摘要：探讨人口迁移的动因和规律能够帮助政府管理部门进行资源有效配置和政策制定，引导人口合理分布，促进区域之间协调发展。针对传统重力模型人口总量约束条件不足的问题，基于人口迁移推拉理论和系统动力学提出了改进的人口迁移重力模型。模型假设城市居民会综合考虑期望收入、就业机会、交通阻力和住宅价格等因素进行迁移地址决策，并以苏州工业园区和深圳市的案例验证了模型的有效性。交通规划管理部门应结合人口迁移影响因素的特点，合理进行地区之间的资源优化配置。
一、研究背景与意义
中国城市化正以前所未有的速度向前推进，轨道交通可以从时间上和空间上改变城市的交通可达性和区域人口分布。交通规划被认为是疏散人口和促进区域经济平衡发展的有效途径之一。研究轨道交通对人口迁移的影响机制，有助于城市资源合理配置，促进区域经济协调发展，提升社会效益。
20世纪60年代，美国学者Lee提出了系统的人口迁移推拉理论(Push and Pull Theory)，他首次将影响迁移的因素划分为“推力”和“拉力”两个方面。Todaro的期望收入理论假设人口迁移是一种经济现象，城乡之间的期望收入差距是导致人口迁移的主要吸引力。研究表明，轨道交通也是影响人口迁移的一个重要因素。曾智超和林逢春分析了上海轨道1号线开通前后行政区域人口的迁移变化，证明了轨道交通对人口分布会产生一定的影响，并指出地区人口变动主要由人口机械变动，即迁入人口和迁出人口的变化产生的。田丽君等选取交通可达性、居民工资水平与住宅价格等因素作为影响居民选择的变量，探讨了福州地铁一号线对沿线居民区位选择的影响。袁晓玲和黄新梅使用因子分析方法，对陕西省人口迁移影响因素进行研究，研究显示经济教育因素是人口迁移的内在动力，基础设施环境因素是次要因素。林赛南等使用二元Logistic回归模型分析了影响温州人口迁移的因素，指出就业和居住是影响人口迁移主要因素。曹琳剑等引入效用函数的推拉理论，对京津冀地区的人口迁移进行了分析，聚焦基础设施承载力不足与人口集聚问题，并指出静态分析存在一定的局限性。李祯琪和欧国立使用结构方程模型对交通与人口迁移之间的关系进行分析，研究表明，交通影响区域经济发展，从而间接影响人口迁移。
重力模型作为一种典型的人口迁移模型，经常被用来预测交通建设对人口流动的影响，利用外部独立的参数，如人口、经济规模、距离、时间等来预测交通流量。Simini等认为传统的重力模型仅考虑距离和人口数量，不能解释两地间迁移人口数量的起伏现象。Hong和Jung对城市的居住人口、距离、出行成本和交通流量进行了分析，得出了重力模型变化指数对交通流量预测的影响。王德认为传统的重力模型存在着逻辑关系上的缺陷，提出以标准人口迁移率作为自变量的修正公式，并以日本的案例进行实证，解释了人口迁移的规律。米红等考虑人均收入，对传统的重力模型进行修正，并对我国未来的人口迁移规模进行了预测。
轨道交通与人口迁移之间的相互作用是一个复杂的动态过程，传统的静态分析方法缺乏系统动态的分析，在解决复杂问题时表现乏力。现有文献证实了轨道交通对人口迁移会产生影响，但大部分是针对城市内部轨道交通，较少关注高速铁路所带来的人口迁移，其影响机制也缺乏系统性的分析。高速铁路建成后，将提高站点附近区域的交通可达性，增强当地的吸引力和就业机会，造成区域之间的人口流动，人口聚集又会影响住宅价格和失业率，由此反馈到地区之间的人口流动，经过不断循环反馈最后形成回路。因此，变量之间会形成多回路、非线性的复杂动态关系，目前大部分研究都没有考虑交通与人口迁移之间的反馈关系。基于此，本文在传统的人口迁移推拉理论基础上，结合系统动力学（System Dynamic，SD）的方法特性，综合考虑高速铁路建设的动态影响，分析交通、就业和住宅价格等诸多因素下人口迁移的特点。对传统的人口迁移重力模型进行改进，尝试建立高速铁路建成后对人口迁移影响的预测模型，提供有效的政策建议，为城市的可持续发展提供必要的支持。
二、主要内容
2.1 人口迁移的系统动力学模型
系统动力学模型确定由人口、就业和住宅三个子系统的内生变量与外生变量构成的整个系统，各个变量在因果回路中不断循环，使得整个系统达到平衡的状态。
人口子系统是系统的主要部分，主要反映人口与土地承载力之间的关系。人口的迁入引起流动人口及常住人口的增加，常住人口的增长导致人口密度趋于饱和。假设地区的土地承载力存在一定的上限，人口的迁出会随着人口密度而变化，城市的人口密度越高，人口迁出速度越快。不同的子系统之间，会形成一定的反馈回路以获得平衡。
就业子系统是系统的次要部分。假设人口就业受到自由市场的供需调节，就业人口随工作机会而增长，一个地区的就业率高会吸引人口迁入，人口的迁入会引起当地就业市场的供需变化，使得就业市场趋向饱和，从而降低吸引人口迁入的机会。
住宅子系统对人口迁移同样起着市场调节的作用。假设住宅价格受人口增长而变化，人口的迁入会引起住宅需求供应的不足，通过调节住宅的供需变化，使住宅价格改变。住宅价格被用来衡量一个地区的居住成本，当住宅价格过高时，它对人口迁入就产生推力，影响人口持续迁入。
2.2 人口迁移重力模型
传统的重力模型存在三点缺陷。首先，使用空间距离来适合计算交通阻力不能体现旅行者的时间效益。也正因如此，传统重力模型无法解释两地间迁移人口数量的起伏现象；其次，传统重力模型使用迁移两地的人口总量作为变量，没有约束人口迁移的上限，存在着逻辑关系上的缺陷；最后，传统重力模型没有考虑经济因素，地区经济和工作收入往往是影响人口迁移的决定性因素，应该将其纳入考量。
基于以上原因，本文对传统的人口迁移重力模型进行改进：假设居民会综合考虑期望收入比、住房成本和交通成本等因素进行迁移选择。人口迁移会受到诸多因素的影响，机制比较复杂。居民通常会通过权衡收入、生活成本和空间距离等因素选择生活居住地，最终达到市场均衡。根据推拉理论，人口迁移是由拉力、推力和中间障碍三因素综合作用的结果，其中拉力和推力主要是指地区之间的经济水平差距，而中间障碍则是交通阻力。
工作收入是影响人口迁移的动机。根据经济学家Todaro的期望收入理论，假设人口迁移是一种经济现象，城乡之间的期望收入差是导致人口迁移的主要吸引力。他认为人口迁移主要取决于两个因素：劳动者实际收入差距和迁入地的工作机会大小。由于城市中存在失业，迁移者不能保证一定会找到工作，于是就产生了期望工资收入。
交通阻力是影响人口迁移的中间障碍。传统的重力模型使用地理空间距离来衡量交通阻力，存在一定的不足。考虑轨道交通给旅行者带来了时间和经济的附加收益，以广义交通费用来替代距离来衡量交通阻力，包括直接出行成本（票价）和时间成本。
2.3 模型验证
本文以苏州工业园区、深圳市人口迁移数据为研究对象，将常住人口、交通阻力、人均可支配收入、就业机会率和住宅价格作为影响迁入人口的因素。相关数据均由苏州工业园区管理委员会官网和国家统计局公布数据整理。
使用逐步回归法分析人口迁移比例与各影响因子之间的关系。逐步回归的基本思想是将变量逐个引入模型，每引入一个解释变量后都要进行 检验，并对已经选入的解释变量逐个进行 检验，当原来引入的解释变量由于后面解释变量的引入变得不再显著时，则将其剔除。选取样本数据，运用SPSS25软件进行逐步回归分析，结果表明， 统计量对应的 值小于0.01的显著性水平，各影响因子均通过显著性检验。期望收入比与人口迁移比例呈正相关，住宅价格增长和交通阻力与人口迁移比例呈负相关。最后，在修正后的人口迁移模型中分别输入安徽省和陕西省2009年至2017年的数据，得到相应的苏州工业园区总迁入人口的模型输出数据，与传统重力模型和实际数据进行对比。
图1苏州工业园区迁入人口数据拟合验证-由安徽省迁入
图2 苏州工业园区迁入人口数据拟合验证-由陕西省迁入
从图1和图2中可以看出，传统的人口迁移重力模型无法反映迁移人口的波动性，且在拟合结果上存在很大的偏差，而改进后的人口迁移模型能够较好地拟合人口波动和增长的趋势，拟合效果较好。为进一步验证模型的普适性，下面引入深圳市的人口迁入数据对模型进行验证。深圳市作为一个成长型城市，近年来交通建设不断刷新，人口迁入明显，具有典型的代表性。选取样本数据，建立深圳市的人口迁移重力模型。
图3 深圳市迁入人口数据拟合验证-由广东省迁入
模拟结果如图3所示，进一步佐证了改进后的人口迁移重力模型的普适性。
三、边际贡献
（1）引入了广义交通费用来替代空间距离，成功地解释了迁移人口数量波动的现象；
（2）考虑期望收入比和住宅价格增长等经济因素，基于系统动力学模型，充分反映了人口迁移与影响因子之间的动态关系；
（3）针对传统重力模型使用区域之间的人口总量来计算，没有约束人口迁移上限的问题，使用人口迁移率替代人口总量，更为精确和合理。
四、结论与未来拓展
本研究在传统的人口迁移推拉理论基础上，结合系统动力学（SD）的方法特性，假设居民会综合考虑期望收入、就业机会、交通阻力和住宅价格等因素进行迁移地址决策，提出了改进的人口迁移重力模型，并以苏州工业园区和深圳市为例，验证了模型的有效性。需要说明的是，人口迁移的影响因素并不仅限于文中所考虑的内容，模型的拓展还有很大的空间，还需要不断改进并验证其普适性。由于不同省份的居民对于离开居住地的情感偏好存在差异，未来研究计划将个人情感等因素纳入模型进行分析。
本文摘编自《系统工程理论与实践》第41卷第7期论文《基于系统动力学的人口迁移重力模型改进及实证检验》，点击链接下载全文：http://www.sysengi.com/CN/abstract/abstract112868.shtml
作者：李鹏博、田丽君、黄文彬，福州大学经济与管理学院硕士研究生、教授。