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作為歷史信息的承載體，歷史文化名城蘊(yùn)含著深厚的文化底蘊(yùn)，是反映城市發(fā)展歷程、回顧歷史事件的重要窗口。近年來國家越來越注重歷史文化名城的保護(hù)，從1982年第一批歷史文化名城審批開始，截至2018年5月2日，國務(wù)院已將134座城市列為國家歷史文化名城，并對這些歷史遺跡進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。然而歷史文化名城保護(hù)的關(guān)注重點(diǎn)一直在于歷史文化名城的價(jià)值評估、分級以及規(guī)劃編制上，對于名城保護(hù)規(guī)劃編制后實(shí)施情況的關(guān)注度顯然不足。保護(hù)規(guī)劃不應(yīng)是一成不變的，應(yīng)該隨著保護(hù)工作的開展，根據(jù)實(shí)施情況的變化對保護(hù)規(guī)劃進(jìn)行評估，并以此作為規(guī)劃調(diào)整的依據(jù)。

1歷史文化名城保護(hù)實(shí)施評估研究現(xiàn)狀

到目前為止，我國專家學(xué)者對歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃評估方面的研究較少。現(xiàn)有的歷史文化名城實(shí)施評估,評估方法大多為主成分分析法、層次分析法、模糊綜合評估法、因子分析法等，但歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估是一個(gè)涉及眾多影響因素的復(fù)雜系統(tǒng)，應(yīng)用主成分分析法、模糊綜合評估法、因子分析法等難免存在一定的主觀性和難以確定的缺陷。而BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為解決復(fù)雜非線性系統(tǒng)的有效方法，更適合用于歷史文化名城保護(hù)實(shí)施評估，因此筆者認(rèn)為有必要構(gòu)建基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃評估模型[1]。

2歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估體系

2.1評估指標(biāo)的選取和主要內(nèi)容。通過研究相關(guān)領(lǐng)域的其他文獻(xiàn)，本文以構(gòu)建全過程的實(shí)施評估為目標(biāo)，按照名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施前、實(shí)施中、實(shí)施后的次序，分為規(guī)劃編制、實(shí)施過程、實(shí)施效果三個(gè)評估層面，建立歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估體系。規(guī)劃編制的評估主要從編制完整性、內(nèi)容完整性，內(nèi)容協(xié)調(diào)性三方面進(jìn)行研究，實(shí)施過程的評估主要從實(shí)施保障制度的完整性、保護(hù)機(jī)構(gòu)的設(shè)置、資金到位情況三方面進(jìn)行研究，實(shí)施結(jié)果的評估是評估體系中內(nèi)容最多，也是更為重要的評估層面，不僅考慮實(shí)施效果與名城保護(hù)規(guī)劃一致性，而且需要去考量規(guī)劃實(shí)施效果是否符合了原真性、完整性原則，名城整體的保護(hù)工作是否促進(jìn)了城市發(fā)展，保護(hù)了城市環(huán)境，社會影響如何等，因此將從保存效果、環(huán)境效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會效果四個(gè)方面對實(shí)施效果進(jìn)行評估。2.2評估指標(biāo)體系的構(gòu)建。歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃評估體系構(gòu)建步驟主要為：建立一套可操作的盡可能全面的指標(biāo)體系(找出問題)；建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對指標(biāo)進(jìn)行綜合分析(分析問題)；提出規(guī)劃對策和調(diào)整意見(解決問題)。構(gòu)建指標(biāo)體系應(yīng)遵循以下原則：科學(xué)性原則、通用可比性原則、層次性原則、真實(shí)性原則、實(shí)用性原則。根據(jù)上述名城評估的類型和主要內(nèi)容，構(gòu)建了以歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施為評估目標(biāo)的評估體系，其中一級指標(biāo)3個(gè)，二級指標(biāo)20個(gè)。具體情況如表1所示。

3基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估模型的構(gòu)建

3.1BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概述。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種在模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上研究設(shè)計(jì)出的信息處理系統(tǒng)[2]。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法在一定程度上盡可能地避免了主觀因素對結(jié)果的影響，使評估模型更加定量化，使用其高度的仿真功能經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的反復(fù)學(xué)習(xí)能有效修正誤差。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BackPropagationNetwork，BPNetwork），由輸入層、隱含層、輸出層三層構(gòu)成。外部信息通過輸入層中的各神經(jīng)元接收并傳遞到中間層，在中間層進(jìn)行信息處理和變換后，通過輸出層向外界輸出信息并處理結(jié)果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作時(shí)，若現(xiàn)行輸出與期望相同，則訓(xùn)練結(jié)束；反之，誤差反向進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，將輸出與期望的誤差信號按照原連接通路反向計(jì)算，修改各層權(quán)值和閾值，逐次向輸入層傳播。這樣反復(fù)地循環(huán)，不斷訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的全局誤差小于給定的誤差值后學(xué)習(xí)終止，即可得到收斂的網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)穩(wěn)定的權(quán)值[3]。3.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估模型的建立。基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估模型的建立過程（圖1）。3.2.1BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本期望值的確定。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練必須有一系列的期望值與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出值不斷比較、反復(fù)訓(xùn)練及仿真運(yùn)算，才能滿足訓(xùn)練誤差與預(yù)測誤差的要求。通過專家打分法得到歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估的綜合評估值，作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練樣本的期望值。訓(xùn)練樣本來源于隨機(jī)生成的100組樣本評估值。根據(jù)分?jǐn)?shù)對名城進(jìn)行測評，分為（90～100）為好、（80～89）為較好、（70～79）為良、（60～69）為一般、60分以下為差五個(gè)等級。計(jì)算公式為：　　　　　P=∑Ci×WiP為歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施綜合評估值，Ci為評估指標(biāo)單項(xiàng)得分，Wi為評估指標(biāo)權(quán)重。3.2.2利用Matlab軟件建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。首先在Matlab中對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，然后構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)。本文所選用的歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估的指標(biāo)一共有20個(gè)，采用3層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，輸入層神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)設(shè)置為20。同時(shí)在Matlab中，根據(jù)fori=1:n的語句，不斷嘗試隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)，選取訓(xùn)練誤差最小的節(jié)點(diǎn)數(shù)，作為最優(yōu)隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)。輸出層只有一個(gè)神經(jīng)元，只有一個(gè)輸出值表示對歷史名城保護(hù)規(guī)劃的實(shí)施綜合評估的結(jié)果，分值越高，表示該歷史名城保護(hù)程度越高[4]。以Matlab為工具，選用trainscg訓(xùn)練函數(shù)、初始化網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)精度為10-9。3.2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。網(wǎng)絡(luò)設(shè)置完畢以后，將前90組數(shù)據(jù)當(dāng)成學(xué)習(xí)樣本，通過Matlab，讀取樣本數(shù)據(jù)，通過預(yù)先設(shè)定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)行不斷的迭代，最終經(jīng)1000次訓(xùn)練，網(wǎng)絡(luò)收斂達(dá)到預(yù)定學(xué)習(xí)精度10-9，最終得到表達(dá)輸入層與輸出層之間的非線性映射關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。3.2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的驗(yàn)證與評估。通過上述90組樣本的訓(xùn)練得到了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估模型，現(xiàn)在將后10組數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù)，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，得到測試結(jié)果（見表2）。我們可以從中看到，測試樣本的實(shí)際輸出與期望輸出誤差在允許的范圍內(nèi)，進(jìn)而說明通過訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與專家評估的結(jié)果保持一致。因此證明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型所反映的各指標(biāo)之間的關(guān)系是正確的，可以有效地應(yīng)用于歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估。

4實(shí)例探究

本文以保定市歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃的實(shí)踐為例，對歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃評估體系進(jìn)行探索。保定市地處河北省中部、京津冀地區(qū)中心地段，于1986年被列入第二批中國歷史文化名城。本次研究對象是2010版《保定市歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃（2010-2020）》規(guī)定的古城范圍內(nèi)確定的保護(hù)規(guī)劃內(nèi)容實(shí)施情況。保定歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估的的各項(xiàng)指標(biāo)得分見表3。4.1評估結(jié)果分析。將表3中的數(shù)據(jù)輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，經(jīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，得到保定古城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估結(jié)果得分為80，表明保定古城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施水平為較好，該評估結(jié)果基本符合保定古城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施的實(shí)際情況，證明基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評估模型可以應(yīng)用于歷史名城保護(hù)規(guī)劃的實(shí)施評估。4.2對策和建議。通過對保定歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施的評估與分析，針對保定古城存在的問題，對保定歷史名城規(guī)劃提出以下建議：加大文物單位、歷史建筑的保護(hù)，協(xié)調(diào)處理文物保護(hù)與發(fā)展的關(guān)系，對新建建筑要與周邊建筑風(fēng)貌協(xié)調(diào)。從古城的整體風(fēng)貌和空間形態(tài)保護(hù)出發(fā)，維護(hù)古城的圖底關(guān)系和街巷肌理；突出保護(hù)歷史文化街區(qū)，保持歷史格局，維持傳統(tǒng)街區(qū)風(fēng)貌。加強(qiáng)對土地使用性質(zhì)的控制，改善古城土地使用雜亂的狀況，協(xié)調(diào)好古城保護(hù)與商業(yè)發(fā)展之間的關(guān)系。進(jìn)一步完善古城周邊配套設(shè)施的建設(shè)，增加停車位，優(yōu)化公交線路，倡導(dǎo)綠色交通。政府應(yīng)加大資金投入，加強(qiáng)資金監(jiān)管。政府各部門統(tǒng)一思想，從城市層面統(tǒng)籌進(jìn)行交通組織、功能組織、產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位等調(diào)整、協(xié)調(diào)工作。

歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估，按照名城保護(hù)的次序，注重實(shí)施前、中、后三方面評估內(nèi)容，形成一套全面的可操作的歷史文化名城評估體系。通過建立基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的歷史名城保護(hù)規(guī)劃實(shí)施評估模型，避免評估過程中主觀因素的影響，更加客觀地評估歷史名城保護(hù)規(guī)劃的實(shí)施。通過本次的實(shí)踐證明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以應(yīng)用于歷史名城保護(hù)規(guī)劃的實(shí)施評估，并取得較滿意的結(jié)果。

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作者:李爽 尹君 焦艷紅 單位:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院