1、基于复杂网络分析法的养老设施空间配置规划优化以重庆市主城四区为例 黄勇 李林 万丹 重庆大学建筑城规学院山地城镇建设与新技术教育部重点实验室 重庆大学建筑城规学院 摘 要： 快速老龄化背景下老年人养老服务需求日益剧增, 城市养老设施配置出现“一床难求”的问题。相较于增加配置规模, 从城市养老设施空间分布及其结构特征出发, 探讨养老设施的空间配置显得更为重要。因此, 在城乡规划学和复杂性科学的交叉领域, 运用复杂网络分析原理和方法, 选取重庆渝中区、沙坪坝区、南岸区、九龙坡区 (以下简称主城四区) 养老设施为研究样本, 构建养老设施供给网络模型, 建立网络评价指标体系, 综合床位利用率, 分析养
2、老设施空间配置结构特征。研究得出, 重庆城市养老设施网络整体稳定性较差、养老设施供需失衡的原因在于配置类型单一、供给格局错位。为此, 规划提出相应的优化配置策略, 为养老设施专项规划与优化提供科学依据。关键词： 城乡规划; 养老设施; 复杂网络; 配置优化; 作者简介：黄勇, 重庆大学建筑城规学院, 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室, 副教授, 博士生导师, 作者简介：李林, 重庆大学建筑城规学院, 硕士研究生作者简介：万丹, 重庆大学建筑城规学院, 硕士研究生收稿日期：2017-03-24基金：重庆市社会事业与民生保障科技创新专项资助项目 (cstc2016shmszx0504) Spa
3、tial Optimization of Old-Age Facilities Based on Complex Network AnalysisTaking Four Districts in Chongqing as ExamplesHUANG Yong LI Lin WAN Dan Abstract： In the context of rapid aging, the demand for old-age care services in the elderly is increasing day by day, and the problem of “one bed is hard
4、to find” is found in the allocation of urban old-age facilities. Compared with the increase of the scale of allocation, it is more important to explore the spatial configuration of old-age facilities space in terms of spatial distribution of urban old-age facilities and their structural characterist
5、ics. Therefore, in the crossing field of urban and rural planning and complex sciences, it employs the complex network analysis principles and methods, selects the old-age facilities of Yuzhong District, Shapingba District, Nanan District, Jiulongpo District in Chongqing (hereinafter referred to as
6、the four districts) as samples to construct old-age facilities supply network model, build evaluation index system, and combined with comprehensive bed utilization analysis of old-age facilities, it illustrates the spatial structure of old-age facilities. It is concluded that the overall stability o
7、f the urban old-age facilities in Chongqing is poor, and the supply and demand imbalance of the oldage facilities is due to the single type of configuration and the dislocation of the supply pattern. This paper puts forward the corresponding optimization strategy for the planning, and provides scien
8、tific basis for the special planning and optimization of the old-age facilities.Keyword： Urban and Rural Planning; Old-age Facilities; Complex Networks; Configuration Optimization; Received： 2017-03-240 引言2015 年, 全国 60 岁及以上人口为 2.1 亿, 占全部人口的 15.44%, 其中 65 岁及以上人口为 1.37 亿, 占全部人口的 10.7%。较之 2014 年, 数据分别上
9、升 0.54和 1.01 个百分点, 人口老龄化进程加速。随着我国老龄人口的不断增加, 养老设施数量规模持续发展, 截至 2014 年底, 全国共有各类养老服务床位 550 余万张, 每千名老年人拥有的养老床位数在 26 张左右, 与“2020 年每千名老年人应拥有养老床位数超过 35 张”的目标还有一定差距。与此同时, 受少子化现象所引发的家庭养老功能减弱、老年人照护要求提高、养老观念转变等因素的影响, 全社会对养老设施服务的需求不断扩大。图 1 重庆市主城四区 94 处养老设施分布图 Fig.1 the distribution nap of 94 old-age facilities i
10、n the four areas of central city of Chongqing 下载原图图 1-12: 作者绘制在总量不足、需求量大的情况下, 现状养老设施的配置既存在“入住难”与“一床难求”的现象, 又存在养老床位全国平均空置率高达 48%的现实矛盾, 使得我国养老设施配置存在结构错位问题, 无法满足老年人日益增长的养老服务需求。因此, 相较于提高养老设施供给规模, 从老年人选择养老设施的需求偏好出发, 探讨城市养老设施供需配置结构特征, 并提出优化策略, 成为养老设施专项规划优化发展的关键科学问题之一。1 研究基础城市养老服务设施出现“一床难求”、空置率高的原因在于养老设施供需
11、结构的失衡1-2。为实现供需调控, 除了政策鼓励、增加规模外, 还应充分考虑老年人的养老服务需求, 从供需平衡的角度出发, 探讨养老设施空间配置结构。现有研究指出, 老年人对养老设施的价格3、医疗条件4、设施可达性5、服务质量6和周边环境7等有不同的需求, 并在养老设施选择偏好的基础上, 提出配置优化策略8。而对养老设施供给配置的研究多以人口规模预测9、分层分级构建养老设施体系10为主或从空间布局优化11等角度提出养老设施配置策略。研究方法多集中于统计数据或实地调查12、SP 问卷调查研究13、结构方程模型14、多主体模拟 (MAS) 15或定性研究16。需要指出的是, 现有研究仅从设施供给或
12、需求单一层面探讨养老设施配置供需平衡, 较少从老年人所需要的养老设施类型出发探讨现状养老设施的供给状态, 缺少从整体层面挖掘养老设施供需结构的构成机理和空间效应的研究。为此, 拟在城乡规划学和复杂网络方法交叉领域, 以重庆主城四区养老设施为样本, 探讨养老服务供给配置网络并揭示其供需结构特征, 为养老设施专项规划优化提供科学依据。2 研究区域据重庆市 2015 年统计数据, 重庆市主城区 60 岁及以上老年人口约 140 万, 占重庆市老年人口比例接近 21%, 比全国 60 岁及以上老年人口比例高 5.56 个百分点, 人口老龄化问题明显。根据实地调研以及相关数据整理, 主城区养老设施配置主
13、要集中在渝中区、南岸区、沙坪坝区、九龙坡区 (图 1) , 因此, 本文以此四区为研究区域, 分析重庆主城区养老设施类型配置现状。3 研究方案设计3.1 研究思路针对城市养老设施“一床难求”、闲置率高等问题所造成的养老资源利用不均、供需结构错位等问题, 从老年人养老需求与设施供给平衡的角度出发, 运用复杂网络分析方法, 构建养老设施网络模型, 探讨现状养老设施配置供给状态。同时, 用床位利用率来反映养老设施需求状态, 分析城市养老设施供需结构错位的原因, 探讨当前城市养老设施供需结构特征, 提出优化配置策略 (图 2) 。图 2 研究思路分析图 Fig.2 research ideas ana
14、lysis chart 下载原图3.2 研究方法复杂网络理论与方法自小世界网络17和无标度网络18模型提出后日趋成熟。作为复杂网络的一种分析方法, 社会网络分析法源于计量社会学, 主要被用来研究社会活动中不同行动者之间的相互关系19。其基本原理是将行动者作为“点”, 行动者之间的关系作为“线”, 从而构建一张行动者“网络”。复杂网络理论与方法擅长于对网络个体间关联关系的分析, 它既能表达网络结构的整体特征, 又能反映个体在整体的位置, 描述整体对个体的影响程度20。在城乡规划与复杂网络交叉领域, 许多学者在区域经济结构21、城市群人口迁移演化22、市政基础设施23、历史文化保护24、公共空间研
15、究25等方面展开了大量研究。当前, 传统养老设施配置研究已不能满足养老服务的发展态势。其一, 影响养老设施空间配置的因素有养老设施价格、性质、交通通达性、服务质量等, 这些因素造成了养老设施规划配置的复杂化与系统化;其二, 老年群体选择养老设施的偏好较为多样, 由老年人、养老设施及老年人的偏好因素所构成的供需关系更为复杂。而网络分析法能从网络拓扑结构和关系属性的角度解读需求因素影响下的养老设施供给网络现状。因此, 本文运用社会网络分析方法, 构建城市养老设施配置网络模型, 以期在网络中寻找养老设施配置的最优路径, 实现养老设施的规划优化。表 1 养老设施问卷调查表 Tab.1 old-age
16、facilities questionnaire 下载原表 图 3 重庆市主城四区养老设施复杂网络模型 Fig.3 complex network model of old-age facilities in four districts of Chongqing 下载原图图 1-12: 作者绘制3.3 复杂网络模型推导复杂网络模型推导需要确定网络中的“点”与“线”。本文以养老设施为复杂网络模型的“节点”, 通过实地走访、问卷调查等形式, 综合确定老年人选择养老设施的配置类型, 以老年人选择的养老设施配置类型是否相同为“关系”。若养老设施为相同类型则存在关系, 记为“1”;反之则无关系, 记为
17、“0”, 从而运用 Ucinet6.0 软件构建养老设施配置网络模型。图 5 养老设施复杂网络节点聚类系数分布热力图 Fig.5 the thermodynamic diagram of old-age facilities complex network node clustering coefficient distribution 下载原图图 1-12: 作者绘制图 4 重庆市主城四区养老设施网络模型指标体系构建示意图 Fig.4 construction of network model index system of old-age facilities in four distri
18、cts of Chongqing 下载原图结合文献梳理及前期调研, 在兼顾养老设施选择影响要素的全面性与水平变化的精细性前提下, 确定性质、收费、医疗条件、交通通达性、服务质量、内部设施配备 6 项要素为影响老年人选择养老设施类型的因素, 设计问卷调查表 (表 1) , 以确定养老设施配置类型。图 6 养老设施复杂网络节点“K-核”分布热力图 Fig.6 ther mody namic diag ram of old-age facilities complex network node“K-core“distribution 下载原图图 1-12: 作者绘制4 养老设施网络结构特征分析4.1
19、 复杂网络模型构建根据养老设施需求网络语义转换, 在 Ucinet6.0 软件平台上构建重庆主城四区养老设施网络扑结构形态图 (图 3) 。4.2 养老设施网络结构特征分析分析养老设施复杂网络的局部稳定性与节点均衡性, 结合养老设施床位利用率的分析结果, 从供给、需求两个层面揭示养老设施供需网络拓补结构特征 (图4) 。局部网络特征选取聚类系数、“k-核”指标进行分析, 聚类系数可以反映网络局部结构的致密程度, “k-核”反映网络不同层级稳定结构的规模及嵌套关系。节点均衡网络特征选取点度中心度与中间中心度进行指标分析, 前者分析单个节点在网络中所占据的核心性, 后者是个体行动者对资源和其他行动
20、者控制能力的测度。4.2.1 局部网络特征4.2.1. 1 聚类系数聚类系数表示网络中节点聚集的情况, 观察节点与邻节点之间的实际相连边数与最大可能相连边数的比值, 聚类系数越大, 网络连通度越高, 计算公式为:式中:C i为节点聚类系数, i 为网络中节点 i, Ei为网络实际存在的边数, k i为节点 i 拥有的边数。经计算, 养老设施网络聚类系数为 0.997, 所有节点聚类系数分布在其左右 (图 5) , 其中, 最高聚类系数为 1.0, 包括 S1、S2、S3、S85、S90 等养老设施, 多集中在沙坪坝区;最低聚类系数为 0.992, 包括 S21、S28、S30 等设施。4.2.
21、1. 2“k-核”分析“k-核” (k=1、2、3) 表达一个子图中全部点至少与其他子图中的“k”个其他点相连, “k”值越高、“k-核”占比越高, 则该网络的局部稳定成分越多, 网络整体也就越稳定。在养老设施网络中 (图 6) , 整体 k 核指数高, 网络整体稳定, “35-核”共有 38 个, 多集中在沙坪坝区, 占网络整体的 40.4%;最低为“1-核”, 共有 2 个, 占网络整体的 2.1%。4.2.2 节点均衡性4.2.2. 1 点度中心度在养老设施网络中, 网络节点的点度中心度越高, 则其供给类型越集中;在需求因素网络中, 节点点度中心度越高, 则其供给的需求因素作用越强。点度
22、计算公式为:式中:C R D (ni) 为相对点度中心度, d r (ni) 为节点的点入度, d c (ni) 为节点的点出度, N 为网络规模。通过指标计算得知, 养老设施网络点度中心度为 18.13%, 其中点度最高的养老设施有 S21、S28、S72 等三十一处, 点度最低的养老设施有 S10、S56、S83 三处。4.2.2. 2 中间中心度在养老设施网络中, 中间中心度反映的是养老设施与其他设施相互影响的程度, 度值高的节点处于核心区域的交汇处, 度值越高对养老设施的供给状态影响越大。其计算公式为:式中:C R B i为节点相对中间中心度, g jk (i) 为点 j 和点 k 之
23、间存在的经过第三个点 i 的路径数目, g jk为点 j 和点 k 之间存在的路径数目, n 为节点数。通过指标计算, 养老设施网络点度中心度为 16.1%, 其中, 中间中心度最高的养老设施有 S21、S30、S71 等 28 处, 最低的为 S10、S47、S56 三处。4.3 养老设施供需网络结构特征分析4.3.1 局部网络特征分析通过聚类系数与 k 核指标分析, 区域内养老设施配置网络局部稳定性较低, 其中, 沙坪坝区的稳定性高于其他三个区县, 网络稳定性相对较好。4.3.2 节点均衡性分析养老设施度值越高, 说明该类型供给越多, 市场接受度越大。综合养老设施点度中心度与中间中心度指标
24、的计算结果, 将养老设施配置类型划分为 AJ 共 10种类型 (表 2) , 并将各个区县养老设施进行配置分类 (图 7) 。由此可知, 沙坪坝区养老设施配置类型丰富, 而渝中区仅配置有 2 种养老设施。表 2 重庆主城四区养老设施供需结构平衡与失衡并存现象分析 Tab.2 analysis of the balance between the supply and demand structure and the imbalance in the four districts of Chongqing 下载原表 图 7 重庆市主城四区养老设施配置类型分析图 Fig.7 analysis of
25、 old-age facilities configuration type in four districts of Chongqing 下载原图图 1-12: 作者绘制图 8 重庆主城四区 94 处养老设施床位利用率分析图 Fig.8 analysis on the utilization ratio of 94 old-age facilities in four districts of Chongqing 下载原图图 1-12: 作者绘制图 9 重庆主城四区养老设施复杂网络度值分布图 Fig.9 the distribution of the complex network degr
26、ee of old-age facilities in four districts of Chongqing 下载原图图 1-12: 作者绘制表 3 重庆主城四区养老设施配置类型 Tab.3 old-age facilities configuration type in four districts of Chongqing 下载原表 4.3.3 综合养老设施床位利用率分析本文通过现状调研, 得到了重庆四个区县养老设施的床位利用率 (图 8) , 综合养老设施点度中心度与中间中心度指标的计算结果 (图 9) , 当前四个区县养老设施配置呈现出两种现象, 即供需平衡与失衡并存 (表 3) ,
27、 本文对供需失衡状态下四个区县养老设施配置的结构特征及其成因进行了重点阐释。第一种, 供需结构平衡型。养老设施供需存在正相关关系, 其配置满足老年人养老需求, 多位于为渝中区和沙坪坝区。第二种, 供需结构失衡型, 部分养老设施供需存在负相关关系, 分为特殊需求、多元需求、亟待修整三个类型的供需失衡关系。图 1 0 季节性养老设施优化策略 Fig.10 seasonal old-age facilities optimization strategy 下载原图图 1-12: 作者绘制5 结论与优化5.1 研究结论通过对养老设施网络指标特征的计算分析可知, 当前沙坪坝区养老设施网络结构特征较为稳定
28、、配置类型丰富、市场接受度高, 而渝中区设施配置类型较少。另外, 主城四区养老设施存在供需平衡与失衡并存现象, 究其原因, 在于设施配置类型单一、供给格局错位, 无法满足老年人对养老服务的特殊、多元需求。为此, 本文提出了重庆主城四区养老设施多元化配置优化策略, 同时, 对四区养老设施床位数配置比提出建议, 为养老设施专项规划提供了一定的支撑依据。5.2 规划优化策略5.2.1 多元配置类型规划优化策略针对由配置类型单一、供给格局错位等因素所导致的养老设施配置失衡的状态, 本文从需求角度出发, 提出相应的规划优化配套策略, 配置符合当前养老人群需求的养老设施, 在量化养老设施配置的基础上, 为
29、养老设施配置类型提供参考借鉴。首先是季节性养老设施的规划优化。规划鼓励适当增加此类型的养老设施, 并充分利用区域优越的自然环境布局, 如歌乐山、南山等森林公园附近, 利用闲置用地功能, 将其置换为季节性养老设施。同时, 规划提出季节性养老设施配置建议, 如图 10 所示。其次是多元型养老设施的优化。当前, 老年人对养老设施服务类型的需求呈日益多元化的趋势, 基于此, 规划认为在增加养老设施规模的同时, 可适当考虑配置高端型、小型家庭式、社区型养老设施 (表 4) , 以突破当前养老设施供给结构单一、固化的状态。最后是亟待修整的养老设施, 如二院连锁养老院、如恩幸福 (重庆) 养老服务有限责任公
30、司、心望老年公寓等, 此类型养老设施存在配置类型定位不当、设施配备环境亟待提升等问题, 规划提出此类型应按照前文所述, 进行适当改造。5.2.2 重庆主城四区养老设施床位数配置比优化策略根据 2015 年重庆市统计年鉴, 渝中区、南岸区、沙坪坝区、九龙坡区老年人数共 64.39 万人 (图 11) , 按 5%7%的老年人所需要机构养老服务计算, 目前该四区需要提供的养老设施床位为 3.2 万张 (图 12) , 而现状 94 所养老设施所提供的床位为 1.8 万张, 存在较大的供需窗口。根据设施多元需求, 以沙坪坝区为例, 规划提出不同类型的养老设施床位数配置比例, 以期为新增的养老设施提供
31、一定规划依据。目前, 沙坪坝区类型A、B、D-I 共 8 种类型的床位数配置比为 14:1:1.6:29:4:5:1.4:44, 规划沙坪坝区应提供养老设施床位数 0.83 万张, 因此规划 A、B、D-I 共 8 种类型的床位数应分别为 1162、83、133、2 407、332、415、117、3 652 张, 以满足老年人的养老需求。6 小结本文采用复杂网络分析方法, 综合运用空间统计方法和数据可视化等手段, 构建养老设施复杂网络模型, 刻画现状养老服务供给网络特征, 揭示了其供需结构特征, 为养老设施配置规划提供了科学依据, 这是提升养老设施专项规划工作科学性、响应老年群体养老服务现实
32、需求的初步探索。需要指出, 本研究也存在一定的局限性, 本文仅对养老设施供给结构进行了探讨, 未对老年群体的养老需求做调查分析。同时, 在养老设施的类型配置方面存在一定的主观性, 这些工作都需要在未来的研究中得到弥补和加强。图 1 1 重庆市主城四区老年人口分布图 (单位:万人) Fig.11 the distribution of the elderly population in the four districts of Chongqing (unit:10 000) 下载原图图 1-12: 作者绘制图 1 2 重庆市主城四区规划床位数分布图 (单位:万张) Fig.12 the number of beds in the four districts of Chongqing (Unit:10 000) 下载原图
