职—住空间是城市最为核心的两类功能空间。两类功能空间的关系动态变化演进,在不同发展阶段均对城市系统的整体运行产生了重要而复杂的影响。在城镇化进程中,伴随城市空间不断扩张,职住空间关系也发生了显著的变化。在一些超大城市中,这种变化直接引发了职住分离加剧、高峰时段道路交通拥堵等问题,对城市居民的日常生活质量、经济活动效率乃至生态环境品质都造成了不利的影响[1-3]。 面对这一现实问题,如何通过科学、合理的规划与管理手段,有效组织并优化职住空间关系,以期缓解乃至逐步消除由此产生的诸多负面影响,已成为当前城市规划领域亟待解决的现实问题。为此,深入剖析认识城市职住空间关系的形成机制是关键。系统研究其内在演变逻辑与驱动因素,揭示职住空间关系的动态变化规律,可为解决上述问题提供基础的科学依据[4-5]。 既有研究[1,6]多集中于空间单元内部的静态指标分析(如职住平衡度、职住自足性指数等),虽能揭示空间内部职住关系特征,但忽视了不同空间单元间的职住动态联系,对跨空间单元职住流动的时空动态性解释不足。在网络科学的理论框架下,城市的各类空间单元可被视作网络中的节点,而职住空间关系则可被抽象为连接这些空间节点的有向边。通过对职住网络进行系统性分析,能有效捕捉空间之间的动态关系[7-9]。同时,网络科学提供了节点中心性等大量可量化的指标,可以系统解释和分析职住空间关系特征及形成规律。鉴于此,本研究基于复杂网络理论,以上海市为例,对职住网络的拓扑结构、空间特征及其形成机制展开深入的探索,进而为科学合理地优化职住空间组织关系提供理论依据与实践指导。 1 文献综述 1.1 职住空间关系概念辨析 对于城市的职住空间关系,不同学者对其内涵、构成和界定存在差异,尚未统一。国内学者对职住空间关系的理解主要包含形态和结构两方面,形态上重点关注居住人口和就业人口的空间分布[10-11],结构上重点关注空间之间的居住—就业功能联系组织强度[12-13]。《辞海》对“空间关系”的定义为:具有确定位置、属性和形态的单目标之间或群目标之间的相互关系。职住空间关系作为空间关系的一种类别,重点强调空间与空间的交互作用。本研究从结构视角出发,对“职住空间关系”提出如下定义:职住空间关系指的是具有确定位置、属性和形态的地区之间或地区内部的居住—就业功能联系组织强度。 1.2 职住空间关系研究 既有的职住空间关系研究主要包括下述四个方面。 一是聚焦职和住空间内在关系特征及其空间分布规律。职住空间关系特征的衡量主要依赖于职住自足性指数、通勤距离以及标准差椭圆等多项指标[14-17]。如王德等基于手机信令数据测度上海市253个居民住宅区的通勤距离—概率分布、平均通勤距离、5km内就业比等特征,并根据不同特征总结出上海市住宅区单中心、带状、双中心和分散4种模式[15]。 二是深入分析职住空间关系特征形成的影响因素。微观个体层面[18-23]:一类研究借助问卷调查[18,21]或交通调查数据[21-22],系统探究了建成环境、社会经济属性以及制度性因素[19,21,23]对个体通勤距离、时间等特征的塑造作用。然而,这类研究往往聚焦个体行为,其结论难以直接应用于宏观的城市规划实践,对于城市整体职住关系的优化缺乏直接指导意义。另一类研究则侧重于空间视角,运用大数据分析手段,探究单元内建成环境要素对单元职住平衡的影响[24-27]。虽然这类研究在揭示城市空间职住关系规律具有一定价值,但往往割裂了城市不同地区之间的内在联系,忽视了城市职住空间关系是居民个体职住选择行为集计后的宏观结果。实际上,地区职住平衡不仅受到该地区内部因素的影响,而且受到城市其他地区的综合作用。 三是基于过剩通勤框架的职住空间关系组织效率评价[28-31]。研究采用线性规划与空间仿真技术,构建城市职住空间关系的理论最优分配模型,通过对比实际通勤状态与理想状态的偏离程度,定量解析不同社会群体的通勤效率差异。然而,大部分最优分配模型以社会总通勤成本最小化为目标,不考虑居民个人的居住、社会等成本,由此得出的结论虽能有效识别城市职住空间的优化潜力,但难以进一步提出有针对性的优化路径。 四是运用大数据深入分析特定地区职住空间关系的形成与演变过程[13,32-34]。研究聚焦特定区域,通过系统性的数据收集与处理,旨在揭示职住空间关系在该地区的动态变化特征。然而,当前此类研究较少,且在分析演变过程时主要依赖于定性方法,缺乏定量分析的严谨性和科学性。 综上所述,当前少有研究关注职住空间关系的形成机制,同时从网络视角下构建职住网络,从而分析职住空间关系形成机制仍存在研究空白。 2 研究思路和数据来源 2.1 研究思路 首先,利用手机信令数据测度上海市域内空间单元的居住—就业空间联系。在此基础上,以居住—就业联系人数作为边的强度,构建上海市职住空间网络。其次,从网络科学的视角出发,对构建的职住网络进行多维度解析,从节点、边以及整体网络三个层面,深入探讨职住网络的空间特征。再次,运用最小二乘法、幂律分布模型等方法,分析空间距离与住房价格对职住边强度的影响,探究职住网络边与整体网络的形成原理;根据上海市独特的就业人口、住房价格分布格局,总结上海市网络特征的形成逻辑。在此基础上,总结上海市职住网络当前面临的主要困境。最后,基于已发现的网络特征和形成规律,采用模拟仿真的技术手段,通过设定不同的城市发展场景,模拟不同场景下职住网络的演变趋势。根据模拟结果,提出有针对性的应对策略和建议。