北京市主城区人口疏解效果的动力学仿真研究

俞 奇，姚翠友

(首都经济贸易大学管理工程学院，北京 100070)

1 引言

近二十年来，北京市人口出现井喷式增长，根据北京市统计年鉴，2016年全市人口为2173万人，早已超过了《北京城市总体规划2004-2020》原定的1800万人容量上限。2015 年全国两会期间，北京市提出了新的人口调控目标，2020年将人口总量控制在2300万人，其中主城区人口将控制在1080万人左右。北京市正承受着人口规模过大所带来的一系列压力，控制人口总量、优化人口结构已经成为保障北京市社会经济持续发展，创建环境友好、资源节约、人口均衡的和谐社会的关键。

人口疏解政策实施以来，很多学者对北京市的人口疏解进行了研究。王蓓等[1]以北京城镇化率为主要指标构建系统动力学模型对北京市人口规模进行了预测；赵成伟、孙启明[2]构建了北京市人口疏解的评价指标体系；王继源、陈璋[3]从产业疏解的角度分析了北京市人口疏解的效果；杨成风、韩会然[4]分析了功能疏解的必要性和动力机制，对国内外功能疏解的经验进行梳理，并对功能疏解的成效进行评价；王若丞[5]通过构建系统动力学模型讨论了产业疏解政策的实际人口疏解效果；部分学者也对北京非首都功能疏解的重要性和核心概念进行了定义和初步探讨[6-9]。

在新的人口调控目标提出后，北京市采取了一系列的疏解措施，其疏解效果如何，能否达到预期，本文在因果关系分析的基础上，构建了系统动力学模型，对北京主城区的人口疏解效果进行动力学仿真研究。

2 系统模型的基本假设与参数估计

根据系统论原理，一个完整的城市人口系统不仅包括人口的出生、死亡等环节，还包括城市经济发展、社会环境等其它系统[10]。本文研究的主体是北京市主城区，根据文献[11]的研究成果，产业转移对人口疏解的影响较弱，区域经济变动对人口疏解影响较弱，故在本文研究中不考虑经济产业因素。

本文中用到的参数做如下假定：

1)2011-2017年雄安新区人口增长率与死亡率使用2011-2017河北省年度增长率与死亡率，分别为13.73%，6.40%，大体推算雄安新区2011年人口数，为70.7万。

2)目前单纯的二孩人口政策的出台，并未有效的解决中国的人口问题[12]，在此假定北京主城区的人口出生率与死亡率与北京全市人口的出生率死亡率一致，且使用对数拟合曲线进行出生率的预测，如式(1)所示。

Y=0.028In(x)+0.0857

(1)

上式中:Y——出生率

X——年份

其它地区出生率、死亡率亦参照此方法，拟合相应曲线。

3)根据《北京社会治理发展报告(2015—2016)》，河北籍在京流动人口数为181.97万人，占北京市流动人口总数的22.69%。由对应年份河北省人数，得出河北籍在北京的流动率约为0.025，以此为雄安新区2011-2016年间迁入北京的人口流动率。流动率的计算如下：

流动率=河北省在京人口数/全省总人口数

4)北京棚户区改造数量根据百度指数以及其它网站收集得到，北京中心城区棚户区改造数量在2014-2018年分别为22760户、49641户、30000户、30000户、15300户，根据北京 统计年鉴中相应数据，本文假设一户为三人，再根据此政策直接与间接影响人数占主城区人口比，设置2011-2013年、2016-2018年疏解政策影响数值为0.02，根据户数波动可设2014年疏解政策影响参数为0.015，2015年疏解政策影响参数为0.03。

5)非首都功能的概念首次提及在2015年，且在百度指数上2015-2018年整体日均值相差不大，根据政策因素直接影响的人数占全市人口的比重设置该参数，其参数数值在2011-2014设置为0.0045。该概念提出后，由于清理低端市场，禁限比例提高，高校外迁医疗跨省托管等政策的实施，影响值经计算以及优化模型，设定为0.045。

本文模型数据来源于2010—2017年《北京统计年鉴》、《中国统计年鉴》以及相关文献。

3 人口疏解系统动力学仿真

3.1 系统边界的确立

根据研究目的，本文的系统边界确定如下：空间边界为北京市主城区、通州区、以及雄安新区；时间跨度为2011-2022年，其中以2019年为基期年，2022年为规划水平年，时间步长为1。主要历史数据为2011-2017年，数据内容主要涉及影响人口疏解的因素。

3.2 因果关系图

系统动力学了解系统动态特性的主要方法是回路分析法(即因果关系和反馈思想)[13]。在明确因果关系、反馈回路的概念和特征之后，针对本文研究内容进行因果关系分析如图1。

图1 因果关系图

3.3 模型构建

在系统因果关系分析的基础上，本文构建了北京市主城区、通州副中心、雄安新区三地政策相互影响的人口趋势动力学模型，具体如图2所示。

图2 三地人口疏解系统动力学模型

3.4 模型方程式

本文构建模型时，所用到的各变量函数关系式如下：

1)L 北京主城区人口数=INTEG(主城区出生率+通州迁入主城区人口速率+雄安迁入北京人口速率-主城区死亡率-北京主城区迁入通州人口速率-北京迁入雄安人口速率-迁入其它地区速率)

2)R 主城区出生率=主城区出生比例*北京主城区人口

3)R 通州区死亡率=通州区人口*通州死亡速率比例

4)R 北京主城区迁入通州人口速率=北京主城区人口*城市副中心政策因素

5)R 通州迁入主城区人口速率=通州区人口*城市副中心政策因素

6)R 北京迁入雄安人口速率=雄安新区政策因素*北京主城区人口

7)R 雄安迁入北京人口速率=雄安新区政策因素*雄安新区人口

8)迁入其它地区速率=北京主城区人口*非首都功能疏解因素

9)A 通州死亡速率比例=0.047

10)A 通州区出生比例=0.0824

11)A 主城区死亡速率比例=0.0427

12)A 主城区出生比例=0.0829

13)A 雄安新区死亡速率比例=0.0495

14)A 雄安新区出生速率比例=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 通州区初始人口数=125(万人)

17)N 雄安新区初始人口数=70.73(万人)

18)N Initial time=2010 仿真起始时间

19)N Final time=2022 仿真结束时间

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 数据记录步长

23)Time step =1 仿真步长

24)地区政策因素

Policyi=ωiEi+ωiMi

其中表示权重，E表示教育影响因素，M表示医疗影响因素，i为年份。

上述方程中，L表示水平变量方程；R表示速率变量方程；C表示常量方程；A表示辅助变量方程；N表示初始值方程。

3.5 模型验证

模型验证，是将系统行为与历史数据的拟合度检验。通过它可以发现模型中存在的问题，在一定程度上保证模型的正确性和有效性。

北京主城区、通州城市副中心、雄安区三地的人口实际值、模拟值以及误差分别参见表1、表2、表3。

表1 北京主城区

表2 通州城市副中心

表3 雄安新区人口数

根据表1-表3，所选各项指标模拟值和实际值之间的误差均保持在5% 以内，系统行为与历史数据的拟合度通过检验，本文建立的模型可以进行北京主城区人口疏解效果分析。

4 仿真结果分析

本文所构建的模型以2018年政策因素为基础，对北京市主城区人口变化发展进行短期模拟分析，得出三地人口数量趋势图，根据2013-2016年京津冀地区的医疗、教育水平，设置医疗、教育的权重比为2.54:1，以此为基础确定政策因素，模拟结果如图3。

图3 三地人口短期趋势

主要变量模拟值如表4所示。

表4 主要变量模拟值

从表4可以看出，基于2018年北京市主城区人口疏解政策下，主城区人口呈稳定下降趋势，并于2020年基本达成1080万的人口目标。北京主城区人口趋势大致可以分为两个阶段：2011-2015年，增长速度惊人；2016-2022年，疏解政策实施后，北京市主城区人口表现为稳定下降。通州城市副中心的人口变化趋势是先快速上升，并在2017年以后开始缓慢下降，趋于稳定。雄安新区呈现出前期人口规模较小，人口缓慢增速，后期增速变快的趋势。

5 研究结论

本文通过构建系统动力学仿真模型，对北京主城区人口疏解效果进行了分析，同时预测了通州副中心及雄安新区的人口发展趋势。结果表明：北京主城区人口疏解效果明显，能够实现规划目标。通州区人口开始缓慢减少，逐渐达到饱和。雄安新区人口流动则将由缓慢增长变为快速增长阶段。

2011年以来，北京主城区人口数量的变动可以分为两个阶段：在第一个阶段，主城区内城中村数量较多，聚集大量外来人口，同时主城区内教育、医疗等资源较为集中，吸引人口聚集，因此人口数量迅速上升。在第二阶段，随着城中村、棚户区改造、非首都核心功能产业的疏散，多个因素共同作用，使人口表现为稳定下降。

在本文构建的系统动力学模型中，政策因素是由教育、医疗以及疏解政策三者共同作用产生的，通过调整政策因素的数值可以看出疏解政策是近些年北京市主城区人口疏解效果的主要原因，包括城中村的清拆、高校外迁、以及医疗资源外迁。虽然当前雄安新区政策影响因子较弱，但随着在教育、医疗等资源方面与承接地之间得相互分享加强，雄安新区将成为北京主城区的主要疏解地。