基于未确知测度理论的公园城市建设评价研究

黄凌翔，蒋亚男，范晓莉，许士翔

（1. 天津城建大学 经济与管理学院，天津 300384；
2. 住房和城乡建设部城乡规划管理中心，北京 100835）

近年来，联合国先后通过了《2030年可持续发展议程》和《新城市议程》等纲领性文件，世界各国正在共同努力建设绿色美丽的世界。各国在遵循自然规律的基础上，积极探索建立绿色发展的生态体系、产业体系与城市规划建设新模式，随着我国工业化、城镇化的不断推进，我国城市发展进入了新的阶段，人类生产技术不断提高，全国经济水平和人民生活水平都大大提升。同时城市人口膨胀和城市盲目扩张带来城市环境严重恶化、生态系统破坏、水土资源短缺、交通拥挤和就业难等一系列城市发展问题。针对我国经济社会发展问题，自党的十八大以来，我国提出新发展理念，确立“一尊重五统筹”城市工作新要求，将生态文明建设上升到国家战略高度。“十四五”规划指出要加快转变城市发展方式，全面提升城市品质，强调推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。我国众多城市在实践中纷纷响应，以“生态城市”“绿色城市”“园林城市”等为目标积极进行建设。

2018年2月，习近平总书记在考察成都天府新区时提出了“公园城市”的理念。在几年的实践和研究中，公园城市的发展特征已逐渐形成共识，成实和成玉宁[1]认为其发展建设的转变核心在于从“重形态”到“重生态”。杨潇[2]指出公园城市发展由“产—城—人”转变为“人—城—产”、由“在城市中建公园”转变为“在公园中建城市”、由“空间建造”到“场景营造”。公园城市的实践应从理念规划、体制机制、公众组织等方面确立[3]，公园城市的规划设计应充分体现城市特色[4]。继成都市提出建设“公园城市”的提议之后，其他城市也探索了具有自身特色的公园城市建设路径，如扬州近年进行了蓝绿空间修复和古城旧区城市功能修补等，构建公园体系，提升生态环境品质[5]；
苍梧新县通过城市设计引导城市形象建设，配以政府、公众监督管理，建设生态宜居公园城市[6]；
淄博市、杭州市、阳泉市等发挥其自然资源、文化历史等优势，针对其体制机制、建设投入等方面不足，提出构建各具特色的公园城市对策[7-9]。

如何促进公园城市的持续健康发展，并进一步为城市发展探寻有效模式，则需要对公园城市建设水平展开评价，但当前成果鲜见，一是由于各地探索时间较短，但更重要的原因还在于公园城市作为一个复杂系统，涉及大量未知信息，城市内部各变量之间的关系并非简单线性相关。针对这一问题，本文试图纳入未确知测度理论展开分析，未确知信息是由王光远教授在1990年提出的概念，它与随机信息、模糊信息和灰信息都属于不确定性信息[10]，但不同于其他类型，未确知信息是指研究人员所掌握的信息量无法准确表达研究事物的真实状态和数量关系，从而导致主观认知的不确定性。刘开第等[11-12]提出了未确知的数学理论，通过数学方法建立了未确知测度模型，并将该理论模型应用于社会科学和自然科学的研究。刘开第等[13]、钱树芹和高秋霖[14]、张卫兵等[15]运用改进的未确知测度模型曾对水环境质量进行评价研究，使动态水体系统状况评价更加准确合理；
刘洪波等[16]运用未确知测度理论来评估和研究生态城市的建设。未确知测度模型能有效解决模糊集中“取大”或“取小”操作造成的信息丢失[17-19]，该理论下置信度识别准则比最大隶属度原则更能避免评价结果失真的情况。

因此，考虑到公园城市是一个具有不确定性、开放性和复杂性的复合系统，其建设过程中涉及大量未确知的信息，无法通过列举所有指标数据来完全反映公园城市的建设水平，本文将从经济、社会、生态三个方面构建相关指标体系，并采用未确知测度理论评价成都市公园城市的建设水平，以为其他城市探索公园城市建设之路提供参考。

公园城市是继“园林城市”“低碳城市”“生态城市”“绿色城市”等之后提出的全新概念，目前尚未有统一的界定，史云贵和刘晓君[20]认为公园城市是以实现共荣、共治、共兴、共享、共生为城市发展目标，经济绿色低碳、政治多元共治、文化繁荣创新、社会健康和谐、生态山清水秀的城市发展高级形态。秉承“生态文明”“以人为本”发展理念的“公园城市”是新时期中国“公园—城市”关系发展演变的必然阶段，是一种城乡人居环境建设新理念和建构城市的理想化模式[21]。

综合现有观点，可以认为公园城市实现了从“单一”到“系统”的突破，将人居生态环境等多方面要素有机融合，公园城市致力于提高全民生活品质，在原来城市的基础上，将生态价值引入城市，充分体现生态对城市发展的价值，把城市变成一个大公园。它是对以往园林城市形态的新提升，通过在城市生态文明建设中加强对公共园林以及各种生态绿植的建设，提高城市的绿化效应，从而保护环境开放城市空间扩大城市范围，实现城乡结合、城市园林化、生态文明开放化[22]。建设过程中需要经济、生态、社会各方面的相互动态协调，从而达到良好的统筹效果。

2.1 未确知测度概念

假设有n个研究对象，构成评价空间为X={x1,x2,x3,…,xn}；
为每个评价对象设置m个评价指标，构成指标空间为I={I1,I2,I3, …,Im}。xij表示第i个评价对象的第j个评价指标的测量数据，其中1≤i≤n, 1≤j≤m，也可表示为一个m维的向量x1=(xi1,xi2,xi3, …,xim)。

设xij有k个指标评价级别c1,c2,c3, …,ck，构成评价级别空间为U={c1,c2,c3, …,ck}，当前一个级别比后一个级别成效好时，表示评价级别依次递减，即c1＞c2＞c3＞…＞ck；
当后一个级别比前一个级别成效好时，表示评价级别依次递增，即c1＜c2＜c3＜…＜ck。则αjl(1≤l≤k)表示第j个评价指标的第l个评价级别标准值，由级别αjl构成一个m×k的评价标准矩阵：

式中：αjl满足αj1＜αj2＜…＜αjl＜…＜αjk或者αj1＞αj2＞…＞αjl＞…＞αjk。

设μijl=μ(xij∈cl)表示第i个评价对象的第j个评价指标的测量数据，xij属于第l个评价级别cl的程度，则μ称为未确知测度。μ需满足下述条件：

2.2 未确知测度综合评价模型

首先，设置成都市n年的m个评价指标作为评价空间X，并根据评价指标的测量数据和评价水平的标准值，计算出每个评价指标的年度单指标测度值；
然后，采用熵权法确定各评价指标的权重，并计算每年的多指标综合测度值；
最后，根据置信度识别准则和评分准则对年度测度值进行级别判断和排序。

2.2.1 计算单指标测度

首先，计算成都每年每个评价指标的测量值xij属于cl类的单指标测度值μijl=μ(xij∈cl)。

然后，未确定测度函数如下：

（1）若αj1＞αj2＞…＞αjl＞…＞αjk，则有：

当αjp≥xij≥αj(p+1)(1≤p≤k-1)时，取：

其余为0。

当测量数据与标准值相同时，取其测度为1，其余测度为0。

（2）若αj1＜αj2＜…＜αjl＜…＜αjk，与上述函数符号相反即可。

最后，得到每年xi的单指标测度矩阵：

2.2.2 计算指标权重

指标赋权重的方法主要包括主观和客观两种赋权方法，与专家打分法、层次分析法等主观赋权重方法相比，客观赋权方法具有较小的主观随机性，可以利用评价指标的客观信息来确定权重，本研究采用熵权法，原始数据来源于实际测量数据，权重值具有客观性。

每个评价指标的权重值为：

式中：ej为指标信息熵值；
wj为权重，wj表示第j个指标相对于其他评价指标的重要程度，并且wj需要满足：

2.2.3 多指标综合测度

多指标综合测度是对每年的未确知测度值的确定，需要根据单指标测度和权重确定。

每年xi的多指标综合测度μil为：

最后，可以得到每年xi的多指标综合测度向量μi=(μi1,μi2, …,μil, …,μik)。

2.2.4 置信度识别准则

{c1,c2,c3, …,ck}为评价级别空间U上的有序分割类，设λ为置信度，利用置信度识别准则来判断成都每年建设情况评价所属级别。通常5＜λ＜1，按照正态分布的数学函数特性，随机变量的采样值落在标准偏差内的概率为68.3%，所以λ一般取0.6～0.7，其评价结果可靠性较高。其置信度识别公式为：

若xi满足上式，则认为第i个年份的评价对象xi属于cki类。

2.2.5 样本排序

确定每年成都市建设状况所属的评价级别，通过评分准则计算评价得分值，并在纵向和横向上对样本对象进行比较。评分准则公式为：

式中：nl为评价得分系数，在c1＞c2＞c3＞…＞ck时，取公差为-1的等差数列。

最后，根据计算出的评价得分值对评价对象进行排序比较。

2.3 指标体系构建与数据说明

2.3.1 指标体系构建

未确知测度评价模型设计公园城市的评价指标体系构建，考虑到公园城市系统涵盖经济、社会、生态三个方面，同时结合《国家园林城市系列标准》（建城〔2016〕235号）、《城市园林绿化评价标准》（GB/T50563—2010）、《绿色生态城区评价标准》（GB/T51255—2017）等国家标准文件，并参考有关园林城市、生态城市、绿色城市等研究建立的评价指标体系[23-24]，最终本文将公园城市发展复合系统评价指标体系分为由系统层、子系统层、准则层和指标层构成的阶梯递进的层次结构，共19个评价指标，其中生态子系统包括城市绿化、空气质量和环境治理三个方面，8个评价指标；
经济子系统包括经济发展水平、人民生活水平、投入产出效率、产业结构水平和科学投入水平五个方面，6个评价指标；
社会子系统包括人口、社会保障和文化三个方面，5个评价指标（表1）。

表1 公园城市评价指标体系

2.3.2 数据来源

研究时间范围为2003—2019年，数据来源于2004—2019年《成都统计年鉴》、2003—2019年国民经济和社会发展公报、成都市生态环境局官网、成都市财政局官网、2003—2019年成都市人力资源和社会保障事业发展统计公报等。

3.1 公园城市评价指标标准值的确定

指标评价标准值主要参考《城市园林绿化评价标准》（GB 50563—2010）、《国家生态园林城市分级考核标准》及国内外大型先进生态型、绿色城市建设现状值的调查，将公园城市建设评价标准分为四个级别，即k=4。第一级别为优秀（Ⅰ级），该级别的标准值主要参照较发达城市的建设现状值或城市建设的中长期规划目标值；
第二级别为良好（Ⅱ级），该级别标准值主要参照国内生态水平较高的城市建设现状的平均值；
第三级别为达标（Ⅲ级），该级别标准值主要参照园林城市、生态城市等国内建设的基本标准值；
第四级别为提升（Ⅳ级），该级别是城市建设的较低水平，尚未达到国内园林或生态城市建设评价的基本标准。其各评价指标的评价级别标准值见表2。

表2 公园城市建设评价级别标准值

3.2 计算过程

限于篇幅，本文以2019年数据为例，其未确知测度计算过程如下。

首先，根据单指标测度公式（4）、（5）、（6）、（7）、（8）求出成都市2019年生态、经济和社会子系统的单指标测度矩阵μ，分别是：

然后，根据式（9）和（10）求出各子系统评价指标的权重。其中：

生态子系统权重w1×8=(0.141, 0.101, 0.088, 0.103,0.113, 0.177, 0.146, 0.131)；

经济子系统权重w1×6=(0.139, 0.139, 0.169, 0.138,0.261, 0.153)；

社会子系统权重w1×5=(0.185, 0.245, 0.257, 0.144,0.170)。

根据多指标综合测度公式（12）得出2019年各子系统多指标综合测度向量。其中：

生态子系统的多指标综合测度向量为μ1×4=w1×8μ8×4=(0.762, 0.125, 0.080, 0.033)；

经济子系统的多指标综合测度向量为μ1×4=w1×6μ6×4=(0.492, 0.476, 0.032,0)；

社会子系统的多指标综合测度向量为μ1×4=w1×5μ5×4=(0.466, 0.331, 0.203, 0)。

最后，根据置信度识别准则公式（13）和综合得分公式（14），取置信度λ=0.6，求出成都市2019年各子系统评价级别和综合得分。其中：

生态子系统ki=1，nl=5-l，得：

经济子系统ki=2，nl=5-l，得：

社会子系统ki=2，nl=5-l，得：

即2019年成都市生态子系统建设水平为Ⅰ级，已经达到优秀建设级别，综合评价得分为3.616；
经济子系统建设水平为Ⅱ级，已经达到良好建设级别，综合评价得分为3.459；
社会子系统建设水平为Ⅱ级，已经达到良好建设级别，综合评价得分为3.264。

按照上述过程，依次计算其他年份的各子系统建设评价级别及综合得分，并排序比较。

3.3 综合评价结果分析

成都市2003—2019年各年份未确知测度结果如表3所示。结果显示，成都市整体建设状况趋好， 2003—2006年成都市建设级别属于Ⅳ级，建设程度较差，未能达到国家生态、园林城市建设的基本标准。自2007年起，成都城市建设级别达到Ⅲ级，2012年起达到Ⅱ级良好级别，并连续保持8年。成都市城市建设综合评价得分从2003年的1.938增长到2019年的3.439，可以看出，2003—2019年属于Ⅰ、Ⅱ级的比例不断增加，属于Ⅲ、Ⅳ级的比例不断减小。

表3 2003—2019年成都市城市建设评价结果

其中，生态子系统综合评价结果显示，成都市整体建设生态子系统状况保持良好稳定发展。2007年起成都市建设级别已达Ⅰ级，并且保持稳定发展。但综合得分最高的是2010年，为3.895，且2009—2011连续三年Ⅲ、Ⅳ级的比例均为0，2012—2018年生态化建设级别隶属于Ⅲ、Ⅳ级的比例不断波动，尤其是2016年，Ⅲ、Ⅳ级的比例已达0.2。2006年，成都市提出全面启动建设森林城市，并出台了《关于创建国家森林城市的意见》；
2007年，成都市被授予“国家森林城市”的称号；
2008年，出台了《成都生态市建设规划》，规划分三个阶段在2007—2020年期间建设完成“生态市”的建设工作；
2009年，成都市提出了建设“世界现代田园城市”的目标，制定并发布了“成都世界现代田园城市”规划纲要。

经济子系统综合评价结果显示，2003—2008年，成都市处于发展水平较差级别，2009—2014年达到基本水平，2015年起，成都市经济建设级别已达到良好水平，且2015年起隶属于Ⅰ级标准测度值突破0，Ⅳ级标准测度值从2014年起归零，经济从高速增长向高质量发展过渡，发展的质量和效率不断提升、经济韧性增强。

社会子系统综合评价结果显示，2009年以来，成都市处于发展良好水平，但2011年、2014—2016年隶属于Ⅳ级标准，测度值达0.1～0.3。近些年，成都市的社会建设不断改革创新，2011年，成都市发布了《关于深化社会体制改革加快推进城乡社会建设的意见》，致力于“建设和谐社会、促进公平正义”和“维护社会秩序、激发社会活力”。2017年成都市实行“大联动、微治理”模式，以提高民生服务精准度、公共服务高效性等。

与生态和社会子系统相比，经济子系统基本保持稳定增长态势；
生态子系统在2003—2007年之间变化较大，自2007年之后虽然没有大的进展，反而有所下降，但是生态子系统始终保持Ⅰ级发展水平；
社会子系统是最不稳定的，上下浮动变化频率较多，但自2009年也始终保持Ⅱ级建设水平。

各子系统发展呈现不平衡趋势，这与成都市的自然条件、产业结构及社会保障水平有关。具体而言，生态子系统中城市绿化、环境治理方面发展水平较高，基本已达Ⅰ级优秀水平，空气质量水平2011年以后开始下降，是生态子系统的一个短板，成都市极端天气和大气污染是影响空气质量的首要原因，而成都市的气候异常与全球气候变化密切相关，每年暴雨洪涝等灾害频发，高温天气容易对城市居住环境造成多种负面影响，根据“2017年全国雾霾城市排名榜单”显示，成都排名第40位，这不仅与成都地理位置有关，雾霾严重区域主要集中在山、河谷地区、平原河湖地区，还由于工业生产、交通运输，以及近年来成都火锅、烧烤、铁板烧等餐饮业的影响。

经济子系统中，经济发展水平、人民生活水平发展和投入产出效率均呈稳定上升态势，其中，人民生活发展水平比其他方面发展水平高，增长速度也较高，经济发展水平和投入产出效率次之，科学投入水平呈波动中大幅上升变化，且2014—2019年是2003—2006年发展水平评价的2～3.5倍，成都从省会城市到内陆开放型经济战略高地发展，科技投入是关键。改革开放以来，成都制造业发展迅猛，服务业也获得了长足发展，不过在新时代生态文明建设的要求下，传统工业制造业面临发展转型困境，“十二五”和“十三五”期间关闭大量落后产能企业，在传统制造业绿色转型的同时，成都市还面临大力推动新兴产业、现代服务业和融合产业等的压力，所以这一阶段中，产业结构水平发展基本处于稳定状态，缺乏活力创新。

社会子系统中，人口自然增长变动幅度较大，但城镇化水平稳定增长。社会保障水平较高，且整体发展较稳定，成都经济和生态的发展吸引了大量企业和各领域人才，人口流入明显增多，城市化水平明显提高，同时受2003年非典疫情和当前新冠肺炎疫情的影响，成都市不断增加医疗卫生投入，进一步改善了公共服务均等化的问题。

综上所述，虽然成都市建设总体发展态势良好，且公园城市建设和发展水平不断提升，但成都市各子系统之间的发展仍呈现出一定的不协调现象。目前，成都市经济发展水平、人民生活水平、投入产出效率、科技投入水平、城镇化和社会保障水平方面是建设公园城市的优势因素，而空气质量水平和环境治理水平是发展的主要限制因素。

结合上文评价，成都市目前公园城市建设问题主要表现为：空气质量水平低，环境治理水平有待提高；
第三产业发展优势不明显，亟须创新突破；
人口、社会保障和文化建设是社会发展中需要继续加强的方面。

基于以上研究结论，未来可采取以下措施：

第一，深化改革，构建环境保护联防联控新机制。由政府牵头，建立应对空气质量问题和环境治理情况的联防联控工作机制，由相关部委负责人领导下设环境标准评估、环境监测、环境治理、环境污染惩罚、环境美化奖励、企业互监、举报、宣传教育等工作组，明确职责，分工合作，形成联防联控有效合力，定期对各组进行工作评审。对城市环境进行网格化监测和治理，确保全市环境治理达标，提高环境治理效率和治理水平。由环境监测部门定期或不定期进行检查或抽查各类环境指标，对于存在污染现象的单位或个人，采取严厉惩罚力度，对于长期保持优良标准的企业单位给予奖励。将企业发展政策扶持与环境考核挂钩，使全民重视环境治理和空气质量提升。加强对企业和民众的环保宣传力度，提高其环保意识。

第二，突出特色，大力发展现代服务业，形成产业优势。立足于成都市优越的区位、交通、资源和传统产业等优势，积极培育当地特色服务产业和服务品牌，以大品牌吸引小品牌集聚，形成大品牌、大平台的服务产业发展模式，发挥优势服务业引领作用。深入改革文旅产业领域的供给侧结构，增加旅游时空领域，拓展节假日经济和日常夜间经济，既丰富当地民众和游客的人文生活，同时带动经济发展。面对产业升级转型，还需抓紧物联网、5G、人工智能等信息技术的发展机遇，加快金融业、供应链、信息技术等生产性服务业的培育和发展，促进现代服务业的品质化和专业化。

第三，提升质量，全方位保障市民文化生活需求。文化是满足人民美好生活需要的重要一环，一是加大人力、财力投入文化基础设施建设，开展常态化、多元化文化活动，为群众提供更丰富的日常文化设施和文化产品，提供更优质的文化服务。二是加快TOD引领公共服务体系重构，统筹产业功能区和新型社区建设，完善15分钟生活圈。三是全面完成棚户区、城中村和老旧小区改造，加快社区商业重整布局，让“家门口”满足大需求，“老成都”焕发新活力。

此外，作为我国西部区域中心城市，近些年成都市吸引了大批外来人口流入，未来要以服务均等化的思维，平等对话协商的服务管理，提升外来人口的城市居住认同感。在外来人口较多的社区，就就业服务、医疗服务、咨询服务、教育服务、公共卫生服务等进行社区集中管理，有针对性地帮扶有困难的外来人口，鼓励他们积极参与社区活动和建设，增强外来人口融合度。

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