基于移动网数据的先行区人口特征分析应用

孟繁瑞 李娜 刘岩

摘要：人口是一个城市发展的重要因素，是改革动力、城市活力的重要体现，先行区是一座城市先期实验的区域，包括经济、科学等方面。区域人口分析从根本上体现了区域发展的内在潜力，区别于传统的人口普查，移动网数据对人口特征分析是通过时间和空间对数据提取特征并建模分析，将数据分为5个维度，利用移动网数据大量、快速、低成本和高效率的特点，客观、准确地展现先行区区域人口特征。该文针对分析结果形成技术及人口社会因素方面研究启示，为政府等部门提供精细化管理及区域发展提供决策性支持。

关键词：移动网数据;先行区;人口特征分析

中图分类号：TP391   文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）11-0015-03

1 引言

先行区是一个区域在经济、社会或若干具体领域先期进行实验的区域，一般着重于经济发展、科学研究或创意创新，优先发展先行区成为一个城市先行先试、领先领跑的建设目标。发展先行区需要将先行区建设成为理念先进的引领之区、体制灵活的活力之区、人才向往的智慧之区、产业高端的前卫之区、四通八达的开放之区。人口与社会经济、资源环境在时间和空间上有着密不可分的关系，人口的属性和行为特征可以反映当地发展的基本动向，人口特征分析成为先行区发展的核心工作。当前，移动数据人口监测普遍存在，大到智慧城市系统[1]、安防警务系统[2]，小至商场健康码查验，人口的变动促進社会发展的方方面面。区别于传统的人口普查、社会调查问卷等耗费人力、物力、时间的调查方式，当前，基于海量移动网数据对先行区人口特征提取，高效、快速、准确、实时展示人口特征，将用户基础资料与信令数据结合，可实现用户及物理位置关联[3][4]，进而对人口时空位置、轨迹位置、生活位置挖掘分析，低成本摸清人口规模、实时掌握人口流向，并根据分析结果预测人口发展趋势，为政府及相关部门提升区域能力建设、人才建设奠定坚实的基础[5]。

2 基于移动网数据类型及特征分析

移动网数据的数据量庞大，以2019年9月某省一日内产生的数据为例，数据总量达6TB，涵盖约9 000多万用户产生的700亿条记录，部分关键项包含用户标识、基站标识、位置信息、时间戳、手机归属地、手机所在地、事件标识等信息，前期将数据进行去重、清洗及轨迹纠偏，根据不同规则获取特定人口数据集，结合政府统计数据，对其区域内用户人口、工作、年龄、性别、来访等特征分析。

3 研究要素

3.1 工作人口分析

工作人口是一个地区全部人口中具有劳动能力的人口。工作能力同人的年龄有密切的关系，15岁至64岁属于劳动适龄范围，工作人口即形成一个地区的劳动力资源。

3.2 职住分析

居住人口是一个区域与住宅范围一致的人口集合，职住为在该区域内居住和工作的人口，区域职住重合率是人口稳定的重要指标，职住重合率的提升既实现了产城融合，又能提升居民或员工的幸福感与归属感。社会民生稳定，城市留住人才，才能更好提高地区域能力建设。

3.3 人口来源分析

人口汇聚决定着资源汇聚，区域外人口汇入意味着携带其他区域的资源，先行区的发展需要充足的人才及技术水平，积极吸引外来人口，先行区才能“筑巢引凤”。

3.4 人群来访分析

人群来访统计体现着区域内外的交流、互动，分析数据也同样为区域社会治安治理、疫情防控提供预警，准确分析实时动态，实现安全态势感知，把握人群实时规律，有效防范并应对各类风险，提高社会建设能力和治安水平。

3.5 境外来访分析

境外人员访问境内区域，同样携带未知机遇和风险，属于敏感人群，实时境外来访分析，有助于相关部门及时有效掌握动态，对区域的和谐稳定发展奠定基础。

4 以济南先行区为例结果分析

济南新旧动能转换先行区是国家新旧动能转换综合试验区的先行者、先试者和排头兵，先行区建设已写入山东省第十一次党代会报告中。按照规划将以济南新区申报的范围为基础并适当拓展，将大桥街道办事处及济阳县崔寨、孙耿、太平三个街道办事处划归先行区管委会代管，总面积450平方公里，共涉及308个村居，本次分析对以上四个街道进行统计分析。

4.1 数据规则定义

（1） 区域稳定人口：长期在该区域内活动的人口;

（2） 工作人口：在划定区域中，工作时间内停留时长大于2小时的天数≥10天，记为工作人口;

（3） 居住人口：在划定区域中，夜间停留时间大于5小时的天数≥15天记为稳定居住人口;

（4） 职住重合人口：即在划定区域内工作，夜间又在划定区域内居住的人口;

（5） 职住重合率：职住重合人口/工作人口;

（6） 人口来源地：按照人口所属地区进行统计;

（7） 来访人员：在先行区内出现过一次即为访问过先行区;

（8） 停留天数：来访先行区且白天停留时间>2小时，记为该日停留;

（9） 数据来源：移动运营商数据、国家统计局、国家卫生健康委员会官方网站;

（10） 数据周期：2020年6月1日至2020年6月30日，2020年7月1日至14日。

4.2 济南先行区人口特征分析

4.2.1 工作人口分析

济南新旧动能转换先行区目标建成改革开放先行区，创新引领先导区，“四新”经济新高地，城市治理试验区，建设绿色、宜居、共享的国际化智慧新城。先行区范围内的稳定人口达18.45万人，其中男性共9.82万人，占比53.25%，女性占比46.75%。与济南市总体性别比例相比，男性人口比例略高于济南总体水平。在先行区总人口中30至40岁人口最多，如图1所示，总体来看青壮年较多，先行区年龄层次合理，有较大的发展潜力。先行区人口密度低于济南市人口密度，主要由于先行区地处济南市黄河以北，人口较少，地广人稀，有较大的发展空间。

将先行区工作人口密度与济南市工作人口密度相对比，先行区工作人口密度为252人/km2，济南市工作人口密度为671人/km2，先行区工作人口密度低于济南市工作人口密度，先行区计划发展现代高端服务业，培育科技研发、商务服务、文化创意、高端制造等产业，建成后工作人口密度必将大幅上升，焕发更大的活力。先行区内共有工作人口11.3万人，工作人口绝大多数是20岁至30岁之间的青年，并随着年龄的递增，工作人口递减。先行区工作人口中56.74%为男性，43.26%为女性，先行区劳动力资源丰富，现有劳动年龄人口和就业人口众多，通过优化人口和劳动年龄人口结构，提高人口和劳动年龄人口素质，发挥人力资源、人才资源的作用。

4.2.2 职住分析

在先行区中稳定居住人口共9.82万人，其中男性占比55.82%，居住人口中以30至50岁人口为主。通过对先行区和济南市的职住重合率进行对比，发现先行区职住重合率为37.3%，仅为济南市的62.10%，先行区建成后需要增强配套设施建设，吸引更多居住人口，提高人才资源储备，保证先行区的长期稳定发展。

4.2.3 人口来源分析

2020年6月先行区人口共来源于31个省、自治区、直辖市，人口大多来源于山东省各地市，为14.2万人，除山东省外，其他地区来源共12.76万。河北省、北京市、江苏省分列第二、三、四位，省内人口居多，周边省份人口较多。

4.2.4 人群来访分析

（1） 外省来访分析

2020年6月，共12余万外省人次访问了济南新旧动能转换先行区，其中6月28日来访人次最多，达0.47万人;6月18日来访人次最少，仅0.31万。6月平均每日外省来访人次达0.41万人。2020年6月共有343个城市来访先行区，对来访人次前十五的地市进行分析，结果如图2所示。

（2） 敏感地区来访分析

根据我国全国人口普查登记，居住在我国境内并接受普查的香港特别行政区、澳门特别行政区、台湾地区居民、外籍人员共1 020 145人。上述人员按居住地分类，山东省共有33 098人来访，位列全国第八。

山东省特殊人员较多，社会治安治理工作开展难度较高。将敏感地区来访人员按照日期进行统计分析，多数为来自广东、广西、西藏和新疆地区，停留天数广东人最多，停留天数大多为4天，其次为广西、新疆和西藏。统计敏感地区来访结果，进一步巩固平安中国创建成果，更好地开展社会治安和综合治理工作，及时发现、化解社会矛盾纠纷，维护社会和谐稳定。

（3） 疫情高风险地区来访分析

2020年初，突如其来的新型冠状病毒席卷全国，随着全国人民的不懈努力，我国疫情成功得到有效控制，疫情高风险地区选取北京及乌鲁木齐城市进行分析如下。

6 月初，北京市新发地的疫情打破了连续多日零新增的平静，北京全市确定了重大突发公共卫生事业应急一级响应。对6月份北京市来访先行区的情况及停留天数进行统计分析，停留时间为四天占比最大达31%，停留時间为五天占比为26%，停留时间为六天及以上占比为16%，停留时间为一天占比最小为6%，归属地为北京市的人员来访先行区均以短期来访为主。

7 月19日，根据国务院应对新冠肺炎疫情联防联控机制有关规定和新疆维吾尔自治区新冠肺炎疫情发展形势，经自治区新冠肺炎疫情防控工作指挥部研究决定，将乌鲁木齐市部分地区风险等级调整为高风险。同样，对7月上旬乌鲁木齐来访先行区的情况及停留天数进行统计分析，停留时间为三天占比最大达36%，其次为停留时间四天占比为22%，停留时间为一天占比最小5%，归属地为乌鲁木齐的人员来访先行区以短期来访为主。

高风险地区来访人员未对该先行区疫情防控工作产生阻碍。

4.2.5 境外来访分析

2020年6月先行区共有境外来访400人次，对境外来访人员的国籍进行统计分析，其中国籍为韩国的用户来访人次最多，其次是美国，日本、新加坡、马来西亚、印度、泰国、印尼、菲律宾等国家，这些国家与我国同为亚洲国家且地理位置相近，来访人次相对较多。其中6月27日境外用户来访43人，为本月单日来访新高，6月2日境外来访仅21人次，为本月最低，对境外来访人员停留天数进行统计，多数来访为五天及以上占比45%。境外来访人数较少，停留时间相比较长，该数据体现机遇与风险并存，需要有效挖掘境外访问人员资源，并保持社会和谐稳定发展。

4.3 分析结果讨论

济南先行区人口密度较小，地广人稀，但劳动适龄人口居多，奠定了长期稳定发展的基础。首先，先行区人口中省内来源较多，和其他地区的联系密切，有利于加快融入济南“三环十二射”高快一体的道路网络;其次，先行区敏感人群来访较少，有利于后续和谐稳定发展，职住比例较济南市较低，建设也需要同步致力于提升宜居水平，努力建成山东省乃至全国新旧动能转换的新标杆，使新动能成为引领经济发展的主引擎。

5 结论

从分析结果可以看出，移动网数据分析与经济发展有高度相关性，先行区是先期实验的区域，人口数据对于区域发展有重要的意义。利用得天独厚的数据优势，通过关联分析，将用户的时间和空间社会行为与区域发展运行相互关联，通过五个维度对济南先行区人口特征数据分析，利用区域职住比等数据对城市发展规划提供大数据服务，准确、客观地展现人口分布等特征，实现人口动态监测分析，协助政府等部门制定城市发展规划、维护公共安全，为政府或有关部门提供有效的决策依据。

参考文献：

[1] 吕鑫鹏.济南移动通信在智慧城市建设中作用的研究[D].济南：山东财经大学，2018.

[2] 中国安防编辑部.5G移动通信技术引领安防行业高质量发展[J].中国安防，2021（5）：31.

[3] WANG H ， Calabrese F ， Di Lorenzo G ， et al. Transportation mode inference from anonymized and aggregated mobile phone call detail records[C].International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems. IEEE， 2010.

[4] Aguiléra V，Allio S，Benezech V，et al.Using cell phone data to measure quality of service and passenger flows of Paris transit system[J].Transportation Research Part C：Emerging Technologies，2014，43：198-211.

[5] 蒋小荣，汪胜兰，杨永春.中国城市人口流动网络研究——基于百度LBS大数据分析[J].人口与发展，2017，23（1）：13-23.

收稿日期：2021-11-25

作者简介：孟繁瑞（1984—） ，男，山东济南人，硕士研究生，高级工程师，主要研究方向为数据分析，人工智能等;李娜（1994—） ，女，通信作者，山东淄博人，硕士研究生，工程师，主要研究方向为数据分析、数据安全等;刘岩（1995—） ，男，山东枣庄人，硕士研究生，工程师，主要研究方向为数据安全、漏洞挖掘与漏洞分析等。