城市生态规划中的不确定性之我见

摘要：对于城市规划而言，生态规划中存在着很多的不确定性。主要包括生态规划过程中的不确定性、决策分析过程中的不确定性两方面。现在已经在此基础上提出了“弹性规划”的构思。“弹性规划”的构思它包括了规划目标和规划方案的两种“弹性” ，经过限定范围消元的方法以及范围连续扩展的方法进行优选，“弹性规划”的构思能够让城市的生态规划，不但可以满足一个城市生态化发展的要求，同时又能周全考虑到种种不确定性因素带来的的制约。

关键字：城市生态规划不确定性分析法

中图分类号：TU984文献标识码： A 文章编号：

不确定性因素大量地存在于城市生态系统中。城市系统十分复杂，是一个包含了着经济、环境、社会等不同子系统，难以避免的产生很多的不确定因素。尽管不确定性理论早已经在生态学、经济学、环境科学、社会科学等学科中，并且已经有了较为广泛的的应用。但是一直在城市的生态规划中没有等到充分的考虑和研讨。故而，本文对在城市生态规划中将遇到的一些不确定性问题进行分析，以及对如何减少这种不确定性的方法进行分析讨论。

一、城市规划中的不确定性分析

城市生态规划中的不确定性有两个方面，一是规划对象其本身所具有的不确定性，规划对象的不确定性包括了人为造成的内部不确定性和自然界原有的外部不确定性。二是规划过程中的不确定性，这是本文研究的主要对象。规划过程中的不确定性包括了在决策分析中引起的不确定性和在生态城市规划过程中引起的不确定性。

（一）规划过程中引起的不确定性

1、资料获取的不确定性

资料的不确定性主要体现在现有资料数据的不足，经验的不足，历史累计的数据不够，收集资料过程中发生的不确定性以及在数据分析过程中产生的不确定性。

2、生态指标体系的不确定性

城市的生态指标不确定性包括了指标的确立和指标的量化这两方面的不确定性。

指标确立的不确定性，产生的原因主要是源于城市的生态系统，城市生态系统作为一个复合类型的生态系统，它的指标体系涵盖了经济、社会之类的子系统，这些子系统给指标的确立产生很大的不确定性。

指标量化的不确定性，囊括了阀值和贡献率的量化，因此也相应的产生了许多的不确定性。

3、规划结果的不确定性

规划结果的不确定性包含了现状分析结果的不确定性和确定最后计划实施年限所达到的最好结果的不确定性。

现状分析结果的不确定性，主要是因为城市生态规划初期资料、指标体系、现状分析的不确定性特征，所以最后造成了现状分析结果也是随机产生的，具有很多的不确定性。不过，现状分析结果的不确定性尚可以优化，一般主要采取区间、风险、概率等方法，进行预测和最后的综合评估。可以降低一定程度的不确定性。还可以通过与现实的比较，进行不断地调整改进。

对于确定最后计划实施年限所达到的最好结果的不确定性，唯一可以优化的方法就是将所有能够影响到生态规划的各种因素全部列举出来，然后综合比较，评价分析，最后进行筛选。但是这种方法运作起来的工作量和难度都很巨大，一般不会采取。

（二）决策分析过程中引起的不确定性

决策分析主要是通过对那些可以替代的方案所产生的诸如经济、环境、社会效益等综合利益进行分析，最后能够确定从这些替代方案中选择一个可行性高的理想方案。

通过一系列的对比和选择，决策分析就能够较为准确的分析出方案的综合效益是否最好。

二、分析城市生态规划中不确定性的方法

（一）方法一：灵敏度分析法

在城市的生态规划过程之中，用数学模型进行各种预测、模拟、规划是常用到的方法。但是由于数学模型中存在着许多的不确定性因素，因此在预测模拟时需要进行进一步的分析探讨。

研究不确定性的方法有很多，灵敏度分析法只是传统方法中的一种。灵敏度分析法主要作用是评估数学模型的计算结果，记录产生的偏差，并指出参数之间的相对的重要程度。然后估算出数学模型的不确定性的范围，最后得出数学模型所计算的结果的可靠程度。

灵敏度分析法是依赖于数学模型而建立的，但常常会过度依赖于数据模型，这是它最大的不足。而且，灵敏度分析法只在测算输入参数的不确定性这方面有一定的优势。

为此，著名的德国生态控制论专家A. V.Hesler和F. Vester对灵敏度分析法进行了改进，提出了“灵敏度模型”这个定性的方法。将生态控制的方法和系统的科学思想与城市的生态规划结合到一起，并将动力学引入，从城市生态系统内的子系统中找到了建模需要用到的变量。然后运用微分方程对生态系统的结构、功能以及动态特征模拟，为城市的生态规划发展提供了新对策。

此外，吕永龙和王如松对“灵敏度模型”做了一些改进，将定量和定性结合，为探讨城市生态规划等事业做出了贡献。

（二）方法二：传递函数法

从初始变量不确定性的大小进行分析，然后计算出结果的不确定性范围，这就是误差传递理论。方法差计算理论是它最主要的理论。传递函数法的计算需要大量的公式和运算量，在此只作简单的理论介绍。

（三）方法三：控制论方法

控制论目前已经有了初步的研究，主要集中于生态学和规划学范围。很多专家为此做出了很大的贡献，王如松、胡聃在天津的研究，孙迪、吴人在舟山市的研究；杨志、沈英娃等人对工业控制系统的不确定性的研究。这些科学家都为控制论方法的不断进步起到了推动作用，为后世研究控制论方法的人提供了很多借鉴的地方。控制论方法在不断地完善和发展，对解决城市生态系统规划中的不确定性有着重要作用。

（四）数学模型分析法

数学模型分析法可以分为“随机数学法”和“模糊数学法”。

1、随机数学法

随机数学法主要应用于生态、经济、环境科学和社会学等领域，专家们在这些领域已经建立起了大量的随机数学模型，比如随机预测模型、随机规划模型、随机模拟模型等。这些模型都已经在社会上有了较为广泛的应用。

2、模糊数学法

模糊数学法是通过建立相对模糊的数学模型，描述对形象中的不确定信息。现在，模糊规划模型、模糊决策分析模型、模糊综合评价模型已经在各学科领域广为应用。根据模糊数学法的发展趋势，以后的发展方向会从模糊值测度、模糊逻辑推理等方面下功夫。

三、城市生态规划中不确定性问题的考虑

（一）弹性规划

“弹性规划”在城市生态规划，不但可以满足城市生态化发展的要求，而且又考虑到了种种不确定性因素带来的制约。同时，“弹性规划”的可操作性强，能够为城市的生态规划提供理论基础和有效方法。在采用“弹性规划”的时候，主要应该遵守两个原则：范围原则和时空原则。

1、范围原则。

范围原则是指“弹性规划”应该根据规划目标可能出现的变化幅度，来规定相应的不确定性范围，以此来保证规划目标。

2、时空原则

在操作中，掌握“弹性”目标时，必须在时间上要保证目标的具有一定的超前性和预测性。另外，在空间上应该站在宏观的角度上，对整个区域进行总体控制。

（二）IDEA-CID法

1、IDEA

IDEA称作限定范围消元法，它是一种分步骤的评价方法，主要思想是将评价筛选工作细化成若干步骤，并且限定在一定的范围，筛选出不符合的方案进行剔除，留下符合的方案在进行进一步的筛选。直到最后留下最符合要求的方案。

2、CID

CID称作范围连续扩展法。CID是在用IDEA筛选时同时采用的一种筛选法。主要是在筛选之初，确定的评价范围是最主要的几个因素，笼统的筛选众多方案。到后来，方案越来越少，而评价范围越来越广，考虑到的问题也就更加深入。

这是希腊生态学家Doxiadis提出一个减少规划目标不确定性的有效方法，减少了规划结果的不确定性。

参考文献：

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