城市人口发展战略

1、城市人口发展战略基于深圳案例的分析1摘要：城市人口发展战略是沿海部分城市迫切需要解决的问题，它涵盖了城市的空间发展要素和时间跨度因素，是复杂的系统工程。只有通过时空统一的动态仿真，综合考虑“人口一生态一一社会一一经济”的关系，从理论上研究人口，从现实可行性来探讨人口调控政策，才能制定高效且可行的人口战略。文中以深圳为例，介绍了将系统动力学原理、人口控制论、可持续发展理论等相结合，科学建立人口发展战略系统模型。关键词：人口系统、系统动力学、反馈中图分类号：文献标识码：一引言从系统论的角度看，城市是一个由人口，自然，经济，社会等要素之间通过相互作用，相互依赖，相互制约构成的紧密联系的复杂系统。因此

2、，城市人口发展战略的制定，不能脱离城市的自然，经济，社会来研究人口，而应把人口放在城市这个大系统中进行研究探讨。同时，城市人口发展战略的制定必须尊重城市的客观实际，不能脱离实际环境，仅从理论上研究城市人口发展战略。可见，城市人口战略应是从空间要素上研究人口状态，综合考虑城市的人口，社会，经济，资源环境等要素的存量，并从时间跨度上模拟人口发展的问题，寻找它们间的流量变化关系。本文以深圳市为案例，从系统论的角度出发，综合考虑“人口一生态一一社会一一经济”的关系，在辨识这四者的内部发展模式与相互间的关联模式的基础上，建立近似原型化的人口系统。接着运用系统，模拟各种人口发展模式，寻找影响人口发展变化的

3、关键因素，并从调控政策的现实可行性出发，综合运用动态仿真结果与多目标综合评判技术，来动态评判多种人口发展模式的优劣，以找出适应城市客观现实的人口战略。二系统边界辨识系统建立的目的是为了在特定情况下解决特定的问题，因此确定系统研究的目的与边界是至关重要的一步。目的是显然的，因而，研究边界的确定关乎系统模型建立的成败。故而这里系统地介绍系统边界的确定一一系统指标体系的确立。2.1指标体系制定原则指标体系应全面，真实地反映系统内部特征，发展状态，相互间的联系以及主要目标的实现程度，它一般应满足以下几条原则：1科学性与实用性相结合：指标体系应建立在科学的基础之上，在综合反映人口发展各项指标的基础上，能

4、尽量全面的涵盖资源，环境，经济与社会协调发展的战略目标的各个方面；同时，指标体系应考虑各指标定量化的可行性，建模的复杂性以及数据的可靠性，尽量简单清楚，数量不要太多。2独立性与关联性相结合：系统中的元素既自成系统又互成系统。因此，系统指标体系必须考虑反映各子系统内部独立的主要特征的指标。同时，还应包含那些表征不同子系统之1本文为深圳十一五规划中人口发展战略部分研究成果间以及相同子系统不同主题之间相互联系，相互协调的指标。3系统性和层次性相结合：由于系统是多个子系统的复合，指标体系也应由多层结构组成，反映出各层次的特征。同时，系统中各要素相互联系构成了一个有机整体，因此，指标体系应选择一些指标从

5、整体层次上把握系统的协调程度。4动态性与静态性相结合：协调发展既是目标又是过程。因此，系统指标体系应反映出系统的动态特点。体系中的指标元素应对时间和空间变化具有一定的敏感度，以便于预测和决策。但在一定时期内，指标体系内容应保持相应的稳定性。5普遍性和区域性相结合：由于区域的差异性，不同地域影响其协调发展的主要因素是不同的，必须根据各地区自身的特点建立起符合本地区情况的指标体系。但也要考虑到指标体系的可比性，以便于和其他地域进行横纵向比较分析。6数据的权威性与可获取性相结合：指标体系关系到确立系统的边界以及系统模型的最终应用。因此，指标体系不仅要科学而且各指标的数据来源必须可靠、稳定，应来自国家

6、及各地方或专业统计部门。同时，还应考虑到数据获取的可能性和费用，有些指标理论上可行，但实际上可能无法获取数据进行计算评价。2.2系统指标的确立从系统论的思想出发，依据指标体系的制定原则，结合系统动力学模型结构辨识的需要，文章构建出人口发展战略系统模型的指标体系，如表1。本指标的特点是根据深圳这个社会特定环境的特点,并从资料的可得性与可靠性出发，从人口、经济、社会、资源、环境五个方面来综合描述。虽然指标不是很全面，但还是可以很好地反映出深圳这个特定社会环境的发展特点。同时，动力学模型研究的目的在于探索影响系统发展的关键政策点以及系统发展路径的探索，因此适当适量的指标，只要可以很好反映系统发展模式

7、就具有足够的可行性与可信度。表1：指标体系人口发展战略系统总目标人口经济社会资源环境人口数量人口结构经济总量经济结构人口素质生活质量资源条件资源利用环境污染环境治理三次产万人大人均收人均水人均供工业废水处理达标率，人口出生率，产业人人均废水污业结构，专人数，资源，水，生活污入，人均GDP,第三产人均电万兀产染,城市水集中人口死口，暂住GDP总万人病消费额，业产值床数，量，值耗水，处理率，亡率，人口，户籍人口量，GDP人均居人均可垃圾年增率，万人教土地资垃圾无人口迁移率增长率住面积，建设余师数源利用率害化处理率，公就业率地共交通负担率三系统结构探析根据所确立的系统指标，并从研究需要出发，我们将深

8、圳人口容量系统分为四个子系统:人口子系统，经济子系统，社会子系统，资源环境子系统。因此，这部分的工作就是寻找这四个子系统内部的发展模式及相互间的最佳协同发展模式。3.1人口一自然关联模式人口，资源与环境是当今全球性三大问题。这三者既有内在联系，又相互制约，相互促进，它们是人类赖以生存和发展的基础。其中，理论上，人口对资源与环境的影响取决于人口数量，质量，人口密度，增长速度，人口分布及生活方式和生活水平等。资源与环境对人口的影响，主要体现在人口的出生率，死亡率，平均预期寿命，人口的质量，分布，迁移等方面。但实际上，我们从数据可获取性方面考虑，这一子模块，系统中将主要考虑人口总量，人口出生率，人口

9、死亡率和人口迁移率与资源环境间的关联关系。由此，确定出这个子模块主要的反馈环及极性如图1所示。图1：人口自然关联图3.2人口一经济关联模式人口数量，素质，结构和分布等各种人口因素无时无刻不在对经济发展发挥着各自和综合影响，充分认识和运用各种人口因素对经济发展的影响，对实现经济高速高效发展具有十分重要的意义。而经济的发展对人口的发展也起着重要的作用，它可以为人口的素质提高直接提供必要的经济保障，也可以通过投资的扩大，直接吸引外来人口，为人口发展间接提供图2：人口经济关联图必要的基础支撑。系统中，作者考虑的重点则集中于人口的产业分布结构、人口质量与经济发展的相互作用机制。其中，主线为深圳国内生产总

10、值，科技实力，产业人口分布这三者的相互促进与相互制约作用。这里科技实力以人力资本进行衡量，科技实力通过影响产业人口分布结构与产业人口的生产率来影响深圳国内生产总值，并进而影响深圳人力资本的发展状况。其中，人口经济子模块因果关系及极性如图2所示。3.3.人口一社会关联模式图3：人口社会关联图人是一切社会活动的主体，人口规模的大小，人口增长速度的快慢，人口素质的高低，人口结构及人口分布的合理与否都与社会发展休戚相关。一定数量和质量的人口是保证社会发展的必要条件，而同时社会进步，生产力的发展和现代化的进程也反作用于人口发展，二者的相互作用贯穿于社会发展的始终。文章主要通过社会发展对迁移人口的影响以及

11、因此而来的人口变化对社会的影响来研究深圳人口与社会发展的关系。其主要因果图如图3所示。3.4.人口一经济一社会一资源环境关联模式图4：系统主要关联图资源环境，经济与社会三者之间相互依存，相互影响，相互制约，三者的协同发展是可持续发展的重要保证。应摒弃环境与经济分离的错误认识，建立资源环境与经济紧密联系的新观念，在发展经济的过程中解决资源环境的问题。应充分认识公众参与对推动经济，资源环境持续发展的重要作用，而公众参与的程度，能力和水平又以社会持续发展为前提。正是基于这样的关联模式，文中设置了四个主要的反馈环（图4）：总人口一一经济发展资源环境承载力总人口；总人口一社会进步一一经济发展一一总人口；

12、总人口资源环境承载力一一社会进步一一总人口;经济发展一一社会进步一一资源环境承载力经济发展。四系统参数设置本系统参数众多且参数值不易确定。因此本系统参数估计主要采用了以下方法：应用统计资料来确定参数；2些常规的数学方法，如经济计量学等；3利用模型中因素间的因果关系类比推算；根据以上三个方法，通过历史数据与经验发展数据确定系统参数：系统参数主要有常数值，初始值以及表函数等。对于不受系统行为影响的参数，我们取为常数值。为简化系统参数，对那些随时间变化不甚显著的参数也近似地取为常数值。对于初始值，本系统主要采取的是拟合历史数据方法，如系统中主要水平存量户籍人口，暂住人口，可建设余地，道路面积等的初始

13、值。而对于某些特殊的数据如未可直接获取的数据，我们将参数选择与系统运行结合起来，通过模拟实验法来确定系统参数，在参数值的变化范围内先粗略地试用参数进行系统调试，系统行为无显著变化时，即确定了该参数值，如全社会固定资产初始值。而对于那些需要因果关系推断的参数，我们主要采取的是回归分析技术，通过历史数据建立回归方程确立相关函数关系。部分因果关系参数通过社会发展经验数据建立表函数来解决。对于仿真步长，本系统取为DT=1年，经对系统进行测试后认为，系统未出现失真及振荡现象，这表明步长选取合理可行。五.系统有效性检验系统建立的最终目的是运用系统分析问题，然而用无效的系统分析只会得出荒唐的结论，因此，系统

14、有效性的检验给予我们应用系统的信心指数，系统的有效性与否决定了系统是否可用。其中，系统有效性检验有系统一致性检验与系统行为一致性检验。5.1系统一致性测试直观检验。经对系统进行结构检验分析后认为，系统所包含的变量，反馈回路足以描述所面向的问题，并符合预定的研究目的。系统的主要反馈结构，状态变量和速率变量能描述实际系统的主要特性，是真实的反映实际系统。系统的政策调控点与真实系统的本质特征之间存在合理的拟合，系统表面有效。参数与方程式极端条件检验。用于描述真实系统的参数本身是可辨识的，且具有相应的具体涵义，为参数选择的数值与可获得的关于真实系统的最佳信息是一致的。系统中各方程式在其变量的可能变化的

15、极端条件下仍然有意义。5.2系统行为一致性测试(1)参考模式的复制。本系统的动态仿真结果与现实系统可观测到的现象没有显著差异。系统主要仿真结果与实际统计值的比较如表2。表2：系统行为一致性检验(数据来源：深圳统计年鉴19902003)20002002实际值仿真值相对误差实际值仿真值误差常住人口43294004329400050425005012730-0.0059户籍人口12492001249200013945001285690-0.078暂住人口308020030802000364800037270400.02167国内生产总值1.67E+111.67E+11-0.0032.24E+112.

16、27E+110.01339人均国内生产总值3.85E+043.80E+04-0.0134.44E+044.40E+04-0.009人均消费额1.28E+041.20E+04-0.06251.42E+041.35E+04-0.0493失业率0.10231.00E-01-0.02251.02E-011.10E-010.07843万人大专数104791047901.08E+0410303-0.042万人医生数36.33.63E+0103.69E+013.70E+010.00163公共交通负担率4.28E+044.26E+04-0.00475.17E+045.18E+040.00193自来水需求量9.

17、21E+048.91E+04-0.03261.08E+051.09E+050.00555废水排放量7.37E+047.09E+04-0.0388.47E+048.59E+040.01417由表可见，系统仿真结果与实际值拟合较好，能较好地模拟深圳市人口系统的行为。其中误差超过5%的主要指标有户籍人口，人均消费额，失业率这三个指标。其中户籍人口相对误差为-7.8%，这里产生误差的主要原因为深圳户籍政策的不断调整。人均消费额误差产生的主要原因为2002-2003年sars对深圳经济的影响，我们对人均消费额的参数拟合是根据后sars时代经济发展模式进行拟合的。失业率的误差达到7%,产生的可能原因是对工

18、作机会的处理中我们主要考虑经济的发展总量与技术进步水平的影响，而没有考虑产业结构调整中对劳动力需求的变动影响。这主要是由于劳动力市场供给的结构不合理问题引起。六系统灵敏性分析系统灵敏性分析的目的在于运用模型对实际系统的决策分析进行调试。在实际系统中，一些参数相应的数据范围在一定范围上受多种因素影响和控制。系统建立的最终目的就是通过调试，寻找模型中较为灵敏的参数，即实际系统政策分析所寻找的杠杠作用点，并籍此寻找最佳政策。因此，可以说通过模型对政策参数进行的灵敏度测试，相当于实际系统对政策改变的测试。这里，灵敏性测试从不同观察角度看可划分为三种：6.1数值灵敏性分析如果参数或结构变化导致仿真过程中

19、计算的数值变化，称系统在数值上是灵敏的。所有定量模型都具有数值灵敏性，本系统亦不例外。6.2行为灵敏性分析与动态仿真模型有关，是指当一个参数值变化时，模型行为变化的程度。通过模型的调试我们知道模型的数值会随着参数值的改变而有所变化，但行为对参数变化往往是不灵敏的。这主要是由于系统主反馈回路的作用，使系统总是向着主反馈回路的发展趋势运行。因此若改变非反馈回路中的参数，对系统行为的影响将是微乎其微的。而且由于主回路通常在多回路间发生转移，当变动主回路某参数时，可能在一段时间内对运行过程中的一部分起作用，但在其余时间对其他部分不发生任何影响。另一重要原因是反馈回路的补偿作用。当改变某一参数时，固然可

20、加强或削弱某一回路，但由于系统动力学模型的多回路特点，与此同时将自然而然地加强或削弱其他回路去补偿前述的相反作用，其结果则是对模型行为影响甚微或毫无影响。例如改变全社会大专人数初值，对万人大专人数初期发生影响，但两年后就不起作用了。因为万人大专人数对于深圳这个移民城市来讲主要取决于社会经济发展这个反馈回路。6.3政策灵敏性分析是指一组假定的变化引起系统对政策干预的响应特性。如果模型的基本政策结论对于模型中一些特殊参数是灵敏的，那么建模者须先确定灵敏性是模型中人为的结果，还是现实的客观反映。如果通过分析证明灵敏性是人为描述的结果，那么模型就必须重新描述，以消除这个灵敏性。也许要以更详细的形式，对

21、现实系统的结构重新进行分析和模型概念开发。如果结构是合理的，而且与真实系统比较符合，那么建模者必须尽可能精确地估计参数。因为在这种情况下，真实系统具有相同的灵敏性。该灵敏性解释为真实系统中的政策杠杆作用点。这也是我们进行政策仿真的主要着力点，这些参数将在模型中发挥重要作用。如通过调试系统知道人均最低居住面积是系统政策敏感参数，经过系统结构分析知道该情况属于现实的客观反映。因而对于人口总量的控制，人均最低居住面积参数是我们的理想政策调控点。参考文献：童玉芬人口与可持续发展：理论、方法与抉择M北京：中国人口出版社，2001李新建中国人口控制中的政府行为M北京：中国人口出版社，2000王其藩系统动力

22、学/修订版M北京：清华大学出版社，1994.王其藩高级系统动力学M.北京：清华大学出版社，1995.凌亢/王浣尘南京市可持续发展系统模型的运行与检验武汉大学学报：社科版200201KhalidSaeedAtsushiFukudaTestingDesignofaSocialInnovationTheEnvironmentalMitigationBankingSystemProceedingsofthe36thHawaiiInternationalConferenceonSystemSciences2002IEEESterman,JohnBusinessdynamics:systemsthinkingandmodelingforacomplexworldMBoston:Irwin/McGraw-Hill,c2000abstract:Thesisintroducesyoutosystemdynamicsmod