基于多智能體模型和房產(chǎn)大數(shù)據(jù)的職住空間結(jié)構(gòu)研究

楊宇嘉 董潔

摘要：本文綜合分析城市職住空間結(jié)構(gòu)分布影響因素，針對原有城市人口空間分布模擬方法的不足，利用城市房產(chǎn)大數(shù)據(jù)集成平臺，對房地產(chǎn)大數(shù)據(jù)抓取，基于多智能體模型，研究統(tǒng)計及調(diào)研數(shù)據(jù)來定義智能體屬性，確定智能體居住選擇行為規(guī)則，結(jié)合人口密度理論模型進行綜合多元統(tǒng)計分析，較為準確地模擬職住人口密度的空間分布，重點研究職住空間結(jié)構(gòu)特征。提供解決居民職住問題、完善城市總體規(guī)劃、推進城市化進程的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：職住空間結(jié)構(gòu);多智能體;房產(chǎn)大數(shù)據(jù)

中圖分類號：TP391? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）22-0268-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

1 研究背景及意義

近年來隨著工業(yè)化與市場化的日益發(fā)展，我國城市化進程已步入穩(wěn)定快速發(fā)展時期，人口作為城市發(fā)展中最為活躍的因素，對城市安全、經(jīng)濟和環(huán)境等均都有著深遠的影響，是制約區(qū)域全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。城市規(guī)模向外擴張，郊區(qū)化愈加明顯，地區(qū)發(fā)展不同步等因素使人口結(jié)構(gòu)和流動形式不斷變化。在人口空間分布問題上，城市空間結(jié)構(gòu)中的兩個核心要素——居住與就業(yè)在空間上分布的不協(xié)調(diào)引起城市空間結(jié)構(gòu)的四大要素居住、就業(yè)、交通、休憩的不均衡，職住分離的情況開始在各個區(qū)域普遍出現(xiàn)，職住空間結(jié)構(gòu)進一步改變，“職住分離”矛盾逐漸突出。獲取不同尺度的人口空間分布信息對于人才資源、公共資源、環(huán)境資源等綜合資源的管理具有重要意義。

現(xiàn)有多數(shù)的城市規(guī)劃通常更注重人口規(guī)模的預(yù)測，較少考慮區(qū)域內(nèi)部人口分布的差異性，使得城市空間發(fā)展政策的實施效果受限。同時人口信息調(diào)查通常是通過人口普查、抽查等方式獲取，一般基于行政單元為基本統(tǒng)計單元，時間久且耗費大量人力。

本文在綜合分析城市人口分布影響因素的基礎(chǔ)上，針對原有城市人口空間分布模擬方法的不足，利用房產(chǎn)大數(shù)據(jù)集成平臺，同時采用多智能體模型來模擬人的行為，結(jié)合人口密度理論模型進行綜合多元統(tǒng)計分析，從而較為準確地模擬職住人口密度的空間分布，為智能化城市規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。

2 理論基礎(chǔ)

職住空間結(jié)構(gòu)作為城市空間結(jié)構(gòu)的重要組成部分，主要從居住和工作兩方面來考察人口分布問題，并對城市交通、公共建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展都有著直接性影響。研究至今，國內(nèi)外學(xué)者對影響職住空間的因素進行了定性定量分析，國外學(xué)者羅伯特·塞韋羅（Robert Cervero1989）的居住-就業(yè)不平衡程度與周圍高速公路堵塞情況正相關(guān)研究，朱利亞諾（Giuliano1993）對社會除交通外其他公共因素的調(diào)查，漢密爾頓（Hamilton1998）為代表的過量通勤研究等等，相對于國外學(xué)者側(cè)重于通勤因素的研究，國內(nèi)學(xué)者主要集中于在城市結(jié)構(gòu)，市場導(dǎo)向，政策等方面進行探討。隨著城市化進程的發(fā)展，職住空間結(jié)構(gòu)的研究不斷復(fù)雜深入，近年來多智能體模型在人口建模方面逐步發(fā)展運用，基于多智能體信息集成，協(xié)調(diào)互通的特點，可以對復(fù)雜的人口模型進行多空間分布的特征評估，以多樣性，整體性更好地模擬人口的分布差異。運用大數(shù)據(jù)可以高效整合人口數(shù)據(jù)，提高信息處理效率和研究精度，在職住模型的建立上具有重要應(yīng)用價值。

3 基于房產(chǎn)大數(shù)據(jù)的職住模型研究步驟

基于多智能體模型和房產(chǎn)大數(shù)據(jù)的職住空間結(jié)構(gòu)研究模型由影響要素、智能體、決策規(guī)則等組成。基于多智能體模型研究統(tǒng)計及調(diào)研數(shù)據(jù)來定義智能體屬性， 確定智能體居住選擇行為規(guī)則，對房地產(chǎn)大數(shù)據(jù)進行抓取，對居住人口分布仿真模擬，挖掘城市空間結(jié)構(gòu)。重點研究職住空間結(jié)構(gòu)特征。

3.1 從房譜網(wǎng)和新峰地產(chǎn)信息資源管理系統(tǒng)中獲取房源數(shù)據(jù)

房地產(chǎn)信息抓取，基于房產(chǎn)信息的人口分布模型建立，進行職住分離影響因素分析。在實地調(diào)研和統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上，定性與定量結(jié)合。利用渾南區(qū)35個小區(qū)的房產(chǎn)數(shù)據(jù)，選取房屋售價、房齡、住宅平均面積、小區(qū)內(nèi)住宅總數(shù)量、小區(qū)周邊交通和周邊服務(wù)設(shè)施六個因素對人口分布進行研究，以期對人口分布情況得以了解。

3.2 實地調(diào)研各小區(qū)人口數(shù)量

抽樣調(diào)查法獲得小區(qū)人口數(shù)據(jù)，綜合分析，得到小區(qū)人口數(shù)量。

3.3 確定人口分布影響多智能體系統(tǒng)因素的權(quán)重

據(jù)已獲得的各小區(qū)的房源數(shù)據(jù)，整理成影響多智能體系統(tǒng)因素的表格，包含每種因素的評價值，選取主要影響因素作為基于房產(chǎn)大數(shù)據(jù)的多智能體屬性。

3.4 根據(jù)人口分布影響多智能體系統(tǒng)因素的重要程度，建立人口矩陣

即“人口矩陣=系數(shù)矩陣*影響因素矩陣”，計算出各影響因素的系數(shù)值，進而計算其他小區(qū)的人口數(shù)。利用excel工具計算各系數(shù)取得。

4 基于房產(chǎn)大數(shù)據(jù)的職住模型影響因素分析

由于獲得的渾南區(qū)房源數(shù)據(jù)是以棟為基礎(chǔ)的，出售價格、上市時間并不一致，因此首先要對各個影響因素進行相應(yīng)的計算。

4.1 房屋售價

房屋售價采用所有售價的均值。房源數(shù)據(jù)為2008年數(shù)據(jù)，考慮時間因素影響，進行房價基準處理。通過互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)查詢到沈陽2008年4月房價均值為4920元/平方米，2018年4月房價均值為9216元/平方米，根據(jù)公式可求得房價的增長率，進而可以得到每個小區(qū)房屋售價的目前價格。

4.2 房齡

以上市時間為依據(jù)計算房齡，根據(jù)上市時間距離2018年的年限分別求出各棟樓的房齡，然后在此基礎(chǔ)上取平均值。

4.3 住宅面積

在初始的渾南區(qū)房源信息中，已篩選出每個小區(qū)的總建筑面積和房屋總套數(shù)，利用這兩個數(shù)值，計算每個小區(qū)的平均住宅面積。

4.4 住宅數(shù)量

小區(qū)內(nèi)住宅總數(shù)量可根據(jù)已整理的房源信息直接獲得。

4.5 交通通達度

由于整理出的渾南區(qū)房源信息中，包含小區(qū)的地理坐標。因此利用百度地圖工具，輸入小區(qū)坐標，查詢周邊公交（包括地鐵、輕軌）線路數(shù)，以數(shù)量作為評價值。本文定義小區(qū)周邊1000米內(nèi)公交線路數(shù)為可使用數(shù)據(jù)。

4.6 周邊服務(wù)設(shè)施

利用小區(qū)的地理坐標也可以查詢到周邊服務(wù)設(shè)施情況，拾取每個服務(wù)設(shè)施的地圖坐標，本文只考慮學(xué)校、商場和醫(yī)院三種服務(wù)設(shè)施，其中商場只考慮大型商場，忽略小區(qū)內(nèi)便捷超市。由于拾取到的地圖坐標精確到小數(shù)點后六位，因此將橫坐標相同，縱坐標小數(shù)點后兩位相同，或者縱坐標相同，橫坐標小數(shù)點后兩位相同的認定為“小區(qū)周邊”。根據(jù)已得到的坐標計算二者間垂直距離。對于相同的服務(wù)設(shè)施，距離值取平均值。

利用指數(shù)距離衰減函數(shù)，計算服務(wù)設(shè)施的綜合評價值：

其中：

D：分別表示某服務(wù)設(shè)施到該點的垂直距離，根據(jù)小區(qū)與服務(wù)設(shè)施的地圖坐標計算得知;

ε：分別表示服務(wù)設(shè)施的空間衰減系數(shù);

假設(shè)學(xué)校、商場、醫(yī)院的距離衰減系數(shù)分別為2、2、1;權(quán)重系數(shù)分別為3、2、1。

5 效果分析

基于考慮實際情況，以沈陽市渾南區(qū)為研究對象。本文在實地調(diào)研和統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上定性與定量分析結(jié)合。利用渾南區(qū)35個小區(qū)的房產(chǎn)數(shù)據(jù)，選取房屋售價、房齡、住宅平均面積、小區(qū)內(nèi)住宅總數(shù)量、小區(qū)周邊交通和周邊服務(wù)設(shè)施六個因素對職住人口分布進行研究，以期對分布情況得以了解，進而為政策制定、城市規(guī)劃、緩解交通和環(huán)境污染等問題提出積極的建議。

6 結(jié)論

在城市規(guī)劃中，"居住"與"就業(yè)"兩個職住空間要素城市化進程有著重要影響，合理配置居住、工作的容量及空間關(guān)系，即所謂“職住平衡”，是引導(dǎo)社會穩(wěn)定和交通協(xié)調(diào)，平衡城市經(jīng)濟空間結(jié)構(gòu)的重要措施。掌握城市人口空間分布信息，研究職住空間結(jié)構(gòu)不僅是制定區(qū)域長遠發(fā)展政策、城市總體規(guī)劃的重要基礎(chǔ)，也是實施城市日常管理、改善居民生活工作環(huán)境的重要科學(xué)依據(jù)。

參考文獻：

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【通聯(lián)編輯：梁書】