京津冀地区日常人口流动特征分析——基于百度迁徙大数据

吴金辉,闫顺玺,梁丽芳

(1.华北理工大学 矿业工程学院,河北 唐山 063200; 2.河北省自然资源档案馆,石家庄 050000)

0 引言

京津冀地区由北京、天津两个直辖市与河北省的十一个地级市组成,其中北京、天津、保定及廊坊为中部核心功能区。作为中国三大城市群之一,京津冀地区吸引了不同地区的人口向此流动定居。根据2020年第七次全国人口普查数据,京津冀地区流动人口总量为3966.5万人,占全国流动人口总量的8%,占京津冀地区常住人口总量的56%,是最引人注目的流动人口聚集地[1]。目前,国内关于人口流动的研究成果颇多。王婧等从流动格局与人口分布格局的角度,探讨近年京津冀地区人口时空变化特征[2]。陈红娟等采用GIS空间自相关分析等方法,系统探讨了河北省近30年的人口集聚与扩散过程,从时间与空间两个角度研究河北省人口集疏格局变化规律[3]。梁林等基于腾讯迁徙数据,从空间格局与网络结构两方面分析了京津冀流动人口的网络特征[4]。张耀军等从省内流动与省际流动两个角度出发,对流动人口的空间格局进行了空间自相关分析[5]。纪凤仪利用网络用户关注度数据,对京津冀内部主要城市人口流动倾向的时空演变特征与空间差异进行分析[6]。刘爱华采用人口普查数据,对京津冀区域内外流动人口的集聚特征与影响因素进行了具体分析[7]。黎宁采用社会网络分析法,从整体网络、节点网络与空间聚类的角度分析了包括京津冀在内的五大城市群的流动人口空间关联结构特征[8]。施响等基于日常流动人口数据,分析了全国368个城市的人口空间分布特征[9]。陈富美等以流动人口的医保参保现状为基础,研究京津冀流动人口的长期居留意愿[10]。刘海洋等基于腾讯迁徙数据,对黄河流域城市网络的城市结构与空间指向进行了系统的分析[11]。陈刚强等运用Arcgis空间相关分析的莫兰指数,探讨了1990—2005年中国城市人口的空间集聚分布及其演变规律[12]。陈少杰基于腾讯迁徙数据,对厦漳泉城际间人口流动特征、流动强度进行了内外层级的分析[13]。张小东等基于百度迁徙大数据,从净迁徙的视角对中国城市的网络层级、相互关联与影响因素进行了分析总结[14]。

以往学者多从空间格局的角度对京津冀流动人口进行分析,数据具有延后性、代表性不强的缺点,导致研究结果不能准确反映当下的具体情况,未对京津冀流动人口的内部、外部网络层级进行结合分析。以京津冀地区流动人口为研究对象,以2021年全年累加的全国地级市间的百度迁徙数据为支撑,采用复杂网络分析法对京津冀城市流动人口进行内部层面分析、内外综合分析与对外联系分析,研究京津冀区域人口流动差异性与人口流动的空间指向性,可以为京津冀地区流动人口管理、加强内外联动与区域发展提供理论依据与现实参考。

采用2010年第六次人口普查数据与2020年第七次人口普查数据、北京市统计局统计年鉴、天津市统计局统计年鉴、河北省2010年人口普查资料及河北省十一个地级市的统计年鉴数据和2021全年累加的全国地级市间的百度迁徙大数据。由于“百度数据”只给出了城市的迁徙规模指数,并没有具体的迁徙人口数值,故将某天某城市迁入/迁出到另一城市的比值乘对应时间该城市的迁入/迁出规模指数,将其扩大1000倍,代替该城市迁入/迁出到另一城市的人口迁徙量。以人口迁徙量的大小作为城市节点网络联系强度,其中起点城市与终点城市均在研究区内,用来衡量京津冀城市间的联系,起点或终点城市有一个在研究区域外,用来衡量京津冀内外联系。

1 研究方法

1.1 联系强度、优势流与对外联系度

联系强度指两城市间人口迁徙量的大小,用来表示两节点城市间联系的紧密程度。其计算公式如下:

(1)

式中,Rtij表示城市i与城市j一年内人口迁徙量之和,即联系强度;t表示日期;Rij为一年内某日城市i与城市j的流动人口迁徙量。

优势流(E)指城市i与城市j联系强度的连线,用于表示城市节点在网络中的重要程度。其计算公式如下:

(2)

1.2 加权出度、加权入度与加权度

加权出度Do与加权入度Di指城市i到城市j的人口流出量之和与流入量之和;加权度Dw指出度与入度之和,表示城市节点的集散能力。公式如下:

(3)

(4)

Dw=Do+Di

(5)

1.3 集中化指数分析法

在人口分析领域,使用集中化指数来表示城市联系来源构成的集中化程度,公式如下:

(6)

式中,Z为集中化指数,A为实际数据的累计百分比之和,R为数据均匀分布时洛伦兹曲线中对角线下方三角形的面积,M为数据集中分布时累计百分比之和。

2 研究结果

2.1 京津冀流动人口总量

从京津冀流动人口的规模来看,2010—2020年,其流动人口持续增加,这是经济发展的必然趋势。北京、天津、河北三地流动人口占其总人口比例远超全国水平,流动人口十年增量达1057.42万人。第七次全国人口普查中,北京市、天津市流动人口占总人口比例分别为38.5%、25.5%,是京津冀地区流动人口的主要聚集地。河北省流动人口为1533.29万人,流动人口十年增量达到了865.79万人,增量明显(129%),远超北京市与天津市的19%与18%,可见未来河北省在京津冀地区流动人口中将占据更加重要的地位。详见表1。

表1 京津冀地区流动人口十年增长情况Tab.1 Ten years’ growth of floating population in Beijing-Tianjin-Hebei region

流动人口可细分为省内流动人口与跨省流动人口,后者更能说明一个地区的人口吸引力。北京市与天津市具有较高的迁入率与迁出率,北京市的省内流动人口占其总人口的比例从9.54%增长至10.71%,天津市则从6.69%增长至11.18%,两地均以跨省人口流动为主。河北省从9.59%增长至16.32%,以省内流动为主。虽跨省流动是人口流动的主要方式,但京津冀城市群的省内人口流动所占上升趋势,未来将扮演更加重要的角色。详见表2。

表2 京津冀地区流动人口占其总人口比例Tab.2 Proportion of floating population in total population in Beijing-Tianjin-Hebei region

2.2 京津冀城市群网络空间格局

2.2.1 内部网络层级

筛选出迁徙流数据的起止点,用城市间人口迁徙量的大小表示联系强度,以城市节点与其自身相关的所有路径迁徙量之和作为集散能力,绘制城市网络层级图。一级网络以北京市为核心,仅联系临近节点廊坊市。二级网络包括北京市、天津市、唐山市、廊坊市、保定市、石家庄市、邢台市,基本以经济发达城市为核心。三级网络辐射范围进一步扩大,其中北京市、石家庄市、廊坊市、保定市与沧州市占据重要地位,与相邻节点城市联系密切。四级网络是研究区内密度最大、线路最多、完整度最高的网络,几乎各城市都有连接。总体上,网络等级越高、密度越小、网络完整性越小,前三级主要为相邻连接,第四级网络则表现出密度大、覆盖面较广的特点。

以研究区内起点城市为单位计算与其相关的迁出流线中迁徙量的最大值,筛选每个城市的最大优势流路径。再以起点城市、终点城市为基础,计算城市群内优势流流出总量与流入总量,以二者之和作为城市的优势流集散能力。研究京津冀城市群各城市间的最大优势流及流向发现,城市间优势流同样具有明显的层级分化。第一层级为北京市-廊坊市的双向联系。第二层级为北京市指向保定市与天津市的单向联系。第三层多从省会城市指出,如北京市到张家口市的单向联系,天津市到沧州市与唐山市的单向联系,石家庄市指向邢台市的单向联系。第四层联系也多为省会城市指出,联系强度较弱。总体来说,最大优势流指出最多的城市为直辖市北京、天津与省会城市石家庄。

依据自然断点法将京津冀地区的城市加权度分级表示,前两个层级为北京市及周边的重要节点城市,石家庄市则位于第三层级,同为第三层级的还有唐山市与沧州市,其余城市则位于第四层级。与京津冀内外城市加权度层级对比,石家庄市升为第二层级,邯郸市为第四层级,其他城市未变化,说明石家庄市对外联系的能力更强,秦皇岛市、承德市、张家口市、衡水市的对外联系能力较弱,北京市、天津市及保定市、廊坊市的对内对外联系强度处于重要地位。详见表3、表4。

表3 京津冀城市加权度层级(京津冀内部)Tab.3 Weighting degree hierarchy in Beijing-Tianjin-Hebei region(in Beijing-Tianjin-Hebei region)

表4 京津冀城市加权度层级(京津冀内部、外部)Tab.4 Weighting degree hierarchy in Beijing-Tianjin-Hebei region(in and out of Beijing-Tianjin-Hebei region)

京津冀城市群内各城市联系强度的集中化指数基本符合经济越发达、交通越便捷的地区集中化指数越小的趋势,流动人口的来源也更加广泛。北京市、天津市的内外加权度层级较高、集中化指数较低,说明其流动人口较活跃,且人口来源分布较广。秦皇岛市的集中化指数较低,说明其流动人口来源分布较为广泛,但人口活跃度较低。石家庄市对外联系强度较高,但对内人口活跃度相对较低,从集中化指数来看,其流动人口来源相对均衡。保定市、廊坊市无论是人口活跃度还是流动人口来源都相对均衡。其余城市人口活跃度较低,流动人口来源也相对集中。详见表5。

表5 京津冀地区城市联系构成的集中化指数Tab.5 Centralization index of urban connections in Beijing-Tianjin-Hebei region

2.2.2 京津冀地区内部外部网络层级

以研究区节点城市的内外联系强度总和作为其对外集散能力指标,按照自然断点法将京津冀流动人口的内外联系强度分为四类,构建京津冀流动人口内外网络层级结构。受自然地理条件、经济发展及交通便利等因素的影响,一级网络以北京市为主要核心,其次为邯郸市、廊坊市,与临近省份河南、山东、山西有较强联系,与上海、成都有较强联系。二级网络的辐射范围有所扩大,主要是经济发达地区与临近城市及其他省会城市,相对不均衡。三级网络以北京市、天津市为主要核心,其余城市为次一级核心,向全国范围内进一步辐射,集中于京津冀、长三角、珠三角、哈长、成渝、珠三角城市群等,西南与西北地区虽有所涉及,但网络密度较小,整体表现为东密西疏的状态,京津冀内部地区则表现为南密北疏。四级网络是京津冀地区与全国城市联系的重要基础,以北京市、天津市、廊坊市、保定市、张家口市为重要节点城市。详见图1,其中a～d分别代表一至四级网络。

图1 京津冀城市与全国城市的联系网络Fig.1 Network of in Beijing-Tianjin-Hebei region and nationwide cities

以省为单位,提取研究区内省份与研究区外省份排名靠前的联系度与优势流,以两两城市间联系强度连线的数量占该省份总联系强度连线的比例为联系度贡献量,以优势流占该省份总联系强度的比例为优势流贡献量。京津冀三地联系度与优势流的空间指向性基本相同,北京市、天津市、河北省的联系度均指向新疆维吾尔族自治区、四川省、广东省、海南省与河南省,且贡献度基本持平。优势流的第一名则均指向山东省,京津冀三地的优势流前五名虽贡献度有所不同,但终点省份为同五个省份。京津冀的优势流指向表现出强烈的地域临近性,均为京津冀邻近省份,联系度指向则集中在西部新疆维吾尔族自治区,西南方的四川省与最南端的广东省、福建省,其次是人口大省河南省。详见表6。

表6 京津冀外部联系省份前五名及贡献度Tab.6 Top 5 provinces with external links and contribution degree in Beijing-Tianjin-Hebei region

3 结论与讨论

基于百度迁徙大数据,采用复杂网络分析的方法对京津冀流动人口进行内部层面分析、内外综合分析与对外联系分析,得出以下结论:

1)十年间京津冀流动人口总量增幅巨大,北京市、天津市、河北省三地流动人口占其总人口的比例均远大于全国水平。其中,河北省的省内流动人口居多,而北京市、天津市则是跨省流动人口居多。

2)京津冀内部形成“一主三次”的网络结构,北京市为主核心,廊坊市、天津市、保定市为次核心,城市内部联系表现为东密西疏的态势。优势流同样表现出明显的层级结构,北京市-廊坊市的双向联系占据重要地位,最大优势流指出最多的城市为北京市、天津市及石家庄市。

3)北京市、天津市的内外加权度层级较高,集中化指数较低,流动人口活跃度较高,且流动人口来源分布广泛。石家庄市对外联系强度较高,但对内人口活跃度相对较低。保定市、廊坊市无论是人口活跃度还是流动人口来源都相对均衡。

4)京津冀的内外联系网络,以北京市为核心,邯郸市、廊坊市为副核心,表现出强烈的地域邻近性,与临近省份河南省、山东省、山西省有着较强的联系,空间指向性有着很强的空间不均衡性。人口流动集中于长三角、珠三角、哈长、成渝、珠三角城市群等地,整体表现为东密西疏的态势。京津冀三地对外联系度与优势流的前五名省份相同,贡献度稍有差别。

本研究采用百度日迁徙数据弥补统计年鉴数据的不连续性和时效上滞后性的缺陷,对京津冀流动人口内外层级进行了综合分析,但没有对人口流动的影响因素进行详细的研究,特别是经济发展条件、交通便利等相关情况,未来研究可详细分析其分布特征的影响因素。