有關智能化城市增長模型研究

程婭萍

【摘要】智能化增長是起源于上個世紀90年代，目標是遏制城市的持續蔓延以及以城市為中心的周邊農田的流失和減少，但是，智能化增長的原則是必須適應和滿足每一個社區的特殊需求才會變得有效。因此，研究智能化城市增長具有十分重要的作用和意義。針對任務1建立了衡量城市智能化增長成功率的三大指標體系；針對任務2建立了衡量城市智能化增長成功程度的評價模型；針對任務3提出了新的智能化城市可持續發展計劃；針對任務4對任務3模型中的各項新計劃，根據潛力進行了重新排序；針對任務5根據局部均衡理論構建了數學模型，并為2050年人口增加50%提出了三種支持方式。

【關鍵詞】智能化城市；可持續發展；人口城市化；指標體系

1、任務一模型的建立與求解

對于任務1，在基本假設條件下，針對影響城市智能化可持續發展的指標，建立了衡量城市智能化增長成功率的三大指標體系，包括城市的人口統計，增長需求和地理條件。

城市化率是城市化的度量指標，一般采用人口統計學指標，即城鎮人口占總人口的比重。增長需求體系的建立由土地利用率、國民生產總值以及基礎設施利用率組成。地理條件相關指標主要包括土地總面積、總耕地面積、園林地、草灘地、城鄉村鎮、廠房以及交通用地等面積。

2、任務二模型的建立與求解

對于任務2，利用層次分析法以及模糊評價法進行了建模，首先根據題設條件，根據任務一模型各指標之間的重要關系，利用Matlab計算出各指標的權重值；其次，計算出評判影響城市智能化增長成功程度的總指標參數，根據設立的評價機制進行等級評價，且以金昌市為例，利用軟件SPSS進行線性回歸分析，驗證出模型的可靠性；最后，分析金昌和桑托斯當前城市計劃的成功程度。

經過上述一系列計算得出的S值，并進行評級，表示城市智能化可持續發展的合理性。其中，5等為最優，說明各個指標體系搭配完整，人口城市化合理，土地利用率高，國民生產總值滿足增長需求，城市地理位置優越；反之，1等為最差情況；從5等到1等其成功依次遞減。

3、任務三模型的建立與求解

對于任務3，建立了衡量城市智能化增長成功率的預測模型。通過預測未來20年金昌和桑托斯的城市智能化增長成功指數，結合任務2模型當前計劃成功程度指數，得出當前計劃是不可行的，且根據城市的地理位置、預期增長率和經濟機會制定了新的智能化城市發展計劃，并評定了新計劃的成功率。

評價模型的發展是有極限的。對于城市智能化增長的評價，在其發展的初期是呈指數曲線變化的，但隨著相關政策實施等因素的影響，預測模型應用修正指數曲線：

結合計算結果可知：根據任務2 模型的評價標準，金昌城市智能化可持續發展程度逐步上升，但是發展趨勢較慢，20年間僅提升了10個指數；桑托斯在城市發展初期呈逐步上升趨勢，到2028年以后，城市發展趨勢明顯放緩；因此，需要為金昌和桑托斯設計新的智能化發展計劃。

4、任務四模型的建立與求解

對于任務4，根據任務3模型新計劃中的各項計劃間的重要關系，利用Matlab進行了權重計算，將各項計劃按照最具潛力到最不具潛力進行了排名，并提出各項新計劃潛力的排名需要因地制宜。

有關智能化增長計劃中的每項計劃的新排名。根據制定的新計劃中各項計劃的權重關系，利用Matlab計算出權重值，根據權重值的大小，對每項計劃從最具備潛力到最不具備潛力進行排序。再進行新排名在所選城市中的應用分析（對比各項計劃和城市排名的關系）。 因為地理位置差異和經濟發展的制衡，該項計劃需因地制宜，重新對金昌和桑托斯進行可持續發展新計劃排序。

5、任務五模型的建立與求解

對于任務5，根據局部均衡理論，首先構建數學模型，利用Eviews Ver6.0軟件估計系統中的三階段最小二乘法（3SLS）對模型進行參數估計；第二步，設置兩個模擬情景以計算研究假說中的外生變量（城市人口）受到沖擊時對智能化城市可持續發展成功率的影響；最后，根據模型設計了三種支持方式。

根據局部均衡理論，新計劃下，智能化城市可持續發展成功程度綜合評判指數計算模型的建立主要基于城鎮人口、GDP和土地利用率。根據統計數據，結合Eviews Ver6.0軟件估計系統中的三階段最小二乘法（3SLS）對模型的參數估計，得出智能化可持續發展模型。結合現實中智能化城市可持續發展計劃在2006-2015年的相關數據，對模型的單方程進行擬合度檢驗。檢驗的指標主要有平均絕對誤差、平均相對誤差、均方根誤差、不等系數。

6、模型優缺點分析

6.1優點

該模型能夠基本解決所提出的所有問題，為衡量一個城市智能化增長成功率提供了借鑒，任務2模型制定的評價標準是與實際情況相符，任務3模型提出的未來幾十年城市可持續化增長的新計劃能夠切實的解決實際問題，并且在任務四模型提出了各項新計劃重要性因地制宜的建議，任務5 的均衡模型提出了支撐2050年城市人口增加50%的三種支持方式。

6.2缺點

因文章篇幅和本團隊對問題相關領域認識的限制，5個任務的模型所考慮的因素都不夠全面，桑托斯和金昌的能源和資源、以及人為干預等因素都未能考慮進模型，但是，本模型得出的結論基本反映了智能化城市發展的現狀和趨勢，能夠滿足解題需要。