應(yīng)城市農(nóng)村居民點(diǎn)人口和用地規(guī)模預(yù)測(cè)

石小亮，段維娜，曹先磊，何 丹

1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，沈陽(yáng) 110866 2.天津市國(guó)土資源和房屋管理局，天津 300042 3.北京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)化已步入快車道。但在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，也出現(xiàn)了不少問(wèn)題，尤其是建設(shè)用地急劇擴(kuò)張和大量占用耕地。一方面，由于人均耕地面積少、耕地資源緊缺，因此我國(guó)實(shí)行了最嚴(yán)格的耕地保護(hù)政策，而城鎮(zhèn)人口增長(zhǎng)和擴(kuò)張產(chǎn)生的用地需求得不到滿足，急需尋找解決用地需求途徑；另一方面，我國(guó)農(nóng)村居民點(diǎn)用地高達(dá)16.4萬(wàn)km2，村鎮(zhèn)建設(shè)用地總量是城市建設(shè)用地總量的4.6倍，用地粗放散亂，集約利用水平低，浪費(fèi)了大量土地。

對(duì)比于農(nóng)村居民點(diǎn)的合理布局，地方政府更熱衷于城鎮(zhèn)規(guī)劃，急于擴(kuò)大城鎮(zhèn)和中心村規(guī)模，建設(shè)大村莊，而忽略了農(nóng)村居民的意愿和具體建設(shè)條件，土地利用規(guī)劃在尋求各類用地均衡時(shí)，更趨向縮減農(nóng)村居民點(diǎn)的用地規(guī)模，從而造成土地利用在規(guī)劃內(nèi)容和執(zhí)行上的利益沖突，農(nóng)民建房仍處于自由選址狀態(tài)。因此，預(yù)測(cè)農(nóng)村居民點(diǎn)的人口和用地規(guī)模，不僅可優(yōu)化城鄉(xiāng)土地綜合利用結(jié)構(gòu)、提高土地集約利用水平、改善農(nóng)村生活條件，還為區(qū)域的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供了用地保證。

關(guān)于農(nóng)村居民點(diǎn)現(xiàn)狀研究：Donovan and Gkartzios（2014）對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)遷移和住宅選址開(kāi)展了研究，結(jié)果顯示農(nóng)村居民點(diǎn)的流動(dòng)性在一定程度上能反映當(dāng)?shù)厝丝诘牧鲃?dòng)性特點(diǎn)。Demangeon（1927）將法國(guó)農(nóng)村居民點(diǎn)分為星型、長(zhǎng)型、塊型和趨向分散等四種類型，并對(duì)四種村落類型的形成以及其與自然、社會(huì)、人口之間的關(guān)系開(kāi)展了研究。房艷剛和劉繼生（2009）以山東曲阜農(nóng)村為對(duì)象開(kāi)展研究，結(jié)果顯示當(dāng)?shù)剞r(nóng)村文化景觀演化進(jìn)程和機(jī)理不同于工業(yè)化村莊，曲阜農(nóng)村的演變進(jìn)程主要經(jīng)歷了機(jī)械擴(kuò)張、龐大擴(kuò)張和挖空擴(kuò)張三個(gè)階段；房屋格局的演變主要經(jīng)歷了傳統(tǒng)四合院、單層房子和多層房子三個(gè)階段；而土地利用的演變進(jìn)程主要經(jīng)歷了分層、片段和集約利用三個(gè)階段。Liu et al（2010）通過(guò)農(nóng)村居民點(diǎn)的現(xiàn)狀研究，得出農(nóng)村居民點(diǎn)類型主要分為城市邊緣區(qū)域、平原農(nóng)業(yè)區(qū)域和丘陵農(nóng)業(yè)區(qū)域等；而農(nóng)村的空心化主要經(jīng)歷了出現(xiàn)、成長(zhǎng)、興盛、穩(wěn)定和衰退五階段。

關(guān)于農(nóng)村居民點(diǎn)用地變化研究：孫貴艷等（2011）通過(guò)對(duì)深圳市龍崗農(nóng)村居民點(diǎn)用地布局變化影響因素研究，得出坡度是空間要素中對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)布局影響最顯著因素。Wasilewski and Krukowski（2004）通過(guò)對(duì)波蘭農(nóng)村居民點(diǎn)用地變化研究，得出城市化的快速推進(jìn)降低了城市周圍土地的開(kāi)放空間，在產(chǎn)權(quán)制度和經(jīng)濟(jì)等因素影響下，影響了相關(guān)利益主體的利益，并指出政府要避免城鎮(zhèn)化對(duì)農(nóng)村帶來(lái)的負(fù)面影響而制定發(fā)展決策。Vesterby and Krupa（2002）通過(guò)對(duì)美國(guó)農(nóng)村居民點(diǎn)用地持續(xù)增長(zhǎng)研究，得出高收入、低利率和低通貨膨脹率是造成美國(guó)居民對(duì)房屋的大量需求。羅蕊等（2010）以容縣為研究區(qū)域，分析了在城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤政策框架下，為滿足當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)新增建設(shè)用地需求，農(nóng)村居民點(diǎn)用地應(yīng)達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)于農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模預(yù)測(cè)研究：Brown et al（2005）以區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式為前提，預(yù)測(cè)美國(guó)郊區(qū)農(nóng)民住宅用地的變化趨勢(shì)，并系統(tǒng)描述了精細(xì)住宅用地密度。Santini et al（2010）利用CLUE-S模型預(yù)測(cè)了在兩種不同人口增長(zhǎng)程度下的土地利用變化過(guò)程。Sohl et al（2010）采用模塊化法建立多尺度區(qū)域土地利用模型，來(lái)研究美國(guó)東南部和西北太平洋區(qū)域的土地規(guī)模影響要素。曲衍波等（2012）以北京平谷區(qū)為研究區(qū)域，以農(nóng)村居民點(diǎn)整理潛力測(cè)算和城鎮(zhèn)建設(shè)用地凈需求量預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)，建立掛鉤能力指數(shù)模型并得到掛鉤項(xiàng)目綜合指數(shù)，以此開(kāi)展分區(qū)。

1 研究區(qū)域概況

應(yīng)城市位于湖北省中部偏東，孝感市區(qū)西南，地處 113°19′ E— 113°45′E，30°43′N — 31°08′N。東臨漳、涓二水，與云夢(mèng)縣為界，東北與安陸市毗鄰，西與京山縣接壤，西南與天門市相接，南與漢川縣為鄰。

1.1 土地資源利用現(xiàn)狀

依據(jù)應(yīng)城市土地利用現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析可知全市土地總面積為109515.22 hm2，具體土地利用現(xiàn)狀如表1所示。

表1 應(yīng)城市土地利用現(xiàn)狀Tab.1 Land use status quo in Yingcheng city

由表1可以看出，占應(yīng)城全市土地總面積比重最高的為耕地面積，占62.74%；居第二位的為水域及水利設(shè)施用地面積，占19.59%；其后依次為城鎮(zhèn)村及工礦用地、林地、草地、交通用地、園地和其他土地。

1.2 相關(guān)用地布局規(guī)劃

1.2.1 城鎮(zhèn)體系布局

未來(lái)應(yīng)城市城鎮(zhèn)等級(jí)規(guī)模結(jié)構(gòu)將形成主城區(qū)和東城區(qū)、重點(diǎn)中心鎮(zhèn)、一般鎮(zhèn)三級(jí)結(jié)構(gòu)，形成梯度輻射、功能互補(bǔ)的城鎮(zhèn)體系布局。應(yīng)城市緊密結(jié)合土地資源特點(diǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，主城區(qū)近期主要向鐵路以北、王橋路以西發(fā)展，同時(shí)依附武荊高速公路連接線，構(gòu)筑城區(qū)向長(zhǎng)荊鐵路以南發(fā)展的骨架，拓展城市發(fā)展空間；遠(yuǎn)期重點(diǎn)在北起長(zhǎng)荊鐵路、南至武荊高速公路、東起鹽水河、西至連接線范圍內(nèi)開(kāi)展規(guī)劃建設(shè)。同時(shí)，應(yīng)城市計(jì)劃抓住國(guó)家火炬計(jì)劃新材料生產(chǎn)基地建設(shè)和武漢企業(yè)外遷機(jī)遇，加快東馬坊和長(zhǎng)江埠南北對(duì)進(jìn)發(fā)展，形成東城區(qū)。

在空間結(jié)構(gòu)上，努力打造“一心兩軸三片”的格局。其中核心區(qū)包括城中、城北、四里棚、東馬坊、長(zhǎng)江埠等五個(gè)街道辦事處和市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)及黃灘、郎君、三合鎮(zhèn)等；“兩軸”指橫向發(fā)展軸和縱向發(fā)展軸。橫向發(fā)展軸指工業(yè)、商貿(mào)和旅游休閑；縱向發(fā)展軸指特色資源和農(nóng)副產(chǎn)品加工帶；“三片”包括田店、楊河、三合鎮(zhèn)等地，為糧食和林木生產(chǎn)基地；“西片”包括湯池和楊嶺鎮(zhèn)的市域西部經(jīng)濟(jì)區(qū)，為旅游資源和特色產(chǎn)業(yè)區(qū)；“西南片”包括天鵝、義和、陳河良種場(chǎng)的市域南部經(jīng)濟(jì)區(qū)，為漁業(yè)和特色資源區(qū)。

針對(duì)各鎮(zhèn)發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)城市按節(jié)約土地、集約發(fā)展與合理布局等原則，積極推進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程（呂薇，2013）。依托自然資源和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，建設(shè)各具特色和功能小鎮(zhèn)（屠爽爽等，2015）。重點(diǎn)建設(shè)六鎮(zhèn)：（1）湯池鎮(zhèn)。發(fā)揮溫泉資源優(yōu)勢(shì)，建設(shè)旅游型城鎮(zhèn)。（2）楊嶺鎮(zhèn)。發(fā)揮礦產(chǎn)資源優(yōu)勢(shì)，建設(shè)工礦型城鎮(zhèn)。（3）楊河鎮(zhèn)。發(fā)揮優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)加工規(guī)模優(yōu)勢(shì)，建設(shè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化城鎮(zhèn)。（4）郎君鎮(zhèn)和陳河鎮(zhèn)。發(fā)揮特種水產(chǎn)種養(yǎng)規(guī)模優(yōu)勢(shì)，建設(shè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化城鎮(zhèn)。（5）黃灘鎮(zhèn)。發(fā)揮毗鄰城區(qū)，納入城市總體規(guī)劃和武荊高速公路連接線過(guò)境優(yōu)勢(shì)，發(fā)展工業(yè)園區(qū)和城郊型城鎮(zhèn)（宋文和陳英，2015）。

1.2.2 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)用地布局

依據(jù)應(yīng)城市種植業(yè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，提出農(nóng)業(yè)發(fā)展總體思路：突出主抓糧食、油料、生豬、家禽和林業(yè)五大優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展雙孢蘑菇、糯米、茶葉、甲魚、毛蟹、南美白對(duì)蝦六大特色產(chǎn)品；突出建設(shè)優(yōu)質(zhì)稻、雙低油菜、特色水產(chǎn)養(yǎng)殖、標(biāo)準(zhǔn)化畜禽養(yǎng)殖小區(qū)、速生林和無(wú)公害蔬菜等六大板塊和雙孢蘑菇、藠頭、金水梨、茶葉、蓮藕等五大基地。其中六大板塊指：（1）優(yōu)質(zhì)稻板塊。以西北部的楊河、田店、湯池等鄉(xiāng)鎮(zhèn)為主。（2）“雙低”油菜板塊。在東部的東馬坊、郎君、三合等鎮(zhèn)，以雙低油菜配優(yōu)質(zhì)稻為主；南部的黃灘、天鵝和南垸等，以雙低油菜配優(yōu)質(zhì)中稻為主。（3）水產(chǎn)養(yǎng)殖板塊。在“一帶三塊”基礎(chǔ)上，以龍賽湖和東西汊湖為核心的河蟹板塊；以湯池甲魚為核心的甲魚板塊；以楊河為核心的鱖魚板塊；以義和鎮(zhèn)為核心的鱔板塊；以陳河鎮(zhèn)梅嶺垸為示范區(qū)的南美白對(duì)蝦板塊。（4）畜禽養(yǎng)殖板塊。如田店張董養(yǎng)殖小區(qū)、楊河巡檢良種繁育小區(qū)等。（5）速生林板塊。以速生楊河濕地松為主栽品種，主要分布于南部湖區(qū)和西北部種植區(qū)。（6）無(wú)公害蔬菜板塊。以城中、開(kāi)發(fā)區(qū)、黃灘、城北和四里棚為重點(diǎn)，建設(shè)萬(wàn)畝無(wú)公害精細(xì)菜基地。五大基地指：（1）雙孢蘑菇基地。大棚蘑菇以城北為中心，地栽蘑菇以楊河、陳河為中心，以隨應(yīng)、漢宜、應(yīng)天公路沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)為骨干，逐步輻射其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)，突出區(qū)域開(kāi)發(fā)和集中連片建設(shè)。（2）藠頭基地。在現(xiàn)有100 hm2基礎(chǔ)上，以三合、陳河、楊嶺等為重點(diǎn)穩(wěn)步發(fā)展。（3）金水梨基地。以松林崗金水梨基地為重點(diǎn)，沿應(yīng)湯線連片開(kāi)發(fā)，輻射城北、楊嶺等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，逐步擴(kuò)大種植規(guī)模，不斷完善配套生產(chǎn)設(shè)施。（4）茶葉基地。以伍山茶場(chǎng)、田店詩(shī)璐茶場(chǎng)為重點(diǎn)，采取擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、提高加工工藝、開(kāi)展品牌宣傳等舉措，逐步建設(shè)一批高標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)公害、規(guī)?；那鹆瓴杌?。（5）蓮藕基地。以郎君鎮(zhèn)白湖為中心，繼續(xù)向周邊擴(kuò)展。

1.2.3 生態(tài)用地布局

應(yīng)城市土地利用與生態(tài)建設(shè)目標(biāo)主要是保護(hù)、改善和建造生態(tài)系統(tǒng)，利用好現(xiàn)有土地資源，提高土地資源生產(chǎn)力，維護(hù)生物多樣性。建立土地經(jīng)濟(jì)利用與生態(tài)建設(shè)結(jié)合的綜合決策機(jī)制，協(xié)調(diào)管理機(jī)制和投入機(jī)制。近年來(lái)，應(yīng)城市生態(tài)惡化趨勢(shì)得到遏制，大部分丘陵地區(qū)水土流失得到控制甚至得到根治，重點(diǎn)地區(qū)的生態(tài)狀況進(jìn)一步優(yōu)化，資源綜合利用水平和防災(zāi)減災(zāi)能力進(jìn)一步提高（石小亮和張穎，2014；鄒利林和王建英，2015）。

1.3 農(nóng)村居民點(diǎn)總體布局

應(yīng)城市農(nóng)村居民點(diǎn)總體布局情況，如圖1所示。

應(yīng)城市農(nóng)村居民點(diǎn)用地總面積為9688.51 hm2，分布于10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、5個(gè)街道辦事處和1個(gè)南垸良種場(chǎng)的413個(gè)行政村中，其具體分布情況見(jiàn)表2。

2 研究方法和數(shù)據(jù)

2.1 研究方法

借助自然增長(zhǎng)法、時(shí)間序列分析法和灰色系統(tǒng)法等模型預(yù)測(cè)農(nóng)村居民點(diǎn)的人口規(guī)模；分別利用人均指標(biāo)定額、部門預(yù)測(cè)和定額指標(biāo)結(jié)合等方法預(yù)測(cè)農(nóng)村居民點(diǎn)的用地規(guī)模。

圖1 應(yīng)城市農(nóng)村居民點(diǎn)總體布局情況Fig.1 General layouts of rural residential areas in Yingcheng city

表2 農(nóng)村居民點(diǎn)用地總體布局特征Tab.2 General layout characteristics of rural residential land

2.1.1 人口規(guī)模預(yù)測(cè)

（1）自然增長(zhǎng)法

自然增長(zhǎng)法是指根據(jù)人口總基數(shù)，按一定人口增長(zhǎng)速率來(lái)推算未來(lái)人口總數(shù)的方法（王耕和王澤，2016）。該方法要求人口增長(zhǎng)要符合算數(shù)增長(zhǎng)規(guī)律，還要求未來(lái)人口凈增長(zhǎng)量要保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，公式為：

式中：P為規(guī)劃目標(biāo)年度的農(nóng)村總?cè)丝跀?shù)；N為規(guī)劃基期年度的農(nóng)村總?cè)丝跀?shù)；R為規(guī)劃期間人口平均增長(zhǎng)率；n為規(guī)劃年限。

（2）時(shí)間序列分析法

在人口發(fā)展過(guò)程中，曲線上的任何一點(diǎn)切線斜率基本會(huì)保持不變，即各個(gè)時(shí)期的人口發(fā)展速率趨于一致（馬騫宇等，2016）?，F(xiàn)將時(shí)間作為控制變量，人口規(guī)模作為狀態(tài)變量，最終確定數(shù)學(xué)模型為：

（3）灰色系統(tǒng)法

部分信息已知，部分信息未知的系統(tǒng)，稱為“灰色系統(tǒng)”（石小亮等，2014）。受多因素影響且又無(wú)法確定復(fù)雜關(guān)系的量稱灰色量，灰色系統(tǒng)法模型的預(yù)測(cè)特點(diǎn)是單數(shù)列預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)步驟為：

假設(shè)給定原始時(shí)間數(shù)據(jù)序列為：

原始時(shí)間序列數(shù)據(jù)表現(xiàn)為量少、無(wú)規(guī)律、波動(dòng)明顯且隨機(jī)性較強(qiáng)?，F(xiàn)將原始時(shí)間數(shù)據(jù)序列進(jìn)行一次累加生成一階累加AGO，即數(shù)據(jù)累加生成為：

背景值的選擇：

確定數(shù)據(jù)矩陣為：

代入B、YN，用最小二乘法估計(jì)參數(shù)：

解一階線性微分方程：

式中：dx(1)/dt為農(nóng)村人口數(shù)據(jù)生成數(shù)的變化率；ax(1)為農(nóng)村人口數(shù)據(jù)累加生成數(shù)；a、μ為參數(shù)。

2.1.2 用地規(guī)模預(yù)測(cè)

（1）人均指標(biāo)定額法

人均指標(biāo)定額法是農(nóng)村居民點(diǎn)用地規(guī)模預(yù)測(cè)的較常用方法，是依據(jù)上一輪土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)資料而開(kāi)展的居民點(diǎn)用地規(guī)模預(yù)測(cè)法（趙小汎，2013）。人均建設(shè)用地指標(biāo)參照《村鎮(zhèn)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50188 — 93）確定。

式中：S為規(guī)劃目標(biāo)年農(nóng)村居民點(diǎn)用地面積（hm2）；P為規(guī)劃目標(biāo)年人口規(guī)模（人）；A為農(nóng)村居民點(diǎn)人均建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)（m2? 人-1）。

（2）部門預(yù)測(cè)和定額指標(biāo)結(jié)合法

城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化與多種因素有關(guān)，因此用地規(guī)模預(yù)測(cè)不適宜采用單因素分析，而多采用多因素分析法，以更加客觀貼合實(shí)際（許小亮和歐名豪，2016）。通過(guò)預(yù)測(cè)規(guī)劃期間的農(nóng)民實(shí)際建房率，以確定新增建設(shè)用地規(guī)模，再采用定額指標(biāo)法計(jì)算得到農(nóng)村居民點(diǎn)用地需求規(guī)模。

式中：U為未來(lái)年份的農(nóng)村居民點(diǎn)用地需求規(guī)模（hm2）；Po為目前農(nóng)村居民點(diǎn)的人口數(shù)（人）；Pt為未來(lái)年份農(nóng)村居民點(diǎn)的人口數(shù)（人）；Vo為目前農(nóng)村居民點(diǎn)人均用地建設(shè)面積（hm2）；Vt為未來(lái)年份農(nóng)村居民點(diǎn)人均用地建設(shè)面積（hm2）；M為規(guī)劃期內(nèi)農(nóng)民建房率（%）；N為在由農(nóng)村遷到城鎮(zhèn)的居民中，遷移又拆房的百分比（%）。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究所用數(shù)據(jù)主要包括空間和社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查統(tǒng)計(jì)兩種，并分別采取相應(yīng)技術(shù)手段進(jìn)行處理?？臻g數(shù)據(jù)主要包括應(yīng)城市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的.mdb格式文件，主要是從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取地類圖斑、坡度、線狀地物、注記、行政區(qū)范圍和界線等要素，將其轉(zhuǎn)換為.shp格式文件，并從地類圖斑圖層中提取農(nóng)村居民點(diǎn)、城市、建制鎮(zhèn)、公路用地、鐵路用地、農(nóng)村道路、河流水面、湖泊水面、坑塘水面、溝渠等要素，進(jìn)行歸并處理，以便做空間緩沖、疊加和相交等分析。空間數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程如圖2所示。

圖2 空間數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程Fig.2 Spatial data pretreatment process

應(yīng)城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要包括湖北省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒中的應(yīng)城市農(nóng)村人口數(shù)據(jù)；應(yīng)城市統(tǒng)計(jì)年鑒；應(yīng)城市新農(nóng)村土地整理相關(guān)規(guī)劃及設(shè)計(jì)報(bào)告等。所用人口數(shù)據(jù)源于湖北省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒和應(yīng)城市統(tǒng)計(jì)年鑒。

3 結(jié)果

同其它規(guī)劃設(shè)計(jì)一樣，應(yīng)城市農(nóng)村居民點(diǎn)用地規(guī)模預(yù)測(cè)需以規(guī)劃區(qū)的農(nóng)村人口狀態(tài)和參數(shù)為基本依據(jù)。農(nóng)村人口的發(fā)展，尤其是人口增長(zhǎng)直接影響社會(huì)對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)用地的需求。同時(shí)，區(qū)別于其他自然資源，土地具有面積有限性、位置固定性和不可更新等特性，給農(nóng)村居民點(diǎn)用地規(guī)模預(yù)測(cè)帶來(lái)約束。

3.1 農(nóng)村居民點(diǎn)人口規(guī)模預(yù)測(cè)

本研究主要采用自然增長(zhǎng)法、時(shí)間序列分析法和灰色系統(tǒng)等三種方法，綜合預(yù)測(cè)2020年應(yīng)城市的農(nóng)村人口規(guī)模，并得出2020年應(yīng)城市農(nóng)村人口的合理規(guī)模。

（1）自然增長(zhǎng)法

以規(guī)劃區(qū)現(xiàn)有人口總數(shù)為基數(shù)，通過(guò)對(duì)規(guī)劃期人口自然增長(zhǎng)率和機(jī)械增長(zhǎng)率進(jìn)行分析與估計(jì)，推算規(guī)劃年度的總?cè)丝跀?shù)。規(guī)劃期對(duì)象的預(yù)測(cè)值采用公式（1）計(jì)算。根據(jù)應(yīng)城市2000 — 2011年的人口變化趨勢(shì)和應(yīng)城市“十二五”規(guī)劃綱要要求，規(guī)劃期內(nèi)應(yīng)城市人口規(guī)模的平均自然增長(zhǎng)率應(yīng)控制在6‰內(nèi)，而由統(tǒng)計(jì)資料看出人口機(jī)械增長(zhǎng)對(duì)農(nóng)村人口規(guī)模的影響不大，因此可忽略不計(jì)。研究以2011年應(yīng)城市農(nóng)村人口為基數(shù)，按公式（1）計(jì)算預(yù)測(cè)2020年的農(nóng)村人口數(shù)為62.74萬(wàn)人。

表3 2000 — 2011年應(yīng)城市農(nóng)村人口數(shù)據(jù)匯總Tab.3 Summary of rural population data in Yingcheng city from 2000 to 2011

（2）時(shí)間序列分析法

根據(jù)應(yīng)城市農(nóng)村人口數(shù)隨時(shí)間推移逐年遞增的趨勢(shì)進(jìn)行分析，如圖3。

其分析模型公式為：

式中：y為規(guī)劃目標(biāo)年度的農(nóng)村總?cè)丝跀?shù)（×105人）；x為時(shí)間刻度（年）。

圖3 應(yīng)城市農(nóng)村人口與時(shí)間的序列分析曲線Fig.3 Sequence analysis curve of rural population and time in Yingcheng city

根據(jù)上述模型公式預(yù)測(cè)2020年應(yīng)城市農(nóng)村人口規(guī)模為64.4萬(wàn)人。

（3）灰色系統(tǒng)法

人口發(fā)展受國(guó)家人口政策、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生育觀念等多因素影響，存在一定規(guī)律性。而基于灰色系統(tǒng)理論的灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法具有原理簡(jiǎn)單、所需樣本少、不需考慮分布規(guī)律、計(jì)算方便、預(yù)測(cè)精度高和易于檢驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)。因此，采用該方法對(duì)應(yīng)城市2020年的人口規(guī)模做進(jìn)一步預(yù)測(cè)。以2000年作基準(zhǔn)，采用統(tǒng)計(jì)方法得到應(yīng)城市農(nóng)村人口數(shù)量，再采用灰色系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)2020年應(yīng)城市的農(nóng)村人口數(shù)，具體由2000 — 2011年應(yīng)城市農(nóng)村人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)模型的時(shí)間響應(yīng)式為：

x(t + 1) = 35772.485322e0.002957t- 91781.526493 (13)

根據(jù)灰色系統(tǒng)法預(yù)測(cè)，得出2020年應(yīng)城市的農(nóng)村人口規(guī)模為65.48萬(wàn)人。

綜合以上三種方法可預(yù)測(cè)2020年應(yīng)城市農(nóng)村人口規(guī)模分別為62.74萬(wàn)人、64.4萬(wàn)人和65.48萬(wàn)人，最終綜合平均得出2020年應(yīng)城市農(nóng)村的平均人口為64.2萬(wàn)人。

3.2 農(nóng)村居民點(diǎn)用地規(guī)模預(yù)測(cè)

針對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的用地規(guī)模預(yù)測(cè)，最常采用人均定額指標(biāo)法：

式中：S為2020年應(yīng)城市農(nóng)村居民點(diǎn)用地預(yù)測(cè)值（m2）；P為2020年農(nóng)村人口規(guī)模（人）；A為國(guó)家人均農(nóng)村居民點(diǎn)用地標(biāo)準(zhǔn)（120 m2）。

將測(cè)算得到的2020年應(yīng)城市農(nóng)村人口數(shù)和國(guó)家人均農(nóng)村居民點(diǎn)用地標(biāo)準(zhǔn)，代入人均定額指標(biāo)法公式，得到2020年應(yīng)城市農(nóng)村居民用地規(guī)模為7704 hm2。

4 結(jié)論

（1）以2011年應(yīng)城市農(nóng)村人口數(shù)為基準(zhǔn)，利用自然增長(zhǎng)法預(yù)測(cè)2020年應(yīng)城市農(nóng)村人口規(guī)模為62.74萬(wàn)人。

（2）根據(jù)應(yīng)城市農(nóng)村人口基數(shù)與時(shí)間的線性關(guān)系，利用模型擬合并預(yù)測(cè)2020年應(yīng)城市農(nóng)村人口規(guī)模將達(dá)到64.4萬(wàn)人。

（3）由2000 — 2011年應(yīng)城市農(nóng)村人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出預(yù)測(cè)模型的時(shí)間響應(yīng)式，再利用灰色系統(tǒng)法進(jìn)行微分方程模型擬合，預(yù)測(cè)得到2020年應(yīng)城市的農(nóng)村人口規(guī)模為65.48萬(wàn)人。

（4）通過(guò)自然增長(zhǎng)法、時(shí)間序列分析法和灰色系統(tǒng)法預(yù)測(cè)2020年應(yīng)城市農(nóng)村人口規(guī)模，綜合比較得出2020年應(yīng)城市農(nóng)村的平均人口規(guī)模為64.2萬(wàn)人。

（5）利用人均定額指標(biāo)法預(yù)測(cè)得到2020年應(yīng)城市農(nóng)村居民用地規(guī)模為7704 hm2。

5 討論

農(nóng)村居民點(diǎn)的布局優(yōu)化，是土地利用總體規(guī)劃中不可或缺的組成部分，也是土地利用總體規(guī)劃編制中的重要組成部分，與土地整治中的城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤等內(nèi)容一樣，都是以統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展、協(xié)調(diào)城鄉(xiāng)用地需求、拓展城鎮(zhèn)發(fā)展空間、優(yōu)化城鄉(xiāng)建設(shè)用地布局和增加耕地為目標(biāo)。研究預(yù)測(cè)農(nóng)村居民點(diǎn)的人口和用地規(guī)模，可有效增加耕地面積并最終實(shí)現(xiàn)新農(nóng)村建設(shè)。

以往研究在預(yù)測(cè)的理論與方法等方面已有了很多重要成果，但在實(shí)際預(yù)測(cè)過(guò)程中還存在許多特殊情況。幾乎可以斷定，很難找到一種通用的預(yù)測(cè)模型，而預(yù)測(cè)效果的準(zhǔn)確性在很大程度上依賴于有效的預(yù)測(cè)模型。綜合已有預(yù)測(cè)方法的各優(yōu)勢(shì)，力求能從眾多的預(yù)測(cè)模型中做出選擇，但受限于數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)時(shí)間跨度過(guò)大等原因，致使研究存在一定預(yù)測(cè)誤差甚至可能還較大，后期研究將補(bǔ)充數(shù)據(jù)或?qū)︻A(yù)測(cè)結(jié)果采用一定的方法進(jìn)行修正，以期能提高預(yù)測(cè)效果。

自然增長(zhǎng)法，主要是按人口增長(zhǎng)速度推算未來(lái)人口總數(shù)，要求人口增長(zhǎng)符合算數(shù)增長(zhǎng)律，還要求未來(lái)人口凈增長(zhǎng)量或增長(zhǎng)速度大小方向相對(duì)穩(wěn)定。使用時(shí)間序列分析法的條件是，在人口發(fā)展過(guò)程中線上任意一點(diǎn)的切線斜率基本不變?；疑到y(tǒng)法的特點(diǎn)是單數(shù)列預(yù)測(cè)，具體是對(duì)一些行為效果已知，而對(duì)產(chǎn)生行為的原因較模糊的抽象預(yù)測(cè)。人口規(guī)模預(yù)測(cè)模型的適用性，是決定預(yù)測(cè)結(jié)果的科學(xué)性和是否符合人口發(fā)展趨勢(shì)的先決條件。目前關(guān)于人口規(guī)模的預(yù)測(cè)方法，都有其優(yōu)點(diǎn)和適用范圍。在具體方法選擇上，需結(jié)合所預(yù)測(cè)地區(qū)的特點(diǎn)，占有數(shù)據(jù)量的多少，預(yù)測(cè)時(shí)段的長(zhǎng)短來(lái)選擇最適方法，以求預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。做好建設(shè)用地需求預(yù)測(cè)，是城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用規(guī)劃的前提，對(duì)將來(lái)土地利用規(guī)劃具有指導(dǎo)作用。預(yù)測(cè)研究的好壞，可直接影響到后期城鄉(xiāng)建設(shè)用地模型的構(gòu)建。城鄉(xiāng)建設(shè)用地的動(dòng)態(tài)變化與多種因素有關(guān)，但目前研究所采用的分析方法多為單因素分析，研究綜合了各因素優(yōu)勢(shì)，使結(jié)果更加客觀貼合實(shí)際。研究采用人均指標(biāo)定額法較為機(jī)械，未能考慮不同地區(qū)的具體情況，而機(jī)械性的采取了一刀切的模式，操作性不強(qiáng)，后期研究擬考慮綜合部門預(yù)測(cè)與定額指標(biāo)法，因?yàn)槠洳坏紤]了農(nóng)村居民點(diǎn)新增建設(shè)用地的情況，還考慮了城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的實(shí)際情況，相對(duì)機(jī)械的人均定額指標(biāo)法更具說(shuō)服力。

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