改革开放以来苏州市人口空间分布演化研究
——基于1982～2010年四

2018-10-18 01:09曹灿明段进军

西北人口 2018年6期

曹灿明，段进军

（苏州大学a.应用技术学院；b.东吴商学院，江苏苏州，215006）

城市人口的空间分布是城市不同阶段人口在空间上的表现形式，是城市社会经济发展与自然资源环境在空间上协调的过程和结果。人口空间分布模式可以揭示一定时间内不同区域之间的经济发展水平和自然环境的差异，反映城市人口的社会空间结构。研究城市人口的空间分布模式对于城市规划和城市研究有重要意义。

一、文献综述

西方学者在二战后开始关注人口分布研究，提出了不同人口密度分布的空间模型，如Clark（1951）提出的城市人口分布密度的克拉克模型[1]，John和Warntw（1958）提出人口增长与城市区域面积之间的异速生长模型[2]，Newling（1969）研究了城市人口密度的多核心模型[3]，这些人口理论模型为研究人口的空间分布提供了理论依据。21世纪以来，西方学者开始将关注点放在社会关系和人口密度的研究上[4-6]。

改革开放以来，我国城市人口快速增加，人口的空间分布引起广泛关注。研究对象多集中于北京、上海、广州等特大城市，研究内容包括人口空间分布的空间演变[7-10]、人口迁居[11-13]、人口密度分布模型[14-17]、大城市郊区化研究[18-20]等。研究方法有克拉克经验公式[21]、灰色理论方法[22]、遥感技术与卫星图片方法[23]和GIS空间统计方法[24-26]。

这些文献以不同方法研究不同地区的人口空间分布模式，研究的区域范围较为广泛。但从区域经济的增长极视角来看，目前缺乏对特征化城市的全面讨论。随着社会经济的高速发展，长三角成为全国人口最集中地区之一，而长三角的核心地区——苏南则是长三角人口最集中地区之一，其中的苏州目前还没有文献涉猎。苏州市2010年后已经成为人口超过千万的特大城市，单从2000-2010年人口变动可知，长三角2010年仅有上海（2301.92万）和苏州（1046.6万）2个城市人口超过千万，而苏州人口年均增长4.42%，超过上海（3.44%）[27]，成为近年来长三角人口年均增长最快的城市。苏州市人口总数虽然位居长三角第2位，但由于苏州市辖县级市经济发达，同时吸引许多外来人口，所以人口分布比较均匀，苏州市人口分布在长三角乃至全国有很强的个性特征，研究其人口空间分布模式对于探索经济发达地区的人口分布规律、优化人口空间分布、促进人口与社会健康发展具有重要现实意义。为此本文以人口特征较为显著的苏州市区作为研究对象，借助人口重心研究方法和空间自相关分析法全面解释和讨论苏州市人口的空间分布演化特征和空间关联关系，并据此为改善苏州市人口结构、优化人口空间分布、促进社会可持续发展提供建议。

二、研究方法

（一）数据来源

根据1982～2010年第三、第四、第五、六次人口普查资料，苏州市人口从1982年的523万增加到2000年为679万，2010年达到1046万，尤其是2000年至2010年10年间增长367万，年均增长36万以上，2016年人口更是达到1064.74万人，是江苏省常住人口唯一超过1000万的城市。本文研究的基础数据来自《苏州市一九八二年人口普查报告书》、《1990年苏州市人口普查报告书》、《苏州市2000年人口普查资料》、《苏州市2010年人口普查资料》、《苏州地方志》、《吴县县志》等人口普查资料，并根据研究目的将街道、镇、度假区等划分为56个地域单元①1982～2010年苏州市行政区发生很大变化，1994年建立苏州工业园区，郊区的娄葑、吴县的跨塘、斜塘、唯亭、胜浦5个镇并入。2001年吴县市并入苏州市区，设立吴中、相城区。56个街道、镇、度假区范围按照2010年行政区划计算，根据街道单元历史沿革计算不同时期不同区域单元的实际人口数量。。

（二）研究方法

1.人口重心分析方法

重心研究是度量社会经济地理空间分布的重要方法，美国人弗沃尔克1874年首次将重心方法引入人口研究[28]。人口重心指区域内人口密度分布的平均点，人口重心计算可以通过ArcGIS软件中的Mean Center工具完成，通过计算不同年份的人口重心位置，从而得出人口重心的变动来揭示苏州市1982-2010年人口的空间变动过程。人口重心的计算公式：

X，Y为人口重心地理横坐标与纵坐标，Pi为i区域人口数，Xi和Yi是第i个人口单元（街道或镇）横坐标与纵坐标。

2.空间相关分析

空间统计是利用空间坐标分析变量的空间特征，进行过程模拟和空间插值，其中最重要的内容之一就是空间自相关分析。

空间自相关分析主要测量和分析地理空间中观测变量的依赖程度。空间自相关的经典统计包括Moran’s I，Geary’s C，Getis’G统计量和标准差椭圆方法。空间自相关分析的初步研究可能起源于生物统计（Moran，1948，1950；Geary，1954）[29-31]。Anselin（1995）提出了局部空间自相关指标[32]。

空间自相关分析包括全局自相关分析和局部自相关分析。

（1）全局自相关分析

全局空间自相关反映全部研究对象的相关性，Moran指数是用来测量空间自相关的全局指标，反映的是空间邻接或空间邻近的区域单元属性值的相似强度。

其中，n为样本量，即空间位置的个数。xi、xj是空间位置i和j的观察值，wij表示空间位置i和j的邻近关系，当i和j为邻近的空间位置时，；反之，。全局Moran指数I的取值范围为[-1，1]。

对于Moran指数，可以用标准化统计量Z来检验n个区域是否存在空间自相关关系，Z的计算公式为：

E（I）和 VAR（I）是其理论期望和理论方差。数学期望EI=-1/（n-1）。当Z值为正且显著时，表明存在正的空间自相关，也就是说相似的观测值（高值或低值）趋于空间集聚；当Z值为负且显著时，表明存在负的空间自相关，相似的观测值趋于分散分布；当Z值为零时，观测值呈独立随机分布。

图1 苏州全市及市区人口增速与增量（1982～2010年）

（2）局部自相关分析

局部自相关分析有LISA指标、G统计量和Mo⁃ran散点图，其中Moran散点图可以进一步具体区分区域单元和其邻居之间属于高值与高值、低值与低值、高值与低值、低值与高值之间的空间联系，对于散点图的不同象限可识别不同的空间形态。局部空间关联指数（Local Indices of Spatial As⁃sociation，LISA）可以揭示空间相邻空间单元的属性值的相关性，识别空间集聚（Spatial Clusters）和空间孤立（Spatial outliers）。局部指数Local Moran I计算公式：

局部Moran指数检验的标准化统计量为：

E（I）和VAR（I）是其理论期望和理论方差。

三、数据处理与分析结果

（一）人口空间变化分析

1.市区人口增速明显快于全市人口增速

近30年来，苏州市人口增速快速增加，人口规模快速膨胀为特大城市（图1）。1982～1990年全市人口增速缓慢，年均增长率仅为0.85%，市区人口增加较快，年均增长率为2.03%；1990～2000年，全市人口依然表现为低速缓慢增长，年均仅0.68%，但市区人口增速达到年均4.3%；2000～2010年这10年间，苏州全市人口增速最快，年均增长率达到4.42%，市区人口由于2000年行政区划调整，吴县市并入市区，表现为市区人口跳跃性增长，年均增速为13.34%。从整体上看，1982～2010年近30年里，苏州市人口增长量为519万，年均增长率为2.48%，为中速增长，市区增长332万，但市区增长率年均达到6.22%。即使不考虑行政区划调整因素，市区人口增长速度远远大于全市人口增速。

（2）人口密度逐步增加，整体上呈现“古城区最高，向周边扩散”的分布趋势

图2 苏州市1982人口密度空间分布

图3 苏州市1990年人口密度空间分布

图4 苏州市2000年人口密度空间分布

图5 苏州市2010年人口密度空间分布

苏州市区可按照街道（镇）划分为56个单元，根据GIS刻画苏州市1982年、1990年、2000年和2010人口密度空间分布图（图2～图5）。由图显示，苏州市区人口分布空间集聚明显，1982～1990年，苏州人口主要集中于市区，吴中区和相城区（原吴县市）人口密度次之。2000～2010年10年间，市区人口密度依然最大，人口密度中等的地区主要由西部吴中区和相城区向苏州新区和苏州工业园区转移，相城区依然是人口比较集中的地区。西部的山区以及东山镇和西山镇人口分布较少，且东山镇人口密度降低明显。总体上看，苏州市区人口密度依然是古城区最大，但由于城区扩大，人口开始向周边扩散，呈现“古城区和吴中区集聚，向苏州新区与园区扩散”的趋势。

（二）人口重心演化分析

1.1982～2010年苏州市人口重心位于古城区偏西位置

根据苏州市四次人口普查资料，利用ArcGIS软件分析人口重心变化，通过计算得出1982～2010年苏州市人口重心的位置（表1）。1982年苏州市人口重心位于新元路小区附近，靠近西环路，1990年人口重心稍微南移，新元路5号附近，2000年人口重心开始西移，位于香雪海路3号小区附近，2010年人口重心开始进入古城区，位于桃花坞街道金门社区景苑小区附近，四次人口普查的人口重心都位于古城偏西位置。

2.苏州市区人口重心演化趋势是逐步“向东”偏移，且偏移速度越来越快

由图6可知，苏州市人口重心除了1982～1990年稍微向南偏移，直线南移180米左右，1990～2010年20年间苏州人口重心一直东移，其中1990～2000年向东偏移1.4千米左右，2000～2010年人口重心继续向东偏移2千米，人口重心向东偏移速度加快，主要原因是1994年苏州工业园区的建立吸引大量人口涌入，虽然西部也有苏州新区的建设，但是人口重心向东偏移越来越快，证明苏州工业园区对人口的吸引力越来越大。

（三）苏州人口空间分布模式演化分析

1.全局空间自相关分析

根据苏州市各级街道（镇）之间的邻接关系，依照公式计算全局Moran I值（表2），经计算苏州市人口密度的1982年、1990年、2000年和2010年Moran指数值分别为 0.7770，0.8211，0.6170和0.8471，Z值为分别是20.1116，21.0933，16.1973和21.6813。在正态分布假设上，P值均为0.00000（表2），对Moran指数检验的效果高度显著，这表明苏州市人口密度的空间分布并非表现出完全的随机性，而是呈现显著的空间集聚模式，但是从人口演化趋势上看，1982～1990年，人口趋向集聚；1990～2000年人口集聚程度有一定程度降低，趋向于分散；但是2000～2010年10年间Moran系数和Z值越来越大，表明这10年间来苏州人口空间分布集聚越来越明显，集聚程度越来越高。总体上看，苏州市人口集聚程度呈现“集聚—分散—更加集聚”的空间演化特点。

表1 苏州人口重心位置变化（1982～2010年）

图6 苏州市人口重心变化（1982～2010年）

2.局部空间自相关分析

以苏州市1982年、1990年、2000年和2010年人口密度进行局部空间自相关分析，计算结果显示，1982年苏州街道有留园、观前、桃花坞、双塔等13个街道呈现“高高”人口集聚分布模式（图7），高密度分布区围绕高密度分布区，虎丘、石路和香山街道呈现“低高”集聚形式，即低密度分布区被高密度分布区包围。空间统计量Z值是用以表示空间自相关的指标，苏州市区胥江街道的Z值最高，达到15.7402，其次是南门街道（12.9580）、双塔街道（12.3299）和临湖镇（11.6884），观前街道、桃花坞街道人口也非常集聚。

表2 苏州市1982年、1990年、2000年和2010年人口密度全局自相关分析

1990年苏州市有14个街道呈现“高高”人口集聚分布模式（图8），只有虎丘街道和苏苑街道呈现“低高”集聚形式，标准化统计量Z值，友新街道最高，为13.8830，其次是临湖镇（11.6884）、双塔街道（11.4521）、葑门街道（11.4190）和平江路街道（11.2558），表明1990年苏州市这些街道集聚程度最高。

2000年苏州有龙西街道、虎丘街道等14个街道呈现“高高”人口集聚分布模式（图9），只有白洋湾街道是“低高”集聚形式，标准化统计量Z值中最高的是吴门桥街道（15.9698）和胥江街道（12.0406），表示这两个街道人口集聚最明显。娄门街道次之Z值为9.0197，分布也比较集中。

2010年苏州市人口密度分布有16个街道呈现“高高”集聚分布形式（图10），相比2000增加两个街道，整体上看人口集聚区域有所扩大，标准化统计量Z值中最高是桃花坞街道（11.3505）、吴门桥街道（11.2938）和胥江街道（11.1525），但有南门街道（9.4311）、娄门街道（9.3360）、留园街道（8.8723）、石路街道（8.3845）、葑门街道（8.8154）和龙西街道（8.8086）的Z值超过8，表明苏州人口10年间人口进一步集中到苏州古城区（图3、图4）。随着苏州人口的增加，2010年苏州人口密度出现了苏州科技城、东渚镇和通安镇三个人口“低低”分布区，即人口低密度集中区。证明相对苏州其他地区而已，这三个地区的人口增加比较缓慢，相比苏州其他街道，出现了相对低密度集聚区。

图7 苏州市人口密度局部空间自相关分析（1982年）

图8 苏州市人口密度局部空间自相关分析（1990年）

图9 苏州市人口密度局部空间自相关分析（2000年）

图10 苏州市人口密度局部空间自相关分析（2010年）

从1982～2000年近30年苏州市人口空间分布演化来看（图7～图10），苏州人口分布“高高”分布模式集中于古城区，虽然苏州工业园区人口密度分布由低密度区到中等密度区，但是总体上看苏州工业园区、相城区以及吴中区等人口分布集聚不明显，表现在空间形态上集聚不显著。表明苏州市尽管城区呈现集聚状态，但通过合理的空间扩张，部分人口向周围转移，苏州新区和苏州工业园区作为国家级开发区吸引大量人口，但由于面积较大，因而呈现古城区人口集中，周边人口分布均匀的现象。

四、影响苏州市人口空间分布演化的因素

（一）城市空间扩张因素

2016年苏州市建成区面积461.7平方公里，是1978年的17.36倍，年均增长7.8%，2016年城区人口数量551.03万，是1978年人口数量的2.3倍，年均增长2.2%，建成区面积增长速度远远快于人口的增长速度，但是古城区面积狭小，仅14.2平方公里，因此苏州市人口密度的空间分布特征是“古城区人口集聚，向周边扩散”。

（二）经济空间布局因素

苏州经济的空间总体布局是“一核四城”，中间以姑苏区（古城区）为核，东部综合商务城，西部生态科技城，北部高铁新城和南部的太湖新城。2017年苏州市区国内生产总值为7700亿元，其中苏州工业园区2350亿元，占市区总产值的30.5%，因此苏州经济中心明显位于工业园区，表现在空间上人口重心逐步向东移动。

（三）自然与社会环境因素

自然条件决定了人口基本空间分布格局。苏州市地势低平，以平原水系为主，西部低山分布，这样的地形特点决定苏州人口便于向四周分散，形成相对平衡的人口分布格局。经济学人智库(Economist Intelligence Unit,EIU)从医疗保健、稳定性、教育和基础设施、文化和环境等方面对全球代表性的140个城市评价城市环境等总体舒适度，苏州市连续3年(2016、2017、2018)排在中国大陆城市第一位。优越的生活环境、便利的教育和基础设施、兼容并蓄的文化氛围吸引越来越多的外来人口创业与生活，从而成为人口超过千万的特大城市。

五、结论与建议

本文应用人口重心分析法结合空间自相关分析法，讨论了苏州市人口空间分布演化及分布模式，研究结果表明：

苏州市区人口经过近30年的高速增长，苏州市区人口增速明显快于苏州大市人口增速，除了行政区划原因外，苏州市经济快速增长是人口快速增加的主要因素。

从人口密度空间演化看，苏州市人口密度最大的是古城区，周边人口密度相对分散，但整体人口密度增加，且向东部苏州工业园区发展和扩散。

苏州市区人口重心整体上位于古城偏西位置，人口重心演化趋势是“向东”偏移，且人口重心移动速度越来越快，表明苏州东部苏州工业园区的发展对人口的集聚能力越来越强。

人口空间分布模式上看，苏州市人口空间分布并非表现出完全的随机性，而是呈现显著的空间集聚模式，其空间联系的特征表现为：人口分布高密度区与高密度区邻接，且集中于古城区，周边大部分地区人口空间集聚不明显，经过30年的发展，古城区人口集聚更加明显。

通过局域空间自相关分析，发现苏州古城区街道从1982～2010年呈现“高高”的集聚形式，人口集聚的街道数量增加，集聚程度增加。同时远郊的通安、苏州科技城和东渚镇呈现“低低”的低密度趋向于低密度街道（镇），但范围较小。苏州工业园区、新区以及吴中区、相城区空间集聚不明显，人口分布相对均匀。

影响苏州市人口空间分布演化的因素包括城市空间扩张因素、经济空间布局因素、自然与社会环境因素。

基于以上结论，笔者认为，今后可以从如下几个方面持续优化苏州人口的空间分布：

适当引导古城区人口分散居住，降低中心城区的人口压力。苏州古城区面积较小，但人口集聚，交通拥挤，居住条件较差，可以通过产业转移、城市更新等措施适当引导城市中心人口周边居住，降低中心城区人口密度。作为典型的园林城市，古城区以发展旅游业、商业和其他第三产业为主，通过公交优先、地铁优先、限制私家车进入古城区、增加单行道等方式提高古城区交通进入条件。

优化产城融合，协调产业和城市居住区发展。人口的分布与产业分布密切相关。苏州工业园区和苏州新区人口分布比较平均，人口学历较高，外资企业和其他创新型产业吸引外地高素质人群入住，产业发展和城市发展融合，这两个区域重点以高层次人才集聚为主，从生活服务以及产业政策上给予更多支持。吴中相城区以劳动密集型产业为主，集聚大量外来务工人员，保障外来流动人口的教育、医疗等基础设施，有利于人口的相对均衡分布和城市社会协调发展。