基于居民活動(dòng)特征的上海郊區(qū)城鎮(zhèn)圈空間組織研究*

鈕心毅 李志鵬 NIU Xinyi,LI Zhipeng

0 引言

城鎮(zhèn)空間組織是對(duì)區(qū)域內(nèi)城鎮(zhèn)各要素進(jìn)行統(tǒng)籌安排、空間布局，優(yōu)化配置的過程。合理的城鎮(zhèn)空間組織能夠優(yōu)化生活服務(wù)、產(chǎn)業(yè)布局，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑?！渡虾Ｊ谐鞘锌傮w規(guī)劃（2017—2035年）》（以下簡稱“上海2035”）首次提出郊區(qū)城鎮(zhèn)圈的空間組織模式。不同于傳統(tǒng)的層級(jí)式空間組織方式，城鎮(zhèn)圈是一種扁平化、網(wǎng)絡(luò)化、均等化的城鎮(zhèn)空間組織結(jié)構(gòu)，以若干相鄰城鎮(zhèn)統(tǒng)籌作為郊區(qū)空間組織和資源配置的基本單元，實(shí)現(xiàn)郊區(qū)功能互補(bǔ)、設(shè)施共享的規(guī)劃目標(biāo)[1]。城鎮(zhèn)圈劃分并不拘泥于行政層級(jí)，“上海2035”中共設(shè)置了24個(gè)城鎮(zhèn)圈，其中構(gòu)建了部分跨行政區(qū)劃的城鎮(zhèn)圈。2020年自然資源部頒布的《市縣國土空間總體規(guī)劃技術(shù)指南》中進(jìn)一步將城鎮(zhèn)圈納入市縣國土空間總體規(guī)劃的編制內(nèi)容，提出“城鎮(zhèn)圈是半小時(shí)通勤圈、是空間組織和資源配置的基本單元”，城鎮(zhèn)密集地區(qū)的市總體規(guī)劃要提出跨行政區(qū)域的城鎮(zhèn)圈協(xié)同，體現(xiàn)城鄉(xiāng)融合和跨區(qū)域公共服務(wù)均等化。對(duì)城鎮(zhèn)圈空間組織的深入研究已經(jīng)成為國土空間總體規(guī)劃的現(xiàn)實(shí)需求。

從當(dāng)前國土空間總體規(guī)劃中的城鎮(zhèn)圈規(guī)劃編制要求來看，城鎮(zhèn)圈規(guī)劃可歸納為兩個(gè)目標(biāo)：一是實(shí)現(xiàn)跨城鎮(zhèn)的公共服務(wù)共享，實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)的均等化；二是協(xié)調(diào)跨城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)布局，促進(jìn)圈內(nèi)職住平衡?！吧虾?035”和各區(qū)總體規(guī)劃均提出城鎮(zhèn)圈不應(yīng)拘泥于行政層級(jí)的限制，應(yīng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌布局高等級(jí)公共服務(wù)設(shè)施，并將城鎮(zhèn)圈內(nèi)職住平衡指數(shù)納入規(guī)劃核心指標(biāo)。從上述兩類目標(biāo)可以認(rèn)識(shí)到，城鎮(zhèn)圈空間組織直接體現(xiàn)為居民跨鎮(zhèn)公共服務(wù)和居民跨鎮(zhèn)就業(yè)通勤兩種類型的空間組織，但尚缺少有效的測度方法。

隨著基于功能聯(lián)系的區(qū)域空間結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展，功能聯(lián)系及網(wǎng)絡(luò)分析方法已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于分析和解釋區(qū)域空間結(jié)構(gòu)的研究領(lǐng)域。眾多研究從城鎮(zhèn)之間的企業(yè)組織、交通網(wǎng)絡(luò)、信息流等多種功能聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，揭示城際空間組織的網(wǎng)絡(luò)模式特征[2]。其中，人員流動(dòng)體現(xiàn)的功能聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為區(qū)域空間結(jié)構(gòu)研究主流視角之一。通過特定的時(shí)空特征識(shí)別人員流動(dòng)的目的，城鎮(zhèn)之間的人員流動(dòng)可以細(xì)分為通勤、商務(wù)等不同類型的功能流，用于分析不同類型的城鎮(zhèn)功能聯(lián)系[3-5]。功能聯(lián)系研究最初集中在全國和城市群等尺度，隨著特大城市內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，愈發(fā)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化特征，功能聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)方法也逐漸被用于測度市域尺度的空間結(jié)構(gòu)[6-7]。城鎮(zhèn)圈空間組織特征可以通過居民跨鎮(zhèn)使用公共服務(wù)、居民跨鎮(zhèn)就業(yè)通勤兩種類型的空間組織體現(xiàn)，基于居民活動(dòng)的功能聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)能用于測度城鎮(zhèn)圈空間組織的成效。

量化認(rèn)識(shí)城鎮(zhèn)圈空間組織成效能更好地支持城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的編制、實(shí)施監(jiān)測和評(píng)估。如依據(jù)居民活動(dòng)的時(shí)空特征，使用功能聯(lián)系分析方法，量化測算居民跨鎮(zhèn)使用公共服務(wù)和跨鎮(zhèn)就業(yè)通勤兩種功能聯(lián)系特征，從而量化探知城鎮(zhèn)圈的兩種功能空間組織的成效，為城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的實(shí)施監(jiān)測和評(píng)估提供技術(shù)支持。本文以上海郊區(qū)城鎮(zhèn)圈為研究對(duì)象，從居民活動(dòng)特征量化測度當(dāng)前城鎮(zhèn)圈空間組織特征，比較“上海2035”中的城鎮(zhèn)圈規(guī)劃目標(biāo)與現(xiàn)實(shí)城鎮(zhèn)功能聯(lián)系特征的差異，以期進(jìn)一步提出具有針對(duì)性的規(guī)劃建議。

1 數(shù)據(jù)和方法

1.1 研究框架

1.1.1 空間單元與居民活動(dòng)測度

以上海市域?yàn)檠芯糠秶?，采用“主城區(qū)—鎮(zhèn)”的空間單元?jiǎng)澐址绞?，將“上?035”劃定的主城區(qū)作為一個(gè)獨(dú)立單元，主城區(qū)外的112個(gè)鎮(zhèn)均作為獨(dú)立單元。“主城區(qū)—鎮(zhèn)”的空間單元?jiǎng)澐址绞侥茌^好地反映上海市域空間組織的基本原則。

手機(jī)信令數(shù)據(jù)是能較好地表達(dá)居民活動(dòng)特征的時(shí)空大數(shù)據(jù)，能夠表征居民出行活動(dòng)，進(jìn)而測度空間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，已經(jīng)在城市群、都市圈、城市內(nèi)部等不同尺度的空間結(jié)構(gòu)和空間組織研究中得到廣泛應(yīng)用[8-10]。從特定的時(shí)空規(guī)則可以識(shí)別活動(dòng)目的，由此得出不同類型的功能聯(lián)系[11]。本文通過居民活動(dòng)時(shí)空特征，將上海市域的居民出行活動(dòng)分為通勤出行和非通勤出行兩種活動(dòng)類型。以工作日居民往返職住地的通勤出行作為“居住—就業(yè)”的跨鎮(zhèn)通勤功能聯(lián)系，用以測度城鎮(zhèn)圈的跨鎮(zhèn)就業(yè)通勤空間組織特征。以休息日的居民非通勤出行作為“居住—游憩”的跨鎮(zhèn)非通勤功能聯(lián)系，用以測度城鎮(zhèn)圈的跨鎮(zhèn)使用公共服務(wù)空間組織特征。通過跨鎮(zhèn)通勤、非通勤兩種功能聯(lián)系，測度上海城鎮(zhèn)圈空間組織成效。

1.1.2 研究方法

采用跨鎮(zhèn)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特征、圈內(nèi)跨鎮(zhèn)活動(dòng)平衡度兩個(gè)方法?？珂?zhèn)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特征用以探知現(xiàn)狀實(shí)際居民活動(dòng)的城鎮(zhèn)圈空間組織模式，圈內(nèi)跨鎮(zhèn)活動(dòng)平衡度則評(píng)估既有城鎮(zhèn)圈規(guī)劃空間組織成效。

（1）跨鎮(zhèn)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特征從通勤和非通勤跨鎮(zhèn)功能聯(lián)系形成的網(wǎng)絡(luò)中，按網(wǎng)絡(luò)流向流量特征進(jìn)行組群劃分，分別以兩種功能聯(lián)系的緊密程度測度現(xiàn)狀空間組織網(wǎng)絡(luò)特征。由于“扁平化、網(wǎng)絡(luò)化”是城鎮(zhèn)圈的規(guī)劃導(dǎo)向，借助網(wǎng)絡(luò)分析方法來探知現(xiàn)狀空間組織模式是貼合規(guī)劃導(dǎo)向及現(xiàn)實(shí)特征的研究途徑?，F(xiàn)狀空間組織模式能夠反映居民活動(dòng)的主要影響因素，通過進(jìn)一步與既定規(guī)劃城鎮(zhèn)圈進(jìn)行比較，得出城鎮(zhèn)圈規(guī)劃對(duì)居民活動(dòng)空間組織的匹配程度。

（2）圈內(nèi)跨鎮(zhèn)活動(dòng)平衡度依據(jù)“上海2035”中的規(guī)劃城鎮(zhèn)圈劃定，評(píng)估規(guī)劃中的城鎮(zhèn)圈職住平衡和公共服務(wù)自足的實(shí)現(xiàn)程度，進(jìn)而評(píng)估城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的實(shí)施成效。結(jié)合實(shí)際情況，城鎮(zhèn)圈之間獨(dú)立性程度的差異也能夠揭示城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的主導(dǎo)影響因素。通過兩種居民活動(dòng)的圈內(nèi)跨鎮(zhèn)平衡度的整體性差異反映城鎮(zhèn)圈細(xì)分規(guī)劃目標(biāo)的成效差異，為后續(xù)政策優(yōu)化提供參考建議。

1.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理

采用2019年12月整月的中國聯(lián)通手機(jī)信令數(shù)據(jù)，利用手機(jī)信令數(shù)據(jù)識(shí)別每個(gè)用戶的每日夜間和日間最長時(shí)間停留地，累計(jì)天數(shù)最多的夜間最長時(shí)間停留地被識(shí)別為居住地，累計(jì)工作日天數(shù)最多的日間最長時(shí)間停留地被識(shí)別為工作地?！爸鞒菂^(qū)—鎮(zhèn)”的兩級(jí)空間單元作為匯總統(tǒng)計(jì)基本單元，建立跨鎮(zhèn)通勤OD矩陣，形成跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)（見圖1-圖2）。休息日居民跨鎮(zhèn)出行并在非工作地位置停留30 min以上的位置可以被識(shí)別為非通勤目的地，仍以“主城區(qū)—鎮(zhèn)”為匯總統(tǒng)計(jì)基本單元，通過計(jì)算各單元之間的“居住地—非通勤目的地”總出行規(guī)模，建立跨鎮(zhèn)非通勤OD矩陣，形成跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)（見圖3-圖4）。2019年12月，上海郊區(qū)城鎮(zhèn)形成70.11萬人（以聯(lián)通用戶人數(shù)計(jì)，下同）的跨鎮(zhèn)通勤聯(lián)系、1 673.95萬人次的跨鎮(zhèn)非通勤聯(lián)系。

圖1 手機(jī)信令數(shù)據(jù)得到居民跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)Fig.1 Network of residents' inter-town commuting trips by mobile phone signaling data

圖2 手機(jī)信令數(shù)據(jù)得到的剔除主城區(qū)的居民跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)Fig.2 Network of residents' inter-town commuting trips excluding the downtown by mobile phone signaling data

圖3 手機(jī)信令數(shù)據(jù)得到的居民跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)Fig.3 Network of residents' inter-town noncommuting trips by mobile phone signaling data

圖4 手機(jī)信令數(shù)據(jù)得到的剔除主城區(qū)的居民跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)Fig.4 Network of residents' inter-town non-commuting trips excluding the downtown by mobile phone signaling data

2 基于跨鎮(zhèn)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特征的城鎮(zhèn)圈空間組織探知

2.1 使用Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法探知跨鎮(zhèn)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特征

社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法是網(wǎng)絡(luò)分析中將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)組群的聚類算法，基本劃分原則是使組群內(nèi)節(jié)點(diǎn)聯(lián)系盡量緊密，組群間節(jié)點(diǎn)聯(lián)系盡量稀疏。作為社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法中最常用的算法之一，Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法是一種在不預(yù)設(shè)組群分組數(shù)量的情況下，以模塊度優(yōu)化為迭代原則，以邊的權(quán)重來衡量節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系緊密程度的自下而上的層次分組方法[12]。在人員流動(dòng)表征的城市網(wǎng)絡(luò)中，反映城市間的聯(lián)系緊密程度的指標(biāo)應(yīng)是城市間的人員流動(dòng)規(guī)模。由于算法規(guī)則與學(xué)理概念較為適配，Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于人員流動(dòng)表征的城市網(wǎng)絡(luò)研究[13-14]。

使用Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法，跨鎮(zhèn)通勤和跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)分別劃分為若干個(gè)組群，劃分結(jié)果反映居民跨鎮(zhèn)活動(dòng)的實(shí)際交互狀態(tài)。模塊度是衡量Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法劃分質(zhì)量的指標(biāo)，模塊度越高說明組群劃分越符合“內(nèi)緊外松”的特征，分組質(zhì)量越好。模塊度最優(yōu)的最終迭代結(jié)果被視為基于居民活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的最佳分組結(jié)果。在功能聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的視角下，可以將城鎮(zhèn)圈規(guī)劃視為一種人為劃定分組的結(jié)果，也可以計(jì)算相應(yīng)的跨鎮(zhèn)通勤和非通勤網(wǎng)絡(luò)的模塊度。將Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法得出的最佳分組結(jié)果與城鎮(zhèn)圈規(guī)劃進(jìn)行模塊度值的比較，可以量化比較兩者的城鎮(zhèn)空間組織模式差異。

2.2 由Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法得到的跨鎮(zhèn)通勤和非通勤網(wǎng)絡(luò)的空間組織特征

使用Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法得出的結(jié)果表明，跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)和非通勤網(wǎng)絡(luò)的組群劃分高度相似，但都與既定城鎮(zhèn)圈規(guī)劃存在較為明顯的差別。在模塊度上，跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)的組群劃分模塊度為0.353，按既定城鎮(zhèn)圈得到的模塊度為0.142；跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)的組群劃分模塊度為0.274，按既定城鎮(zhèn)圈得到的模塊度為0.112。無論是跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)還是跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)，組群劃分的模塊度都明顯高于既定城鎮(zhèn)圈的模塊度，表明城鎮(zhèn)圈規(guī)劃并未完全吻合實(shí)際的居民活動(dòng)特征。

使用Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法得出的組群空間分布方面，上海市域的跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)被劃分為主城區(qū)、嘉定、青浦、松江、金山—奉賢、南匯、崇明7個(gè)組群（見圖5），上海市域跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)被劃分為主城區(qū)、嘉定、青浦、松江、金山、奉賢、南匯、崇明8個(gè)組群（見圖6）。總體來說，通勤組群劃分與非通勤組群劃分結(jié)果基本一致，都與區(qū)級(jí)行政區(qū)劃基本吻合。對(duì)比居民跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)和居民跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)現(xiàn)，通勤與非通勤的劃分結(jié)果基本能體現(xiàn)居民活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的集聚特征。例如，浦江鎮(zhèn)、月浦鎮(zhèn)、羅店鎮(zhèn)、唐鎮(zhèn)、曹路鎮(zhèn)、合慶鎮(zhèn)等上海主城區(qū)周邊的城鎮(zhèn)，均與主城區(qū)存在高強(qiáng)度的功能聯(lián)系，同時(shí)又與其他郊區(qū)城鎮(zhèn)的功能聯(lián)系較弱，因此被Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法歸為主城區(qū)組群。嘉定、青浦、松江、奉賢、南匯等新城，以及金山濱海和崇明城橋地區(qū)雖然與主城區(qū)存在高強(qiáng)度的功能聯(lián)系，但也與同一區(qū)級(jí)行政邊界內(nèi)的其他城鎮(zhèn)形成緊密的功能聯(lián)系，尤其是發(fā)展程度較好的嘉定、青浦、松江區(qū)范圍內(nèi)已經(jīng)形成明顯的多中心網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。同時(shí)，除了與主城區(qū)相關(guān)的功能聯(lián)系，基本不存在跨越區(qū)級(jí)行政邊界的高強(qiáng)度功能聯(lián)系。這表明，上海郊區(qū)功能網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出“區(qū)內(nèi)聯(lián)系緊密、區(qū)界制約明顯”的特征，組群劃分結(jié)果也充分體現(xiàn)了這一特征。

圖5 Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法得到的跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)組群劃分結(jié)果Fig.5 Community detection results of inter-town commuting network by Louvain algorithm

圖6 Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法得到的跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)組群劃分結(jié)果Fig.6 Community detection results of inter-town non-commuting network by Louvain algorithm

跨鎮(zhèn)通勤和非通勤網(wǎng)絡(luò)的組群邊界都與區(qū)級(jí)行政區(qū)劃基本吻合，說明居民通勤和非通勤活動(dòng)受到區(qū)界明顯制約，主要集中在區(qū)界范圍之內(nèi)，跨區(qū)出行的比例并不高。值得強(qiáng)調(diào)的是，2009年原南匯區(qū)被撤并入浦東新區(qū)，但原南匯區(qū)的行政區(qū)劃仍然深刻影響著居民活動(dòng)，主城區(qū)組群和南匯組群的北側(cè)分界線與原南匯區(qū)的區(qū)界吻合。

城鎮(zhèn)圈空間組織目標(biāo)是打破社會(huì)資源按“區(qū)—鎮(zhèn)”層級(jí)化配置的傳統(tǒng)模式，“上海2035”提出城鎮(zhèn)圈不應(yīng)拘泥于行政等級(jí)和行政邊界，跨區(qū)空間組織將成為常見的組織形式。然而，基于跨鎮(zhèn)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特征得出的空間組織仍與區(qū)級(jí)行政區(qū)劃基本一致，這與城鎮(zhèn)群規(guī)劃的設(shè)想有顯著差異。例如，松江區(qū)泖港鎮(zhèn)和金山區(qū)朱涇鎮(zhèn)是空間相鄰、功能類型互補(bǔ)的跨區(qū)界城鎮(zhèn)組合，在城鎮(zhèn)圈規(guī)劃中被統(tǒng)一納入朱涇城鎮(zhèn)圈，但事實(shí)上按照居民跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)、跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)的特征，Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法將兩者分別歸入不同組群，表明彼此并未形成緊密的通勤和非通勤聯(lián)系。這說明區(qū)級(jí)行政區(qū)劃是影響居民活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)因素。同時(shí)，在組群劃分上，同一區(qū)級(jí)行政區(qū)劃內(nèi)的城鎮(zhèn)基本屬于同一組群，表明鎮(zhèn)級(jí)邊界所表征的因素并不對(duì)居民活動(dòng)產(chǎn)生明顯的限制作用，居民在區(qū)級(jí)邊界內(nèi)能夠較為自由地進(jìn)行通勤或非通勤活動(dòng)，核心鎮(zhèn)和中心鎮(zhèn)并未形成獨(dú)立的居民活動(dòng)中心。

3 基于圈內(nèi)跨鎮(zhèn)活動(dòng)平衡度的鎮(zhèn)空間組織探知

3.1 使用改進(jìn)的獨(dú)立指數(shù)測度圈內(nèi)跨鎮(zhèn)活動(dòng)平衡度

圈內(nèi)職住平衡和公共服務(wù)自足是城鎮(zhèn)圈的主要規(guī)劃目標(biāo)，因此居住地和活動(dòng)地均在同一城鎮(zhèn)圈內(nèi)的居民被視為實(shí)現(xiàn)居民活動(dòng)的圈內(nèi)平衡。本文通過改進(jìn)的獨(dú)立指數(shù)來監(jiān)測圈內(nèi)跨鎮(zhèn)活動(dòng)獨(dú)立性的實(shí)施程度。Cervero[15]提出獨(dú)立指數(shù)的本意是在給定范圍內(nèi)本地職住人數(shù)與外來就業(yè)和外出就業(yè)人數(shù)之和的比值。比值越高表明職住平衡的程度越高，居民活動(dòng)的自足性越好，對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式如下：

式中：IndependenceIndex表示獨(dú)立指數(shù)；Tripwithin表示本地職住人數(shù)；Tripin表示在外地居住但在本地工作的人數(shù)；Tripout表示在本地居住但在外地工作的人數(shù)。

由于城鎮(zhèn)圈承認(rèn)了跨鎮(zhèn)活動(dòng)的必要性，統(tǒng)籌圈內(nèi)資源配置必須有跨鎮(zhèn)活動(dòng)支持。由于同一鎮(zhèn)內(nèi)職住的居民一定被包含在城鎮(zhèn)圈范圍內(nèi)，當(dāng)城鎮(zhèn)圈內(nèi)的跨鎮(zhèn)聯(lián)系并不緊密時(shí)，獨(dú)立指數(shù)的計(jì)算結(jié)果仍然較高，從而會(huì)得出圈內(nèi)活動(dòng)比例高、城鎮(zhèn)圈實(shí)施效果好的錯(cuò)誤結(jié)論。因此在計(jì)算獨(dú)立指數(shù)時(shí)需要進(jìn)行一定改進(jìn)，剔除職住地都在同一城鎮(zhèn)內(nèi)的居民，直接使用跨鎮(zhèn)居民活動(dòng)的功能聯(lián)系規(guī)模。

本文采用改進(jìn)的獨(dú)立指數(shù)測度城鎮(zhèn)圈的圈內(nèi)跨鎮(zhèn)活動(dòng)平衡度。具體做法是使用已經(jīng)剔除同一鎮(zhèn)內(nèi)職住地的跨鎮(zhèn)通勤網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算既定城鎮(zhèn)圈的通勤獨(dú)立指數(shù)。采用類似方法，使用剔除居住地、非通勤出行目的地在同一鎮(zhèn)內(nèi)的跨鎮(zhèn)非通勤網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算既定城鎮(zhèn)圈的非通勤獨(dú)立指數(shù)。獨(dú)立指數(shù)越高意味著城鎮(zhèn)圈的獨(dú)立性越好，城鎮(zhèn)圈越能夠滿足圈內(nèi)居民的跨鎮(zhèn)通勤和非通勤活動(dòng)需求，居民活動(dòng)越符合城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的空間組織。

3.2 由改進(jìn)的獨(dú)立指數(shù)得到的跨鎮(zhèn)圈內(nèi)活動(dòng)平衡度

比較城鎮(zhèn)圈之間的獨(dú)立指數(shù)差異，并結(jié)合城鎮(zhèn)圈的實(shí)際特征差異，可以探知居民活動(dòng)圈內(nèi)平衡的主要影響因素?？傮w來說，無論是通勤還是非通勤活動(dòng)方面，新城引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈的獨(dú)立指數(shù)都普遍高于一般城鎮(zhèn)圈。在通勤獨(dú)立指數(shù)上（見圖7），嘉定、松江、奉賢和南匯新城引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈的通勤獨(dú)立指數(shù)較高，反映新城的產(chǎn)業(yè)發(fā)展普遍較好，已經(jīng)形成就業(yè)中心。崇明城橋和長興城鎮(zhèn)圈的通勤獨(dú)立指數(shù)也較高，原因是崇明城橋和長興城鎮(zhèn)圈受長江阻隔，居民傾向于就近就業(yè)。其余既定城鎮(zhèn)圈的通勤獨(dú)立指數(shù)均較低，表明圈內(nèi)自身的就業(yè)崗位供應(yīng)能力不足，未能有效吸引當(dāng)?shù)鼐用?。非通勤?dú)立指數(shù)方面（見圖8），計(jì)算結(jié)果表明，松江、嘉定、奉賢等發(fā)育較好的新城已經(jīng)成為非通勤功能的地區(qū)中心，青浦新城、南匯新城、崇明城橋城鎮(zhèn)圈的非通勤獨(dú)立指數(shù)也較高。在非通勤獨(dú)立指數(shù)方面，新城引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈仍然普遍優(yōu)于其他城鎮(zhèn)圈。

圖7 上海郊區(qū)城鎮(zhèn)圈的通勤獨(dú)立指數(shù)Fig.7 The commuting independence index of Shanghai suburb town circles

比較通勤獨(dú)立系數(shù)和非通勤獨(dú)立系數(shù)之間的整體性差異，可以探知職住平衡和公共服務(wù)自足兩種規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度差異。結(jié)果表明，通勤獨(dú)立指數(shù)平均值為0.403，非通勤獨(dú)立指數(shù)平均值為0.196。經(jīng)過SPSS成對(duì)樣本T檢驗(yàn)，通勤獨(dú)立指數(shù)顯著高于非通勤獨(dú)立指數(shù)。這表明城鎮(zhèn)圈的跨鎮(zhèn)通勤平衡度更高，跨鎮(zhèn)非通勤平衡度更低。相對(duì)而言，居民非通勤活動(dòng)更不匹配規(guī)劃既定城鎮(zhèn)圈的空間組織。

3.3 綜合通勤、非通勤活動(dòng)聯(lián)系的空間組織特征

通勤獨(dú)立指數(shù)和非通勤獨(dú)立指數(shù)實(shí)際上表征了城鎮(zhèn)圈的圈內(nèi)通勤平衡和圈內(nèi)非通勤平衡的實(shí)現(xiàn)程度，因此可以通過綜合衡量通勤和非通勤獨(dú)立指數(shù)，對(duì)城鎮(zhèn)圈進(jìn)行類型劃分。具體方法是構(gòu)建通勤和非通勤獨(dú)立指數(shù)的二維坐標(biāo)系，分別以兩個(gè)指數(shù)平均值作為橫縱軸分割線，劃分為4個(gè)區(qū)域（見圖9）。結(jié)果顯示，城鎮(zhèn)圈的通勤獨(dú)立指數(shù)和非通勤指數(shù)存在相關(guān)性，24個(gè)城鎮(zhèn)圈基本被分為“高通勤獨(dú)立指數(shù)—高非通勤獨(dú)立指數(shù)”和“低通勤獨(dú)立指數(shù)—低非通勤獨(dú)立指數(shù)”兩類。第一類中除了長興城鎮(zhèn)圈外，均是新城、核心鎮(zhèn)引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈，第二類則是中心鎮(zhèn)引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈。這一結(jié)果表明通勤活動(dòng)和非通勤活動(dòng)很可能都受到制度性因素影響；同時(shí)也表明，與新城引領(lǐng)、核心鎮(zhèn)引領(lǐng)城鎮(zhèn)圈相比，中心鎮(zhèn)引領(lǐng)城鎮(zhèn)圈規(guī)劃實(shí)施成效明顯較差。

圖9 基于通勤與非通勤獨(dú)立指數(shù)的上海郊區(qū)城鎮(zhèn)圈類型劃分Fig.9 Classification of Shanghai suburb town circles based on the commuting independence index and the non-commuting independence index

4 對(duì)上海郊區(qū)城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的優(yōu)化策略和建議

4.1 優(yōu)化策略

4.1.1 實(shí)施城鎮(zhèn)圈規(guī)劃要重視行政區(qū)劃所表征的制度性因素的作用

依據(jù)居民活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的組群劃分結(jié)果與區(qū)級(jí)行政區(qū)劃高度重疊，表明制度性因素對(duì)居民通勤和非通勤活動(dòng)均具有顯著影響。同一區(qū)級(jí)行政區(qū)劃內(nèi)的城鎮(zhèn)基本屬于同一組群，表明除了新城之外，郊區(qū)的核心鎮(zhèn)和中心鎮(zhèn)并未形成規(guī)劃所期待的相對(duì)獨(dú)立的郊區(qū)居民活動(dòng)集聚中心。

已有研究表明，上海的新城雖然已經(jīng)成為郊區(qū)的通勤活動(dòng)中心，但就業(yè)勢力范圍基本局限在本區(qū)的行政區(qū)劃范圍之內(nèi)[16]。這與本文得出通勤網(wǎng)絡(luò)的組群劃分結(jié)果相符合。從非通勤網(wǎng)絡(luò)的組群劃分結(jié)果看，主城區(qū)和新城是郊區(qū)的非通勤活動(dòng)中心，公共服務(wù)資源主要集中于主城區(qū)和新城。長久以來，公共服務(wù)供給受到行政等級(jí)的強(qiáng)烈影響，城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的初衷就是打破層級(jí)化的公共服務(wù)資源的配置邏輯，通過統(tǒng)籌組織若干建制鎮(zhèn)的公共服務(wù)資源，以更精細(xì)的空間尺度適應(yīng)扁平化、網(wǎng)絡(luò)化的空間組織導(dǎo)向。當(dāng)前居民活動(dòng)反映的空間組織模式與城鎮(zhèn)圈的規(guī)劃目標(biāo)仍然有明顯差異。組群邊界與區(qū)級(jí)行政區(qū)劃高度重合，表明新城仍然是郊區(qū)居民活動(dòng)的主要承載地，郊區(qū)的公共資源、公共服務(wù)、產(chǎn)業(yè)布局仍以區(qū)級(jí)行政區(qū)劃為空間組織的基本單元。因此，要落實(shí)“上海2035”提出的城鎮(zhèn)圈規(guī)劃，應(yīng)重視區(qū)級(jí)行政區(qū)劃所代表的制度性因素的作用，充分厘清城鎮(zhèn)圈劃分模式與實(shí)際公共資源配置方式的關(guān)系。

4.1.2 實(shí)施城鎮(zhèn)圈規(guī)劃要更加重視公共服務(wù)資源的統(tǒng)籌配置

從城鎮(zhèn)圈的本意來說，城鎮(zhèn)圈空間組織實(shí)際更應(yīng)關(guān)注平衡使用公共服務(wù)的非通勤活動(dòng)。然而，各個(gè)城鎮(zhèn)圈的非通勤獨(dú)立指數(shù)普遍低于通勤獨(dú)立指數(shù)。這表明居民非通勤活動(dòng)更加不符合規(guī)劃城鎮(zhèn)圈的空間組織，當(dāng)前居民活動(dòng)反映的通勤空間組織反而更加符合城鎮(zhèn)圈劃分。這表明公共服務(wù)資源的統(tǒng)籌配置是更為迫切的問題。

城鎮(zhèn)空間組織的形成受到個(gè)體決策和規(guī)劃干預(yù)的共同作用。從個(gè)體決策角度看，非通勤活動(dòng)比通勤活動(dòng)的出行成本彈性更大，居民更傾向于花費(fèi)較大的出行成本前往新城或主城區(qū)獲得高等級(jí)的公共服務(wù)資源。從規(guī)劃干預(yù)角度看，通勤活動(dòng)受到郊區(qū)城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)布局的影響，企業(yè)選址和產(chǎn)業(yè)集聚存在不可改變的經(jīng)濟(jì)規(guī)律，城市規(guī)劃能起到的引導(dǎo)、干預(yù)作用相對(duì)有限。相比之下，非通勤活動(dòng)直接受到公共服務(wù)資源布局的影響，公共服務(wù)資源的空間配置是規(guī)劃布局直接作用的結(jié)果。城市規(guī)劃應(yīng)該能夠更為有效地引導(dǎo)和組織非通勤活動(dòng)。當(dāng)前，上海郊區(qū)的非通勤活動(dòng)更加不符合既定城鎮(zhèn)圈的規(guī)劃空間組織。這表明城鎮(zhèn)圈規(guī)劃實(shí)施中要更加重視對(duì)公共服務(wù)資源布局的規(guī)劃干預(yù)。

4.2 建議

在上述兩個(gè)優(yōu)化策略導(dǎo)向下，市域范圍內(nèi)跨行政區(qū)的城鎮(zhèn)圈、中心鎮(zhèn)引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈將是城鎮(zhèn)圈規(guī)劃優(yōu)化調(diào)整的重點(diǎn)。

一是市域范圍內(nèi)跨行政區(qū)的城鎮(zhèn)圈產(chǎn)業(yè)布局和公共服務(wù)配置。目前市域內(nèi)跨行政區(qū)設(shè)置的城鎮(zhèn)圈有浦江—周浦—康橋—航頭、朱涇、亭林共3個(gè)。其中，浦江—周浦—康橋—航頭城鎮(zhèn)圈按跨鎮(zhèn)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特征已經(jīng)進(jìn)入主城區(qū)組群，公共服務(wù)、就業(yè)通勤會(huì)更多依托于主城區(qū)。朱涇、亭林城鎮(zhèn)圈屬于中心鎮(zhèn)引領(lǐng)的跨行政區(qū)城鎮(zhèn)圈，將會(huì)是受到區(qū)級(jí)行政區(qū)劃所代表的制度性因素影響最大的城鎮(zhèn)圈。在產(chǎn)業(yè)布局、高等級(jí)公共服務(wù)資源布局兩個(gè)方面加大對(duì)朱涇、亭林中心鎮(zhèn)投入，是實(shí)施上述兩個(gè)跨行政區(qū)城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的必要保證。

二是中心鎮(zhèn)引領(lǐng)城鎮(zhèn)圈的高等級(jí)公共服務(wù)資源投入。中心鎮(zhèn)引領(lǐng)城鎮(zhèn)圈的非通勤獨(dú)立指數(shù)較低，是因?yàn)橹行逆?zhèn)普遍尚未達(dá)到提供高等級(jí)公共服務(wù)的能力，與新城、核心鎮(zhèn)的差距明顯。實(shí)施城鎮(zhèn)圈規(guī)劃要更加重視公共服務(wù)資源的統(tǒng)籌配置，統(tǒng)籌配置的重點(diǎn)是長興、楓涇、安亭、奉城、海灣、惠南、羅店等中心鎮(zhèn)引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈。加大對(duì)長興、楓涇、安亭、奉城、海灣、惠南、羅店等中心鎮(zhèn)的教育、醫(yī)療、文化、體育設(shè)施投入，是實(shí)現(xiàn)促使中心鎮(zhèn)引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈形成的必要措施。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

本文使用手機(jī)信令數(shù)據(jù)測度居民通勤和非通勤活動(dòng)特征，以上海城鎮(zhèn)圈為研究對(duì)象，以Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法和改進(jìn)的獨(dú)立指數(shù)方法探知上海郊區(qū)城鎮(zhèn)圈空間組織特征。對(duì)照“上海2035”中的城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的空間組織，得出以下3點(diǎn)結(jié)論：

（1）居民通勤和非通勤網(wǎng)絡(luò)得出的社區(qū)組群與區(qū)級(jí)行政區(qū)劃一致。區(qū)級(jí)行政區(qū)劃是影響城鎮(zhèn)圈空間組織的重要因素，不僅影響公共服務(wù)的空間組織，也影響就業(yè)通勤的空間組織。區(qū)級(jí)行政區(qū)劃對(duì)城鎮(zhèn)圈空間組織的影響實(shí)際反映了制度性因素對(duì)居民跨鎮(zhèn)使用公共服務(wù)、跨鎮(zhèn)通勤的作用。

（2）將既定城鎮(zhèn)圈視為統(tǒng)計(jì)單元，居民的通勤活動(dòng)平衡度相對(duì)更高，非通勤活動(dòng)平衡度相對(duì)更低，表明既定城鎮(zhèn)圈規(guī)劃對(duì)居民通勤活動(dòng)的空間組織的實(shí)現(xiàn)程度相對(duì)較高，對(duì)居民非通勤活動(dòng)的空間組織實(shí)現(xiàn)程度相對(duì)較低。

（3）筆者認(rèn)為，城鎮(zhèn)圈規(guī)劃實(shí)施要不拘泥于行政層級(jí)，促進(jìn)公共服務(wù)和產(chǎn)業(yè)的扁平化、網(wǎng)絡(luò)化的空間布局，要重點(diǎn)關(guān)注行政區(qū)劃所體現(xiàn)的制度性因素的作用。當(dāng)前的上海郊區(qū)城鎮(zhèn)圈規(guī)劃實(shí)施中應(yīng)更加關(guān)注公共服務(wù)自足的實(shí)現(xiàn)程度，重視公共服務(wù)資源布局的統(tǒng)籌配置。

5.2 討論

上海的“十四五”規(guī)劃提出將加快建設(shè)上海市域內(nèi)的嘉定、青浦、松江、奉賢、南匯五個(gè)新城，并為五個(gè)新城設(shè)立了建設(shè)長三角獨(dú)立的綜合性節(jié)點(diǎn)城市的發(fā)展目標(biāo)。首先，獨(dú)立指數(shù)的測算結(jié)果表明，五個(gè)新城引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈的通勤和非通勤活動(dòng)的平衡程度均較好，新城已經(jīng)成為具有吸引力的區(qū)域性就業(yè)和公共服務(wù)中心。相比之下，非新城引領(lǐng)的城鎮(zhèn)圈通勤和非通勤獨(dú)立指數(shù)明顯偏低。這與城鎮(zhèn)圈缺少有影響力的中心鎮(zhèn)有關(guān)。其次，從居民通勤和非通勤網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)組群劃分結(jié)果來看，區(qū)級(jí)行政區(qū)劃對(duì)居民活動(dòng)有明顯影響，區(qū)界內(nèi)部并未形成相互獨(dú)立的子組群。這也表明當(dāng)前的中心鎮(zhèn)還難以承擔(dān)跨行政區(qū)域的功能組織作用。上海在建設(shè)新城的同時(shí)，也要注重發(fā)展中心鎮(zhèn)在區(qū)域協(xié)同發(fā)展方面的積極作用。中心鎮(zhèn)的良好發(fā)展能夠?yàn)榫用裉峁└嗟倪x擇，有助于突破行政區(qū)劃的限制作用；中心鎮(zhèn)的建設(shè)成效會(huì)與城鎮(zhèn)圈規(guī)劃實(shí)施成效密切相關(guān)。

當(dāng)前，“健全國土空間動(dòng)態(tài)監(jiān)測評(píng)估預(yù)警和實(shí)施監(jiān)管機(jī)制”已經(jīng)成為國土空間規(guī)劃體系的基本要求。隨著城鎮(zhèn)圈寫入國土空間總體規(guī)劃內(nèi)容，城鎮(zhèn)圈的規(guī)劃實(shí)施監(jiān)測勢必成為規(guī)劃實(shí)施監(jiān)測任務(wù)之一。由于城鎮(zhèn)圈空間組織體現(xiàn)為城鎮(zhèn)之間的通勤和非通勤兩種功能聯(lián)系，常規(guī)對(duì)建設(shè)用地規(guī)模、布局、用地性質(zhì)等地物監(jiān)測技術(shù)難以用于城鎮(zhèn)圈功能組織的監(jiān)測。本文從測度居民跨鎮(zhèn)活動(dòng)的時(shí)空特征出發(fā)，從城鎮(zhèn)圈的通勤活動(dòng)和非通勤活動(dòng)的空間組織入手，形成一種使用手機(jī)信令數(shù)據(jù)監(jiān)測城鎮(zhèn)圈規(guī)劃實(shí)施的方法。本方法首先測算居民跨鎮(zhèn)通勤和非通勤功能聯(lián)系，接著使用Louvain社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法探知功能聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)特征，使用改進(jìn)的獨(dú)立指數(shù)測度功能聯(lián)系的平衡度特征，從兩種功能聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)特征和平衡度特征實(shí)現(xiàn)對(duì)城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的實(shí)施監(jiān)測?；谏虾３擎?zhèn)圈的研究表明，這一方法能夠有效展現(xiàn)居民活動(dòng)的實(shí)際空間組織特征，能用于支持對(duì)城鎮(zhèn)圈規(guī)劃實(shí)施評(píng)估。由于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的更新速度較快，能夠做到以月為單位的準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，因此本方法能適用于國土空間總體規(guī)劃中城鎮(zhèn)圈規(guī)劃的持續(xù)性實(shí)施監(jiān)測。