北京市主城區人口疏解效果的動力學仿真研究

俞 奇，姚翠友

(首都經濟貿易大學管理工程學院，北京 100070)

1 引言

近二十年來，北京市人口出現井噴式增長，根據北京市統計年鑒，2016年全市人口為2173萬人，早已超過了《北京城市總體規劃2004-2020》原定的1800萬人容量上限。2015 年全國兩會期間，北京市提出了新的人口調控目標，2020年將人口總量控制在2300萬人，其中主城區人口將控制在1080萬人左右。北京市正承受著人口規模過大所帶來的一系列壓力，控制人口總量、優化人口結構已經成為保障北京市社會經濟持續發展，創建環境友好、資源節約、人口均衡的和諧社會的關鍵。

人口疏解政策實施以來，很多學者對北京市的人口疏解進行了研究。王蓓等[1]以北京城鎮化率為主要指標構建系統動力學模型對北京市人口規模進行了預測；趙成偉、孫啟明[2]構建了北京市人口疏解的評價指標體系；王繼源、陳璋[3]從產業疏解的角度分析了北京市人口疏解的效果；楊成風、韓會然[4]分析了功能疏解的必要性和動力機制，對國內外功能疏解的經驗進行梳理，并對功能疏解的成效進行評價；王若丞[5]通過構建系統動力學模型討論了產業疏解政策的實際人口疏解效果；部分學者也對北京非首都功能疏解的重要性和核心概念進行了定義和初步探討[6-9]。

在新的人口調控目標提出后，北京市采取了一系列的疏解措施，其疏解效果如何，能否達到預期，本文在因果關系分析的基礎上，構建了系統動力學模型，對北京主城區的人口疏解效果進行動力學仿真研究。

2 系統模型的基本假設與參數估計

根據系統論原理，一個完整的城市人口系統不僅包括人口的出生、死亡等環節，還包括城市經濟發展、社會環境等其它系統[10]。本文研究的主體是北京市主城區，根據文獻[11]的研究成果，產業轉移對人口疏解的影響較弱，區域經濟變動對人口疏解影響較弱，故在本文研究中不考慮經濟產業因素。

本文中用到的參數做如下假定：

1)2011-2017年雄安新區人口增長率與死亡率使用2011-2017河北省年度增長率與死亡率，分別為13.73%，6.40%，大體推算雄安新區2011年人口數，為70.7萬。

2)目前單純的二孩人口政策的出臺，并未有效的解決中國的人口問題[12]，在此假定北京主城區的人口出生率與死亡率與北京全市人口的出生率死亡率一致，且使用對數擬合曲線進行出生率的預測，如式(1)所示。

Y=0.028In(x)+0.0857

(1)

上式中:Y——出生率

X——年份

其它地區出生率、死亡率亦參照此方法，擬合相應曲線。

3)根據《北京社會治理發展報告(2015—2016)》，河北籍在京流動人口數為181.97萬人，占北京市流動人口總數的22.69%。由對應年份河北省人數，得出河北籍在北京的流動率約為0.025，以此為雄安新區2011-2016年間遷入北京的人口流動率。流動率的計算如下：

流動率=河北省在京人口數/全省總人口數

4)北京棚戶區改造數量根據百度指數以及其它網站收集得到，北京中心城區棚戶區改造數量在2014-2018年分別為22760戶、49641戶、30000戶、30000戶、15300戶，根據北京 統計年鑒中相應數據，本文假設一戶為三人，再根據此政策直接與間接影響人數占主城區人口比，設置2011-2013年、2016-2018年疏解政策影響數值為0.02，根據戶數波動可設2014年疏解政策影響參數為0.015，2015年疏解政策影響參數為0.03。

5)非首都功能的概念首次提及在2015年，且在百度指數上2015-2018年整體日均值相差不大，根據政策因素直接影響的人數占全市人口的比重設置該參數，其參數數值在2011-2014設置為0.0045。該概念提出后，由于清理低端市場，禁限比例提高，高校外遷醫療跨省托管等政策的實施，影響值經計算以及優化模型，設定為0.045。

本文模型數據來源于2010—2017年《北京統計年鑒》、《中國統計年鑒》以及相關文獻。

3 人口疏解系統動力學仿真

3.1 系統邊界的確立

根據研究目的，本文的系統邊界確定如下：空間邊界為北京市主城區、通州區、以及雄安新區；時間跨度為2011-2022年，其中以2019年為基期年，2022年為規劃水平年，時間步長為1。主要歷史數據為2011-2017年，數據內容主要涉及影響人口疏解的因素。

3.2 因果關系圖

系統動力學了解系統動態特性的主要方法是回路分析法(即因果關系和反饋思想)[13]。在明確因果關系、反饋回路的概念和特征之后，針對本文研究內容進行因果關系分析如圖1。

圖1 因果關系圖

3.3 模型構建

在系統因果關系分析的基礎上，本文構建了北京市主城區、通州副中心、雄安新區三地政策相互影響的人口趨勢動力學模型，具體如圖2所示。

圖2 三地人口疏解系統動力學模型

3.4 模型方程式

本文構建模型時，所用到的各變量函數關系式如下：

1)L 北京主城區人口數=INTEG(主城區出生率+通州遷入主城區人口速率+雄安遷入北京人口速率-主城區死亡率-北京主城區遷入通州人口速率-北京遷入雄安人口速率-遷入其它地區速率)

2)R 主城區出生率=主城區出生比例*北京主城區人口

3)R 通州區死亡率=通州區人口*通州死亡速率比例

4)R 北京主城區遷入通州人口速率=北京主城區人口*城市副中心政策因素

5)R 通州遷入主城區人口速率=通州區人口*城市副中心政策因素

6)R 北京遷入雄安人口速率=雄安新區政策因素*北京主城區人口

7)R 雄安遷入北京人口速率=雄安新區政策因素*雄安新區人口

8)遷入其它地區速率=北京主城區人口*非首都功能疏解因素

9)A 通州死亡速率比例=0.047

10)A 通州區出生比例=0.0824

11)A 主城區死亡速率比例=0.0427

12)A 主城區出生比例=0.0829

13)A 雄安新區死亡速率比例=0.0495

14)A 雄安新區出生速率比例=0.1373

15)A城市副中心政策因素=WITH LOOK UP(TIME，[(0，0)-(4000，10)]，(2011，0.03)，(2012，0.03)，(2013，0.03)，(2014，0.03)，(2015，0.01)，(2016，0.01)，(2017，0.01)，(2018，0.01)，(2019，0.01))

16)N 通州區初始人口數=125(萬人)

17)N 雄安新區初始人口數=70.73(萬人)

18)N Initial time=2010 仿真起始時間

19)N Final time=2022 仿真結束時間

20)C 通州疏解至其它速率=11.25

21)C 雄安疏解至其它速率=3.75

22)Saveper=Time step 數據記錄步長

23)Time step =1 仿真步長

24)地區政策因素

Policyi=ωiEi+ωiMi

其中表示權重，E表示教育影響因素，M表示醫療影響因素，i為年份。

上述方程中，L表示水平變量方程；R表示速率變量方程；C表示常量方程；A表示輔助變量方程；N表示初始值方程。

3.5 模型驗證

模型驗證，是將系統行為與歷史數據的擬合度檢驗。通過它可以發現模型中存在的問題，在一定程度上保證模型的正確性和有效性。

北京主城區、通州城市副中心、雄安區三地的人口實際值、模擬值以及誤差分別參見表1、表2、表3。

表1 北京主城區

表2 通州城市副中心

表3 雄安新區人口數

根據表1-表3，所選各項指標模擬值和實際值之間的誤差均保持在5% 以內，系統行為與歷史數據的擬合度通過檢驗，本文建立的模型可以進行北京主城區人口疏解效果分析。

4 仿真結果分析

本文所構建的模型以2018年政策因素為基礎，對北京市主城區人口變化發展進行短期模擬分析，得出三地人口數量趨勢圖，根據2013-2016年京津冀地區的醫療、教育水平，設置醫療、教育的權重比為2.54:1，以此為基礎確定政策因素，模擬結果如圖3。

圖3 三地人口短期趨勢

主要變量模擬值如表4所示。

表4 主要變量模擬值

從表4可以看出，基于2018年北京市主城區人口疏解政策下，主城區人口呈穩定下降趨勢，并于2020年基本達成1080萬的人口目標。北京主城區人口趨勢大致可以分為兩個階段：2011-2015年，增長速度驚人；2016-2022年，疏解政策實施后，北京市主城區人口表現為穩定下降。通州城市副中心的人口變化趨勢是先快速上升，并在2017年以后開始緩慢下降，趨于穩定。雄安新區呈現出前期人口規模較小，人口緩慢增速，后期增速變快的趨勢。

5 研究結論

本文通過構建系統動力學仿真模型，對北京主城區人口疏解效果進行了分析，同時預測了通州副中心及雄安新區的人口發展趨勢。結果表明：北京主城區人口疏解效果明顯，能夠實現規劃目標。通州區人口開始緩慢減少，逐漸達到飽和。雄安新區人口流動則將由緩慢增長變為快速增長階段。

2011年以來，北京主城區人口數量的變動可以分為兩個階段：在第一個階段，主城區內城中村數量較多，聚集大量外來人口，同時主城區內教育、醫療等資源較為集中，吸引人口聚集，因此人口數量迅速上升。在第二階段，隨著城中村、棚戶區改造、非首都核心功能產業的疏散，多個因素共同作用，使人口表現為穩定下降。

在本文構建的系統動力學模型中，政策因素是由教育、醫療以及疏解政策三者共同作用產生的，通過調整政策因素的數值可以看出疏解政策是近些年北京市主城區人口疏解效果的主要原因，包括城中村的清拆、高校外遷、以及醫療資源外遷。雖然當前雄安新區政策影響因子較弱，但隨著在教育、醫療等資源方面與承接地之間得相互分享加強，雄安新區將成為北京主城區的主要疏解地。