基于缓解“大城市病”对雄安新区建设的计量分析①

王嘉薇， 朱家明， 何 涛， 方梓涵

(安徽财经大学a.金融学院;b.统计与应用数学学院,安徽 蚌埠 233030)

0 引 言

雄安新区地处北京、天津、保定腹地，它的设立是党中央作出的一项历史性战略选择，对集中疏解北京非首都功能、调整京津冀城市布局具有重大现实意义。现阶段，我国大中型城市普遍存在外来人口过多、交通拥挤、房价上涨过快、医疗资源不足等大城市病问题症状。雄安新区的建立有助于疏散北京的非首都功能，从根本上解决北京的大城市病问题。刘永亮等[1](2010)认为单纯控制城市发展规模并不能有效控制大城市人口规模，根治城市病的出路是消除城乡发展的二元格局，实现城乡均衡发展。向春玲[2](2014)指出应以新型城镇化发展和科学的城市规划减少城市病，通过合理规划带动周边次级城市有序发展。李兰冰等[3](2017)从学理角度探讨世界级城市群的特征、规律与形成机制，指出雄安新区对京津冀城市群建设有着重大意义。基于缓解北京“大城市病”的视角，利用层次分析、灰色关联等数学模型，具体分析了城市病影响因素及雄安新区建立对北京市大城市病的缓解程度，为雄安新区的发展方向、最佳规模提供指引。

1 基于层次分析法划分城市病等级

1.1 研究思路

基于层次分析法，根据城市病影响因素选取人口膨胀程度、交通拥堵程度、环境恶化程度、资源短缺程度四项指标建立城市病等级评价体系。通过模糊综合评价模型给出每项指标权重，运用阶段阈值法研究北京及国内几个主要城市的城市病程度。

1.2 理论准备

城市作为各种资源的集聚体，对人口有着天然的吸引力，这正是城市化的过程。但是当城市人口规模超过城市最大可承载的人数规模时，集聚经济效应减少到零，此时如果人口继续增长，城市集聚就会出现“不经济性”，甚至产生城市病[4]。将影响因素分类建立城市病评价体系，获取我国五个主要城市2016年各项指标值，如图1和表1所示。

图1 城市病评分体系

表现2016年各类数据指标北京上海徐州广州保定人口膨胀常住人口密度(每平方公里)13243826100418161109人口增长率1．30%0．18%0．47%1．16%0．73%交通拥堵全天拥堵延时指数1．691．551．471．601．43高峰交通拥堵延时指数1．981．791．621．791．58环境恶化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城镇人均住宅面积(平方米)31．6924．1641．2034．4034．18资源短缺人均水资源(立方米/人)161．54252．10394．00672．48282．00人均卫生机构(个/万人)4．902．075．262．059．67

在九项评价因素中城镇人均住宅面积、人均水资源、人均卫生机构与城市病严重程度成反比，其他指标均与城市病严重程度成正比。为了准确反映不同等级的城市病特征，运用阈值法对数据进行无量纲化处理。正向指标公式为：

(jik=1,2,3,4)

式中，λik、Xik、jik分别表示i城市第k项指标的评价值、实际值、所代表的城市病等级，且λik∈(0,100]，jik∈[1,4]。minkj、maxkj分别为指标k在j等级的最小临界值、最大临界值。负向指标公式为：

对数据经过阶段阈值法处理，得到标准化数值如表2所示。

表2 标准化处理后城市数据

1.3 研究方法

首先分析准则层对目标层的影响，将九个指标分为四类，设四类因素人口膨胀、交通拥堵、环境恶化、资源短缺分别为X1,X2,X3,X4，用aij表示Xi和Xj对上层目标的影响比[5]。通过对业内专家进行访谈并查阅大量相关资料，构建一级指标判断矩阵：

MATLAB计算出一致性检验比例CR=0.0069<0.10，通过一致性检验，且对其对应的特征向量归一化得各指标权重ω1=(0.0886,0.2389,0.4337,0.2389)。即人口膨胀、交通拥堵、环境恶化、资源短缺四类因素对城市病的影响程度分别为0.0886、0.2389、0.4337、0.2389。

同理，构造二级指标判断矩阵，确定各个评价指标的权重

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

将阶段阈值法处理后的标准化矩阵与各指标权重相乘，得到了主要城市城市病评价得分和城市病等级，如表3和表4所示。

表3 城市病等级评分区间

表4 城市病评价得分

由表可知，北京市城市病评价得分为79.3301,为四级城市病，即重度城市病。

2 雄安新区建立对北京市人口影响的量化研究

2.1 研究思路

雄安新区与浦东新区在规划与定位层面较为相似，作为北京、上海的副中心对主城区各方面压力加以疏解。新区的建立将在一定程度三缓解北京城区人口密度，从而减缓城市病所带来的一系列不良影响。通过建立自回归模型，基于浦东新区对上海市的影响类比预测雄安新区对北京市常住人口的影响。

2.2 理论准备

首先查找浦东新区1990～2015年度数据及上海市相关数据，运用MATLAB样条插样形式对缺失的1991～1999年间上海浦东新区的常住人口数据进行处理，补充时间序列中的缺失数据，得到综合数据如表5所示。

表5 上海历年常住人口(万)

注：表中的A为浦东新区人口；B为上海市浦东以外人口。

对表5运用EXCEL绘图，可得上海市浦东新区内外人口数量时间变化折线图，如图2所示。

从图可以看到，上海市浦东新区人口在2008年有较大幅度变化，对应的浦东新区以外的人口则略有下降，原因是2010年世博会前效应导致人口数从浦东以外向浦东转移。

2.3 研究方法

首先运用Eviews对时间序列数据进行广义差分回归，得到浦东新区常住人口变化的时间序列模型为：

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

(0.0081)(0.1545) (0.1334)

根据时间序列模型，预测出2016～2050年上海浦东常住人口数量，如表6所示。

表6 上海浦东新区常住人口数(万)

为反映新区建设的前期和中期带来的变化，建立以浦东新区常住人口与上海市(去除浦东)常住人口的虚拟变量回归模型：

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

式中，自变量X为浦东新区常住人口数，因变量Y为上海市(去除浦东)常住人口数，XD为虚拟变量。

图2 上海市浦东新区内外人口数量时间序列图

2.4 结果分析

由于北京市与上海市人口数量相近，利用浦东新区人口变化模型近似推算出雄安新区人口将在19年后到达中期发展水平，约49年后达到远期发展水平。再将中期、远期发展人口数量带入虚拟变量回归模型，预计19年后北京市人口将会达到2379.25万，即雄安新区的建立显著抑制了北京市的人口增长。

3 灰色关联分析确定新区发展规模

3.1 研究思路

雄安新区的建设是一个系统工程，需要有一个统筹全面的规划设计，因此根据实际情况设计最佳规模成为雄安新区建设发展的重中之重。结合第一部分由层次分析法确立的各影响因素所占权重，在此基础上利用灰色关联分析模型建立二次函数模型来度量最佳城市规模。

3.2 研究方法

运用灰色关联综合分析方法，根据不同方案或等级各自的优劣程度，选出一个相对最优参考序列[6]。正指标关联度越大越优，选取MaxXi(t)(i=1,2,…,5,t=1)；负指标越小越优，选取MinXi(t)(i=1,2,…,5,t=1)，其中i代表城市数，t代表时间长度。

量化关联度需消除量纲的干扰，对数据进行均值化处理：

计算各城市不同指标与最优指标之间的关联系数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标与最优指标之间的差值，Xi(t)为比较序列，X0(t)代表参考序列，p为分辩系数，通常情况下p取0.5。

3.3 结果分析

通过以上分析看出，五个城市中总效益与最佳规模效益关联度从大到小依次为：广州、北京、上海、徐州、保定。城市规模方面，顺序基本上是沿海城市、内陆城市，特大城市、中小城市，大城市比中小城市更占优势[7～-8]。比如大城市广州，综合实力高于其他城市，且人口增长率控制在相对较低的水平。而保定的人口增长率维持在较高水平，要想得到最佳城市规模，雄安新区需要控制人口增长、进一步完善基础设施、加速第二产业的发展。环境效益方面，大城市基本做到了节能减排，疏导交通拥堵，而保定在这一方面与其他大城市相比仍有差距。因此，雄安新区要想得到进一步发展，就应该增大园林绿化面积、控制污水排放量、加强与大中城市的联系。

4 雄安新区建设的建议

(1)实现基础设施互联互通

基础设施是城市发挥日常运行功能的物质基础，是评价城市宜居程度的必要指标，是增强居民幸福指数的重要来源。为缓解北京的大城市病，实现城市基础设施互联互通迫在眉睫。交通问题是制约雄安新区发展的瓶颈，京津翼地区交通发展不平衡，尤其是河北省境内，公路技术和路网密度较京津其他地区存在较大差距[9]。因此，在规划新区建设时要提前统筹对内及对外的交通网络建设，将社区、经济开发区、街巷等串联起来。根据雄安新区目标移民人群的设定，新区要提前规划大型国际机场、高铁站等建设用地，帮助缓解首都交通客流压力。

(2)打造绿色生态新区

要将雄安新区打造成绿色生态城，必须走生态优先、绿色发展的新道路。构建人与自然和谐相处的生态城市不仅有利于减轻河北省治理雾霾的重担，也有利于京津翼地区加大优秀人才吸引力度。政府应提前制定水资源管理制度，加大重点流域、饮用水水源地、地下水污染防治力度。进一步深化与临近省份、直辖市合作，实施生态修复工程，构筑京津翼地区绿色生态屏障。

(3)加强市民素质教育

公民的素质教育对预防和治理城市病起着重要的作用，要不断提升公民的道德意识和道德水准，强化市民秩序意识，使市民能够遵纪律守秩序。具备了公民意识，才能在新区建设中勇于站出来为自身利益做辩护，才能促使政府为公民提供更好更优质的服务[10]。新区政府应对可能的突发情况进行事先防范，保证征地拆迁过程的公开性、透明性，将民众的损失降到最低水平。提高公民素质，废除具有群体歧视性的规章制度，有利于促进本地居民及外来人员间的文化交流，体现雄安新区包容建城的发展思路。

[1] 刘永亮,王孟欣. 城乡失衡催生“城市病”[J]. 城市,2010,(05):71-74.

[2] 向春玲. 中国城镇化进程中的“城市病”及其治理[J]. 新疆师范大学学报(哲学社会科学版),2014,35(02):45-53.

[3] 李兰冰,郭琪,吕程. 雄安新区与京津冀世界级城市群建设[J]. 南开学报(哲学社会科学版),2017,(04):22-31.

[4] 李天健. 城市病评价指标体系构建与应用——以北京市为例[J]. 城市规划,2014,38(08):41-47.

[5] 杜微. 健康城市建设的评价体系构建及其应用研究[D].福州：福建农林大学,2012.

[6] 司守奎.孙玺菁.数学建模算法与应用[M]. 北京：国防工业出版社，2015.

[7] 夏伟宇,朱家明,闫业铃,等. 基于新政策对芜湖人口发展的计量分析[J]. 贵阳学院学报(自然科学版),2017,12(01):72-76+85.

[8] 朱家明,肖正,祁孟阳,等. 城市工业企业协调发展的计量分析[J]. 宝鸡文理学院学报(社会科学版),2017,37(01):48-52.

[9] 马骥. 雄安新区发展的战略思考[J]. 统计与咨询,2017,(02):40-41.

[10] 徐小芳. 善治视角下的城市病治理对策研究[D].南昌：江西财经大学,2015.