這些數(shù)據(jù)表明石家莊市投資與收益水平不協(xié)調(diào)，高投資低收益。這與石家莊的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后有關(guān)，石家莊產(chǎn)業(yè)構(gòu)成以第一產(chǎn)業(yè)為主，第二產(chǎn)業(yè)大多是傳統(tǒng)工業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對滯后。為了推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，需要從以下三方面入手：

第一產(chǎn)業(yè)要重點推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，通過土地流轉(zhuǎn)將土地集中在農(nóng)業(yè)經(jīng)營公司或農(nóng)業(yè)大戶手中，優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、增加產(chǎn)出。

第二產(chǎn)業(yè)應在治理高污染、高耗能產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新能源、新材料，帶動產(chǎn)業(yè)升級方面下大力氣，推動前向、后向和側(cè)向關(guān)聯(lián)性產(chǎn)業(yè)鏈的形成。除此之外，要重點發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展智能工廠，逐步實現(xiàn)“生產(chǎn)制造自動化、流程管理數(shù)字化、企業(yè)信息網(wǎng)絡化、智能制造云端化”。endprint

第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要跟上國際、國內(nèi)發(fā)展的步伐，用戰(zhàn)略性思維、發(fā)展的眼光進行用地布局。如石家莊南三條小商品集貿(mào)市場要與時俱進、與“互聯(lián)網(wǎng)+”相結(jié)合，轉(zhuǎn)型成為O2O、O2B等類型的電子商務，實現(xiàn)線下與線上的一體化發(fā)展；太和電子城等電子商貿(mào)場所要結(jié)合科技創(chuàng)新，與高校、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)合發(fā)展，逐漸融入到電子科技孵化園中。產(chǎn)業(yè)集聚不僅有溢出效應，能促進產(chǎn)業(yè)的壯大和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還實現(xiàn)了土地的集約利用。

2. 改善消費觀念，調(diào)整消費結(jié)構(gòu)

根據(jù)評價結(jié)果結(jié)合表3數(shù)據(jù)分析，石家莊市地均社會消費品零售總額指標屬于土地適度利用，說明石家莊市消費能力較低，需要合理引導消費。一要進行工資改革，提高居民收入水平，提升消費能力，這是消費的基礎(chǔ)；二要健全社會保障體系，完善養(yǎng)老保險、醫(yī)療保險、失業(yè)保險、工傷保險、生育保險和住房公積金制度，摒除人們的后顧之擾，放心消費；三要通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，培育新的消費需求增長點；四要大力發(fā)展文化產(chǎn)業(yè)，加大精神文化層面的引領(lǐng)、豐富精神文化生活，使人們改變傳統(tǒng)消費觀念，注重生活品質(zhì)。消費觀念的改變，消費水平的提高，會帶來國民經(jīng)濟收入的倍增，即“乘數(shù)效應”。地均社會消費品零售總額的提高，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改變引發(fā)消費增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整將引導城市土地利用不斷向集約化方向發(fā)展。

（三）土地生態(tài)環(huán)境方面

1. 提高綠化率

石家莊市綠化率為41.9%，屬于土地適度利用，生態(tài)環(huán)境功能比較脆弱，而京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要內(nèi)容就是改善城市環(huán)境，建設生態(tài)城市，因此石家莊要走綠色發(fā)展之路。城市綠化實現(xiàn)“點”、“線”、“面”相結(jié)合：“面”即城市生態(tài)林，按照石家莊市發(fā)展規(guī)劃，重點在西部山區(qū)進行大規(guī)模植樹造林，打造生態(tài)屏障，發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè)和旅游產(chǎn)業(yè)。2015年4月3日，河北省林業(yè)廳下發(fā)“關(guān)于進一步加大春季造林督導力度提升綠化水平的通知”[冀林字〔2015〕131號]，為生態(tài)城市建設提供了政策保障?！熬€”即道路兩側(cè)綠化，使道路形成一條條綠廊，改善城市景觀、提高城市綠化率，對城市溫室效應也有一定的遏制作用?！包c”即公園廣場綠地，不能僅做大公園、大廣場，還要見縫插針建設小型公園、小型綠地，將未利用地、零星地塊利用起來，最大程度的提升土地利用率，實現(xiàn)城市土地的集約利用。

2. 大力控制工業(yè)污染物排放

通過對數(shù)據(jù)的評價分析發(fā)現(xiàn)，石家莊市對生產(chǎn)、生活中所產(chǎn)生的廢水和固體廢棄物的處理效果較好，目前污染防治和處理的重點是大氣污染物的排放治理。石家莊大氣污染大部分來源于燃煤，石家莊有23家熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，加上7座冬季供熱站，年耗煤高達2 390萬噸，超過了北京全年的煤耗總量。2012年石家莊的煤炭消耗總量達到了6 100萬噸，市區(qū)大氣降塵量月平均值高達16.91噸/平方公里。石家莊市及周邊重點大氣污染源分布見圖2。

為了解決燃煤等空氣污染問題：首先，要引進現(xiàn)代化工藝設備，充分燃燒煤炭，最大限度減少污染排放物和排放量，在采煤區(qū)對煤進行液化處理，從源頭降低污染，防止運輸、處理等的二次污染。其次，要加強立法、監(jiān)管工作，嚴格限制企業(yè)排污，并加大懲罰力度。第三，淘汰落后產(chǎn)能，大力推廣利用新能源、清潔能源，保證低碳、綠色發(fā)展。通過對工業(yè)污染的治理，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級改造，淘汰過剩產(chǎn)能和落后產(chǎn)能，可逐步實現(xiàn)土地集約利用。

3. 農(nóng)業(yè)污染防治

農(nóng)業(yè)污染主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中片面追求產(chǎn)出最大化，大量使用化肥、農(nóng)藥以及地膜等造成的土壤、水體和環(huán)境污染。土壤污染和水污染的治理難度遠高于空氣污染治理，更可危及整個生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，通過食物鏈對人類造成嚴重危害。因此，要下大力氣防范治理農(nóng)業(yè)污染：首先，要加大對農(nóng)民的宣傳教育力度，豐富農(nóng)民的農(nóng)業(yè)知識，普及生態(tài)系統(tǒng)及循環(huán)經(jīng)濟理念，控制有機、化學肥料等的過量使用；其次，對已污染的土地資源，要采取措施進行治理，對污染嚴重的區(qū)域，要停止繼續(xù)開發(fā)利用，及時開展修復工作，以實現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。

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Abstract： The Jing-Jin-Ji collaborative development strategy is a state-level regional development strategy，which is beneficial for the formation and development of the regional urban agglomeration and the upgrade of the regional competitiveness. To avoid potential problems in the development of Shijiazhuang city and realize the structure optimization of land utilization and the sustainable development of the city，the situation of intensive land utilizing should be evaluated. In this article， 12 indicators were selected to construct a index system for the evaluation of the intensive land utilization of Shijiazhuang city. By using BP-ANN model and network training test data，the state the intensive land utilization of Shijiazhuang city was obtained. The results show that it is in a state of low degree. At last，according to the evaluation results， the article proposed measures for intensive land utilization， considering the actual situation of Shijiazhuang city.

Key words： Jing-Jin-Ji collaborative development；intensive land utilization；Shijiazhuang city；BP-ANN

（責任編輯：李 萌）endprint