本文對岳陽市平江縣食品產業園的選址進行分析,構建了“決策層+因子層”的多目標層次結構選址模型,來尋求選址的最優解,以期為項目選址分析提供一種較為合理的多目標決策優化算法。

　　筆者基于多源數據,構建“決策層+因子層”的食品產業園選址多目標結構模型,從4個備選地塊中確定最優選址,為平江縣食品產業園選址提供支撐。(特別說明:此選址方案為過程方案,最終選址以官方發布為準。)

圖1  食品產業圖選址示意圖

　　一、技術方法與數據

　　1.1 技術方法

　　食品產業園的選址與待選區域的經濟發展情況、地理地址條件、居民生活區域等多方面相關,須涵蓋經濟性、時效性、安全性等多個目標原則。筆者將多維數據和信息降低到一維的目標最優值,通過構建“決策層+因子層”的食品產業園選址多目標結構模型,利用層次分析方法分析選址影響因素、設置多目標權重,結合多目標優化模型對選址方案進行定量分析與優化(圖2)。

圖2 基于多目標優化算法的食品產業園選址技術路線

　　1.2 研究數據

　　文中涉及的數據主要為傳統數據源與新型數據源(表1)。

　　1.2.1傳統數據源

　　主要涉及國土“三調”數據、永久基本農田、生態保護紅線、數字高程模型(DEM)、地形圖等傳統數據源。其中,DEM數據源自地理空間數據云平臺GDEMV2數據集,空間分辨率為12.5m,由此生成坡度、坡向數據。

　　1.2.2新型數據源

　　主要涉及手機信令、交通時耗、信息點(POI)、交通路網等新型數據源。其中,手機信令數據來自中國聯通運營商提供的2020年6月湖南省全域信令數據,經過數據清洗后利用核密度分析進行人口密度的識別;POI數據來自2021年高德地圖的網點數據POI;交通時耗數據來自高德交通出行實時接口數據;交通路網數據主要來源于OpenStreetMap(OSM)的道路網數據。

表1 各分析對應的數據要求

　　二、影響因子分析

　　影響食品產業園選址的因素是多方面的,涉及交通、人流、用地、建設、資金投入等方面,在結合國內眾多產業園區項目的實操經驗后發現,產業園選址主要有戰略性、規劃導向性、土地集約性、交通便利性、生態性6個原則。因此,筆者擬從區位條件、用地條件、經濟條件、配套條件、規劃條件5個維度對產業園區選址進行影響因子分析。

　　2.1 區位條件分析

　　區位分析可以反映選址地塊與周邊地域的交通通達便利性。通過采集截止到2020年OSM的道路網數據建立了交通網絡數據集,基于車行交通方式構建以縣政府為起始點的5分鐘間隔等時圈,判斷各選址方案的交通可達性。

　　首先構建研究區域20m×20m網格,以各網格中心點為到達點,以平江縣縣政府所在地為起始點,通過高德交通出行時耗接口計算起始點至到達點的車行時長,其次以網格的車行時長進行空間克里金插值的計算。結果顯示,從平江縣縣政府出發,可以實現30分鐘等時圈各選址方案的全覆蓋,但受地形及現有交通路網的限制,選址1的交通可達性最低,按照區位條件分析,選址優劣排序為:選址4>選址2>選址3>選址1.

　　2.2 用地條件分析

　　用地條件是各選址方案建設的基礎條件。通過獲取12.5m的DEM數字高程數據,對各選址方案的用地坡度與高程進行定量化分析。結果顯示,在地形地貌方面,安定鎮、三市鎮、三陽鄉3個鎮整體呈現出東、南、西部高,中間低的態勢,預期選址的4個方案均位于中部地勢較為平坦的地區;從三鎮的坡度及坡向來看,整體而言,4個選址均屬于海拔較低的丘陵地區,適宜開發建設。選址2有0.08%面積的土地坡度大于25°(表2),若要開發建設則需加強對水土流失的保護措施。

表2 各選址地塊內地形地貌數據統計

　　按照單因子權重賦值的方法,對項目選址范圍內的高程與坡度分析結果進行賦值,選址優劣排序為:選址3>選址4>選址2>選址1.

　　2.3 經濟條件分析

　　經濟分析需要考慮地價、造價、拆遷等諸多因子。在地價方面,由于各選址方案臨近鎮區,且距離較近,在地價單價上差別不大,總地價則主要受面積影響;在造價方面,假設園區建設采用同一套建造工藝,單位用地面積上的造價單價相當,則園區的建設成本主要受面積影響;在拆遷方面,影響土地拆遷成本的是不同用地類型的拆遷單價及用地面積,本研究為簡化處理主要采用拆遷總建筑面積進行測算,則園區的建設成本計算公式如下:

　　式中,C為園區總建設成本,hi為第i棟拆遷房屋的總建筑面積,p為每平方米建筑拆遷費用,s為園區總用地面積,q為園區每平方米的建設成本,w為園區每平方米的土地地價。從地形圖中提取建筑輪廓線與建筑層高,以此計算選址區域中的建筑總面積,結合各選址總用地面積進行測算,則計算得出選址2所需開發成本最低,選址優劣排序為:選址2>選址1>選址3>選址4(表3)。

表3 各選址內拆遷面積統計

　　2.4 配套條件分析

　　結合高德地圖POI數據、聯通手機信令數據對4個選址方案進行人口密度及服務設施配套條件分析,識別選址的熱點地區,以判斷選址的優劣性。

　　通過調用2021年10月的高德api接口獲取POI設施點,去重篩選后得到485個,將其分為公共設施、公司企業、科教文化、生活服務、醫療服務、休閑服務6類,具體數量如表4所示。從設施的數量來看,安定鎮的設施總數遠高于其余兩鎮,整體發展潛力與活力較高。

　　通過對POI數據進行核密度分析,得到配套設施的空間分布特征,得出以下結論:配套設施的完善度呈現出由縣城中心向外擴散的跡象。此外,湖南省省道308線的周邊有較多的配套設施,生活、產業的品質較高,而選址3剛好位于此省道周邊,產業發展潛力值較高。

　　基于手機信令數據開展三鎮的人口活力測算(核密度),分析結果顯示,人口主要沿交通干線分布,尤其是平汝高速與湖南省省道308線的附近,人口活力與配套設施空間分布特征結果一致。從人口密度與服務設施密度來看,安定鎮是全縣的人口大鎮,兩個選址周圍附近的人口密度較大,利于勞動招工。選址3北部是爽口工業園區,有大量人口聚集。而選址1距離鎮政府有一定距離,周邊人口密度較小,且安定鎮的配套設施數量要明顯多于三市鎮,尤其是在生活服務設施方面,POI數量是三市鎮的2.5倍。因此,在配套條件分析中,選址優劣排序為:選址3>選址2>選址1>選址4.

　　2.5 規劃條件分析

　　基于“三調”數據對選址合規性展開規劃條件分析,4個選址方案雖未涉及生態保護紅線,但均有永久基本農田的占用(表5),其中方案1占用永久基本農田的面積最大,為0.63km2.若選用此方案則后期需要開展大量的調規及土地平衡工作,工作量較大。因此,在規劃條件分析中,選址優劣排序為:選址2>選址3>選址4>選址1.

表5 各選址占用永久基本農田面積及比例

　　三、多目標決策分析

　　在進行食品產業園選址時,需要多角度考慮。綜合比較選址優劣時,并不是某個因素或者某幾個因素完全影響最后的決策結果,而是根據重要程度的不同來排列各因素的影響程度。筆者從交通優先、經濟優先、活力優先3個目標導向構建決策層目標,排列在不同決策目標導向下的因子影響權重各有不同,選擇最均衡的方案作為多目標決策的最優方案(表6)。

表6  各影響因子下選址優劣對比

　　構建“決策層+因子層”的食品產業園選址多目標結構模型后,利用層次分析法,根據決策層對因子層的影響程度,得到食品產業園選址的多目標決策權重表(表7)。

表7 不同決策目標下的因子權重配置

　　由于多目標優化問題難以突出某個或某幾個目標的重要性,難以選擇最優解,因此研究將多目標問題進行轉化并作為單目標決策問題的求解,并根據文中確定的多目標因子權重配置進行計算,公式如下:

　　式中,S為選址加權總值,ci為第i個影響因子的選址位序值,wj為第j種的決策目標權重。

　　為便于統計計算,將選址優劣方案按照位序從4、3、2、1進行賦值,利用上述公式計算出結果:選址1多目標決策值為4.68、選址2多目標決策值為10.11、選址3多目標決策值為8.19、選址4多目標決策值為7.02.綜合來看,選址2在交通優先、經濟優先、活力優先3個決策目標中疊合各目標的權重設定,在最終計算結果中位列第一。因此,筆者認為選址2為多目標優化下的最優選址地,其次為選址3、選址4、選址1.

　　結語

　　筆者在解讀食品產業園選址影響要素的基礎上,展開了單因子與多目標優化的選址論證研究,研究得出:首先,在單因子的考慮情況下,選址2的經濟條件最好,選址3的用地條件最好,選址4的區位條件最好。其次,從區位條件來看,選址4最好;從用地條件來看,選址3最好;從經濟條件來看,選址2最好;從配套條件來看,選址3最好;從規劃條件來看,選址2最好。最后,帶入多目標模型進行求解后,在多目標導向下選址2分值最高,為最佳選址方案,其次為選址3.文中部分因子分析由于數據收集問題,做了簡化處理,如規劃條件還需結合城市發展方向、重心進行選址研判,未來需要開展更為詳細的論證工作。（作者：王柱）