从可持续发展谈城市规划编制方法的改进

于春普

(北京市勘察设计管理处)

 可持续发展是当代人类对社会、经济、环境发展认识的进步,可以说已经得到了各国政府和社会上各方面人士的共识,它给城市规划工作提出了应该考虑到新的理论依据,确立了新的目标和提出了更高的要求。
在任何国家,城市规划都是在法律上确定的,政府作为引导、控制和管理城市发展的主要手段。城市规划工作不可避免的要面临着这样两个问题:一方面在城市规划管理中,特别是发展中的国家,其立法与执法的法制建设不完善,城市开发建设的行为得不到有效的诱导和控制,往往就会破坏已确定的规划,造成城市发展的无序,导致总体上的不经济,这就是城市规划管理中随意性的体现,也是在社会上比较侧重宣传的问题;另一方面,由于城市规划自身科学性和现实可行性的缺欠,城市不能得到合理发展,同时也常常会给来自各个方面的建设投资造成阻碍,使城市丧失很多的发展机会,加之现行的城市规划的理论与方法的内容还基本上局限在建筑与市政建设的范围,对于完成以城市经济、社会、环境协调发展为目标的规划,确实显得很无力,这是城市规划编制中要不断研究改进的问题。
本文就城市总体规划编制中的一些思路与方法提出一些看法,促进学科之间的交流,同时也希望对我国大城市总体规划修编工作有所参考。
一、可持续发展、生态学与城市规划
可持续发展是一个广义的概念,涉及自然与人类社会各方面。在《我们共同的未来》中提出了所要达到的7个目标,即经济增长、社会平等、满足人的基本需要、控制人口、保护资源、技术开发与管理风险,以及改善环境。是当前我国的发展,特别是城市的发展必须遵循的基本发展模式。在《中国21世纪议程》中对其描述为:人口、经济、社会和环境、资源相互协调的,既能满足当代人的需求而又不对满足后代人需求能力构成危害的可持续发展的道路。由于可持续发展是在人类发展与环境、资源矛盾尖锐中而提出的。所以,目前社会各种媒体往往是把生态、环境与可持续发展并列或互用,其实是把可持续发展的概念狭义化了。可持续发展是一种发展的模式,而不是等同于良好环境等简单的目标。它是一种新的价值观,这种有条件、有限度发展的观点,是规范我们人类社会行为的一种指导原则。对于我们研究城市规划编制,促进城市协调发展是至关重要的。
可持续发展的原则是在生态系统发展规律上提出来的一种发展模式。要求在发展中注意资源的可续利用和不给环境造成不可恢复的破坏。因此,城市规划中要体现可持续发展的原则,就是应该考虑如何利用生态学中的基本理论,特别是生态控制论的技术方法,对城市的组合与分布、结构与功能、城市发展的动力学机制、城市土地使用的演替、城市系统的调节与控制等等进行研究,并将其用于城市的规划、建设和管理中,为挖掘城市内部潜力,开拓可持续发展机会寻求对策。也就是要用其原则讨论城市规划编制的新思路,新方法。
生态控制论是在1948年美国诺伯特·维纳(Norbert Wiener)从生物控制论发展而提出的,它是以信息反馈调节为基础的控制论,强调系统的自我组织,自我完善的动力学机制和调控手段。有很多篇文献介绍了多项生物控制论的原则,虽然在表述上有所差异,但是从一个生态系统的高效和协调来讲,可以分别表述为循环再生原则、以柔克刚的机巧原则、共生原则和负反馈的相生相克原则、系统内部组分增长服从整体功能的最适功能原则、决策的最小风险原则。对于规划一个城市系统来说,这些原则都是不可缺少的,要成为一种自觉的思维方式,才会收到好的效果。
我们可以总结很多城市规划建设的成功经验,他们大都可以从生态控制论的方法论中找到答案。比如80年代天津市城市建设中总结的一条成功经验就是,利用各方面发展自己的积极性,借机解决城市发展中的难题,就是把每个个体在发展中对城市的冲击,予以缓和并利用其力量,去解决城市建设中的某个问题。其实就是运用了生态控制论的以柔克刚的机巧原则。给笔者印象最深的是德国一位生态控制论的专家F.Vester曾在一篇论文中说道,他研究生态控制论的兴趣,是源于对细胞的观察,“生物的活细胞,就像一个具有自我调节生产、充分利用能量、管理灵活的精密工厂的模型,但我们人工系统可能永远达不到这种水平”。应该从中得到有益的启发。
市场经济下的城市,由于克服了过去计划经济时期对于计划实施时信息反馈慢的弊端,信息在市场中传递快,使得市场的自我调节能力大大地加强,是城市能够按照生态规律运行的一个基础。这就是我们进行城市规划工作必须重视的新特点。我们在进行城市规划编制的时候,就要改变只从城市的计划部门找依据的做法,要更加透明,与社会有更广泛的交流,把城市规划编制过程作为城市发展的系统辨识、以及寻求协调社会各种私人、团体和公共利益的过程,由于城市规划追求的是公众利益,因此,它完全有可能依据可持续发展的所谓代内公平、代际公平和公平分配有限资源的公平原则,去解决全球与区域,区域与城市,整体与局部,近期与长远的种种矛盾与冲突。
城市总体规划研究的重点应放在城市中各子系统之间的联系上,我们往往在城市子系统研究上下功夫多,资料也丰富,实际上把握一个城市的整体面貌和功能,是要讨论系统之间的联系和相互作用。这有如大量不同灰度的方格组成的一张照片,每个方格的边界和灰度都很清楚的时候,是看不到它所反映的画面内容。只有这些方格的边界得到相互的融合,我们才能看清这张照片的整体面貌。此时的方格就像城市中的子系统,只有弄清它们之间的联系,才能把握住整个城市。传统的城市规划恰恰就缺少这种方法。而生态控制论指出,规划中提高城市自我调节能力,就要明确城市的整体功能,任何对城市整体功能无益的结构性增长都要通过各种方法加以限制和禁止。也就是说子系统的增长要服从于城市整体发展的需要。
城市规划追求的目标是城市的协调发展。城市系统存在多种正负的反馈环,其中负反馈是维系系统稳定的关键,在城市发展不同时期起到主导的作用的,一定是某些限制因素,它决定了城市的承载能力,是规划中必须加以利用或解决的关键。随着限制因素的解决,城市系统就会有一个新的发展。这些限制因素,有的是资源或承载力,也有的是政策因素,比如对历史文化名城的保护与城市改建,当没有找到合理解决途径时,就会成为一种限制因素,当解决后,旧城改建就会有一个大的发展。
在规划中,城市中各要素,如人与环境、不同用途的土地使用都应该达到协调共生。但是,共生与竞争总是联系在一起的,比如土地使用往往是多种适宜性的,竞争的结果只能是不同利益组分间和不同目标间暂时的妥协,即城市系统的多目标决定了在解决问题是不可能存在绝对的最优,就是说,研究的精力应放在弄清楚问题和事物发展调节过程,不是放在控制最优的结果上,即能够提出多个非劣解,供决策者进行优势的比较来“拍板”。
一般说,编制城市规划是依据社会的需求,以及在当前认识水平下对未来的预测而设计的对策,这就要求掌握城市各个方面发展的最新技术经济政策。有的学者提出无最终目标规划的观点,认为人的认识是有限的,事物的发展是无限的,规划实施的每一步都有新情况,而新情况又成为下一步规划的出发点。这种观点在城市规划界也早有论述,在70年代W.Bor著《城市发展过程》一书中就指出,应该把规划看作连续的发展过程,必须放弃过去那种认为我们能够为城市搞一个固定规划的想法。我国生态学者王如松提出的物理系统与人类生态系统研究的区别(表1),可以对城市规划的编制有所启发。可以说,城市规划的制定更符合生态思维的过程。实现规划的途径也决不是唯一的路径,正如吴良镛先生起草的世界建筑师大会北京宣言所说,“,殊途同归”。
总之,可持续发展和生态学的理论可以为城市规划的编制提供丰富的思想和方法,应引起规划师的充分重视。
二、对城市规划编制的几点改进思路
城市规划编制思路的开拓和方法的改进,首先取决于规划者,特别是规划组织者和决策者的观念要不断创新。从上述可持续发展原则和生态学理论出发,可以考虑以下几点思路:
1、城市总体规划的编制要广泛组织社会各方面人士参加和广泛汲取各学科的研究成果
不断提高城市规划的透明度。高透明度是促进城市规划法制化的必须,也是实现城市规划社会参与的前提。在规划的各个阶段都要有群众参与的法定程序,通过规划者、决策者和社会各方面的群众的对话,把规划者的意图交给群众,把经济社会发展中的各种信息反馈给规划者,建立这种双向交流的渠道,将有助于使规划反映出经济社会的变化,以及不同层次人们的需求,这应该是我国从计划经济向市场经济转轨给城市规划带来的重大变化。

表1 物理系统与人类生态系统研究的区别
物理系统 人类生态系统
基础理论 物理学 生态学
研究对象 物体 事体
研究内容 物质运动规律 人与环境关系
思维方式 因果链 关系网
核心 力的作用 人的参与
组分关系数 有限 众多
内部结构 白箱(清楚) 黑箱(模糊)
参数 可辨识、可预测、可统计处理 粗糙 不确定 不完全
演替方向 熵增 无序 熵减 有序
外部环境 确定的 多变的
目标 单目标或可调和为单目标 多目标相互冲突
调控方式 外部控制 自我调节
研究方法 硬方法 软方法
研究途径 求解模型、优化过程(optimizing) 探索对策、学习过程(Learning)
研究过程 结构问题↓因果关系辫识↓数学模型↓解析优化↓最优解↓实施 ↓功能问题↓反馈关系辫识↓生态模型↓辫证探方↓有效解↓施治│
研究结果 唯一或无解 多种途径但逐步逼近目标
最终目的 整治结构 调理功能
资料来源:摘自王如松《高效·和谐 城市生态调控原则与方法》
               
近些年来,城市各个系统和部门都开展了本行业的科学研究,在气象、环境、能源、交通管理,以及数字城市、城市生态等等方面取得了一大批国内国际先进水平的科研成果。这些成果仅市科委就集中了很多,要建立有效渠道转送到城市总体规划编制部门。同时还应该组织一些高层次研究人员,消化吸收这些科研成果,把它转化为规划政策和措施,是提高规划水平的有效措施。这一环节过去没有得到应有的重视,应努力加以改变。
2、从更高一层次上扩充城市总体规划研究的内容
城市总体规划不能脱离区域的研究,要建立在更宏观的一个层次上的生态系统进行研究。才能使城市的发展有更大调整的余地。城市总体规划在编制前应研究确定一个战略性的纲要,同时还应该进行区域的生态敏感度的评价,提供对生态敏感地区的建设控制和最适宜发展地区的依据。
由于当代城市规划的工作目标包括经济、社会和物质三个目标,因此,总体规划在编制过程中,还要特别注意吸收城市化进程与城市化途径的研究成果(农村剩余劳动力的转移和向城市流动趋势),城市化的水平和趋势不仅反映在农村和城市人口的比例上,还与人口的分布特征、城市功能、结构、设施相关,城市发展的动力学机制在很大程度上取决于城市化的进程。因此,要对城市可持续发展的经济结构变化进行分析和预测,使之能与城市空间结构的发展有机结合,成为城市及城市内部地区发展的动力。比如大城市卫星城的规划与建设的研究,就应该从这个角度出发,为什么有的卫星城规划建设了50多年还未能形成规模,就是缺少其动力学机制的考虑。因此,城市规划不能只停留在城镇物质建设讨论上。对于城市内部地区功能的变化,大到商业地区、CBD地区的形成,小到危改区、历史风貌保护区,也要用动态的观点,在不断的滚动过程中实现规划目标,使规划真正发挥出对地区功能演替的引导和控制的作用。
3、研究城市总体规划编制成果及其表达形式
应该明确,城市总体规划是城市发展的纲要性的文件,它所描述的是远景规划,重点是勾划出城市发展的政策目标。其万分之一或五千分之一的图纸只能用作宏观管理,而真正具有法律依据的是控制性详细规划。所以在总体规划阶段的成果,应以宏观的、战略的文件为主,描述城市的现状,并以人口的结构、规模,和经济结构和规模作为预测的基础,讨论城市发展的各项指标的增长,重点是土地使用的结构和布局。专项规划不宜过繁。主要是人口与城市化、能源与水资源、交通与市政、环境与生态,还应讨论近期建设规划。在图纸的表达方法上,不能用画现状图的方法去画规划图。国外分区制(Zonning)的规划方法我国已经开始借鉴,由于它限制建设与地区功能不符的建筑,这就有利于地区功能的更新,也有利于实现动态的过程规划。
在新一轮的总体规划编制时,还应检讨上轮总体规划实施的情况,找出加强和调整的重点,应是不可缺少的工作环节。对于总体规划中确定的重大措施和政策,还要进行影响评价和政策试验,作为总体规划的重要附件,可以有效地评价规划的效益。因为传统规划为解决系统中的某个问题,考虑的往往是对系统施加强大的人为影响,而忽视了城市作为一个生态系统有其内在的生物控制法则的规律,这就会产生许多有害后果。对于这种“副作用”,难于事先准确估计,所以对进行评价将是完善规划的重要内容与程序。
把有法律效力的规划赋予控制性详细规划,其深度对于新开发地区应达到政府实施土地出让的规划条件。成熟的,要用法定图则的形式向社会公布。所谓增大规划储备,就是要有计划的编制这种规划,使规划管理有依据而更加主动。
4、城市总体规划编制方法的改进
要着眼于提高城市系统功能的自我调控能力。目标是达到整个城市系统的高效、协调共生和持续发展。在现行城市规划的理论和方法上,按照生态控制论的原则,还应考虑以下几点:
一是建立更加广泛的规划指标体系,讨论它们之间的正负反馈关系,特别要注意不同时期的城市发展限制因素,它将决定其负反馈影响的其他要素的发展;二是根据土地的区位和社会需求,进行以土地开发为主的土地适宜性分析,通过土地价值与土地市场的研究,进行土地资源的优化配置,引导产业结构的调整,对开发地区或城市内部的改造地区,应该提出土地使用建议表,提供不同时期土地适宜性的选择;三是要开展总体规划阶段的城市设计,包括城市空间体系的总格局和重要节点的构想;四是要讨论规划实施的建设时序,城市是多维空间的发展,时序是研究规划实施的重要内容。实施的次序不仅关系着效益,同时由于实现规划内容在时间上的不同,也将会对规划的目标和其他内容引发不同的变化;五是规划也要引进竞争机制,对重大项目的规划论证应当采用招投标的办法选优方案和优选队伍。
5、规划要研究其实施的软环境
城市规划的实施要考虑市场经济发展的大环境。与城市发展密切相关的一些政策,如人口政策、土地政策、能源政策、市政基础设施有偿使用的政策,以致经济税收等政策,都是制定和实施规划的重要依据。其中特别是土地使用权的有偿出让,已是我国城市建设的重要资金来源之一,土地的供给是控制城市建设规模最有效的手段。规划指导好土地的出让对于实施城市规划起着关键作用,应该特别予以重视。因此软环境是城市经济运行,规划实施走上良性循环的必要保证。
要不断完善实现规划目标过程中的决策体系(规划、计划)、运行体系(计划与规划的管理体制、跟踪监测)和保证体系(法规与技术标准、公众参与、行政措施)。特别要注意使编制的近期建设规划,能与政府的政策紧密结合。按照三个体系要求实行在总体目标下的滚动性调整。因此,要把做好近期建设规划作为城市总体规划实施的重要措施。据此,城市总体规划编制程序可示意为图1。
6、建立城市规划信息系统,逐步实现计算机辅助决策
最近几年,城市规划工作中计算机应用已经取得了很大的进展。但是还
只是限于数据、图形的存储和查询,如何建立实用的包括数据库、知识库、模型库的城市规划信息系统,实现计算机的辅助决策,还有很大差距。除了认识上的问题以外,也有很多技术上的问题需要解决。主要是怎样把规划的思考过程概念化、逻辑化、程序化,学习城市生态研究建立起概念模型,就可以借助计算机




图1城市总体规划编制程序示意

区域规划研究
 ――→城市发展战略-→城市总体规划编制 ――→ 政策试验与环境评价→成果
区域生态评价                            
                       土地使用规划
上轮总体规划实施评价
                      各专项规划

                      近期建设规划



帮助我们进行分析决策。这项工作特别有利于开展规划的评价和政策试验。
现在关于宏观研究的模型有很多,如城市规划的门槛分析、地理学的引力模型、控制论的系统动力学模型,以及人口模型、交通流模型和经济学的投入产出模型等等。传统数学规划与实际规划难于结合的原因,就在于实际系统中的许多参数在决策过程中往往是不确定的,难于向计算机软件工作者提供,因此数学工作者凭借若干假设而做出的几个有限优化结果,也就往往不符合决策者的要求。应该建立一种把决策者、有经验的专家和数学工作者结合在一起的、与大脑思维相仿的规划方法。这一规划流程包括系统分析、确定变量的初值和上下界,选择系统各优化阶段目标,利用规划原则和数学优化手段,通过人机对话,产生出协调系统功能的规划方案。这种模型的思路,可以逐步实现计算机辅助决策。

参考文献:
1、于春普:《系统化、生态化、现代化--城市生态学与开拓城市规划的新思路》北京规划建设 1994年
2、王如松 《高效·和谐 城市生态调控原则与方法》
湖南教育出版社1988年
3、杨邦杰等 《城市生态调控的决策支持系统》
中国科学技术出版社1992年
4、宋晔浩 《结合自然整体设计》中国建筑工业出版社 1998年