基于緩解“大城市病”對(duì)雄安新區(qū)建設(shè)的計(jì)量分析①

王嘉薇， 朱家明， 何 濤， 方梓涵

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)a.金融學(xué)院;b.統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院,安徽 蚌埠 233030)

0 引 言

雄安新區(qū)地處北京、天津、保定腹地，它的設(shè)立是黨中央作出的一項(xiàng)歷史性戰(zhàn)略選擇，對(duì)集中疏解北京非首都功能、調(diào)整京津冀城市布局具有重大現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)階段，我國(guó)大中型城市普遍存在外來(lái)人口過(guò)多、交通擁擠、房?jī)r(jià)上漲過(guò)快、醫(yī)療資源不足等大城市病問(wèn)題癥狀。雄安新區(qū)的建立有助于疏散北京的非首都功能，從根本上解決北京的大城市病問(wèn)題。劉永亮等[1](2010)認(rèn)為單純控制城市發(fā)展規(guī)模并不能有效控制大城市人口規(guī)模，根治城市病的出路是消除城鄉(xiāng)發(fā)展的二元格局，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)均衡發(fā)展。向春玲[2](2014)指出應(yīng)以新型城鎮(zhèn)化發(fā)展和科學(xué)的城市規(guī)劃減少城市病，通過(guò)合理規(guī)劃帶動(dòng)周邊次級(jí)城市有序發(fā)展。李蘭冰等[3](2017)從學(xué)理角度探討世界級(jí)城市群的特征、規(guī)律與形成機(jī)制，指出雄安新區(qū)對(duì)京津冀城市群建設(shè)有著重大意義?；诰徑獗本按蟪鞘胁　钡囊暯?，利用層次分析、灰色關(guān)聯(lián)等數(shù)學(xué)模型，具體分析了城市病影響因素及雄安新區(qū)建立對(duì)北京市大城市病的緩解程度，為雄安新區(qū)的發(fā)展方向、最佳規(guī)模提供指引。

1 基于層次分析法劃分城市病等級(jí)

1.1 研究思路

基于層次分析法，根據(jù)城市病影響因素選取人口膨脹程度、交通擁堵程度、環(huán)境惡化程度、資源短缺程度四項(xiàng)指標(biāo)建立城市病等級(jí)評(píng)價(jià)體系。通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)模型給出每項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用階段閾值法研究北京及國(guó)內(nèi)幾個(gè)主要城市的城市病程度。

1.2 理論準(zhǔn)備

城市作為各種資源的集聚體，對(duì)人口有著天然的吸引力，這正是城市化的過(guò)程。但是當(dāng)城市人口規(guī)模超過(guò)城市最大可承載的人數(shù)規(guī)模時(shí)，集聚經(jīng)濟(jì)效應(yīng)減少到零，此時(shí)如果人口繼續(xù)增長(zhǎng)，城市集聚就會(huì)出現(xiàn)“不經(jīng)濟(jì)性”，甚至產(chǎn)生城市病[4]。將影響因素分類建立城市病評(píng)價(jià)體系，獲取我國(guó)五個(gè)主要城市2016年各項(xiàng)指標(biāo)值，如圖1和表1所示。

圖1 城市病評(píng)分體系

表現(xiàn)2016年各類數(shù)據(jù)指標(biāo)北京上海徐州廣州保定人口膨脹常住人口密度(每平方公里)13243826100418161109人口增長(zhǎng)率1．30%0．18%0．47%1．16%0．73%交通擁堵全天擁堵延時(shí)指數(shù)1．691．551．471．601．43高峰交通擁堵延時(shí)指數(shù)1．981．791．621．791．58環(huán)境惡化AQI全年均值113．1780．7597．1769．75130．67pm2．5年均值(微克/立方米)73．0044．6760．0036．0092．08城鎮(zhèn)人均住宅面積(平方米)31．6924．1641．2034．4034．18資源短缺人均水資源(立方米/人)161．54252．10394．00672．48282．00人均衛(wèi)生機(jī)構(gòu)(個(gè)/萬(wàn)人)4．902．075．262．059．67

在九項(xiàng)評(píng)價(jià)因素中城鎮(zhèn)人均住宅面積、人均水資源、人均衛(wèi)生機(jī)構(gòu)與城市病嚴(yán)重程度成反比，其他指標(biāo)均與城市病嚴(yán)重程度成正比。為了準(zhǔn)確反映不同等級(jí)的城市病特征，運(yùn)用閾值法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。正向指標(biāo)公式為：

(jik=1,2,3,4)

式中，λik、Xik、jik分別表示i城市第k項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值、實(shí)際值、所代表的城市病等級(jí)，且λik∈(0,100]，jik∈[1,4]。minkj、maxkj分別為指標(biāo)k在j等級(jí)的最小臨界值、最大臨界值。負(fù)向指標(biāo)公式為：

對(duì)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)階段閾值法處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值如表2所示。

表2 標(biāo)準(zhǔn)化處理后城市數(shù)據(jù)

1.3 研究方法

首先分析準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的影響，將九個(gè)指標(biāo)分為四類，設(shè)四類因素人口膨脹、交通擁堵、環(huán)境惡化、資源短缺分別為X1,X2,X3,X4，用aij表示Xi和Xj對(duì)上層目標(biāo)的影響比[5]。通過(guò)對(duì)業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行訪談并查閱大量相關(guān)資料，構(gòu)建一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣：

MATLAB計(jì)算出一致性檢驗(yàn)比例CR=0.0069<0.10，通過(guò)一致性檢驗(yàn)，且對(duì)其對(duì)應(yīng)的特征向量歸一化得各指標(biāo)權(quán)重ω1=(0.0886,0.2389,0.4337,0.2389)。即人口膨脹、交通擁堵、環(huán)境惡化、資源短缺四類因素對(duì)城市病的影響程度分別為0.0886、0.2389、0.4337、0.2389。

同理，構(gòu)造二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣，確定各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

ω2=(0.0222,0.0664,0.0389,0.1991,0.0314,0.0723,0.0743,0.1179,0.0168)

將階段閾值法處理后的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣與各指標(biāo)權(quán)重相乘，得到了主要城市城市病評(píng)價(jià)得分和城市病等級(jí)，如表3和表4所示。

表3 城市病等級(jí)評(píng)分區(qū)間

表4 城市病評(píng)價(jià)得分

由表可知，北京市城市病評(píng)價(jià)得分為79.3301,為四級(jí)城市病，即重度城市病。

2 雄安新區(qū)建立對(duì)北京市人口影響的量化研究

2.1 研究思路

雄安新區(qū)與浦東新區(qū)在規(guī)劃與定位層面較為相似，作為北京、上海的副中心對(duì)主城區(qū)各方面壓力加以疏解。新區(qū)的建立將在一定程度三緩解北京城區(qū)人口密度，從而減緩城市病所帶來(lái)的一系列不良影響。通過(guò)建立自回歸模型，基于浦東新區(qū)對(duì)上海市的影響類比預(yù)測(cè)雄安新區(qū)對(duì)北京市常住人口的影響。

2.2 理論準(zhǔn)備

首先查找浦東新區(qū)1990～2015年度數(shù)據(jù)及上海市相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用MATLAB樣條插樣形式對(duì)缺失的1991～1999年間上海浦東新區(qū)的常住人口數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，補(bǔ)充時(shí)間序列中的缺失數(shù)據(jù)，得到綜合數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 上海歷年常住人口(萬(wàn))

注：表中的A為浦東新區(qū)人口；B為上海市浦東以外人口。

對(duì)表5運(yùn)用EXCEL繪圖，可得上海市浦東新區(qū)內(nèi)外人口數(shù)量時(shí)間變化折線圖，如圖2所示。

從圖可以看到，上海市浦東新區(qū)人口在2008年有較大幅度變化，對(duì)應(yīng)的浦東新區(qū)以外的人口則略有下降，原因是2010年世博會(huì)前效應(yīng)導(dǎo)致人口數(shù)從浦東以外向浦東轉(zhuǎn)移。

2.3 研究方法

首先運(yùn)用Eviews對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行廣義差分回歸，得到浦東新區(qū)常住人口變化的時(shí)間序列模型為：

log(Y)=0.0545T+4.8940 AR(1)=0.7808

(0.0081)(0.1545) (0.1334)

根據(jù)時(shí)間序列模型，預(yù)測(cè)出2016～2050年上海浦東常住人口數(shù)量，如表6所示。

表6 上海浦東新區(qū)常住人口數(shù)(萬(wàn))

為反映新區(qū)建設(shè)的前期和中期帶來(lái)的變化，建立以浦東新區(qū)常住人口與上海市(去除浦東)常住人口的虛擬變量回歸模型：

Y=8.3494X+3.0893XD-127.0379D1-276.8235

式中，自變量X為浦東新區(qū)常住人口數(shù)，因變量Y為上海市(去除浦東)常住人口數(shù)，XD為虛擬變量。

圖2 上海市浦東新區(qū)內(nèi)外人口數(shù)量時(shí)間序列圖

2.4 結(jié)果分析

由于北京市與上海市人口數(shù)量相近，利用浦東新區(qū)人口變化模型近似推算出雄安新區(qū)人口將在19年后到達(dá)中期發(fā)展水平，約49年后達(dá)到遠(yuǎn)期發(fā)展水平。再將中期、遠(yuǎn)期發(fā)展人口數(shù)量帶入虛擬變量回歸模型，預(yù)計(jì)19年后北京市人口將會(huì)達(dá)到2379.25萬(wàn)，即雄安新區(qū)的建立顯著抑制了北京市的人口增長(zhǎng)。

3 灰色關(guān)聯(lián)分析確定新區(qū)發(fā)展規(guī)模

3.1 研究思路

雄安新區(qū)的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要有一個(gè)統(tǒng)籌全面的規(guī)劃設(shè)計(jì)，因此根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)最佳規(guī)模成為雄安新區(qū)建設(shè)發(fā)展的重中之重。結(jié)合第一部分由層次分析法確立的各影響因素所占權(quán)重，在此基礎(chǔ)上利用灰色關(guān)聯(lián)分析模型建立二次函數(shù)模型來(lái)度量最佳城市規(guī)模。

3.2 研究方法

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)綜合分析方法，根據(jù)不同方案或等級(jí)各自的優(yōu)劣程度，選出一個(gè)相對(duì)最優(yōu)參考序列[6]。正指標(biāo)關(guān)聯(lián)度越大越優(yōu)，選取MaxXi(t)(i=1,2,…,5,t=1)；負(fù)指標(biāo)越小越優(yōu)，選取MinXi(t)(i=1,2,…,5,t=1)，其中i代表城市數(shù)，t代表時(shí)間長(zhǎng)度。

量化關(guān)聯(lián)度需消除量綱的干擾，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化處理：

計(jì)算各城市不同指標(biāo)與最優(yōu)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)Li(t)：

(i=1,2,3,…,5)

式中，Δi(t)代表序列差，即2016年五座城市各城市各指標(biāo)與最優(yōu)指標(biāo)之間的差值，Xi(t)為比較序列，X0(t)代表參考序列，p為分辯系數(shù)，通常情況下p取0.5。

3.3 結(jié)果分析

通過(guò)以上分析看出，五個(gè)城市中總效益與最佳規(guī)模效益關(guān)聯(lián)度從大到小依次為：廣州、北京、上海、徐州、保定。城市規(guī)模方面，順序基本上是沿海城市、內(nèi)陸城市，特大城市、中小城市，大城市比中小城市更占優(yōu)勢(shì)[7～-8]。比如大城市廣州，綜合實(shí)力高于其他城市，且人口增長(zhǎng)率控制在相對(duì)較低的水平。而保定的人口增長(zhǎng)率維持在較高水平，要想得到最佳城市規(guī)模，雄安新區(qū)需要控制人口增長(zhǎng)、進(jìn)一步完善基礎(chǔ)設(shè)施、加速第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。環(huán)境效益方面，大城市基本做到了節(jié)能減排，疏導(dǎo)交通擁堵，而保定在這一方面與其他大城市相比仍有差距。因此，雄安新區(qū)要想得到進(jìn)一步發(fā)展，就應(yīng)該增大園林綠化面積、控制污水排放量、加強(qiáng)與大中城市的聯(lián)系。

4 雄安新區(qū)建設(shè)的建議

(1)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通

基礎(chǔ)設(shè)施是城市發(fā)揮日常運(yùn)行功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，是評(píng)價(jià)城市宜居程度的必要指標(biāo)，是增強(qiáng)居民幸福指數(shù)的重要來(lái)源。為緩解北京的大城市病，實(shí)現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通迫在眉睫。交通問(wèn)題是制約雄安新區(qū)發(fā)展的瓶頸，京津翼地區(qū)交通發(fā)展不平衡，尤其是河北省境內(nèi)，公路技術(shù)和路網(wǎng)密度較京津其他地區(qū)存在較大差距[9]。因此，在規(guī)劃新區(qū)建設(shè)時(shí)要提前統(tǒng)籌對(duì)內(nèi)及對(duì)外的交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，將社區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、街巷等串聯(lián)起來(lái)。根據(jù)雄安新區(qū)目標(biāo)移民人群的設(shè)定，新區(qū)要提前規(guī)劃大型國(guó)際機(jī)場(chǎng)、高鐵站等建設(shè)用地，幫助緩解首都交通客流壓力。

(2)打造綠色生態(tài)新區(qū)

要將雄安新區(qū)打造成綠色生態(tài)城，必須走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的新道路。構(gòu)建人與自然和諧相處的生態(tài)城市不僅有利于減輕河北省治理霧霾的重?fù)?dān)，也有利于京津翼地區(qū)加大優(yōu)秀人才吸引力度。政府應(yīng)提前制定水資源管理制度，加大重點(diǎn)流域、飲用水水源地、地下水污染防治力度。進(jìn)一步深化與臨近省份、直轄市合作，實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程，構(gòu)筑京津翼地區(qū)綠色生態(tài)屏障。

(3)加強(qiáng)市民素質(zhì)教育

公民的素質(zhì)教育對(duì)預(yù)防和治理城市病起著重要的作用，要不斷提升公民的道德意識(shí)和道德水準(zhǔn)，強(qiáng)化市民秩序意識(shí)，使市民能夠遵紀(jì)律守秩序。具備了公民意識(shí)，才能在新區(qū)建設(shè)中勇于站出來(lái)為自身利益做辯護(hù)，才能促使政府為公民提供更好更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)[10]。新區(qū)政府應(yīng)對(duì)可能的突發(fā)情況進(jìn)行事先防范，保證征地拆遷過(guò)程的公開性、透明性，將民眾的損失降到最低水平。提高公民素質(zhì)，廢除具有群體歧視性的規(guī)章制度，有利于促進(jìn)本地居民及外來(lái)人員間的文化交流，體現(xiàn)雄安新區(qū)包容建城的發(fā)展思路。

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