核心提示：　　空間電力負(fù)荷預(yù)測，也稱小區(qū)負(fù)荷預(yù)測，其概念最早是在1983年由美國的Wills提出，其定義為在未來電力部門的供電范圍內(nèi)，根據(jù)規(guī)劃的城市電網(wǎng)電壓水平不同將城市用地按照一定的原則劃分為相應(yīng)大小的規(guī)則的

　　空間電力負(fù)荷預(yù)測，也稱小區(qū)負(fù)荷預(yù)測，其概念最早是在1983年由美國的Wills提出，其定義為在未來電力部門的供電范圍內(nèi)，根據(jù)規(guī)劃的城市電網(wǎng)電壓水平不同將城市用地按照一定的原則劃分為相應(yīng)大小的規(guī)則的（網(wǎng)格）或不規(guī)則的小區(qū)（可小到0.01km2），通過分析、預(yù)測規(guī)劃年城市小區(qū)土地利用的特征和發(fā)展規(guī)律，來進一步預(yù)測相應(yīng)小區(qū)中電力用戶和負(fù)荷分布的位置、數(shù)量和產(chǎn)生的時間至IJ目前為止，空間電力負(fù)荷預(yù)測領(lǐng)域中，國內(nèi)外進行小區(qū)土地使用分析的方法主要有3種：①解析的方法，即建立詳細(xì)的小區(qū)土地使用模型，仿真小區(qū)土地的使用變化過程，該模型的缺點是難以處理城市改造的問題，故它不具有普遍意義，②頻域分析法，即通過專家或規(guī)劃人員輸入各小區(qū)對各類負(fù)荷的適應(yīng)性分?jǐn)?shù)值，直接確定將來小區(qū)新電力用戶的數(shù)量；③基于模糊邏輯的方法，即利用模糊集理論分析小區(qū)規(guī)劃年的用地性質(zhì)應(yīng)用模糊集理論對模糊命題進行模糊推理時，是用模糊關(guān)系表示模糊條件句，這樣將推理的判斷過程轉(zhuǎn)化為對隸屬度的合成及演算過程中指出Aw（x）=（1-w）V⑷和Aw（x）=A（x）w都是蘊涵的形式采用了前一種蘊涵形式進行命題的賦權(quán)，但該方法在很大程度上掩蓋了隸屬度的作用，不能滿足對推理前提加權(quán)的需要。本文采用后一種蘊涵形式進行命題賦權(quán)，即對合取（邏輯交）命題有Aw（x）=A（x）w，而對析取（邏輯并）命題有，（尤）=1-（1-A（x））'這里0，等式左邊w表示權(quán)重，等式右邊w表示乘方顯然，當(dāng)A（x），0，1時，它們都退化為二元命題當(dāng)采用合取命題表示時，一個考慮前提賦權(quán)的了一種新的決策函數(shù)：01區(qū)間內(nèi)的數(shù)值表示0表示完全不、適其中同地性質(zhì)和強度其中Am是論域U1中的模糊用語，依此類推，Ai是論域Un中的模糊用語，Bi是論域V中的模糊用語Wj=n對于MISO系統(tǒng)中的第i條規(guī)則，可用模糊關(guān)系Ri表示為：對于多規(guī)則模糊推理，可以采用各規(guī)則分別推理，則m個命題的累積模糊關(guān)系/表示為：最終的推理結(jié)果可表示為：從以上的m個條件命題中可以看出，如果每個1，2，…，n）基本元素數(shù)目為g，并且論域V的基本元素數(shù)目為h，則論域U將有g(shù)n個組合基數(shù)，而模糊關(guān)系UXV將有g(shù)nh個組合基數(shù)假如每個基本集U/和V各有10個元素的話，則最終的關(guān)系uxv上將有10+ 1個組合，因此，需要建立的模糊關(guān)系規(guī)則數(shù)目將是巨大的，因而會出現(xiàn)“維數(shù)災(zāi)”

　　的現(xiàn)象然而，通過適當(dāng)選擇U1，U2，…，Un的基本元素可大大減少推理過程的計算量如果第i個命題是用析取命題表示的，則有：利用以上的模糊推理框架可以完成具有不精確的語言描述的系統(tǒng)的推理1.2清晰化決策方法基于以上的對前提加權(quán)的模糊推理得出的結(jié)果是一個模糊量，因而不能直接用于決策，還要采取合理的方法將模糊量轉(zhuǎn)換成精確量。，隸屬函數(shù)的平方可以看成新的權(quán)值，本文建立yi表示第i條規(guī)則推理結(jié)果在之間的離散值；-B.Cy'）表示對應(yīng)離散點y'的隸屬度；*表示清晰化的決策2小區(qū)用地分析原理小區(qū)土地利用的時間和空間的變化同城市各類土地使用者對小區(qū)的優(yōu)劣性評價和適應(yīng)性評價結(jié)果有密切的關(guān)系其中，優(yōu)劣性的評價是指各類土地使用者對土地要求的共性部分的基本評價；適應(yīng)性評價是指各類土地使用者帶有其特有土地使用要求的、有針對性的特殊評價。

　　空間電力負(fù)荷預(yù)測中的小區(qū)用地分析指的是，一方面根據(jù)不同負(fù)荷類別對小區(qū)使用條件的要求，對規(guī)劃期間準(zhǔn)備開發(fā)的空地進行優(yōu)劣排序和適應(yīng)性評價，以確定各待開發(fā)小區(qū)被開發(fā)的次序和開發(fā)強度，進而確定電力用戶產(chǎn)生的時間和空間位置；另一方面，要通過對城市現(xiàn)有土地利用狀況的等級評價和規(guī)劃狀態(tài)下的等級評價，分析城市現(xiàn)狀用地布局中存在的土地低效使用問題，合理確定現(xiàn)有用地可能發(fā)生的土地置換（如承租能力高的商業(yè)取代承租能力低的工業(yè)）和更新（如大的商業(yè)建筑取代小的商業(yè)建筑）的時間順序和開發(fā)強度，從而為確定電力負(fù)荷的性質(zhì)和發(fā)展趨勢提供可靠的理論依據(jù)，提供了小區(qū)土地使用模糊決策的原理邏輯推理-清晰化-規(guī)劃年~土地適應(yīng)性評價邏輯推理-清晰化4 -土地Iff評價優(yōu)價城市用地性質(zhì)和強度的模糊推理原理圖Fig.1Schematicdiagramoffuzzyreasoning 3小區(qū)空地開發(fā)一新用戶預(yù)測的準(zhǔn)則與方法3.1模糊的小區(qū)土地分類適應(yīng)性評價矩陣的建立假設(shè)某個功能小區(qū)有N塊待開發(fā)的地塊，其可開發(fā)的土地性質(zhì)有L種。每一種土地性質(zhì)可以按照其適應(yīng)性程度的高低劃分為若干個等級（例如10個等級），根據(jù)隸屬函數(shù)的定義，適應(yīng)性程度可以用地，1表示完全適宜的用地，其間劃分為10個子區(qū)間，每個子區(qū)間都表示相應(yīng)的適應(yīng)性等級由于不同的土地使用性質(zhì)，其適應(yīng)性評價的標(biāo)準(zhǔn)不同，因此，最終可以得到相對于不同用地性質(zhì)的適應(yīng)性評價矩陣，例如我們可以得到如下的NXL矩陣表示：其中ei6表示優(yōu)劣程度，其值越大表示對該地塊的偏好程度越高，因此它被開發(fā)的時間越早，開發(fā)的用地強度也越高3.4確定小區(qū)土地開發(fā)強度的方法地的優(yōu)劣等級評價和對于不同用地性質(zhì)的適應(yīng)性評（Sij）（5）價，它們之間可用如下的非線性關(guān)系表示：其中s，j6表示第i個地塊對第j類用地的適應(yīng)性。

　　準(zhǔn)則1對于每一類用地性質(zhì)（如j類），適應(yīng)性有一個最小的閾值S'如果某小區(qū)對于某類用地適應(yīng)性評價的結(jié)果小于此閾值，則此地塊不可能轉(zhuǎn)換為此類用地性質(zhì)。

　　推論1對于一個負(fù)荷為零的空地塊，如果對幾類用地適應(yīng)性評價的結(jié)果均小于相應(yīng)的閾值，則該地塊保持空地的用地性質(zhì)不變3.2確定小區(qū)用地性質(zhì)的準(zhǔn)則由于待開發(fā)用地向不同用地性質(zhì)轉(zhuǎn)換時，按價值規(guī)律，其轉(zhuǎn)換目標(biāo)應(yīng)該是能發(fā)揮其最大效益的用地類型。由于價值的作用，不同用地性質(zhì)的同一等級的用地評價，其土地使用產(chǎn)生的效益不可能相同，因此必須建立效益相等的分級對應(yīng)圖，如所示。

　　3級|4級|5級|6級|7級|8級|9級| 3級|4級|5級|6級I7級|8級|9級|10級| 5級|6級I 7級|8級|9級|1）級| 2級|級|4級|5級|6級|7級| 8級|9級不同用地性質(zhì)分級價值評定圖準(zhǔn)則2如果幾類用地適應(yīng)性評價的等級相當(dāng)（例如C1，R，I2，S），且向幾類用地的轉(zhuǎn)換都可能發(fā)生時，則從“優(yōu)地優(yōu)用”的城市規(guī)劃原則出發(fā)，將該地塊歸為承租能力較高的用地性質(zhì)的集合例如用地選擇的順序依次為C*R*>S3.3確定土地開發(fā)時間順序的準(zhǔn)則城市土地的開發(fā)從發(fā)揮用地的作用和效益出發(fā)，必然是好的用地使用得越早，其產(chǎn)生的經(jīng)濟價值和社會效益越高因此，根據(jù)多因素的分析和判斷推斷出每個小區(qū)地塊的優(yōu)劣順序，就可以根據(jù)土地的需求量，確定各小區(qū)用地開發(fā)的時間順序和開發(fā)的最可能的速度。

　　假設(shè)根據(jù)多因素的模糊邏輯關(guān)系，推斷出各待開發(fā)小區(qū)的優(yōu)劣等級評價矩陣元素可用間的數(shù)值表示，則優(yōu)劣性的評價結(jié)果如下：從規(guī)劃的實際出發(fā)，同一類型的用地，其開發(fā)強度也可分成幾個等級（例如10個等級），這些等級仍然可以用區(qū)間的數(shù)值表示小區(qū)開發(fā)強度對應(yīng)的數(shù)值是由小區(qū)用地的優(yōu)劣性和對某種類型用地的適應(yīng)性兩方面的評價來確定的，可近似采用線性加權(quán)的方法，即分別確定土地優(yōu)劣性和各類用地適應(yīng)性的權(quán)值W1和W2，且滿足如下的條件：即可確定待開發(fā)土地的負(fù)荷強度等級和發(fā)展速度。

　　4小區(qū)土地置換和更新預(yù)測的規(guī)則與方法4.1模糊的小區(qū)用地適應(yīng)性評價矩陣的建立在小區(qū)土地置換和更新預(yù)測中，需要分別建立現(xiàn)狀用地適應(yīng)性評價矩陣Sc和規(guī)劃年用地適應(yīng)性評價矩陣So其適應(yīng)性矩陣的形式和空地開發(fā)適應(yīng)性評價矩陣形式相同。

　　4.2確定小區(qū)土地置換或更新的規(guī)則假設(shè)土地適應(yīng)性評價值經(jīng)適當(dāng)轉(zhuǎn)換后可反映土地的價值，即土地的價值可用適當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性值來表示，并假設(shè)土地的現(xiàn)狀利用價值為Lu（x，y，t）（該值主要依靠有豐富經(jīng)驗的房地產(chǎn)專業(yè)人員評估給出），土地的現(xiàn)狀價值評價為Lv（x，j，t），土地的規(guī)劃價值為LP（x，y，t+1），其中x與j表示地塊的位置坐標(biāo)，t表示評價的起始時間，t+1表示規(guī)劃目標(biāo)年則土地的現(xiàn)狀利用價值高于（等于）土地的現(xiàn)狀價值和規(guī)劃年的土地價值，該用地也將保持原有的用地狀態(tài)不變（“>”對應(yīng)于過度開發(fā)狀態(tài)，“=”對應(yīng)于穩(wěn)定平衡狀態(tài)）則土地的現(xiàn)狀利用價值低于其規(guī)劃年的土地價值，但高于其土地的現(xiàn)狀價值，該地塊初始狀態(tài)將保持不變，其用地特征有可能在中間年發(fā)生改變則土地的現(xiàn)狀利用價值低于其現(xiàn)狀價值和規(guī)劃年的土地價值，因此，其用地特征最可能發(fā)生改變。

　　0表示t時刻土地發(fā)生更新的閾值，則當(dāng)AL>L⑴時，該地塊C*，其中C*為可能發(fā)生用地變更的地塊集合（是否發(fā)生土地置換還要根據(jù)優(yōu)化土地的需求量和其他地塊的優(yōu)劣順序）L（t）將根據(jù)實際規(guī)劃的土地投放量近似確定4.3確定小區(qū)土地置換或更新時間的方法小區(qū)土地置換或更新時間的確定方法同空地開發(fā)時間順序的確定原貝IJ. 4.4確定小區(qū)土地置換或更新強度的方法小區(qū)土地置換或更新強度的確定方法同空地開發(fā)強度的確定方法。

　　5結(jié)論本文提出了一種在知識不完備的情況下，計及前提重要性權(quán)重的基于模糊邏輯的近似推理和決策新方法，該方法為復(fù)雜系統(tǒng)的推理和決策提供了有力的工具建立了規(guī)劃年城市土地開發(fā)和城市土地改造預(yù)測的基本原理。該原理充分反映了專家的推理和決策過程，為城市配電網(wǎng)規(guī)劃人員完成規(guī)劃年城市土地高分解條件下小區(qū)土地開發(fā)時間、使用性質(zhì)和最佳使用強度的分析任務(wù)提供了一套系統(tǒng)的指導(dǎo)理論本文方法適合于中短期城市配電網(wǎng)規(guī)劃的空間電力負(fù)荷預(yù)測的小區(qū)用地分析工作在本文續(xù)篇（第二部分）中將用一個實例加以說明