基於大數據分析的環杭州灣大灣區“一體化”網絡及其特徵分析

灣區是由一個海灣或相連若干個海灣、港灣及鄰近島嶼共同組成的區域。從世界灣區經濟發展看,沿海灣區聚集的通常是最為發達和最具競爭力的城市群,世界著名灣區有東京灣區、紐約灣區和舊金山灣區等,灣區經濟一般表現出宜居、開放、國際化和創新的共性。

2003年《浙江省環杭州灣地區城市群空間發展戰略規劃》設想至2020年,形成杭州、寧波、嘉興、紹興、湖州和舟山6大都市區,湖州、舟山均上升為大城市,另外再培育10個大城市以及一批中等城市與小城市。隨著環杭州灣地區的規劃建設持續推進,環杭州灣地區的城市群發展羽翼漸成。2019年12月,隨著《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》的公佈,長三角一體化發展正式上升為國家戰略,重點突出推進跨界區域共建共享,提出要大力推進大灣區建設,整合提升一批集聚發展平臺。

基於大數據分析的環杭州灣大灣區“一體化”網絡及其特徵分析

環杭州灣大灣區近年來的行動與規劃

在全球化、信息化背景下,城市之間的聯繫變得日益緊密,各種人流、信息流、交通流在一定地域內形成“流動的空間”,流空間成為研究城市與區域結構的新視角,利用“流”來研究城市間的相互作用以及城市網絡結構已經成為近年來的新趨勢。大數據時代,產生的數據快速更新、積累,為流空間理論的研究提供了重要的素材。

基於此,本文以環杭州灣大灣區為例,從日常人口流動的網絡空間出發,分析環杭州灣大灣區城市群內部的人口流動網絡及其特徵,通過人口現狀、人口流動網絡、人口流動的社會網絡分析研究環杭州灣大灣區的人口流動的特徵。

(1)研究範圍

本次的研究範圍包括杭州灣大灣區區域的7大城市,包括上海、杭州、嘉興、湖州、紹興、寧波、舟山7個城市,其下轄區縣和代管的縣級市共61個,區域國土面積5.25萬km2,常住人口5548.2萬人。

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環杭州灣大灣區行政區劃圖

隨著區域一體化的快速推進,中國城市群快速的發展起來,“灣區經濟”已成為帶動全球經濟發展的重要增長極和引領技術變革的領頭羊。而環杭州灣區大灣區儼然成為全國區域經濟發展過程中重要的活力地區之一,2018年區域GDP達到6.13萬億元,其以佔全國0.55%國土面積的土地,承載了全國3.99%的人口,並創造了佔全國7.89%的國內生產總值。

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杭州灣大灣區城市概況一覽表

(2)數據來源

數據來源於百度地圖慧眼,包括①常住人口與工作人口數據,②人口流動OD數據,共計439萬人次流動,③人群畫像數據。百度慧眼數據來源於百度地圖開放平臺海量定位大數據,整合了去隱私化的位置、POI等多源數據,提取位置屬性、時間分佈等上百個特徵屬性,基於人工智能技術挖掘得到精度高、覆蓋廣的人口、客流等數據,可滿足規劃研究應用需求。(注:相關數據處理各環節均匿名化,各環節及輸出均不涉及個體隱私)

環杭州灣大灣區人口特徵

(1)人口總體分佈

通過百度慧眼大數據分析,環杭州灣大灣區人口流動的活躍地帶集聚在杭州灣沿岸的的50KM岸線以內,灣區北岸地區人口聚居強於南灣城市。而從環杭州灣大灣區居住人口和就業人口的空間分佈分析,上海人口集聚度整體高與其他都市區,其中寧波市整體上形成中心城區和北部餘慈地區兩大人口集聚組團。

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環杭州灣大灣區常住人口分佈(區縣單元統計)

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環杭州灣大灣區居住人口分佈圖

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環杭州灣大灣區就業人口分佈圖

(2)人口流動的熱點區域

人口流動扮演著城市間物質流、信息流、資本流和技術流的重要載體作用,人口在城市間高速自由流動遷移,推動生產要素的加速流動優化。本節採用的百度慧眼出行OD數據來評估區域間的人口流動,區域間的人口自由流動需要依託一定的載體,如交通工具、制度環境及社會關係等,因此人口流動與城市的經濟發展水平、人口規模、地理區位等因素密切相關。

從人口流動的活躍地帶看,正常工作周的人口流動主要集中在杭州灣沿岸,人口流入與流出的活躍地帶存在空間錯位。從各城市來看,跨區流動最活躍的是杭州,內部流動最活躍的是上海。寧波的人口跨區域流動較弱,而內部流動位居第三,可以發現,人口的內部流動與各城市的人口基數密切相關,跨區域的流動和地理區位與經濟發展水平密切相關。

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人口流出(左)和流入(右)的熱點區域

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各地市跨區流動和內部流動的數量

環杭州灣大灣區人流聯繫

(1)人口流動的網絡聯繫

不同於對人口遷移的社會網絡分析研究,本文研究的是人口遷移的日常流動情況,表現的是區域社會經濟發展的緊密程度。研究發現環杭州灣南北兩翼人口流動的網絡形態存在明顯差異,北翼具有更為複雜的網絡體系,南翼則形成相對自成體系網絡結構。以杭州為中心,向兩翼輻散,北翼的結構體系更復雜,南翼寧波內部自成體系,與杭州連接較弱,上海對南翼的影響較小。

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環杭州灣大灣區縣(市、區)級的跨區人口流動網絡

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環杭州灣大灣區地市級的跨區人口流動網絡

(2)首位聯繫城市關係

首位聯繫城市是指,某一城市與其他城市的聯繫中,聯繫量最大,聯繫最緊密的城市,可以理解為該城市最鐵的“朋友”。從各城市的首位聯繫城市關係,可以看出,在杭州灣大灣區的區域內,杭州的首位聯繫城市為紹興,同時杭州是湖州、嘉興和紹興的首位聯繫城市,而寧波的首位聯繫城市是紹興,同時他也是舟山的首位聯繫城市,因此可以看出“杭紹甬一體化”和“甬舟一體化”戰略具有重大的現實基礎,是高品質一體化建設浙江省大灣區的前提和保障。

而從區域核心城市上海市的角度看,上海在大灣區內的影響力並不突出(從長三角全域看,上海對蘇州、南京等北部地區影響力更強),不如杭州在本區域的控制力,因此杭州在未來有條件緊抓機遇,進一步鞏固其在大灣區中的影響力。

主要城市對外流動的主要城市一覽表(單位:人次/周)

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人口流動的社會關聯網絡

社會網絡分析方法是研究關係網絡的常用方法,社會網絡分析(Social Network Analysis, SNA)是指研究一組行動者的關係的研究方法。社會網絡分析是從關係數據的角度出發,可以綜合考察不同地區之間人口流向和流量以及相互之間的聯繫,從而描述出人口遷移中群體集聚和聯絡關係的動態變遷過程,以減少屬性數據的信息耗損。

(1)人口流動網絡的中心性分析

中心性是社會網絡分析的重點之一,中心度是測量點的中心性的重要指標,中心度越高,則在網絡中越居於核心地位。點出度是該地區出發到其他地區發出的次數的量化,即共詞矩陣中該節點所在行上所有數據之和,點入度是該地區接受其他地區的進來次數的量化,即共詞矩陣中該節點所在列上所有數據之和,標準化點出度是該節點的點出度與該節點在網絡中最大可能的關係數的比值,標準化點入度是該節點的點入度與該節點在網絡中最大可能的關係數的比值。

1)市際的中心性

從點度中心度看,杭州市的點入度和點出度均處於較高位置,是環杭州灣大灣區最主要的人口流入與流出城市,也是網絡的核心地區,其次為紹興、嘉興,上海市的位次較低。主要原因可能是就日常人口的流動來說,地理區位的重要性更大,杭州位於杭州灣的喇叭口位置,鄰近的城市最多,而上海和寧波分別位於杭州灣的兩翼末端。

大灣區城市中心性排序

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2)縣區際的中心性

區縣際的人口流動動態,兼具了人群的日常通勤和城市間的人口流動動態。點入度和點出度最高的是上海浦東新區,位於前五位的均為上海的市轄區,包括閔行區、徐彙區和靜安區,其次是杭州市的餘杭區、江乾區。最低的是舟山市的嵊泗縣和岱山縣。寧波市最高的是鄞州區,位居第11位,其次是江北區,位居第20位。上海的人口流動特徵以城市內部為主,杭州承擔著灣區的核心城市的功能,這從總體來看灣區的區域一體化程度不高。

大灣區區縣中心性排序

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(2)整體分析:社會網絡分析

社會網絡分析軟件Ucinet 對於多值數據的計算比較複雜,目前學術界還沒有統一的標準,因此,本研究將城市間經濟聯繫值的多值數據轉化為0—1 數據進行分析,在將城市間的經濟聯繫值進行二值化處理時根據數據的整體特點,將分界值定為各聯繫量的閾值,並繪出社會關係圖。

研究發現,隨著二值化閾值的升高,上海和寧波市區逐漸獨立於網絡而存在。而以杭州灣新區為南翼的起點,海寧市為北翼的終點,杭州灣新區-慈溪-餘姚-上虞-越城區-柯橋區-蕭山區-江漢區-海寧市是最穩定和最具活力的廊道,其關聯網絡一直延續。同時,海寧市、蕭山區、餘杭區、上虞區和餘姚市是重要的節點,在人口的跨區域流動中是重要的中介。而舟山群島、寧海縣、象山縣、淳安縣和建德市則一直遊離於體系之外,沒有形成與外界較強的互動關係。

廊道生長:杭州灣新區-慈溪-餘姚-上虞-越城區-柯橋區-蕭山區-江漢區-海寧市是最具活力的生長廊道。

重要節點:海寧市、蕭山區、餘杭區、上虞區、餘姚市均為重要的節點城市。

邊緣區域:舟山群島、寧海-象山、淳安-建德。

通過繼續提高二值化的閾值,達到5000時,顯示杭州灣南岸的人口聯繫的連續性比北岸更強,日常的人群聯繫更加穩固。

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二值化的社會網絡網絡圖

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500位二值化的社會網絡網絡

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1000位二值化的社會網絡網絡

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3000位二值化的社會網絡網絡

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4000位二值化的社會網絡網絡

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5000位二值化的社會網絡網絡

(2)微觀結構:凝聚子群分析

凝聚子群分析也叫小團體分析,是以城市間人口流動聯繫強度為依據探討集群內城市的小團體集聚現象,可以顯示城市群網絡的內部微觀結構。通過凝聚子群分析可以發現環杭州灣大灣區內部相對“凝聚”的群體,即人口流動相對緊密的城市子群,據此判斷哪些城市間的聯繫更頻繁,合作更緊密。

從杭州灣大灣區的凝聚子群分佈來看,可以分出四個一級的子群,八個二級的子群,可以看到,杭州已經形成了對紹興和湖州大部分地區的緊密吸引。事實上,寧波對舟山、嘉興、紹興都有一定的影響,寧波的開放性相對較強,不僅對行政區內的區縣具有較強控制力,還能輻射到緊鄰的紹興上虞、嵊州和新昌,舟山定海和普陀,甚至接杭州灣大橋之勢,將嘉興主城區納入其邊緣的凝聚子群內。上海對於浙江杭州灣沿岸城市的控制力並不強,只有舟山的嵊泗縣(洋山港所在地)具有歸屬於其邊緣的凝聚子群下。嘉興作為各大中心城市之間的小弟,已經被上海、杭州和寧波瓜分殆盡,形不成較強的控制力,無強大的權利中樞,成為大都市圈的邊緣區。嘉善、平湖和金山則在夾縫中求生,由於向各大中心城市都十分便利,便形成了獨特的小凝聚子群。

對比謀劃建設的浙江省四大都市區範圍,可以發現,從人群的日常流動角度看,浙江省四大都市區和現狀的人口流動趨勢存在一定的差異。

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各都市圈影響範圍示意圖

結論與討論

(1)主要結論

人口流動的活躍地帶集聚在杭州灣沿岸,環杭州灣南北兩翼人口流動的網絡形態存在明顯差異。環杭州灣大灣區城市群一體化程度較高,但是城市聯繫的不平衡性較嚴重,在市際層面的人口流動,杭州佔據著核心城市的作用,在區縣際的層面,上海各市轄區的中心性更高,可以發現,目前灣區的人口日常流動是以杭州為核心的。空間規劃在環杭州灣大灣區的形成中起著重要的作用。寧波應在長三角一體化的總體戰略指引下以寧波前灣新區建設為重點,加快集聚高端要素和新興產業,培育城市服務功能,加快融入以上海為龍頭的長三角區域發展。

基於大數據分析的環杭州灣大灣區“一體化”網絡及其特徵分析

而根據社會關係圖的模擬,發現杭州灣新區-慈溪-餘姚-上虞-越城區-柯橋區-蕭山區-江乾區-海寧市是最具活力的生長廊道,杭州灣跨灣的交通通道亟待解決,因此從寧波北部灣區看,應做強慈溪樞紐、增設前灣樞紐,實現新區核心區與上海和灣區城市的直聯直通。同時,本次研究也發現灣區內部城市群形成了四片大小不一的區域,與現行規劃存在明顯差異,杭州與周邊地市均互相形成凝聚子群,上海與杭州灣大灣區其他城市的聯繫還相對較弱,因此可以結合實際發展情況,針對性的提出規劃引導策略。

(2)討論思考

需要重新思考都市區的腹地範圍和定位,為寧波爭取更大的主動權。大數據分析技術可以探究更為深入的區域和城市內部流動空間,具有重要的現實價值!人口流動是研究區域空間結構和網絡特徵的一個方面,需要從企業關聯、投融資關係、交通流動、貨物流通等多視角研究。

隨著長三角一體化的深入開展,有待進一步分析長三角地區人口流動特徵,結合《上海大都市圈空間協同規劃》的編制,深化開展杭州灣區域協調發展行動、海洋港口一體化行動等任務。

基於大數據分析的環杭州灣大灣區“一體化”網絡及其特徵分析

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