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基于动态计量模型的我国公园绿地面积与 城市人口互动关系

2021-11-10刘志强宋佳余慧洪亘伟

中国城市林业 2021年5期
关键词:互动关系VAR模型

刘志强 宋佳 余慧 洪亘伟

摘要: 文章以1996—2019年我国586个建制市为研究对象,基于全国整体、不同类型城市的尺度,运用VAR模型及面板数据计量模型,探测公园绿地面积与城市人口的格兰杰因果关系及其作用态势。研究结果表明:1)从全国尺度看,二者由初期相互抑制转向“正向循环反馈”的良性互动,其中,城市人口对公园绿地面积的促进作用更明显。2)从城市尺度看,大、中城市和高暂住城市二者呈双向格兰杰因果关系;低暂住和低密度城市二者互动作用较弱,无显著因果关系。研究结果可揭示公园绿地面积与城市人口的互动影响及作用特征,为响应“公园城市”理念、制定公园绿地发展对策提供科学依据。

关键词: 公园绿地面积,城市人口,互动关系,VAR模型,面板数据计量模型

DOI: 10.12169/zgcsly.2021.08.09.0003

The Interactive Relationship between Park Green Space Area and Urban

Population in China Based on Dynamic Econometric Model

Liu Zhiqiang Song Jia Yu Hui Hong Genwei

(College of Architecture and Urban Planning, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215011, Jiangsu, China)

Abstract: The paper takes 586 administrative cities in China from 1996 to 2019 to discuss the Granger causality between park green space area and urban population and its role situation on the national and city scale using the VAR model and the panel data measurement model. The results show that: 1) On the national scale, the two elements have shifted from mutual inhibition at the initial stage to a benign interaction of “positive circular feedback”. Among them, the role of urban population in promoting park green space area is more obvious. 2) On the city scale, there is a two-way Granger causality between large cities, medium sized cities and the cities with high number of temporary population; the interaction between the cities with low number of temporary population and low-density cities is weak, and there is no significant causal relationship. The research can quantitatively reveal the interactive influence and function characteristics of park green space area and urban population, and provide a scientific basis for developing park green space development strategies in response to the concept of “park city”.

Keywords:park green space area, urban population, interactive relationship, VAR model, panel data measurement model

公園绿地是城市内最优质的绿色公共空间和最普惠的民生福祉,其规模的合理扩张可促进人口的聚集。人口作为城市生活主体及公园绿地的根本需求端,人口总量的变动对公园绿地面积增长具有一定推动或制约作用[1-2] 。目前,关于公园绿地与城市人口互动关系的研究多集中为从绿视率、可选择性、覆盖率等维度探讨公园绿地空间分布,以及基于空间正义、公平性及可达性等视角探究公园绿地的资源分配及其对人口的服务水平[3-5] 。随着时代背景的动态变化,学界逐步转向针对人口属性特征对二者的作用关系进行多维探索,如采用异速生长模型、协调度模型等探究二者的作用机理、匹配供需等[6-8] 。总之,上述研究一部分基于单向作用角度,另一部分基于公园绿地与人口存在相关关系的基础上分析二者发展特性,而作为基础性指标,总量规模层面间的互动关系鲜有直接测度,亟需从综合集成范式开拓创新。公园绿地面积与城市人口是否存在因果互动关系、二者呈单向响应亦或是双向互动作用,以及不同类型城市二者作用态势有何分异特征有待进一步探究。

在新时代社会主要矛盾的转变下,协调城市人口需求与公园绿地供给匹配是响应美好人居环境的实践,亟需从联动思维探讨二者总量层面之间的交互作用,剖析其供需失衡的内在动因。研判二者的因果关系及作用的方向性是判断其互动关系的前提,而向量自回归模型、面板数据回归分析[9-12] 可以在探明变量间因果关系的基础上进一步分析、预测二者的作用态势。鉴于此,本文在构建公园绿地面积与城市人口互动作用集成理论框架的基础上,基于1996—2019年我国县级及以上城市公园绿地面积与人口总量的面板数据,综合运用动态计量模型量化不同尺度下二者互动演化特征,以期深化人地关系的内涵、推动其有序协调发展,为建设以人民为中心的“公园城市”提供理论依据。

1 公园绿地面积与城市人口互动关系的理论

公园绿地面积是城市公园绿地建设总量的直接体现,城市人口直观反映了人口规模密集程度,二者作用关系演进由人口对公园绿地面积的拉动与影响、公园绿地面积对人口的推动与响应,转向双向互动环路。人口基于社会分异、需求差异促进或胁迫公园绿地扩张,公园绿地总量通过供 给、调节等服务承载或约束人口增长,二者互动关系具有一定尺度效应且呈非同步、非线性动态发展。

城市人口在二者互动关系中处于主导地位且对公园绿地面积的拉动作用更高。由于不同类型城市的发展阶段或同一城市的不同发展时期差异显著[13-14] ,时空分异及尺度依存是二者的关键特性,是分析其相互作用的核心切入点。随着公园绿地面积与城市人口愈发趋于紧密交互、互动关联,协同发展研究逐渐成为落实“公园城市”理念的重要机遇,明晰相互作用的规律及不同尺度下差异化特征是新时代统筹优化二者综合发展的理论基础。

1) 城市人口对公园绿地面积的拉动和约束。人口总量的合理增长带来对优质人居环境的需求,促进了公园绿地面积的积极增补。伴随将“以人民为中心”的发展理念、集约规划纳入城市多元化建设格局,公园绿地得以保持有效开拓。反之,若人口增速过快或减少、城市吸引力低或长期无序蔓延,公园绿地的发展空间受到侵占、建设动力短缺,将使公园绿地供给被动应对人口需求,导致低效扩张甚至总量减少。

2) 公园绿地面积对城市人口的推动和抑制。一定的公园绿地面积是满足人民美好生活需求的基础保障,在吸引人口集聚的同时维持高品质的绿色生活,公园绿地主动响应人口的社会需求,可进一步推动人口扩张。反之,若公园绿地总量建设不足,将使其综合效益降低,并对城市人口规模的增加起到一定抑制作用。

2 研究单元及研究方法

2.1 研究单元及数据处理

本文以1996—2019年為研究周期探究二者在不同尺度下的动态影响态势。截至2019年底,我国大陆共设城市681个,剔除了高碑店、深圳、揭阳等95个数据缺失较多的城市,最终确定了586个城市单元。选取公园绿地面积、城市人口为主要研究指标,数据均来源于1996—2005年的《中国城市建设统计年报》和2006—2019年的《中国城市建设统计年鉴》。以 GYLD 代表公园绿地面积、 RK 代表城市人口,为尽可能消除异方差、异常值和不同量纲对研究的影响,对这2个变量进行对数化处理,名称分别为ln GYLD 、ln RK ,分析软件采用Eviews10.0。

2.2 研究方法

为识别不同尺度分异下的城市公园绿地面积与城市人口互动差异与演变规律,构建从联动思维分析二者交互作用的技术路径。首先,基于我国时间序列数据,采用格兰杰因果关系检验分析二者因果关系,利用脉冲响应、方差分解进一步量化二者互动作用。其次,基于不同特征城市二者的面板数据,构建面板数据计量模型量化公园绿地面积与人口的互动态势。

1)格兰杰因果检验。格兰杰因果检验是将公园绿地面积与城市人口互相作为解释变量与被解释变量,可有效甄别二者的因果作用方向,适用于时间序列及面板数据,其实质是检验变量的滞后变量是否对其他变量有影响,若一个变量受到另一个变量的滞后影响,则称具有格兰杰因果关系。参照相关研究[9-10] 将格兰杰因果关系划分为3种类型,即单向、双向、无明显格兰杰关系。

2) 矢量自回归(VAR)模型。VAR模型实质是考察多个变量之间的互动关系,用于预测随机扰动对1996—2019年全国公园绿地面积与城市人口时间序列数据的动态冲击。通过ADF检验方法确定二者为平稳数据,进一步采用Johansen协整检验确定二者之间存在长期均衡关系,进而展开格兰杰因果检验和VAR模型回归分析有效。建立的模型如式(1):

γ t =A 1 γ t-1 +…+A p γ t-p +B χ t +ε t

(t=1,2,3,…,T) (1)

式(1)中, γ t 为k纬内生变量向量;χ t 为d纬外生变量向量;p为滞后阶数;t为样本个数;A 1 ,…A p 和B是被估计的系数矩阵;ε 1 为k纬扰动向量。 将ln GYLD 、ln RK 代入式(1)中,经检验,二者均为平稳变量,构建VAR模型并进一步进行回归及预测:应用脉冲响应函数深入度量二者的动态交互关系和变化路径,运用方差分解清楚描述各种冲击对公园绿地面积、人口总量不同结构的重要性,可以作为脉冲响应的补充分析[11-12] 。

3) 面板数据计量模型。进一步应用面板数据计量模型回归分析公园绿地面积与城市人口相互作用程度,当回归结果大于零时,表明二者之间存在正向互动关系,反之,则为负反馈。通过Pedroni检验判断二者的面板数据为平稳数据,进一步应用F检验及Hausman检验,拒绝常截距模型和随机效应模型,确定采用固定效应模型回归。其方程如式(2)和式(3):

LnGYLD it =C+α 1 lnRK it +ε it(2)

LnRK it =C+α 2 lnGYLD it +ε it(3)

式(2)和式(3)中, C为反映个体异质性的截距项;ε it 为时间和个体而改变的扰动项;α 1 ,α 2 为各变量回归系数;i为研究单元数目;t为时期数,LnGYLD it ,LnRK it 反映第i个省(市)第t年的公园绿地面积和人口数量。

3公园绿地面积与城市人口互动关系的 实证 分析

3.1 全国公园绿地面积与城市人口互动关系演变

构建VAR模型测算我国公园绿地面积与城市人口的整体互动态势,经检验,二者呈现极显著的双向格兰杰因果关系,即公园绿地面积与人口总量存在彼此反馈作用。

1) 公园绿地面积与城市人口由短期相互抑制转为长期稳定正相关关系。公园绿地面积对来自人口的冲击,由短期负向反馈转为正向作用,第三期变动值到达谷值后逆向增长直至稳定在0.03(图1);人口对来自公园绿地面积的冲击呈波动上升趋势,第四期到达峰值后稳定在0.01(图2),二者动态匹配经历初期震荡后趋于稳定,其联动发展愈发紧密,整体不断向好。研究前期,我国处于经济提速发展阶段,公园绿地呈粗放型增量模式建设,人口资源环境压力较大[15] ,公园绿地低效配置对居民需求响应度较低,二者难以形成彼此良性反馈关系;随着城镇化快速发展,二者互馈影响逐步增强后趋于平稳。其原因主要是外来人口的不断涌入与人口素质的提升,公园绿地建设主动响应人口需求,人口增加成为促进公园绿地总量扩张的持续驱动力。

2)公园绿地面积对人口的拉动作用较弱,人口对公园绿地面积的影响具有一定滞后性。人口对公园绿地面积的波动冲击呈逐步增强态势,最终贡献度维持在41.66%(图3b),从研究初期就受到双向冲击的影响,受公园绿地面积的波动表现相对较弱,此后稳定在19.64%(图3c),人口受自身发展惯性的态势较明显。虽然二者整体相互作用逐步增强,但互动程度呈不均衡性、非同步性发展。研究初期,公园绿地处于被动应对社会经济建设阶段,人口吸引力较低,二者关联度较小。随着以人为核心的城市绿色空间发展价值的逐步递进,居民开展的高质社会生活、生产活动进一步促进公园绿地规模扩张,互动作用日趋紧密。研究后期,城市人地矛盾随着城镇化发展愈发突显,致使公园绿地供给紧张、建设增速放缓。

3.2不同特征城市公园绿地面积与城市人口互动关系特征

3.2.1基于城市规模视角公园绿地面积与城市 人口 的互动

选取50万、100万和500万人口数量作为临界标准,将我国城市划分为特大、大、中、小4个等级,检验不同规模城市公园绿地面积与人口总量的互动状态。大、中城市公园绿地面积与人口呈双向因果关系,即具有相互反馈作用;特大、小城市呈单向因果关系,人口对公园绿地扩张具有一定影响,公园绿地对人口的作用程度较弱(表1)。

大、中城市公园绿地面积与人口具有双向促进作用,大城市公园绿地面积对人口的推动作用高于中城市。大城市公园绿地面积每增长1%就能带动人口提升0.69%,中城市公园绿地面积对人口的作用系数为0.48(表2)。相较于中城市,大城市由于多方面的发展效率及较高的物质基底,公园绿地供给与人口需求相适应,二者发展关联度高;小城市前期注重工业用地等建设用地的扩张,公园绿地等基础设施较薄弱,呈低效、缓慢发展态势,人口吸引力较低。特大、小城市人口变动对公园绿地面积增长具有拉动作用。人口对公园绿地单向作用系数差异为小城市(2.49)>特大城市(2.13)>中城市(1.24)>大城市(1.10)。特大、大、中城市的互动作用在一定程度上表明人口扩张逐渐转变为我国公园绿地面积增长的主要推动力,人口社会需求的重视促进了公园绿地扩张。

3.2.2基于人口密度视角公园绿地面积与城市 人口 的互动

按照0.5万人/km2 、1.0万人/km2[16] 为临界标准,将我国城市人口密度分为高、中、低3类探究不同密度城市二者相互关系的差异化特征。中、高密度城市呈现人口对公园绿地的单向因果作用;低密度城市互动程度较弱,即无显著因果关系(表3)。高密度城市人口对公园绿地面积的推动作用高于中密度城市,其作用系数差异为高密度城市(0.42)>中密度城市(0.32),而中、高密度城市公园绿地面积对人口的拉动作用较弱。相较于中密度城市,高密度城市发展稳定成熟、用地建设趋于集约高效且经济发展速率较高,为公园绿地高效发展提供了建设空间,促使人口有序扩张,然而随着人口总量相应增加,围绕其产生的生活生产、建设用地被挤压,侵占了公园绿地的发展空间,平衡二者供需匹配成为该类城市亟待解决的问题。而低密度城市建设基础较缓慢、吸引力低下、人口增速较缓,二者无明显互动关系。

3.2.3 基于城区暂住人口占比视角公园绿地面积与城市人口的互动分析

通过自然断点法将城区暂住人口占比划分为高、低2类,探讨各类城市二者互动现状。高暂住城市呈显著双向因果关系,低暂住城市不存在因果关系(表4)。高暂住城市公园绿地面积与人口呈双向促进的互动关系。该类公园绿地面积每增长1%就能带动人口提升0.51%,人口对公园绿地面积的作用系数为1.50。该类城市城镇化水平较高,良好的物质经济基础推动公园绿地多元化发展,致使人口产生集聚效应。同时,随着人口增长及综合素质的提升,城市居民对人文环境、城市生态的重视也促使公园绿地不断扩张,关注人口内在需求、维持空间弹性发展致使二者互促互进。低暂住城市由于人口吸引力低下及公园绿地建设动力不足,二者无显著互動作用。

4 结论与建议

4.1 结论

本文基于1996—2019年我国586个建制市,探究不同尺度城市公园绿地面积与城市人口交互作用的演化特征,验证了二者互动关系的非线性及尺度效应,且人口总量对公园绿地面积的促进作用更显著。1)二者互动程度日益上升,人口对公园绿地总量的拉动作用高于公园绿地面积对人口的推动作用。同时,人口对公园绿地的影响具有一定时滞性,人口受自身发展惯性的影响较显著。2)特大、小城市呈现人口对公园绿地的单向促进作用。特大城市的土地资源紧张,致使人地矛盾愈发尖锐,小城市用地趋向集约化发展,作用力度呈小城市>特大城市发展格局。高暂住城市公园二者呈相互正相关关系,低暂住城市无显著影响。中、高密度城市人口促进公园绿地扩张,且该单向作用力度呈高密度>中密度的发展格局;低密度城市无明显互动关系。

4.2 建议

1) 优化“以人民为中心”为导向的公园绿地建设。在当前我国强调高质量发展的时代背景下,应立足公园绿地与人口良性互动态势寻找环境宜居与城市发展的平衡点,重视人口数量、质量要素的拉动作用,进一步加强公园绿地空间结构及功能供给的连通。若城市处于扩张或上升阶段,公园绿地应首先提升规模占比,适当超前发展以匹配或引领人口建设,确保人口生活与物质生产协调统一。随着城市发展趋于成熟稳定,则需统筹人口和公园发展情况,打造精细化公园绿地配比及布局,优化多元人群友好的公园绿地体系,形成响应生态文明与民生福祉反馈环路的可持续发展路径。

2) 实施因“城”制宜制定公园绿地建设措施。针对人口基数大的高密度、高暂住及大城市等,在确保一定优质公园绿地覆盖的基础上,广泛建设社区公园绿地等便捷性、高效化中小型绿色空间,着重提升资源与人口在规模总量、美好生活需求上的互动配比,实现多元化、包容性人本价值。针对“人口吸引力较差”“公园绿地发展粗放”的低密度及低暂住城市等,应适当增加资金投入、主动规划建绿,挖掘城市内存公园绿地潜力,积极适应、引领人口发展,保证公园绿地规模建设与人口总量需求匹配,兼顾城市经济建设与人口优质环境诉求,以提升人口吸引力、城市宜居性及综合实力。

参考文献

[1]李雄,张云路.新时代城市绿色发展的新命题:公园城市建设的战略与响应[J].中国园林,2018,34(5):38-43.

[2]吴岩,王忠杰,束晨阳,等.“公园城市”的理念内涵和实践路径研究[J].中国园林,2018,34(10):30-33.

[3]王敏,朱安娜,汪洁琼,等.基于社会公平正义的城市公园绿地空间配置供需关系:以上海徐汇区为例[J].生态学报,2019,39(19):7035-7046.

[4]周聪惠,成玉宁.基于空间关联量化模型的公园绿地布局调适方法[J].中国园林,2016,32(6):40-45.

[5]KABISCH N,HAASE D.Green spaces of European cities revisited for 1990-2006[J].Landscape and Urban Planning,2013,110(2):113-122.

[6]周筱雅,刘志强,王俊帝.中国市域人均公园绿地面积时空演变特征[J].规划师,2018,34(6):105-111.

[7]刘志强,翟遇陈,王俊帝,等.基于城市结构视角的中国城区人口与公园绿地异速生长关系[J].中国城市林业,2020,18(3):19-23.

[8]陈明,戴菲.基于GIS江汉区城市公园绿地服务范围及优化布局研究[J].中国城市林业,2017,15(3):16-20.

[9] 洪顺发,郭青海,何志超,等.基于格兰杰因果实证的城市绿地与经济发展互动机制研究[J].生态学报,2020,40(15):5203-5209.

[10] YANG S Y,YU D H.The causality between energy consumption and economic growth in China:using panel method in a multivariate framework[J].Energy Procedia,2011,5:808-812.

[11]姜钰,程雪.黑龙江省林业产业集聚与产业结构优化关系:基于VAR模型的脉冲响应和方差分解分析[J].林业经济,2019,41(2):79-83.

[12]郭可蒙.中国区域海洋经济与海洋科技之间的协同与响应关系研究[D].沈阳:辽宁师范大学,2019.

[13]焦利民,雷玮倩,许刚,等.中国城市标度律及标度因子时空特征[J].地理学报,2020,75(12):2744-2758.

[14]刘志强,张莹,王俊帝,等.基于建設用地和人口标准的中国公园配置演化特征分析[J].中国园林,2020,36(12):57-61.

[15]韩若楠,王凯平,张云路,等.改革开放以来城市绿色高质量发展之路:新时代公园城市理念的历史逻辑与发展路径[J].城市发展研究,2021,28(5):28-34.

[16]李和平,刘志.中国城市密度时空演变与高密度发展分析:从1981年到2014年[J].城市发展研究,2019,26(4):46-54.

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