雄安新区的设立对北京的影响

袁艳杰 龙书高 罗杰 朱亚军

摘要：北京的自然资源匮乏、生态环境污染、城市交通挤塞、居民生活艰难、房价疯涨、公共资源紧张、公共安全弱化等问题都是“城市病”的表现。本文首先用主成分分析法分析雄安新区的建立对北京的影响，结果表明住房紧张、人口膨胀、交通拥挤、大气污染影响因子依次降低；其次从人口密度、城市面积、人均GDP三方面确定雄安新区的最佳的城市规模；然后根据城市化发展动态，模拟分析其发展走向；最后从集约的城市发展模式、打造圈层形态的产业格局、城乡一体化格局、发展与管理并重的城市交通等四方面建言献策。

关键词：雄安新区；主成分分析法；城市病

中图分类号：F592.3 文献标识码：A 文章编号：1672-7517（2018）04-0034-04

1引言

改革开放30年，中国的经济日益昌盛。北京作为中国的首都、国内经济发达地区、特大城市，北京的各个方面也发生日新月异的变化，但一系列问题随之而来。中国城市化的超速发展使得大量非农人口在短时间内涌入城市，严重超过了城市社会资源的承载能力，这就直接导致了人口、交通、环境污染、资源短缺的问题的产生[1]。北京更是深受其扰。

“城市病”，是指在长期城市发展过程中，因城市资源过于集聚、产业过于集群、功能过于集中导致人口膨胀、交通拥堵、污染严重、生态恶化、社会冲突等诸多问题[2]。“城市病”是关于在城市空间因资源、功能、人口、产业要素过于集中，导致资源能源承载力下降，形成城市的失调现象。在城市化进程中，城市发展不平衡是种普遍现象，从而导致“城市病”这种通病。

综合雄安新区的设立对北京城市病的影响程度及改进措施，本文主要研究以下问题：

I、建立恰当的数学模型，从人口、交通、住房、大气污染的影响因素，分析雄安新区对北京的影响，并衡量其重要程度；

II、根据第一问建立的数学模型，从城市住房、人口、经济投资等方面确定雄安新区的最佳城市规模；

III、结合雄安新区的协调性发展，分析其变化。

2 问题分析

针对问题I，先分析雄安新区的建立对北京人口、交通、住房、大气污染的影响因素，再采用主成分分析法建立數学模型找出主要影响因素。

针对问题II，本文利用问题一所建数学模型从人口膨胀、交通拥挤、住房紧张、住房紧张四个影响因素分析，并且结合中国大城市北京、上海、广州、深圳、厦门实际现况，从人口密度、城市面积、人均GDP三个方面来确定雄安新区的最佳的城市规模。

针对问题III，本文利用城市化过程中的城市人口比重与第一、二、三产业比重的动态变化，进行参照分析雄安新区的协调性发展，模拟分析其发展动态变化。

3 模型的建立与求解

为了叙述方便，文中符号统一表示如下：[m]表示城市病样本个数；[n]表示样本参数个数；[X]表示样本矩阵；[Fi]表示第[i]主成分；[xij]表示样本值；[yij]表示样本标准值；[si]表示行平均值；[C]表示协方差矩阵；[σi]是标准差；[λ]表示特征值；[ai]表示负荷量；[hi]表示荷载平方和的方根；[R]表示城市病综合指标。

3.1 问题I的模型与求解

影响北京大城市病的因素有人口膨胀，交通事故，紧张的住房，大气污染等。

对问题I运用主成分分析法建立数学模型从以上因素来度量北京的大城市病程度。

设影响城市病样本有[m]个，每个样本有[n]个参数，样本矩阵[X=xijn×m]，式中[xij]为样本[j]参数[i]的实测值，[i=1，2，…，n；j=1，2，…，m]。

第一步：数据的标准化处理

由于不同的参数具有不同的量纲，它们的数量级别很大，为了排除不同的量纲和不同数量级对评价结果的影响，需对各个参数的源数据标准化处理。但评价参数有所谓的“正向”（数量小越城市病程度越严重）和“逆向”（数量大越城市病程度越轻）之分，因此所用的标准化公式也应不同。对于正向指标，标准化公式为：

表1中将北京城市病分为四个样本（人口膨胀、交通拥挤、住房紧张和大气污染），每个样本有两个参数。把2008年到2015年间的所有参数代入所建立的模型公式，采用正向指标，即求得相应的协方差矩阵[C]，进而得到相应的荷载平方和方根[hi]，然后可以得到相应城市病综合指标[R]。经MATLAB编程计算可知，住房紧张、人口膨胀、交通拥挤、大气污染因素的影响程度依次降低。

3.2针对问题II

根据问题I所建立的数学模型，从人口膨胀、交通拥挤、住房紧张、住房紧张等四个影响因素分析，并且结合中国大城市北京、上海、广州、深圳、厦门实际现况，从人口密度、城市面积、人均GDP三个方面来确定雄安新区的最佳的城市规模。

从表2中可以看出，2015年主要城市均出现“大城市病”的现象。北京、上海特大城市人均房价远远高于其他城市，住房紧张问题特别严重。北京、广州、深圳大城市交通事故发生数远大于其他城市，交通拥挤问题明显。在大气污染方面，北京的大气污染程度最大，空气质量差。

下面是在excel上形成的北京、上海、广州、深圳、厦门地区2016年的人口密度、城市面积和人均GDP城市规模统计图：

3.3针对问题III

城市的布局是一个系统工程，需要一个全面发展的规划。下面是本作者利用城市化发展动态过程，模拟分析雄安新区城市化过程的发展走向，进一步为雄安新区城市建设提供参考。

根据城市化动态过程图2，可以看出城市在初期阶段因城市人口比重小，农业人口比重较大，必然导致城市经济结构中的第一产业比重大，第二、第三产业处于起步阶段，所占比重较小。到达城市化中期阶段，随着不停扩大的城市规模，大批农村人口涌入城市，使得城市人口比重不断上升，随之第二、三产业规模逐渐增加，农村人口比重逐步减少，第一产业比重有所减少。到了后期阶段城市人口比重呈现缓慢上升，达到一定值时，城市人口比重出现动态平衡，第二、三产业比重成为城市经济的支柱产业，第一产业比重达到最小，同样出现动态平衡。

根据以上结论可近似模拟出雄安新区在城市建设过程中，初期阶段，建议引进第二、三产业，但第二产业分量略大于第三产业，促进城市人口的比重，使得城市基础建设得到进一步完善，为中期阶段着重引进发展第三产业打造基础，加快城市化进程；中期阶段，着重发展第三产业，并发展新型能源产业，减少第二产业中高耗能重污染的产业；在后期阶段，发展信息产业为主的第三产业，打造新型节能绿色城市，减小城市病的影响。

但在城市化过程中，要注意以下问题：

1）环境的保护及自然资源的最大限度地利用。

生态环境的保护需要从初期开始重视，生态环境一切发展的前提条件，一旦被破坏，将会影响一切人类活动，会严重阻碍经济的发展。自然资源是包括不可再生和可再生能源，可再生能源虽然可再生，也需要合理利用，避免造成资源的浪费与污染，不可再生能源是大自然所赋予的，具有不可再生性，对于不可再生能源的利用，我们要做到尽其所能，在开发利用不可再生能源时，我们要最大程度的合理利用，发挥其最大价值。

2）城市的基础建设的协调与共享

城市的基础设施是城市发展的基础，作为城市的规划者，合理规划基础设施的需求分布，实现基础设施的共享。

3）产业的分工与合作

建立产业园区，园区内各产业之间互相分工与合作，避免资源的浪费与产业结构的趋同性，形成一条完整的产业链，从而提高整个产业园区的效率。

4 建议

河北雄安新区的设立是以习近平同志为核心的党中央作出的一项重大的历史性战略选择，是继深圳经济特区和上海浦东新区之后又一具有全国意义的新区，是千年大计、国家大事[6]。本文结合问题I、问题II、问题III的研究成果，从以下四个方面提出以下几点建议。

1）城市集约的发展模式：

如今城市资源越来越紧缺，城市集约的发展模式可降低人流、物流和资源配置成本，解决人多地少的矛盾，提高公共服务设施运营效率。

2）圈层形态的产业布局：

产业布局对于城市空间布局、人口布局有着重要影响。

3）城乡一体化：

城乡一体化使得农业、农村信息化基础设施建设较完善，集卫星定位、自动导航、电子制图等技术得到全面发展，成为信息化高新技术与复杂农艺技术深度融合的典范。

4）打造发展与管理并重的城市交通：

交通拥堵是诸多大城市发展的瓶颈，也是“大城市病”的主要症状之一。缓解交通拥堵问题有助于提高城市运行效率、提高空气质量、改善城市面貌。

参考文献：

[1] 任成好.中国城市化进程中的城市病研究[J].辽宁大学，2016.

[2] 騰讯财经.雄安新区：北京“城市病”的一剂药[DB/OL].http：//finance.jrj.com.cn/2017/04/21165722364003.shtml，2017-04-20.

[3] 肯德尔.多元分析[M].中国科学院计算机译.北京：中国科学出版社，1983，16-37.

[4] 赵弘.北京大城市病治理与京津冀协同发展[J].经济与管理，2014：28（3），5-9.

[5] 齐心.北京城市病的综合测度及趋势分析[J].现代城市研究，2015（12），71-75.

[6] 新华社.中共中央、国务院决定设立河北雄安新区[DB/OL].http：//www.gov.cn/xinwen/2017-04/01/content_5182891.htm#1，2017-04-01.

[7] 秦红岭.如何缓解“大城市病”——北京城市规划与建设的批判性反思[J].中国名城，2013（5）：1-6.