基于家庭区位需求的城市住房价格模拟分析

目前关于城市住房价格异质性和影响因素研究多侧重于空间位置分析,从城市系统角度刻画住房价格分异现象有待进一步探索。根据“土地利用—交通相互作用理论”,城市空间的发展过程是各类活动通过交通相互作用的过程,本文构建了交通可达性模型,综合全市经济活动空间分布和交通网络评价城市区位条件,并以北京为例,从就业、教育、消费、医疗服务等各方面评价了城市区位条件,在此基础上依据家庭成员结构,模拟分析了家庭区位需求对住房价格的影响。案例研究表明,本模型对房价的模拟可以在全市范围内达到很好的效果;家庭的区位选择决定着住房价格的空间格局;各类活动中就业对北京市房价分布影响最为显著,其次是消费、教育,而医疗服务对住房价格影响相对较弱。此外,本文所提出的模型系统阐述了城市经济活动分布格局对住房价格的影响,经济活动分布发生变化时模拟结果随之变化,因此,本模型可以进一步拓展用于“以业带人”政策实验,模拟分析疏散各类经济活动后住房价格的变化,也为城市房价及土地市场分析研究提供模型方法上的参考。     

LUTI模型的概念结构、实现方法及发展趋势

回顾了LUTI模型概念、起源和发展过程,对模型的一般架构和实现技术方法进行了系统的总结分析,在此基础上讨论了LUTI模型发展所面临的问题与挑战。研究发现,作为模拟城市空间发展过程常用的数学模型,LUTI模型是基于城市土地利用-交通相互作用规律,从社会经济活动空间分布的角度模拟城市空间演化过程。根据LUTI模型,城市空间演化过程是土地利用系统和交通系统不断的相互作用过程,其中交通模型根据城市活动空间分布及交通设施评价城市交通状况,而土地利用模型根据交通可达性和其他影响因素预测城市空间发展趋势;城市发展过程中城市活动空间分布在交通的作用下发生改变后,将改变城市房租、交通状况等因素,进而再次导致城市活动空间分布随之变化,如此不断相互作用、趋于平衡。LUTI在国外被广泛用于城市空间政策检验、辅助决策。就LUTI模型的发展而言,已有研究更多地侧重要解决的现实问题,而对模型的理论结构关注较少,导致模型的发展滞后于城市的发展。应用中面临的诸多问题要求LUTI模型理论上的进一步突破。将LUTI的工作原理植入城市研究的背景中,旨在让读者对LUTI模型原理、结构、实现技术及面临的问题有深入了解,推进LUTI模型在中国应用与发展。     

多智能体城市土地扩张模型及其应用

传统的城市土地扩张模型多为静态模型,无法呈现空间上每一时间点的土地利用状况,以元胞自动机（Cellular Automata）模型为代表的新型城市土地扩张模型虽然具有动态特性,但其无法描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）之间所产生的多元变化结果。以多智能体系统（Multi—Agent System）理论为基础,建立城市土地资源时间和空间配置规则,构建了动态且能描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）间互动关系的城市土地扩张模型,并以长沙市区为例,应用所构建之模型进行了城市土地扩张的实证分析。结果表明：该模型可以反映城市土地扩张的基本特征和规律．对于解释城市土地扩张的成因、理解智能体行为对城市土地扩张过程的影响是合适的。并且将模拟结果与遥感土地利用解译结果对比．1998年、2001年、2005年城市土地扩张模拟的点对点精度均达到68％以上,从而能够为政府和城市规划者制定用地政策提供辅助决策支持。     

基于SSP-RCP不同情景的京津冀地区土地覆被变化模拟

如何实现自然与人文双重驱动下的特大城市群地区土地覆被变化的情景模拟,不仅是当前土地覆被变化研究领域的热点问题,也是城镇化可持续发展研究的核心主题之一。本文在对现有土地覆被变化情景模型缺陷进行分析和修正的基础上,构建了自然要素与人文要素耦合驱动的土地覆被情景曲面建模（SSMLC）方法。结合IPCC 2020年发布的共享社会经济路径（SSPs）与典型浓度路径（RCPs）组合的CMIP6 SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5的气候情景数据,以及人口、GDP、交通、政策等人文参数,分别实现了SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的京津冀土地覆被变化的情景模拟。模拟结果表明：SSMLC对京津冀地区土地覆被变化模拟的总体精度为93.52%;京津冀地区的土地覆被在2020—2040时段内的变化强度最高（3.12%/10a）,2040年以后的变化强度将逐渐减缓;在2020—2100年间,建设用地增加速度最快,增加率为5.07%/10a。湿地的减少速度最快,减少率为3.10%/10a。2020—2100时段内的京津冀土地覆被在SSP5-8.5情景下的变化强度整体高于在SSP1-2.6和SSP2-4.5情景下的变化强度;GDP、人口、交通和政策等人文因子对京津冀地区耕地、建设用地、湿地和水体的影响强度高于对其他土地覆被类型的影响强度。研究结果证实了SSMLC模型能够有效模拟和定量刻画京津冀地区土地覆被空间分布格局在未来不同情景的时空变化趋势和强度,模拟结果可为京津冀协同一体化的国土空间优化配置与规划、以及生态环境建设提供辅助依据和数据支撑。     

基于Lowry模型的北京市城市空间结构模拟

以Lowry模型为理论支撑,以北京市发展现状为研究对象,从模型构建、参数设置和情景模拟三个方面探索Lowry 模型框架在城市空间结构研究中的应用。① 基于杜能区位论,构建以区域地租总额最大化为目标函数,以北京市经济发展现状、现有土地资源供给为约束条件的线性规划模型。② 以北京市2010 年投入产出表、2011 年北京市统计年鉴、2010 年北京市企业调查数据等数据来源为支撑,完成模型相关参数的设置。③ 以北京市市域为研究对象,以乡镇街道办为基本研究单元,基于对北京市基本行业分布格局分析,构建模型的情景约束条件。④ 模拟分析了在北京市基本行业空间格局框架确定情况下的城市产业、居住空间分布特征,总结了模型的结构启示及模型的模拟启示。本文不仅丰富了模型框架的内涵,而且在实际应用中检验了模型的技术流程和分析能力,为基于Lowry模型的城市空间结构分析框架形成奠定基础,拓展了国内城市空间结构研究的研究视角。     

城市住宅空间分布模拟研究

构建城市住宅开发模拟模型（FDM）,并以北京市为案例,模拟城市住宅规模时空演化。FDM综合考虑了政策限制和市场规律模拟开发商决策行为,分4个步骤预测城市住宅面积的空间分布格局演变过程： ①假设无政府限制条件、开发商追求最大利润的前提下,预测城市住宅开发总面积;②在政府限制条件下,对上述预测结果予以修正,预测实际住宅开发总面积;③根据各区块的利润以及政策许可对住宅开发面积进行空间配置;④确定各个区块的建筑规模总量。北京案例表明,延续近几年住宅开发模式,未来住宅规模的增长主要发生在五环外,尤其是五环到六环的区域,而中心城区的开发程度较弱。一方面是由于城市中心地带已经被高度开发,土地利用空间较小;另一方面与政府疏解中心人口、缓解交通阻塞的政策有关。FDM模型的开发为城市土地利用政策的制定提供了良好的模拟分析工具,为城市空间模拟分析研究提供方法上的参考。     

政府规划约束下的城市空间增长多智能体模拟模型

构建政府规划约束下的包含多种类型智能体和环境因素的城市空间增长多智能体模拟模型,通过居民、开发商和政府三类智能体之间以及智能体与环境之间的相互作用模拟了城市空间增长情况。模型将城市建设用地规划区纳入政府的土地利用政策,探讨了政府规划因素对城市建设用地增长的影响,并根据土地集约利用的原则对模拟结果进行了优化。在Repast和ArcGIS的实验环境下,以南京市中心城区(长江以南)为研究区设置了四组土地利用情景,模拟了2001-2007年研究区的城市建设用地增长情况,对比不同情景下模型的模拟精度,说明正确合理的政府规划引导对城市空间增长的重要作用以及对模拟结果进行优化的必要性。该模型有助于揭示城市空间增长机制,为政府宏观调控政策和规划制定提供参考。     

基于多智能体的就业与居住空间演化多情景模拟——快速工业化区域研究

就业与居住空间关系是城市规划与管理研究的热点问题。已有研究主要基于传统宏观模型对就业—居住空间结构进行现状分析或对城市理论进行实证研究,在微观尺度的机制探讨与过程模拟方面较为缺乏。本文基于多智能体自下而上的建模思想,提出基于就业市场的人口居住区位选择模型(Labor Market Based Model of Residential Location-LMBMRL)。以典型的快速工业化地区—东莞市主城区为实验区,通过多情景模拟对就业与居住空间的互动关系进行机制探讨与过程分析。模拟结果充分反映了就业选择对人口居住区位决策的影响,定量评估了住房与交通对职住空间均衡性与职住分离的影响规律。当住房成本提高时,城市职住均衡性降低;当交通可达性提高时,城市空间结构可能出现较为显著的职住分离现象。最后通过多情景模拟揭示不同行业劳动人口群体的就业—居住空间特征与组织模式。研究结果有助于深刻理解城市就业—居住空间互动关系及其内部因果,能够为城市规划与管理提供决策参考。     

基于经济社会活动视角的城市空间演化过程模型

中国的快速城市化带来了诸多问题,亟需制定合理有效的城市空间政策以确保城市发展的可持续性。因此,开展城市空间发展过程模拟、实施政策检验对于推进新型城镇化和城市的健康发展具有重要意义。本文基于“土地利用/交通相互作用模型”(Land Use/Transport Interaction Model, LUTI),以经济社会活动为切入点,构建了城市空间演化过程模型(Urban Activity Spatial Evolution Model, UASEM),并进一步给出了UASEM模型各子模型的具体实现和模块之间衔接的逻辑结构,从可操作层面给出了模型的实现方法。该模型可用于模拟城市空间演化过程、检验政策实施等,将成为城市空间可持续发展模拟分析研究的重要工具。     

城市居住空间扩张的多主体模拟模型研究

借助GIS技术,本文构建了包含微观智能主体和环境主体的城市居住空间演化的多主体模型,旨在探讨城市居住空间增长的过程中市场机制和计划机制之间的相互作用和消长规律。模型分析总结了城市居住空间增长过程中城市居民、住宅开发商和城市政府的目标函数,认为城市空间扩张形态和土地集约利用水平主要取决于土地市场发育状态的不同阶段及城市政府的土地利用决策。通过调整城市政府主体的土地利用和环境政策设定了城市居住空间扩张的紧凑型、松散型和适度型3种情景类型,以ArcGIS和VC为运行环境实现情景模型,为城市政府的土地利用规划政策提供事前指导。以武汉市的洪山和武昌两区为实验区,分别模拟了基于3种规定情景下1998-2008年期间的居住空间演化情况,并与实验区居住空间的实际演化情况进行了形态、土地利用结构变化和土地利用社会效用的概略对比分析,结论为实验区1998-2008年的居住空间扩张基本属于适度型,但尚需要加强城市的内城市化。     

城市土地利用——交通集成模型的构建与应用（英文）

China is now experiencing rapid urbanization. Powerful tools are required to assess its urban spatial policies before implemented toward a more competitive and sustainable development paradigm. This study develops a Land Use Transport Interaction(LUTI) model to evaluate the impacts of urban land-use policies on urban spatial development. The model consists of four sub-models, i.e., transport, residential location, employment location and real estate rent sub-models. It is then applied to Beijing metropolitan area to forecast the urban activity evolution trend based on the land-use policies between 2009 and 2013. The modeling results show that more and more residents and enterprises in the city choose to agglomerate on outskirts, and new centers gradually emerge to share the services originally delivered by central Beijing. The general trend verifies the objectives of the government plan to develop more sub-centers around Beijing. The proposed activity-based model provides a distinct tool for the urban spatial policy makers in China. Further research is also discussed at the end.     

城市养老设施配置的微观模拟与规划政策分析——以北京市为例

养老设施规划配置的关键应着眼于老年群体对养老服务的差异化需求及其动态变化特征。本文提出了基于多主体模拟的理论框架,并通过对前期研究的梳理,归纳出养老机构配置问题中需要考虑的老年人、养老机构等主体的时间变异和空间差异特征、其行为规则以及他们与环境之间的相互作用规律。在此基础上,以北京市为例构建了多主体微观模拟模型,对2010-2030年间养老机构需求与供给态势进行了预测,并讨论了养老设施布局的评估指标,通过设施利用率、百人床位数和空间匹配度等指标,对北京市养老服务设施的规划政策进行了评估。研究表明,多智能体模拟技术对把握人口动向及养老服务需求的不确定性和动态变化特征而言是一个十分有效的研究工具,能够很好地体现各种要素的空间属性。对于北京市的“9064”养老服务规划和养老设施专项规划的分析表明,如果仅仅对养老模式的分担比例和百人床位数进行控制,而忽视对空间布局的管控,养老机构床位空置率有可能出现继续上升的趋势,为此,必须制定城市中心区养老机构的比例,同时对养老机构的定价、选址和服务质量采取必要的管控措施。     

基于感知的北京居民职住空间关系生成机理

职住空间关系是洞悉城市功能空间结构并揭示城市成长与演化规律的重要研究视域。本文构建了生活实践及其感知视角下的居民职住空间关系生成路径分析框架和结构变量作用路径假设模型,基于居民职住空间关系感知调查数据,借助结构方程模型方法,从影响因素和驱动机制两个方面剖析了北京居民职住空间关系的生成机理。研究表明：① 房价和住房支付能力在居民职住区位决策中起决定性作用;相比物质性居住环境条件,政策与制度、邻里状况以及居民的观念和发展期望等非物质性因素对职住空间关系形成的影响更为显著。② 政府行为下的土地供给和户籍制度、城市演化中的圈层蔓延式扩张和产业空间转移、市场机制下的就业分布和房产溢价以及居民的经济状况和价值取向是职住空间关系形成的微观主导性驱动因素。③ 在居民职住关系的生成过程中,政府发挥了主导性作用,城市空间重构是政府向市场传导信息的中介,市场起了助推器的作用,居民则基于自身的住房支付能力对职住区位进行主动调整或胁迫适应,并通过职住空间诉求进行职住关系状态和信息的反馈。研究结论丰富了中国大城市职住空间关系形成的规律性认识,对北京市住房、交通、公共服务供给以及城市规划建设具有参考价值。     

城市内部研发密集型制造业的空间分布与区位选择模式——以北京、上海为例

基于微观企业数据对北京和上海研发密集型制造业空间分布的特征和影响因素进行分析,进而揭示其区位选择模式差异。研究发现,北京企业集中分布特征明显,热点区主要位于核心城区及近郊的少数地区,并形成以中关村-上地为中心的集聚格局;上海企业表现为集中与扩散并存,热点区在郊环线以里区域零散布局,并形成以漕河泾和张江为双核的联动共生集聚格局;北京和上海企业均存在开发区和交通指向性以及路径依赖,与此同时,上海企业还具有学研机构和老工业区指向性以及郊区化现象,北京企业则出现逆郊区化。研发密集型制造业在北京和上海分别形成以开发区为空间载体的“紧凑型-中心性”模式和以开发区、学研机构和老工业区为多元空间载体的“离散型-郊区化”模式。不同行业企业基本符合总体特征,但又呈现一定的特殊性。     

北京市区居住环境的区位优势度分析

首先选取服务设施、自然环境、交通状况、区位条件等因子作为北京市城市内部居住环境区位优势度的评价要素;然后构建评价模型,对北京市不同区域居住环境进行区位优势度评价,并分析其空间特征;进一步又研究了居住环境区位优势度与住宅价格的空间关系,以及与居民居住区位选择行为的关系;最后得出结论为,居住环境区位优势度空间变化趋势与商品房价格的空间分异以及居民居住区位选择的空间偏好具有相似性,即居住环境区位优势度高的地区商品房价格也相对较高,也是居民居住空间偏好地区。     

北京市建筑设计产业空间分布与区位选择

超大城市的城市空间结构调整需求日益迫切,城市内细分产业的空间分布及区位选择的研究也变得更加重要。以北京市为例,从微观视角分析了超大城市内部企业空间分布规律,以期为城市优化建筑设计产业空间结构提供理论支撑。运用核密度估计方法、Ripley’s K（d）函数以及负二项模型,分析了建筑设计企业的空间分布及其区位选择的影响因素。结果表明：① 服务型建筑设计企业集中分布在北京市五环内的中心城区;工程型建筑设计企业选址郊区化明显。② 服务型建筑设计企业的集聚尺度较工程型更大,不同细分行业的工程型建筑设计企业集聚尺度存在差异。③ 建筑设计企业在选址时受到政策、服务设施、运营成本、信息通达度和产业基础的影响,不同类型企业选址时的侧重点不同。与大规模企业相比,中小规模企业受成本要素的影响更大。与服务型建筑设计企业相比,工程型建筑设计企业受到政策的影响大。④ 选址在中心城区的建筑设计企业对服务设施和信息通达度等要素更为敏感,城郊的企业则主要受到成本要素和交通基础设施的影响。     

基于租金的北京城市办公活动经济空间结构解析

以北京市中心城区的6个行政区1037个写字楼实测点位数据和租金属性数据为基础,运用空间自相关和克里格插值等空间分析方法,与北京市基准地价的综合地价进行比较分析,研究北京办公活动的经济空间结构。研究结果表明,北京城区写字楼租金大体呈同心环状分布,与基准地价的综合地价在空间分布态势上基本吻合,并在一定程度上映射出北京城市经济空间结构特征,即总体上呈现同心环状向心集聚,并沿交通干道和对外放射状道路延伸。北京城区写字楼租金的空间分布"高高"模式在办公集聚区和交通主干道附近呈现明显的集中分布态势,说明北京目前办公活动的空间趋势仍然以向心集聚为主,区位与交通条件是影响写字楼租金的重要因素。写字楼租金的空间偏向差异显著,"高高"聚集区主要位于北城,而"低低"模式在南城集聚明显,城区内存在明显的空间差异性,揭示了北京城市内部经济格局失衡现象依旧显著。历史惯性、规划引导、事件推动以及办公活动自身对交通和区位条件的要求是导致北京城市办公活动经济空间结构现状特征形成与发展的主要原因。基于此,租金作为办公活动区位选择的主要因素以及衡量地价和经济发展程度的重要指标,间接影响着城市内部经济空间结构的形成与发展。     

北京社会空间重构（2000-2010）

基于2010年全国第六次人口普查数据,采用空间统计方法探讨了北京社会空间重构的特征。首先运用因子生态分析和空间自相方法探讨北京社会区类型及主因子,继而通过对有关空间分异的各类指标计算及统计分析,揭示北京社会空间分异演化趋势。结果表明：① 2000-2010年,北京产业结构调整及产业空间演化导致城市社会空间结构的相应变化,城市职业分化及职业空间分异明显,白领人口对新社会区的形成影响显著;② 一产、二产就业人口和从事生产运输业的人口空间分布更加集中,老年人口、外来人口、维族人口、文盲人口和农业人口这些指标的空间分布与居住人口空间匹配的一致性在变差,折射出包括就业人口的职住分离、外来人口的通勤、留守老人等在内的城市问题更加突出;③ 外来人口分布更加广泛且呈现出向远郊方向推移、蔓延的趋势,知识分子集中分布趋势愈加显著;④ 住房系统复杂程度增加,商品房分布总体上趋于均衡,但经济适用房空间分异增大。从城市社会空间结构演化机制上看,个体差异、家庭差异和地区差异是构成城市社会空间分异过程的3个层级,其背后是行政力量、市场力量和社会力量三者的推动,上述力量交互作用,推动城市社会空间结构持续演化。