1980年代以來(lái)上海城市人口空間分布及其演變

劉賢騰

1980年代以來(lái)上海城市人口空間分布及其演變

劉賢騰

研究人在城市中的居住活動(dòng)的空間分布及其演變特征，有助于科學(xué)理性規(guī)劃城市。采用上海市第三、四、五、六等4次人口普查數(shù)據(jù)，首先計(jì)算不同圈層的居住人口總量及其人口密度，并全過(guò)程地分析3個(gè)10年期的演變特征和趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)在不同的城市空間層次，人口變化存在明顯差異：在1980—1990年間增長(zhǎng)的人口主要分布在核心區(qū)，在1990—2010年間增長(zhǎng)的人口主要集中在邊緣區(qū)和外圍區(qū)，核心區(qū)的人口外遷而呈持續(xù)下降態(tài)勢(shì)，在1990—2000年間邊緣區(qū)人口增長(zhǎng)快于外圍區(qū)，但在2000—2010年間，外圍區(qū)的人口總量增長(zhǎng)幅度快于邊緣區(qū)。其后，針對(duì)持續(xù)擴(kuò)大的中心城區(qū)的人口密度分布及其變化，采用負(fù)指數(shù)函數(shù)模擬其分布曲線，發(fā)現(xiàn)在1990年代以來(lái)，體現(xiàn)距離衰減速率的參數(shù)b值持續(xù)在下降且速度較快，人口密度曲線持續(xù)趨于平緩，這潛在地說(shuō)明居民克服空間阻力的能力在增強(qiáng)。最后，對(duì)上海城市居住活動(dòng)在過(guò)去30年間的集聚和擴(kuò)散所表現(xiàn)的規(guī)律性及其內(nèi)在機(jī)制進(jìn)行了討論。

人口密度 | 空間分布 | 演變 | 負(fù)指數(shù)函數(shù)模型 | 上海

0 引言

在中國(guó)邁向城市社會(huì)的過(guò)程中，“要認(rèn)識(shí)、尊重、順應(yīng)城市發(fā)展規(guī)律，端正城市發(fā)展指導(dǎo)思想”①新華社. 邁向“城市中國(guó)”需要系統(tǒng)性綜合布局. http://wap.ce.cn/yw/201511/11/t20151111_6972427.htm l. （2015年11月12日查閱）。。正確認(rèn)識(shí)城市發(fā)展規(guī)律和準(zhǔn)確判斷城市發(fā)展趨勢(shì)，是科學(xué)理性規(guī)劃城市的前提。城市是人造的，也是為人服務(wù)的。研究人在城市中的居住活動(dòng)的空間分布及其演變特征，不僅能認(rèn)識(shí)城市的空間擴(kuò)張及其結(jié)構(gòu)嬗變特征，而且其中體現(xiàn)出的規(guī)律性能給予規(guī)劃師許多啟示，是城市研究的重要內(nèi)容。

在我國(guó)，城鄉(xiāng)人口遷移以及城市人口規(guī)模的增長(zhǎng)極大地受到國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略和社會(huì)治理政策的影響。自1980年代以來(lái)，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)方向的持續(xù)改革逐步放松了對(duì)城鄉(xiāng)人口流動(dòng)的管制，代表了先進(jìn)生產(chǎn)力和有著更高生產(chǎn)效率的城市，吸引了越來(lái)越多的農(nóng)村遷移人口。一方面，城市人口規(guī)模持續(xù)膨脹，城市空間范圍不斷擴(kuò)大；另一方面，城市內(nèi)部的人口空間分布也隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制的作用發(fā)揮，而必然會(huì)出現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)上的嬗變。認(rèn)知城市人口的居住空間分布和探析其演變機(jī)制，有助于提高規(guī)劃在城市治理和創(chuàng)造讓生活更美好的城市中發(fā)揮更積極的作用。

上海是一座具有全球影響力的國(guó)家級(jí)中心城市。在1980年，中心城居住人口約有600萬(wàn)，建成區(qū)面積僅有160 km2，人口密度極高，中心功能超強(qiáng)，是典型的單中心城市。至2014年，根據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)和調(diào)查數(shù)據(jù)，中心城建成區(qū)②根據(jù)新一輪上海市城市總體規(guī)劃（2015—2040）調(diào)查，2014年上海市域常住人口超過(guò)2 400萬(wàn)人，以外環(huán)線為界圈定中心城范圍，中心城建成區(qū)面積則達(dá)600 km2，居住人口超過(guò)1 000萬(wàn)。若將已與中心城連綿一體的周邊建成區(qū)計(jì)入的話，上海這座城的面積達(dá)到1 250km2，居住人口超1 500萬(wàn)人。面積達(dá)到1 250 km2，居住人口超過(guò)1 500萬(wàn)。在過(guò)去的30年快速城市化過(guò)程中，上海城市的規(guī)模、形態(tài)和結(jié)構(gòu)均發(fā)生了深刻的嬗變，研究上海這座城市的人口居住活動(dòng)的空間分布及其演變特征，是本文的主旨。

1 研究回顧

1.1 人口密度度量, 城市空間結(jié)構(gòu)及其模型

單位土地面積的人口數(shù)量為人口密度，該指標(biāo)是一個(gè)反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在空間分布形態(tài)及強(qiáng)度的重要指標(biāo)。時(shí)間維度上，指標(biāo)數(shù)值的增減可反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在空間上分布是集中還是擴(kuò)散的趨勢(shì)。經(jīng)驗(yàn)地認(rèn)為，對(duì)于一個(gè)具有城鄉(xiāng)景觀的區(qū)域而言，城市是區(qū)域的中心，城市建成區(qū)的平均人口密度要遠(yuǎn)高于農(nóng)村地區(qū)；而在城市建成區(qū)范圍內(nèi)，位于中心區(qū)人口密度最高，城市邊緣區(qū)的人口密度較低，人口密度分布形態(tài)通常是隨離中心的距離增加而逐步下降[1,2]。從時(shí)間縱斷面上考察，隨著時(shí)間的推移，城市建成區(qū)范圍內(nèi)的人口密度會(huì)隨城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的集聚與擴(kuò)散而出現(xiàn)增減現(xiàn)象，增減方向和幅度在不同的區(qū)位會(huì)有不同的特征。

最早認(rèn)知該現(xiàn)象并進(jìn)行模型研究是Colin Clark[3]，他提出了著名的人口分布負(fù)指數(shù)函數(shù)，形式如下：

式中：x—自變量，指距市中心的距離；

y—應(yīng)變量，指距離x處的居住人口密度（千人/km2）；

b—參數(shù)，反映人口密度隨距離衰減的梯度；

A—參數(shù)，表示理論上的城市中心原點(diǎn)處的人口密度。

該模型后來(lái)被Mills[6]、Muth[4]等廣泛地應(yīng)用到包括就業(yè)、土地利用和交通等的分布模型中，之后，Tanner、Smeed、New ling 等分別提出了改進(jìn)或修正模型。但在長(zhǎng)期的城鄉(xiāng)人口居住遷移過(guò)程中，出現(xiàn)了中心區(qū)常住人口密度降低，郊區(qū)人口密度隆起等郊區(qū)化現(xiàn)象，隨至城市中心距離增加而逐漸減小的負(fù)指數(shù)函數(shù)擬合性較低。McDonald[5]回顧了1970年代以來(lái)的人口密度研究成果，并認(rèn)為采用Cubic Spline函數(shù)對(duì)出現(xiàn)在美國(guó)等城市的空心化和人口郊區(qū)化現(xiàn)象進(jìn)行模擬較為適應(yīng)，并建構(gòu)了含有建筑物建成年數(shù)的Vintage模型[9,14]。

1.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

在過(guò)去的30年時(shí)間里，我國(guó)城市經(jīng)歷了快速城市化過(guò)程，人口密度分布及其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，這吸引了眾多學(xué)者的研究興趣。在1990年代中后期，我國(guó)學(xué)者利用人口普查資料對(duì)具有代表性、數(shù)據(jù)質(zhì)量較高的特大城市的人口密度進(jìn)行了模型的驗(yàn)證研究，如周春山和許學(xué)強(qiáng)[19]、WANG和ZHOU[7]、馮健[8]分別對(duì)廣州、北京和杭州等進(jìn)行了實(shí)證研究。發(fā)現(xiàn)各個(gè)城市的最優(yōu)人口密度模型盡管并不完全一致，同一城市的不同尺度，同一城市的不同時(shí)期，最優(yōu)模型均會(huì)有所不同，但研究結(jié)論均認(rèn)為：我國(guó)城市在單中心假設(shè)下，負(fù)指數(shù)函數(shù)的模擬優(yōu)度較高，能較好地解釋大部分的人口密度的空間分布。

綜觀已有研究可看出，單中心假設(shè)下的人口密度函數(shù)基本能夠較好地描述中國(guó)城市的人口密度分布，其中負(fù)指數(shù)函數(shù)的擬合優(yōu)度最好，能夠較好地描述大多數(shù)城市的人口分布。盡管隨著城市的規(guī)模擴(kuò)張，城市空間形態(tài)結(jié)構(gòu)由單中心嬗變?yōu)槎嘀行?，但次中心的發(fā)育程度所形成的能級(jí)仍無(wú)法挑戰(zhàn)主中心。根據(jù)吳文鈺與馬西亞[15]認(rèn)為，個(gè)別城市最優(yōu)模型雖然并非負(fù)指數(shù)函數(shù)，但擬合優(yōu)度較好的New ling模型也仍屬于單中心城市的人口分布模型。用模型模擬人口密度空間分布，我國(guó)學(xué)者做出了許多有價(jià)值且可靠的貢獻(xiàn)。

1.3 對(duì)上海的研究

上海自1843年開(kāi)埠以來(lái)，經(jīng)過(guò)170多年的發(fā)展，經(jīng)歷了消費(fèi)城市、生產(chǎn)城市、工業(yè)基地、中心城市等幾個(gè)階段，上海的城市建設(shè)一直都是以單中心集聚式發(fā)展為主，其空間擴(kuò)展呈圈層式發(fā)展形態(tài)[16,13,17]。對(duì)上海城市人口的增長(zhǎng)及其空間分布的研究持續(xù)受到關(guān)注，有的學(xué)者關(guān)注城市人口的增長(zhǎng)趨勢(shì)和人口結(jié)構(gòu)變化[18,10]；有的則利用街道級(jí)的人口普查數(shù)據(jù)對(duì)人口密度的空間分布進(jìn)行模擬[12,14]，發(fā)現(xiàn)在城市中心區(qū)人口密度分布符合負(fù)指數(shù)函數(shù)模型。但吳文鈺和馬西亞[14]還發(fā)現(xiàn)在上海近郊區(qū)的都市區(qū)內(nèi)，人口分布模型卻從1990 年的Smeed模型轉(zhuǎn)變?yōu)?000年的Clark 模型。

本論文在以上研究基礎(chǔ)上，利用1980年代以來(lái)所進(jìn)行的4次人口普查數(shù)據(jù)，對(duì)時(shí)跨30年的上海人口密度空間分布及其演變進(jìn)行全過(guò)程地研究，并對(duì)其內(nèi)在機(jī)制進(jìn)行探討。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

自1980年始，我國(guó)基本上每10年會(huì)進(jìn)行一次人口普查。該普查采用的是現(xiàn)住地登記原則，所得數(shù)據(jù)基本上能準(zhǔn)確地反映人口在調(diào)查時(shí)點(diǎn)時(shí)的居住分布狀況。筆者收集了自1980年代以來(lái)所進(jìn)行的4次人口普查數(shù)據(jù)，分別是：“三普”（1982年）、“四普”（1990年）、“五普”（2000年）和“六普”（2010年），普查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)空間單元為當(dāng)時(shí)的街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)/公社）。

其中1982年完成的第3次人口普查數(shù)據(jù)，筆者是通過(guò)查閱上海市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院歷史檔案材料獲得的。1990年完成的第4次人口普查數(shù)據(jù)則來(lái)源于上海市人口普查辦公室編制的《上海市1990年人口普查資料》（中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社. ISBN：7-5037-0934-0/C.598）。在這次人口普查過(guò)程中，由于城鄉(xiāng)二元管理體制原因，所編制的人口普查資料并未將鄉(xiāng)/公社的農(nóng)村人口統(tǒng)編在內(nèi)。筆者查閱相關(guān)資料后，發(fā)現(xiàn)1990年與1980年時(shí)的街道（鎮(zhèn)/鄉(xiāng)）的邊界基本一致，因此，根據(jù)已有的人口總量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)剔除已公布的街道（鎮(zhèn)）人口數(shù)據(jù)之后，將未納入統(tǒng)編在內(nèi)鄉(xiāng)村普查人口按照1980年時(shí)各鄉(xiāng)占比進(jìn)行分配。這兩次的人口普查數(shù)據(jù)空間單元組成為：118個(gè)街道，44個(gè)鎮(zhèn)，202個(gè)鄉(xiāng)/公社和12個(gè)農(nóng)場(chǎng)，共有376個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。

在2000年，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)空間發(fā)展的不均衡和合理配置區(qū)域資源的需要，上海市對(duì)街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)/公社）級(jí)的區(qū)劃進(jìn)行了一次較大幅度的調(diào)整，郊縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)已從212個(gè)調(diào)整到目前的112個(gè)，平均面積為56.76 km2，市中心城區(qū)街道從75個(gè)調(diào)整到71個(gè)，平均面積約為3.06 km2。這兩次人口普查數(shù)據(jù)空間單元共有283個(gè)。

2.2 度量方法

在2.1節(jié)中指出，人口密度指標(biāo)定義與計(jì)算雖簡(jiǎn)單，但要度量出能真實(shí)反映人口密度空間分布的指標(biāo)值，必須確保有較好的空間劃分方法，并能保證足夠好的空間精度及與空間相匹配的人口統(tǒng)計(jì)數(shù)值。

生產(chǎn)生活活動(dòng)在空間上的集聚而形成中心是城市的內(nèi)生特征，以中心為圓心進(jìn)行同心圓式的圈層分析城市的空間結(jié)構(gòu)是許多研究學(xué)者通常采用的方法。本課題以人民廣場(chǎng)的國(guó)際飯店大堂中心作為研究范圍的幾何中心（該中心也是上海市地理坐標(biāo)體系的原點(diǎn)），以一定的寬度作為環(huán)帶間距（圖1）。各環(huán)帶將覆蓋不同的街道（鎮(zhèn)）的形心，合計(jì)其人口總量，并除以環(huán)帶陸域面積，即得各環(huán)帶上的人口密度。公式如下：

式中：

Di—指第i環(huán)帶的人口密度；

Pij—指在i環(huán)帶中的j街道人口數(shù)；

Ai—指第i環(huán)帶的土地面積。

上海市的街道（鎮(zhèn)）范圍邊線均為不規(guī)則的多邊形，大小不一，空間相鄰也犬牙交錯(cuò)。其內(nèi)的人口分布因用地性質(zhì)及開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的不同而不可能是均質(zhì)分布的。在保證數(shù)據(jù)解釋力的前提下，必須對(duì)高度復(fù)雜且無(wú)規(guī)律可循的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。本研究從以下3個(gè)方面進(jìn)行空間數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的優(yōu)化。

圖1 空間圈層劃分示意圖

（1）假設(shè)街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）內(nèi)的總?cè)丝谑羌性谛涡狞c(diǎn)上，并將該街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）的總?cè)丝谌x值給形心點(diǎn)所在環(huán)帶。因此剔除了范圍邊線不規(guī)則和行政區(qū)劃微調(diào)所帶來(lái)的干擾。

（2）為避免街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）面積過(guò)大、環(huán)帶寬度過(guò)窄而造成的空間統(tǒng)計(jì)上的顯著誤差，根據(jù)中心城街道的平均面積只有3.06 km2左右（近似1.75 km×1.75 km的正方形），初步估算環(huán)帶寬度為2 000 m時(shí)會(huì)將誤差減小至最小。

（3）行政區(qū)劃調(diào)整后郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均面積較大，超過(guò)50 km2。若仍沿用中心城的環(huán)帶寬度必然產(chǎn)生較大誤差，因此，我們將其放寬至5 000 m2。但該寬度仍不足以覆蓋一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的大部分面積，為保證空間統(tǒng)計(jì)的精度，我們對(duì)比了行政區(qū)劃調(diào)整前后的郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊界，發(fā)現(xiàn)郊縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)的撤并基本上是整建制的撤并，未出現(xiàn)一分為幾的情形，因此，就采用撤并前的鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊界及其形心點(diǎn)。經(jīng)過(guò)如此處理，可大大降低空間統(tǒng)計(jì)上的誤差。

基于以上分析和度量方法所得結(jié)果，接下來(lái)將從市域和中心城區(qū)兩個(gè)層面對(duì)居住人口密度的空間分布及其演變進(jìn)行考察。在市域?qū)用嬷乜疾旄魅拥娜丝谠鰷p情況，分析3個(gè)10年期的人口密度變化特征；在中心城區(qū)層面則利用負(fù)指數(shù)函數(shù)對(duì)建成區(qū)范圍內(nèi)的人口密度進(jìn)行模擬，試圖分析1980年代以來(lái)距離衰減速率的變化，并探討其內(nèi)在動(dòng)力機(jī)制。

圖2 市域空間層次劃分示意圖

3 市域分析

3.1 市域空間層次

旨在疏導(dǎo)遠(yuǎn)距離、快速小汽車(chē)交通需求的內(nèi)外環(huán)線建設(shè)，不僅在形態(tài)上愈加強(qiáng)化了圈層式發(fā)展格局，而且極大地影響了城市空間管理政策的差異化制定，在心理和觀念上進(jìn)一步給予普通市民清晰的空間界定。上海在長(zhǎng)江南岸的轄區(qū)面積約為5 000 km2，本文根據(jù)建成區(qū)人口密度和形態(tài)劃分為核心區(qū)、邊緣區(qū)和外圍區(qū)3個(gè)層次（圖2）。

核心區(qū)大致范圍為在1994年通車(chē)的內(nèi)環(huán)線以內(nèi)的區(qū)域，該區(qū)域是上海作為全球城市和區(qū)域發(fā)展龍頭的核心，金融、貿(mào)易、保險(xiǎn)、公司總部、高檔商品零售、酒店餐飲等高端生產(chǎn)性服務(wù)設(shè)施大部分集中在該區(qū)域，面積約114 km2，全市80%的30層以上的超高層建筑也集中在此區(qū)域，所對(duì)應(yīng)的圈層半徑為6 km。

邊緣區(qū)是指內(nèi)環(huán)至外環(huán)間及外環(huán)線外側(cè)周邊地區(qū)，即通常所說(shuō)的中心城及周邊地區(qū)的區(qū)域。經(jīng)過(guò)20多年的社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)以及有臨近核心區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，該區(qū)域的土地得到高強(qiáng)度的快速開(kāi)發(fā)，目前已經(jīng)與中心城形成蛙跳式的連綿型建成區(qū)。從通勤活動(dòng)范圍和職住平衡角度來(lái)看，邊緣區(qū)與核心區(qū)在功能上構(gòu)成了一個(gè)整體。邊緣區(qū)的邊界所對(duì)應(yīng)的圈層大致為18—20 km。

外圍區(qū)則是指邊緣區(qū)以外、市域管轄范圍之內(nèi)的廣大郊區(qū)，主要分布有郊縣新城、城鎮(zhèn)、大型工礦區(qū)和量大面廣的農(nóng)村。該區(qū)域盡管有嘉定、青浦、松江、閔行、金山、南橋和南匯臨港等新城，但這些新城仍保持著較為獨(dú)立的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)組織和功能體系，職住平衡和自給自足程度仍然很高，且中心城與新城之間有大面積的農(nóng)林用地，并沒(méi)有形成連綿一體之勢(shì)，因此本研究將此區(qū)域視為外圍區(qū)。

3.2 居住人口分布及其演變

在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代（即1980年代以前），嚴(yán)格的戶籍管理和口糧配給制度使得上海的人口增長(zhǎng)主要以自然增長(zhǎng)為主，期間因國(guó)家經(jīng)濟(jì)政治動(dòng)蕩，開(kāi)展知識(shí)青年“上山下鄉(xiāng)”運(yùn)動(dòng)一度使得城市人口規(guī)模有所下降及波動(dòng)。1982年完成第3次人口普查所得數(shù)據(jù)基本上反映了上海在改革開(kāi)放前處于高度計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代的人口分布。1980年代開(kāi)始的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)方向的改革政策逐步放松了對(duì)城鄉(xiāng)人口流動(dòng)的管制，城鄉(xiāng)間和區(qū)域間人口流動(dòng)速度和規(guī)模逐步在提高和擴(kuò)大。根據(jù)4次普查數(shù)據(jù)，分析上海市域3個(gè)10年期的人口規(guī)模和密度變化情況（圖3，圖4）。

第一個(gè)10年期，即對(duì)比1982年和1990年兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的人口普查數(shù)據(jù)。在這一時(shí)期，始于農(nóng)村的改革開(kāi)放政策直至在1980年代中后期才在城市試點(diǎn)推行，受戶籍管理和口糧配給的嚴(yán)格管制，城市生產(chǎn)效率高和收益高等優(yōu)勢(shì)所具有的潛在優(yōu)勢(shì)并沒(méi)有直接轉(zhuǎn)化為趨之若鶩地吸引農(nóng)村人口遷徙的顯在現(xiàn)象。但在統(tǒng)計(jì)上，在這10年間，上?？?cè)丝谌孕略隽私偃f(wàn)，其主要原因是“上山下鄉(xiāng)”的知識(shí)青年返城（據(jù)統(tǒng)計(jì)，返城知青規(guī)模達(dá)50多萬(wàn)人③該數(shù)據(jù)來(lái)源于上海青年志編纂委員會(huì)編撰的《上海青年志》（上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2002）。）。要求自行解決居住問(wèn)題的知青，返城的落腳點(diǎn)仍是居住在市區(qū)的父母或親戚家。這點(diǎn)可從兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的人口密度變化可以發(fā)現(xiàn)，新增人口集中核心區(qū)，邊緣區(qū)和外圍區(qū)的各圈層人口規(guī)模和密度沒(méi)有顯著變化。從圖3也可以推定，此時(shí)期的中心城的建成區(qū)圈層半徑約為10—12 km。

圖3 各圈層常住人口總數(shù)分布

圖4 各圈層常住人口密度分布

1990年和2000年兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的人口數(shù)據(jù)反映了第二個(gè)10年期的居住人口的空間分布及其變化。在該時(shí)期，以鄧小平同志“九二南巡”講話和浦東開(kāi)發(fā)開(kāi)放等重大事件為標(biāo)志，上海的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了高速發(fā)展階段。在這10年里，上海市域常住人口增長(zhǎng)近400萬(wàn)，但不同的圈層，增長(zhǎng)幅度不一：半徑6 km環(huán)內(nèi)的核心區(qū)內(nèi)人口總量呈下降趨勢(shì)，居住在核心區(qū)的人口開(kāi)始郊區(qū)化；邊緣區(qū)和外圍區(qū)的常住人口均增長(zhǎng)迅速，總體上說(shuō)邊緣區(qū)要快于外圍區(qū)，人口增長(zhǎng)幅度最大的區(qū)域是在9—13 km的環(huán)帶上。同樣，可從圖4的人口密度分布曲線圖可判斷，2000年時(shí)上海中心城建成區(qū)半徑擴(kuò)大至14 km。

在2000—2010年期間，上海城市的發(fā)展受“世博”大事件的驅(qū)動(dòng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)仍然延續(xù)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，10年間市域常住總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)了600多萬(wàn)。受軌道交通和外環(huán)線等重大交通設(shè)施的建成通車(chē)的引導(dǎo)，核心區(qū)的居住人口總量仍在下降，郊區(qū)化進(jìn)程仍在持續(xù)。這一時(shí)期，雖然邊緣區(qū)和外圍區(qū)的人口總量仍在增長(zhǎng)，但不同于上個(gè)10年的是，外圍區(qū)各圈層的人口總量增長(zhǎng)幅度要大于邊緣區(qū)的各圈層。對(duì)比各圈層的人口密度變化，邊緣區(qū)的人口密度增長(zhǎng)幅度要大于外圍區(qū)，而且10—12 km和14—20 km環(huán)帶上的人口密度增長(zhǎng)幅度較大。外環(huán)線兩側(cè)區(qū)域受核心區(qū)人口外遷和外來(lái)人口迅速增長(zhǎng)的雙重影響，環(huán)中心城的連綿態(tài)勢(shì)基本形成，上海這座城市的建成區(qū)范圍也迅速拓展至20 km處。

4 中心城建成區(qū)人口密度分析

4.1 范圍的界定

上海中心城的建成區(qū)是一實(shí)體，人口的流入與集聚，或流出與擴(kuò)散，不僅使得城市人口在空間上的分布在不斷變化，也使得實(shí)體規(guī)模在不斷擴(kuò)大，農(nóng)村景觀不斷地轉(zhuǎn)化為城市景觀。根據(jù)各圈層不同時(shí)期的人口密度變化的分析，可基本認(rèn)定1980和1990年代時(shí)的上海中心城建成區(qū)的半徑約為10 km，2000年時(shí)城區(qū)半徑是14 km，到2010年該半徑增加到了20 km。

進(jìn)一步研究這一實(shí)體內(nèi)4個(gè)時(shí)點(diǎn)上的人口密度曲線及其變化，有助于更加準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)城市發(fā)展規(guī)律。

本文采用Colin Clark在1951年提出的負(fù)指數(shù)函數(shù)來(lái)表征人口密度分布曲線（公式（1））。之所以采用該模型，是因?yàn)椋孩僦T多學(xué)者已經(jīng)實(shí)證了采用該模型能較好地解釋上海過(guò)去人口密度的空間分布；②該模型易懂簡(jiǎn)單，自變量對(duì)應(yīng)空間結(jié)構(gòu)變量，解釋性好。參數(shù)b值和A值能較好地反映城市空間結(jié)構(gòu)演變規(guī)律。表示在該城市的中心區(qū)能忍受的人口密度的A值，該值的增減變化直接體現(xiàn)了城市人口居住的集聚或擴(kuò)散趨勢(shì)。b值越高，曲線越陡，表示城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)集中度越高，空間形態(tài)越緊湊；b值越小，曲線越平緩，表示城市呈扁平化形態(tài)。此外，b值的演變不僅體現(xiàn)了城市人口密度衰減梯度（population density gradient）的變化，而且也反映了出行成本占居民總收入比重的變化方向，比重越大，出行成本約高，b值就會(huì)越高。

對(duì)公式（1）進(jìn)行自然對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，得到如下公式（3）：

該模型曲線即為一條直線，其中A值為斜線在縱軸上的截距，而b值就是曲線的斜率。接下來(lái)依據(jù)以上建成區(qū)半徑，對(duì)建成區(qū)范圍內(nèi)的人口密度分布及其演變進(jìn)行數(shù)理模型模擬。

4.2 人口密度模型及其解釋

根據(jù)公式（3）及以上確定的中心城區(qū)邊界，得到相關(guān)參數(shù)和回歸曲線（表1，圖5）。

4個(gè)模型的R2值均超過(guò)90%，能夠解釋90%以上的數(shù)據(jù)存在明確的函數(shù)關(guān)系，說(shuō)明采用負(fù)指數(shù)函數(shù)進(jìn)行線性回歸是合理的。其參數(shù)值的變化能真實(shí)地反映上海中心城人口密度的空間分布和演變趨勢(shì)。

在“三普”和“四普”兩個(gè)時(shí)點(diǎn)， b值高達(dá)0.4以上，曲線斜率高，人口密度隨距離衰減快，也說(shuō)明居民克服空間阻力能力弱；兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的b值有小幅升高，說(shuō)明上海城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)仍在向中心進(jìn)一步集聚。

值得注意的是，b值從“四普”時(shí)的0.4177下降至“五普”時(shí)的0.1793，降幅非常大，且A值的下降幅度也巨大，兩個(gè)值的巨幅下降說(shuō)明存在有非常強(qiáng)的力量在推動(dòng)人口郊區(qū)化。盡管此時(shí)的上海中心城人口總量在增長(zhǎng)，但其背后的動(dòng)力機(jī)制值得深究。1992年6月的上海市城市規(guī)劃工作會(huì)議中提出，城市建設(shè)要有大舉措和大手筆，實(shí)現(xiàn)“一年一個(gè)樣，三年大變樣”。在這強(qiáng)大的行政力推動(dòng)下，在1990年代的十年間，強(qiáng)力推進(jìn)內(nèi)環(huán)線建設(shè)和中心城的“退二進(jìn)三”，將分布在中心城的大量的工業(yè)企業(yè)搬遷至郊區(qū)，同時(shí)為解決職工就近上下班的需要，強(qiáng)力推進(jìn)“兩個(gè)一千萬(wàn)”工程：在郊區(qū)建設(shè)1 000萬(wàn)m2的配套商品房和1 000萬(wàn)m2中低價(jià)房，將大量的居住在棚戶簡(jiǎn)屋內(nèi)的居民疏散至8—10 km的環(huán)帶上，如莘莊和三林地區(qū)等。盡管在這一時(shí)期城市土地開(kāi)發(fā)市場(chǎng)化改革有重大舉措，但引進(jìn)的外資規(guī)模和所培育的民資力量均無(wú)法完成如此浩大的城市空間結(jié)構(gòu)嬗變的任務(wù)，各層級(jí)的區(qū)縣、街道/鎮(zhèn)政府以及具有典型中國(guó)特色的國(guó)營(yíng)企業(yè)等機(jī)構(gòu)充分發(fā)揮了其所具有的行政力量，直接主導(dǎo)了此一輪的城市空間開(kāi)發(fā)和擴(kuò)張。

表1 人口密度指數(shù)函數(shù)回歸系數(shù)

圖5 4次人口普查中心城區(qū)人口密度指數(shù)函數(shù)線性回歸

“六普”時(shí)的b值僅有0.1169，比“五普”時(shí)仍下降了0.0624，人口密度曲線更加平緩，A值也從6.67下降到4.67，中心原點(diǎn)的人口密度值仍在下降。一方面說(shuō)明核心區(qū)人口仍在郊區(qū)化，另一方面也說(shuō)明居民克服空間阻力的能力在大幅度提高。在2000年，上海的城市發(fā)展也進(jìn)入了“世博”階段，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制逐步確立，各項(xiàng)改革以自由市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)為導(dǎo)向，政府引導(dǎo)市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行資源配置，規(guī)劃成為重要的宏觀調(diào)控手段。在1999年版的城市總體規(guī)劃中，明確上海要發(fā)展成為“國(guó)際經(jīng)濟(jì)、金融、貿(mào)易、航運(yùn)中心”，強(qiáng)調(diào)要大力發(fā)展以生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)為主體的第三產(chǎn)業(yè)。在該城市建設(shè)指導(dǎo)思想下，中心城核心區(qū)內(nèi)的功能要轉(zhuǎn)型、環(huán)境要提升，提出實(shí)施“雙增雙減”策略：增加公共綠地，增加公共空間；減少容積率，減少建筑總量。與之相配套的是，以快速交通系統(tǒng)（軌道交通和外環(huán)線等高速公路網(wǎng)）的設(shè)施建設(shè)為抓手，引導(dǎo)中心區(qū)人口的進(jìn)一步疏散和郊區(qū)土地開(kāi)發(fā)。在該階段，遵循并積極利用土地開(kāi)發(fā)市場(chǎng)機(jī)制，在不影響居民通勤時(shí)間效率的前提下，有效地引導(dǎo)了城市人口的空間再分布。

此外，不容忽視的另一個(gè)整體影響城市人口密度空間分布和結(jié)構(gòu)的因素是外來(lái)人口的大量涌入。因?yàn)檫@些近900萬(wàn)的外來(lái)人口中大部分都選擇居住在邊緣區(qū)的外緣地帶及外圍區(qū)，使得在2000年后邊緣區(qū)和外圍區(qū)的人口增長(zhǎng)幅度較大，顯著地影響到人口密度的空間分布及其曲線。

5 結(jié)論與討論

城市是人造的、為人服務(wù)的空間實(shí)體，在其中從事社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的居民，其居住活動(dòng)的空間分布和演變規(guī)律，體現(xiàn)了城市在發(fā)展過(guò)程中集聚與擴(kuò)散兩種運(yùn)動(dòng)的相互對(duì)比關(guān)系?；谝陨蠈?duì)上海自1980年代以來(lái)人口密度空間分布及其演變的特征和機(jī)制所做的分析，可以得到以下結(jié)論以供討論：

（1）在快速城市化過(guò)程中，從區(qū)域宏觀空間尺度來(lái)看，上海城市人口和建成區(qū)面積規(guī)模在不斷擴(kuò)大，集聚是主導(dǎo)力量；從中心城建成區(qū)的尺度來(lái)看，發(fā)現(xiàn)核心區(qū)的人口規(guī)模和密度在持續(xù)下降，分散是主旋律，居住活動(dòng)的郊區(qū)化趨勢(shì)仍在持續(xù)。

（2）在人口集聚和分散兩種機(jī)制并存的情況下，并行作用的結(jié)果體現(xiàn)在中心城的建成區(qū)面積急劇擴(kuò)大。上海中心城的建成區(qū)范圍在短短的20年時(shí)間里，半徑增加了一倍。在建成區(qū)范圍擴(kuò)張的同時(shí)，城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生了嬗變，人口密度空間分布曲線逐步平緩。

（3）在人口集聚和擴(kuò)散的過(guò)程中，行政力量和市場(chǎng)力量均起到了相當(dāng)大的作用。在建立自由競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)機(jī)制的初期，政府是導(dǎo)致人口郊區(qū)化的主要力量，而在市場(chǎng)機(jī)制逐步完善后，政府更多地是通過(guò)規(guī)劃政策手段來(lái)引導(dǎo)市場(chǎng)力量配置資源，從而逐步優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)。

（4）在過(guò)去的30年時(shí)間里，上海城市人口密度空間分布曲線逐步平緩（b值在大幅度的下降），說(shuō)明居民克服空間阻力的能力在提高。其潛在原因可歸結(jié)為大規(guī)模的軌道交通設(shè)施和快速路網(wǎng)的建設(shè)。在越來(lái)越發(fā)達(dá)的軌道交通網(wǎng)和快速路的支撐下，居民有條件且有能力在不損失出行時(shí)間效率的前提下，選擇到更遠(yuǎn)的郊區(qū)居住以追求寬敞的空間和更高的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及品質(zhì)。

(致謝：本文的完成得到了上海市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院小微課題的資助，在研究的過(guò)程中得到了葉貴勛、熊魯霞兩位學(xué)術(shù)前輩的點(diǎn)撥和指正，得到了石崧主任的支持，在此一并感謝！特別感謝審稿人對(duì)本文的斧正和觀點(diǎn)的商榷。)

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The Distribution and its Evolution of Urban Population in Shanghai Metropolitan Since 1980s

This research focuses on the spatial distribution of urban residents and its evolution features. First of all, it takes the 3rd, 4th, 5th and 6th population census data of Shanghai to calculate the population of different spatial rings, and then analyzes how it has changed in the past three decades. The result shows that population evolution features differ greatly in various spatial rings. Increased population of 1980s mainly lives in the urban core of Shanghai. However, between 1990 and 2010 the increased population gathers in the outskirts areas and the periphery areas. The outskirts areas gains population faster than the periphery areas in 1990s, yet the periphery areas gain population faster in 2000s. Secondly, this research adopts Negative Exponential Function to simulate the distribution curve of the population density of extending built areas. It finds that Parameter b, which reflects the ratio of distance decay, keeps descending rapidly since 1990, and the population density curve becomes more and more flat. This presents that residents’ ability to overcome space resistance is enhancing in the dual process of urbanization and suburbanization. At last, the regularity and internal mechanism of both residents’ concentration and dispersal in Shanghai in the past three decades are discussed. It is believed that findings of this research could contribute to a more reasonable urban development plan.

Population density | Spatial distribution | Evolution | Negative Exponential Function | Shanghai metropolitan

1673-8985（2016）05-0080-06

TU981

A

劉賢騰

上海市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 發(fā)展研究中心高級(jí)工程師，博士