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JOURNAL OF NATURAL RESOURCES >

2022 , Vol. 37 >Issue 11: 2856 - 2866

DOI: https://doi.org/10.31497/zrzyxb.20221107

Spatial Coordination

A conflict coordination approach for territory spatial planning based on security pattern theory

  • PENG Xiao , 1, 2
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  • 1. College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871, China
  • 2. College of Architecture and Landscape Architecture, Peking University, Beijing 100871, China

Received date: 2021-10-11

  Revised date: 2022-05-23

  Online published: 2023-01-28

Fold

Abstract

Facing the territorial symptom such as urban sprawl, rural decline, and environmental degradation, territory spatial planning needs to integrate multiple plans that reflect the maximum interests of various stakeholders and usual conflict between them to achieve "Multi-Plan Integration". This paper proposes an approach to coordinate the conflicts between different plans based on security pattern theory. This approach mainly includes: (1) On the epistemology level, territory spatial planning is considered as a rational planning process, in which the generated plans are defensible by adopting the minimax-constraint approach, and the outcomes are acceptable by all stakeholders through the spatial game to coordinate their competitions for limited land. (2) On the methodology level, the first stage is to identify security patterns functioning as the basis for safeguarding the goals of all stakeholders and the coordination etween them, and the second stage is to negotiate on the use of competitive land using these security patterns. In practice, it is essential to establish an institutional mechanism to coordinate planning conflicts. Moreover, for the disadvantageous position of natural and ecological capitals in multi-party games, it is necessary to construct an ecological security pattern and ecological infrastructure to provide comprehensive ecosystem services, which would help to reinvent the good earth.

Key words： territory spatial planning; "Multi-Plan Integration"; spatial game; security pattern theory

Cite this article

PENG Xiao . A conflict coordination approach for territory spatial planning based on security pattern theory[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2022 , 37(11) : 2856 -2866 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20221107

当今国土空间面临城市蔓延、乡村空心化、水资源短缺[1]、地下水资源超采严重[2]、洪涝频发[3]、水体退化[4]、土壤污染[5]、栖息地消失[6]等综合病症，严重影响国土生态系统的可持续性与国民生活福祉的改善。究其原因，一方面是几十年来快速工业化和城镇化进程累积的不良影响的集中爆发，另一方面则是国土空间治理中长期以来采用部门分割、地区分割、功能分割方式的后果。虽然这种分而治之的机制在面对复杂多样的国土空间问题时无疑是有效率的，如土地利用、环境保护、文物保护、林地保护、水资源、文化旅游、社会事业等规划都较好且及时地回应了各专门类别的问题，但是这类专项规划往往是从部门利益出发做的局部决策，缺乏对国土空间“一盘棋”的全局性考虑，在对有限的空间与土地资源进行争夺时造成国土空间的“公地悲剧”[7]。诚如Odum[8]所言，“小决策是一切环境问题的根源”。
有鉴于此，在转变社会经济发展方式、建设生态文明的新时期，国土空间规划的核心即在于整合、统筹原有偏重物质形态的城市规划、偏重指标的土地利用规划和偏重发展的社会经济发展等规划，协调各个部门的工作任务，平衡发展和保护的需求[9]。“多规合一”即反映了由传统规划体系向国土空间规划转变时期协调原有专项规划、消除各类规划空间冲突的工作诉求[10]；其中，同类规划的上下级之间因为隶属于同一体系所以基本能够衔接，而同一层级的不同类别规划间局部冲突较多、协调难度较大[11]。所以，推进不同部门类别规划的“合一”便成为国土空间规划的关键。
目前“多规合一”的相关研究主要涉及三个方面：（1）构建一个总分有序、层级清晰且职能精准的规划体系[12]，如依托“综合空间规划”整合现有体系[13]、构建“1+3”的地方规划体系、《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》中明确“五级三类四体系”等[14]；（2）操作方法与技术保障，如进行“双评价”以摸清本底条件、划定“三区三线”进行空间管控、发展空间要素配置方法及搭建规划信息平台等[15]；（3）分析“多规”难以“合一”的原因，如政府部门规划事权界定不清晰使得各类规划边界存在重叠[16]，同级政府部门在推动规划整合的过程中存在囚徒困境[17]，央地博弈使得中央政府的管控在纵向传达时偏离既定目标[18]，行政边界和流域等自然边界的不重合对区域协作的高度要求等[19]。
在实践中，双评价、国土空间用途管制等关键规划方法以及底图、数据库建设等具体技术对解决数据分歧、评价标准不一等问题起到了重要作用[20]，一定程度上推动了“多规合一”。但目前如“多规合一”等协调国土空间规划中的冲突的尝试侧重解决事务性层面的具体问题与实施细节，缺乏在方法论层面对“多规”如何“合一”这一问题的系统阐述。本文基于安全格局理论，将国土空间规划视为一个理性的、可辩护的规划过程，从识别安全格局、进行空间博弈两个方面构建协调冲突的操作途径，以期对当下国土空间规划的理论发展及实践有所贡献。

1 安全格局理论视角下的国土空间规划协调问题

1.1 安全格局理论

安全格局理论最早由俞孔坚[21]提出，最初在景观生态规划[22]、生物多样性保护[23]等领域广泛使用，而后应用到台州市城市生态基础设施规划[24]、北京市生态安全格局分析[25]、国土尺度生态安全格局识别[26]等方面。
该理论采用理性规划原则，寻求对空间资源的最优配置和各方利益的均衡。其中，规划被视为“景观棋盘上的博弈游戏”（The Game on the Landscape Board），景观过程（如包括城市的扩张、物种的空间运动、水和风的流动、灾害过程的扩散等）被视为通过克服空间阻力实现景观控制和覆盖的过程，而有效地控制和覆盖需要占领对维护和控制景观过程具有战略意义的关键空间位置和联系，即安全格局；这些安全格局具有不同的安全水平，为城乡建设决策者的景观改变提供辩护战略[21]。该理论将博弈论的防御战略、城市科学中的门槛值、生态科学中的承载力和最低安全标准等数值概念体现在空间格局当中，使用空间分析模型研究景观过程的安全、持续问题，为解决在有限国土面积上构建经济和高效的景观格局、恢复和重建国土城乡生态系统提供了新的思维模式[27]。有关安全格局理论的详细说明可参见相关研究[21⇓-23]。
对于国土空间安全格局，它是指那些对维护国土空间中各个尺度上的景观过程具有战略意义的空间位置和联系，例如水源涵养、洪水调蓄、沙漠化防治、水土保持、生物多样性保护、文化遗产、经济开发等；同国土空间规划层级体系相对应，在国家、省、市、县和乡镇等尺度都有其特定的安全格局，且由于尺度和地区差异呈现出各自的特点。

1.2 空间竞争性与两类规划途径

国土空间规划中之所以产生冲突，本质上是因为空间是有限的：面对稀缺的土地资源，各部门都想占据更多的空间以最大化其利益诉求。除了对空间数量的竞争外，不同空间位置对整体战略格局的意义也有所不同，如同围棋中“金角银边草肚皮”的说法，某一部门倾向占据对其最有利的空间位置，由此也会产生空间上的冲突与争夺。而安全格局的识别可以帮助各个部门明确其核心与边缘利益，从而为消除空间竞争提供契机。
对于协调空间上的竞争性，不同的规划途径有截然不同的效果。在环境和发展规划领域主要存在两类途径：最大—最优化（Maximization-optimization）与最小—最大约束（Minimax-constraint）途径。前者严格遵从理性原则，相信依靠科学知识与完全信息能够制定出最佳的方案[28]，实现特定目标的空间利益最大化，典型如常规发展规划的经济最大化模式、使用“千层饼”模型（Layer Cake Model）寻找最适宜区域的生态最适模式等[29,30]；后者认为获取完全的信息和考虑所有可能方案往往是不现实的，加上现实中的人类也并非完全理性地追求最优解，常常选择合意的、可行的途径[31]，因而放弃了对最优状态的追求。最小—最大约束途径目的在于确定竞争各方为保障自己利益时所采取的战略，保证各方都能满足其可接受的底线利益，同时允许对方寻求最大利益，最终使得各方利益达到均衡。这一途径尤其强调回避最坏结果的出现，通过对政策、策略的双向或多角度选择，使得选择过程成为可辩护（Defensible）的过程。关于两类途径的详细比较见表1。
表1 最大—最优化与最小—最大约束途径的比较

Table 1 The comparisons between Maximization-optimization approach and Minimax-constraint approach

项目 最大—最优化途径 最小—最大约束途径
经济指标 追求经济效益，试图最大化社会总效益与社会总成本的差值，采用各类经济学优化方法 追求避免很高的社会成本，采用预警原则（Precautionary Principals）、最低安全指标（Safe Minimum Standards）、可持续限制（Sustainable Constraints）、发展阈限（Development Thresholds）等方法
生态指标 追求生态适宜性和最佳关系，采用生态适宜性分析等方法 追求避免生态的不可逆恶化，采用承载力（Carrying Capacity）、顶级环境阈限（Ultimate Environmental Thresholds）等方法

注：引自参考文献 [28]。

在最大—最优化途径中，每个部门只有自身利益最大化的规划方案，协调时不知如何保障自己的核心利益，不知如何与其他部门进行空间上的“以物易物”与“讨价还价”，从而无法为多个部门规划的协商提供行动策略；在最小—最大约束途径中，由于不追求单一目标的最大、最优化，各个部门可以制定出一系列不同利益水平的规划方案，即一系列水平的“安全格局”，从而在保障各部门最低利益诉求的前提下，为不同部门提供谈判空间、留出“余地”，进而协调多个部门的规划方案。所以，国土空间规划要摆脱由于采用最大—最优化途径造成的“多规”难以“合一”的困境，就需要采用最小—最大约束途径，使其成为有约束的可辩护规划，通过博弈过程达成各方都可接受的方案。

1.3 国土空间规划作为有约束的可辩护规划

在国土空间规划中采用最小—最大约束途径包括两个步骤，一是各部门制定代表其不同利益水平的多个方案，尤其是底线利益方案，即“摸牌”阶段；二是各部门就这一系列方案进行博弈，该过程中各部门优先出最利于自己的“牌”，在经过反复协商、无法达成统一意见时选择出次优的牌直至达成一致，或者某部门已经出了“底牌”却仍旧无法达成一致则谈判破裂，“出牌”阶段结束。如此，国土空间规划便成为一个有约束的、可辩护的规划过程，最终寻求各部门都能接受的一个规划结果，“多规合一”中的“一”便是各个部门利益的平衡点。
对上述步骤一即规划方案的生成属于技术层面的议题，在安全格局理论中会通过一系列步骤识别不同水平的安全格局，这些步骤和所用方法会在后文详述；对步骤二即规划方案的协调实质上是寻找多方利益平衡点的过程，博弈论对此类问题有很好的描述。在博弈论中，具有竞争性的多个参与者根据其收益函数在策略空间内进行行动，最终达成一种收益均衡的行动策略[32]；该理论在经济行为研究、管理学、社会学和公共政策制定等领域得到广泛应用[33,34]。借鉴其术语，“多规合一”可看作各个部门在空间上的博弈过程，每个部门在其策略空间内对土地用途进行竞争，在行为相互影响的基础上试图最大化自身收益，最终寻求各方收益的均衡。如代表社会经济发展和生态保护的两个部门可视为博弈中的两个参与者，制定规划方案时双方竞争占据有限的空间资源，双方利益达到均衡的情形如图1a所示。类似地，多个部门或利益代表之间的博弈也存在均衡（图1）。
图1 空间博弈与均衡情形

Fig. 1 Spatial game and equilibrium

2 国土空间规划冲突协调：安全格局识别与空间博弈

2.1 基于安全格局的国土空间规划操作步骤

基于安全格局理论，国土空间规划成为可辩护的理性规划过程，其空间方案的制定和多部门方案的协商可分别通过安全格局识别与空间博弈步骤来完成。具体而言，可细分为五步：（1）明确不同部门的规划目标，比如经济发展和生态保护等目标对空间有不同的偏好，不同空间位置对这些目标具有不一样的战略价值；（2）为刻画不同空间位置对规划目标的战略价值，使用过程模型计算保障特定目标的过程表面，例如使用物种迁移过程模型计算得到物种迁移概率表面；（3）利用表面分析模型对过程面特征进行识别，结合门槛理论识别过程面上的价值突变区域，划分出不同价值水平的安全格局；（4）整合不同目标下的安全格局，采用博弈原理在不同部门的安全格局之间进行协商；（5）最终，寻求各部门规划目标和利益平衡的方案，作为国土空间发展和管控的依据（图2）。
图2 国土空间规划的操作步骤：安全格局识别与空间博弈

Fig. 2 Operation steps of territory spatial planning: Identify security patterns and conduct spatial game

2.2 安全格局识别

2.2.1 过程模型

规划目标在空间上靠格局来保障，格局背后是各种类型的过程，这些过程决定了空间的功能，从而决定不同空间位置对于规划目标的战略意义。
空间过程有不同的类型。按内容划分，空间过程可归为三类：（1）非生物过程，如风和水的运动、沉积和侵蚀、物质和营养流、火的蔓延等；（2）生物过程，如生物个体的扩散、种群动态、群落演替、基因流、种间作用和虫害等；（3）人文过程，如视觉感知过程、社会经济过程、文化精神过程等[21]。按过程发生的空间方向，可划分为水平过程和垂直过程：水平过程存在于景观单元之间或者整个空间表面上，水平过程表面类似于一张地形图，由“峰”“陷”“关”“鞍”等形状构成[35]，反映了过程动态的非线性和不规则性；垂直过程发生在一个景观单元内部，主要由地段的资源属性决定，故垂直过程表面往往和地区的生物—物理格局一致，通常使用适宜性方法和叠图技术分析。
过程模型是对空间过程的数学表达，大量的空间过程在各个学科中有对应研究，如生态学和自然地理学对物质和物种运动的研究、经济学对社会经济过程的研究、社会学对文化和精神过程的研究等。对每个过程模型形式的详尽讨论超出本文范畴，此处仅列举常见空间过程和模型，以便实际操作和后续研究参考（表2）。
表2 常见的空间过程及模型

Table 2 Essential spatial processes and models

以内容而言
的过程		 以空间方向而言的过程
水平过程 垂直过程
非生物过程 风、水、土壤、营养物质等在景观中的流动；景观层面的能量交换；在景观上传播的扰动，如火等 和气象、地质条件有关的土壤发育；在地表不同要素层之间的能量和物质交换；在特定地方发源并局限在该地的自然事件，如湿地的季节性淹没和地质结构相关的滑坡（也是水平过程）
生物过程 生物体的移动和迁徙；被隔离生境间的种群动态；生境的重新占据；基因流；害虫传播等 对一个场地的适应过程；群落演替；地方种群动态；物种与特定生境的交互等
人文过程 旅游游憩过程；土地扩张和城市开发；人口迁移和扩散等 基于特定资源条件的生产过程；在一个特定社区中的人口结构动态；和一个地方的资源、文化和历史过程相关的视觉感知过程等
过程模型 如重力模型、潜力模型、扩散模型、网络模型、流体动力学模型、集合种群动态模型、可视性模型、成本—距离等阻力模型 如土壤发育模型、种群增长模型、生态系统模型、演替模型、生态顶级模型、生物与文化适应模型等

注：引自参考文献 [14,21]。

2.2.2 表面模型

表面模型被用于进一步分析过程表面的性质。在表面模型中，表面被定义为包含空间的量（空间面积）和空间的质（空间重要程度）的三维曲面，类似于起伏的地形面。理论地理学家和区域科学家Warntz[35,36]在哈佛大学进行了大量关于表面一般特性和空间分析的研究，比如用“峰”“陷”“关”“鞍”等点的特性和“脊线”“谷线”等线的特性去分析趋势表面，提供了表面分析的大量工具。
在规划实践中，多种模型被用于呈现和表示空间表面。如“千层饼”模型用于反映和垂直生态过程相关的景观属性[29,30]，景观生态学中的斑块—廊道—基质模型（Patch-corridor-matrix Model）用于反映物种及物质的水平运动过程[37,38]，边界—节点—街区模型（Edge-node-district Model）用于描述与感知过程相关的城市意象[39]。这些模型中点—线—面等结构性要素重复出现，且可以从尺度、形状和配置等方面对这些要素的描述进行细化[40]。

2.2.3 门槛理论

门槛指系统发展过程中存在的一系列转折点、界限或临界值，一旦超过门槛，系统质量或者属性会发生急剧的变化[41]；本质上，门槛现象由系统的非线性特征引起[42]。在生态系统研究中发现，某些生态指标一旦超过临界值（临界区间）就会对生态环境造成不可逆的影响，如承载力和顶级环境阈限等概念即反映此类环境边界。除这样的顶级边界外，生态过程还存在一系列阈限或安全层次，每突破一个层次系统属性会急剧变化，这些非顶级的阈值构成的范围称为“安全操作区间”（Safe Operating Space）[43]。在过程表面分析基础上，寻找空间中的一系列门槛，它们是安全格局识别的依据，可作为各部门在博弈行动过程中的“停止标志”（Stop Sign）。
具体而言，由于空间的非均质性或某些过程如动物迁移的范围存在上限等特殊性，空间过程会呈现出非线性特征。如此，空间中的某些景观元素、空间位置和联系便对控制景观过程具有更为重要的作用，按照重要程度的不同便可识别出空间中存在的一系列门槛。安全格局划分优先占据重要程度高、对过程有决定性作用的那些元素、位置和联系，对应门槛值成为安全格局的“底线”；从“底线”格局外扩，纳入更多的元素、位置和联系则安全水平越高，对应门槛值成为不同安全水平的分界线；外扩到一定程度后，剩余空间对空间过程和规划目标的保障意义不大，在空间博弈时可以放弃这部分区域（图3）。
图3 从过程表面到安全格局

Fig. 3 From process surface to security pattern

2.3 空间博弈

空间博弈在安全格局识别的基础上展开，各方博弈过程中具体包括两种情形：第一种情形是各方在各自期望的安全水平内进行协商，在空间上的“进退”与交换不会改变特定过程的安全水平；第二种情形是博弈各方中至少有一方无法满足期望安全水平而被迫“撤退”（Retreat）到较低安全水平。值得注意的是，这种“撤退”意味着空间过程安全性的剧烈下降，所以有时需要外部的输入与补偿，对这些区域进行转移支付，如耕地和生物栖息地的“占补平衡”等即属此列。
空间博弈的一个典型场景是协调生态保护和社会经济发展之间的冲突（图4）。假定保护方与发展方分别识别了保障其利益的底线、满意和理想三种水平的安全格局，在博弈矩阵中“保护底线—发展底线”安全格局（El-Dl）区域的竞争性最强，因为双方的核心利益发生冲突、底线安全受到影响，故而必须有一方做出让步。一方处于底线安全格局，另一方处于满意或理想安全格局（如El-Dm或El-Dh），则通常优先满足处于底线安全一方的利益；双方均处于满意或理想安全格局区域（如Em-Dm或Eh-Dm），则双方进行协商与空间交易以使双方利益大致均衡。
图4 空间博弈过程及安全格局叠加

注：改绘自参考文献 [21]。

Fig. 4 The process of spatial game and overlapping of security patterns

3 结论

国土空间规划的冲突协调问题源自各个部门最大—最优化的规划途径，通过借鉴安全格局理论，国土空间规划被视为一个基于最小—最大约束途径的、可辩护的理性规划过程，经由安全格局识别和空间博弈两个步骤消除不同部门对有限土地的竞争性，整合各个部门规划方案，得到各方利益均衡的结果。
上述途径在国土空间规划实践中具有理论与操作意义。例如，作为刚性控制边界的“三区三线”可视为安全格局中的底线格局，是在对“三生”空间适宜性进行评价、分析基础上划定的管控区域。又如，沈阳市在三条控制线划定中存在空间重叠交叉、功能难以区分等矛盾冲突，实践中在市级权限范围内建立了一套管控体系和调整规则，对三条控制线进行调整优化[44]；应用安全格局途径则可在底线格局之外识别满意、理想格局，以作为调整和优化的依据。再如，江西省横峰县县域国土空间规划中利用“三生”适宜性评价模型和土地利用冲突识别矩阵，识别了各个冲突类型区的空间分布，提出了相应的冲突和解对策[45]，实则对应安全格局的识别和空间博弈两个过程。除了在较大尺度协调各类空间开发利用与保护之间的矛盾外，该途径也可适用于中小尺度如城市内部的空间优化和调整，因为这些过程同样遵循方案生成与博弈协商的逻辑，甚至城市内部会面临更多的利益主体与协调任务。
在多方利益博弈过程中，系统性、统筹性的国土空间规划会超出某一部门的职责与权力范畴，部门也常常缺乏进行整合的动力[9]。因此，面向国土空间规划协调的组织机制确立是关键问题，通过制度化的形式以确保空间博弈过程的深入、有效开展。另外，由于生态和自然资产的脆弱性和公共性，生态与环境保护往往处于弱势地位，所以国土空间规划需要首先保证国土生态安全和资源环境底线，建立起生态安全格局和生态基础设施作为总体空间规划约束，进而进行发展规划的制定与博弈。通过这种逆向规划途径[46]构建起的国土生态安全格局和生态基础设施，代表公共利益和国家长远的可持续性，结合国土空间用途管制和生态修复等手段，可以提供充足的生态系统服务，更为科学地利用国土空间资源，从而满足国土空间可持续发展的需求和人民对美好生活的向往，建设生态文明和美丽中国。

：感谢北京大学俞孔坚教授在论文写作过程中的倾力指导。

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