王鬱趙一航：基於協排程時空分析的上海超大城市公共服務供需關係

作者簡介

王鬱

：上海交通大學國際與公共事務學院教授、中國城市治理研究院研究員

趙一航：

上海交通大學國際與公共事務學院博士研究生。

摘要

：城市公共服務的供需協調關係對於城市公共服務供給質量的改善和承載力的提升具有十分重要的意義。本文以上海為例，對2005—2016年間上海各區的公共服務供需關係的時空變化特徵進行深入分析，探討影響城市公共服務有效供給的主要因素。研究發現，上海城市公共服務需求的空間格局在很大程度上受到公共服務供給的影響，各城區間公共服務供給的不均衡導致服務需求的整體性錯位，進而使得公共服務供需失衡問題日益突出。人口大量流入的近郊區成了公共服務供給最薄弱的地區，服務需求跨區轉移和空間錯位等供需失衡問題較為突出；大力加強薄弱區域的服務供給和投入，是改善城市公共服務供給效率和質量的關鍵路徑。而核心區域公共服務供過於求的現象反映出供給冗餘的問題，應根據人口和服務需求的變化對該區域的供給規模和內容進行適當調整，以提高公共資源的供給效率，改善城市整體的供需均衡關係。

關鍵詞

：公共服務供需關係；協排程模型；探索性空間資料分析（ESDA）；城市治理

一、 問題提出與研究綜述

（一） 問題的提出

根據公共服務有效供給理論，所謂有效供給的終極目標，即實現供給與需求的良好平衡。充分的公共服務資源供給和充分的資金保障是實現有效供給的基本條件和必要保障。從公共服務資源的供給與需求的關係角度來看，在供給大於需求的情況下，公共服務資源的供給能夠為服務需求提供有效的支撐，即支撐效應處於良好執行狀態，而當供給小於需求時，在公共服務供不應求的狀態下，有限的服務資源將會或已經開始約束城市區域的持續發展，即公共服務資源的約束效應開始顯現。

公共服務供給與需求的協調匹配關係的建立和持續，能夠產生良好的社會經濟效應，有助於提高公共服務的溢價，提升公共服務供給的經濟產出，進而為持續的高質量公共服務供給提供堅實的財源保障和支撐，最終形成公共服務投入和產出的良性迴圈。反之，當公共服務的供給與需求未能建立良好的均衡協調關係，供給數量、內容結構與需求的不協調不匹配等問題的出現都會使得公共服務的經濟產出效率和增值效益難以得到有效提升，進而影響公共服務投入的資金保障，公共服務供給難以為繼，最終可能形成公共服務投入和產出的惡性迴圈。

城市公共服務的供需協調關係對於城市公共服務供給質量和效率的提升具有十分重要的意義。因此，清晰地把握城市公共服務供需關係的內在結構、時空變化特徵及其存在的主要問題，探討影響城市公共服務有效供給的主要因素，分析特大城市公共服務有效供給的內在機制和作用機理，是探討提升公共服務供給政策實施效果的重要條件。

（二） 已有研究綜述

公共服務供需關係的已有研究主要包括針對供需關係的評價測度、供需關係的影響因素和供需關係的改善路徑三個領域的研究成果。

首先，諸多學者對不同空間單位和不同類別的公共服務供需關係的評價和測度開展了廣泛的研究。

例如鄭思齊等發現在城際人口流動和城區空間差異的影響下，不同城區基礎教育設施的供需缺口存在較大差異。蔣海兵等嘗試利用大量微觀空間資料，基於公共交通可達性視角建立公共設施供需匹配關係的評價方法。翁列恩等嘗試建立社群公共文化供需匹配模型，並對某一城市社群各街道、各年齡層次、不同戶籍水平和不同收入水平人群的文化供需匹配度進行了實證分析。該領域的研究大多以單一類別的公共服務供需關係評價研究為主，綜合性、整體性的研究仍不多見。

其次，在我國當前城鎮化高速發展程序中，財政投入在一定程度上改善了基本公共服務的非均等化狀況

，但政府供給與公眾需求的結構失衡問題卻日益凸顯，市民、準市民（農業轉移人口）以及農民三種異質性社會群體的“共同和有差別”的公共服務需求與政府、社會和市場等多元供給主體之間的互動是影響公共服務有效供給的重要因素，鄭思齊等指出人口流動以及城市本身的空間異質性對大城市公共服務供需匹配具有顯著的影響，吳偉平等則指出流動人口公共服務供需失衡與屬地化管理體制下地方政府的財政激勵約束、公共服務設施建設用地指標約束以及公共服務行政編制約束密不可分。已有研究成果反映出，城市公共服務供需錯配的影響因素除了城市經濟社會快速發展的內在因素之外，政府主導型供給方式等體制性問題也是其中的重要因素。

第三，在公共服務供需關係的改善路徑方面

，馬莉莉等透過解析網路化機制下公共服務需求和供給間的內生互動關係，嘗試提出一條提升公共服務供給能力的破解之道。原光等基於公眾獲得感的六種基本感受，構建基本公共服務供給評價體系，探討公共服務供需關係改善的新思路。此外，還有學者提出應運用數字治理的技術方法，加強公共服務需求的精準識別，建立財政投入的監測體系，改善公共服務供需結構關係。這些研究成果反映出公共服務供給側改革中需求導向的供給效率評價原則與制度建設思路在逐步明確。

大量已有研究表明，城市公共服務供給中的供需關係是當前影響公共服務供給效率和質量的重要因素，改善公共服務供需協調關係是提高公共服務有效供給水平的關鍵路徑。為了實現這一目標，首先需要準確把握公共服務供需關係的內在結構、變化特徵和影響因素。超大城市作為我國高速城鎮化程序中流動人口的主要流入地，經濟社會發展的快速變化特徵使得公共服務供需協調關係處於更為複雜的狀況下，同時也更具有代表性。城市公共服務供給政策的制定和實施是以城區為主要空間單位，而已有研究雖然在公共服務供需關係測度方面進行了一定的嘗試，但大多以微觀空間單位的單一類別公共服務的研究為主，對中觀層面城區公共服務供需關係的整體性評價仍有待拓展。本文以超大城市上海為例，基於2005—2016年上海17個城區的資料，在構建公共服務供需協調關係評價指標體系的基礎上，運用協排程模型對超大城市各城區公共服務供需協調關係進行實證分析，運用探索性空間分析方法把握公共服務供需關係的變化趨勢和空間特徵，明確影響供需關係的影響因素，探討改善公共服務供需關係的思路和有效路徑，為超大城市精細化管理的政策制定和實施提供決策基礎和參考。

二、 研究方法和技術路線

（一） 公共服務供需協調發展指標體系的建立

衡量公共服務供給量最為重要的內容便是公共服務提供的規模與質量。政府是公共服務的主要提供者，公共服務的供給既包括硬性的物質基礎設施建設，也包括資金和人力資源的投入，因此本文將從資金、人才和設施等方面評價公共服務的供給。大量已有研究成果顯示，國家十三五規劃確定的六項基本公共服務的內容中，義務教育、醫療衛生、社會保障和住房是影響超大城市常住人口生活質量的最主要因素。因此，作為供給規模的二級指標，本文選取義務教育、醫療衛生、社會保障以及保障性住房這四項作為主要的分析物件。三級指標中，義務教育類選取能夠提供的小學與初中數量作為衡量標準，醫療衛生類選取每萬人衛生機構技術人員和床位數量這兩項指標，社會保障類選取每萬人養老機構數量和每萬人低保金的發放數額等兩項指標作為參考，保障性住房則使用廉租房累計的租戶數量來表示。公共服務的需求主要來自城市發展程序中人口和產業經濟活動的集聚，因此，可以用城市人口以及各類社會經濟活動對於公共服務供給與執行造成的壓力來衡量。本文用人均小學初中學生數量來衡量義務教育需求規模，用單位醫療機構接診人數來衡量城市醫療需求規模，社會保障需求規模則採用每百人低保人員數量和老年人口比例這兩項進行測算，收入房價比則用來表徵保障性住房需求。

遵循指標選取的科學性、可操作性、層次性、完備性和動態性原則，構建公共服務供需協排程的評價指標體系。本文以上海為案例，選取2005—2016年間17個區的資料進行分析後，構建出如表1所示的評價指標體系。其中義務教育、醫療衛生、社會保障和保障性住房的各類資料來自上海市各區的統計年鑑、國民經濟與社會發展公報和各相關部門官方網站釋出的統計資料。

表1 公共服務供需協調發展指標體系

（二） 公共服務供需協排程模型的建立

本文運用熵權法分別確定各類指標的權重，計算供給指數和需求指數；在此基礎上，進而構建公共服務供需協排程模型，分析公共服務供需關係的匹配協調程度，運用探索性空間資料分析方法，探討公共服務供需關係的時空變化特徵。

1。 熵權法

城市公共服務供需關係評價的各類指標之間在數量和單位量綱上存在較大的差異，因此首先採用極值法對資料進行標準化處理。在多指標的綜合評價中，假設有n個待評價方案，m個指標Aj（1≤i≤m），構成的決策矩陣為X=（xij）n×m，評價指標分為正向指標與逆向指標兩大類，這兩類指標的標準化處理如下：

最後，各類指標權重的分析結果如表1所示。

2. 公共服務供需協排程模型

本文在測算公共服務供需協排程中，參考相關已有研究成果，借鑑物理學容量耦合原理以及由離差模型進行推導的研究成果，採用發展協排程（D）表示系統內多要素的協調程度。

3. 探索性空間資料分析（ESDA）

探索性空間資料分析（Exploratory Spatial Data Analysis，簡稱ESDA）是一種集合了多種空間分析技術的研究方法，其核心在於分析某一區域單元內不同關注點之間在空間相鄰或相近的條件下，彼此之間的關聯程度。ESDA的原理來源於地理學第一定律：地理事物或屬性在空間分佈上互為相關，存在集聚、隨機、規則分佈。ESDA可分為全域性空間自相關、局域空間自相關。全域性空間自相關主要分析空間資料在整個區域內表現出的分佈特徵，局域空間自相關主要分析區域性單元所表現出的分佈特徵。

全域性空間自相關用來描述指標的整體性空間特徵，反映研究樣本空間上的整體相關程度。Moran指數I是判斷全域性空間自相關的主要指標，其計算公式為：

這兩個統計值主要用來描述區域內某一變數總體與區域性的空間關聯狀況與模式，本文由此分析公共服務供需協排程的時空分佈特徵和集聚效應。

（三） 評價結果分析

1. 供給指數和需求指數

從供給指數的數值來看（圖1），城市核心區、核心邊緣區的供給指數較高，靜安和黃浦兩個核心區最高；近郊區供給指數普遍低於遠郊區，閔行、松江兩個近郊區是全市公共服務供給的窪地。從增長速度來看，核心區與核心邊緣區的增長速度快，近郊區、遠郊區增長速度整體相對較小，閔行、松江和青浦三個郊區則出現了負增長的狀況。從變異係數來看（圖2），2005—2016年間，公共服務供給指數的變異係數呈增長趨勢，從2005年的0。475顯著增長到2016年的0。637；這說明各區之間公共服務供給水平的差距仍在不斷擴大，成為不利於城鄉一體化協調發展的重要因素。

圖1 2005—2016年上海各區公共服務供給指數

從需求指數的數值來看（圖3），2016年仍是黃浦和靜安兩個核心區需求指數最高，寶山和松江兩個近郊區最低；整體而言，大多數年份中需求指數呈U字形分佈，核心區與核心邊緣區最高，遠郊區次之，近郊區最低。從增長速度來看，核心區與核心邊緣區的需求指數大多呈現正增長，而大多數近郊區和四個遠郊區則均為負增長趨勢，松江和嘉定這兩個近郊區需求指數的負增長最為顯著。從變異係數來看（圖2），需求指數的區間差距仍在擴大，變異係數從2005年的0。303增長到2016年的0。361，說明公共服務需求水平的區間差異在十多年間僅有微弱程度的擴大。各區公共服務需求水平變化的結構性特徵顯然與市區人口分佈格局的變化有顯著的錯位，在人口低增長甚至下降的核心區公共服務需求水平顯著增長的同時，人口高增長的郊區公共服務需求水平反而顯著下降，這一現象的產生仍與公共服務資源不均衡配置問題有關，由於郊區長期缺乏優質公共服務資源，導致了大量跨區就學就醫行為出現，進而導致公共服務需求變化的空間特徵與實際人口增長的空間特徵出現顯著錯位。

圖2 2005—2016年公共服務供需協排程的變異係數

圖3 2005—2016年上海各區公共服務需求指數

2. 供需協排程的評價結果

藉助Matlab軟體透過對協排程和熵值法模型的計算，可以得出上海市17個行政區2005—2016年公共服務供需協排程的面板資料，圖4反映了上海市各區供需協排程的分佈狀況和變化趨勢。為了更為直觀地把握不同城區公共服務供需關係的結構性特徵，根據供需協排程的數值，將其分為高度協調（0。8—1）、中度協調（0。6—0。8）、勉強協調（0。45—0。6）、中度失調（0。4—0。45）、顯著失調（0。2—0。4）、極度失調（0—0。2）六個等級。

首先，根據2016年的資料，所有區的供需協排程水平均在0。8之下，僅靜安和黃浦2個區的供需協排程達到0。7—0。8，即中度協調的水平——這說明公共服務供需協調關係仍存在較大的改善空間；其次，上海市核心區、核心邊緣區供需協排程較高，崇明和金山等遠郊區次之，其他近郊區和遠郊區相對最低。就2016年的狀況來看，黃浦和靜安兩個核心區的供需協排程最高，而閔行和松江兩個近郊區最低；再次，從2005—2016年間的增長速度來看（圖5），全市供需協排程增長速度存在顯著的區間差距：供需協排程增長速度較快的區均為近郊區（浦東、嘉定、寶山）和部分核心邊緣區（虹口、普陀），但與此同時部分郊區（松江、青浦、閔行、崇明）出現了供需協排程下降的情況，下降最為顯著的松江、青浦和閔行三區，公共服務供給水平的下降也同樣顯著，而崇明的變化則主要與需求指數的下降有關。最後，供需協排程的變異係數在十多年間呈上升趨勢，2011年後略有下降。值得注意的是，對比供給指數、需求指數和供需協排程這三個指標的變異係數（圖2），供給指數最大，需求指數和供需協排程相對較低；與此同時，供需協排程變異係數的曲線趨勢與供給指數最為接近，這反映出供需協排程的區間差異更大程度上受到供給指數的影響。

圖4 2005—2016年上海各區公共服務供需協排程的變化

圖5 2005—2016年上海各區公共服務供需關係的變化

3. 公共服務供需協排程的空間分析

圖6 2005年、2011年、2016年上海市各區公共服務供需協排程時空分佈圖

藉助於Arcgis10。3對於空間資料的視覺化功能分析，本文選取上海市17個行政區2005年、2011年、2016年三年的公共服務供需協排程進行時空變化分析，探索區域內公共服務供需協排程的空間分佈規律以及時間變化趨勢，最後透過空間自相關分析來探索協排程發展的空間演化特徵，依據莫蘭指數的計算結果來判斷區域公共服務供需協排程是否存在空間集聚效應。

由圖6可知，從時空分析結果可以發現，上海市各區的供需協排程呈現從中心向周邊梯度下降的趨勢。中心城區大多是協排程較好的地區，郊區的協調程度較低，與此同時協排程的變化存在著區域差異。除了中心城區一直呈現協排程“高位增長”的趨勢外，其餘各郊區變化趨勢較為複雜，在空間上由“西高東低”逐步向“東高西低”轉變；位於上海市區東部和北部的寶山、嘉定、浦東的供需協排程均出現不同程度的上升，尤其是浦東新區的供需協排程在10年間逐步增長。這可能是得益於世博會籌備建設以及浦東開發的政策傾斜，使得浦東新區的公共服務協調發展程度與中心城區漸漸靠齊。但是另一方面，原本供需協排程較高的松江和閔行兩個近郊區則從2011年開始出現了顯著下降。

利用Arcgis10。3軟體繪製了Lisa集聚圖（圖7），由此可知，中心城區以公共服務供需協排程的高—高聚集區域為主，而市區西南部的近郊與遠郊則以低—低聚集區域為主，其他區域的協排程為隨機分佈狀況；2005—2011年間供需協排程的高—高聚集區與低—低聚集區的兩類區域均有所擴大，導致中心城區與郊區之間供需協排程差距有所擴大，而2011—2016年間的空間集聚特徵則沒有顯著變化。結合GIS軟體，對2005—2016年上海市公共服務供需協排程的莫蘭指數資料進行測算（表2），其結果進一步驗證了在99%的置信水平下，上海市公共服務供需協排程存在顯著的空間集聚效應。也就是說隨著時間的推移，分別形成了高協排程（中心城區）和低協排程（郊區）的兩類集聚區域。

圖7 2005年、2011年、2016年公共服務供需協排程Lisa圖

表2 莫蘭指數

4. 公共服務供需關係的區域類別

根據前文所述供需協排程的計算方法，協排程數值的大小與供給指數和需求指數的大小以及比值均有著密切關係。因此，根據各區的供需協排程和供需指數比值這兩項指標，可以較為綜合全面地把握各區公共服務供需關係的匹配關係和區域特徵。根據供需比的數值，可以將其地分為供給過度（＞1。1）、供需平衡（0。9—1。1）、供給略少（0。5—0。9）、供給不足（＜0。5）四個等級。

表3 2016年上海市公共服務供需協排程與供需比值對照分析表

圖8 2016年上海市公共服務供需協排程與供需比值對照分析圖

由表3和圖8的分析可以發現，上海市的供需協排程與供需比值在走勢上具有較為顯著的正向相關性，即供需比值越大，供需協排程也越大。這意味著供給水平相對於需求水平越高，供需協調狀況就越好，也就是說，供需協調關係的改善整體而言更依賴於供給水平的提高。整體上，超過半數以上的區處於供需關係基本協調平衡的狀況，即供需協排程在0。5—0。8之間，供需比值在0。8—1。4之間；還有一半不到的區處於供需關係失調的狀況，即供需協排程大致在0。5以下，供需比值在0。8以下——這說明整體的公共服務供需協調關係仍存在較大的改善空間。

按照上海市公共服務供需協排程和供需比值分類結果，可以將17個區細化為六類區域，即中度協調/供給過度區域是靜安；中度協調/供需平衡區域為黃浦、虹口、徐匯這三個區；勉強協調/供給略少區域是閘北、楊浦兩區；勉強協調/供需平衡區域是長寧、普陀、崇明、金山四個區；中度失調/供給略少是嘉定、寶山、奉賢、浦東四個區；顯著失調/供給不足區域是青浦、松江、閔行三個區。

供需協排程最好的靜安區出現了明顯的供給過度問題，這一問題與常住人口逐年減少的背景下公共服務供給仍保持持續增長的供給策略有密切關係，反映出公共服務資源供給與需求的錯位問題。第二類的三個區相對其他區，是供需協調狀況最佳的三個區。這三個區近年來常住人口規模相對穩定，因此，這一狀況既得益於一直以來公共服務供給的良好保障，也得益於公共服務需求的相對穩定狀況。第三類的楊浦和閘北兩區均為核心邊緣區，由於近年來房產開發帶動下常住人口規模的快速增長，對於供需協調關係的平衡造成了一定影響，出現了一定程度的供給不足問題。第四類的長寧、普陀、崇明、金山四個區，分別為核心邊緣區和遠郊區，供需協排程相對而言處於中低水平，供給與需求基本平衡。第五類（嘉定、寶山、奉賢、浦東），尤其是第六類的區（青浦、松江、閔行），均為時間區間內人口快速增長的近郊區與遠郊區，供需協排程處於失調狀態，相對於需求，公共服務的供給顯著不足。因此，提高供需協排程水平的途徑更需要依靠加大公共服務的供給力度，以匹配公共服務實際需求增長的需要。

三、 研究結論

根據前文的實證分析，本文可以得出以下結論。

（1）根據公共服務供給指數的實證分析，上海市各區公共服務供給狀況存在明顯差異。

核心區與核心邊緣區的供給指數較高，近郊區供給指數普遍低於遠郊區；核心區與核心邊緣區的增長速度較快，近郊區、遠郊區增長速度整體相對較低，大量人口流入的少數郊區（閔行、松江和青浦）甚至出現了供給水平下降的狀況。這就導致了2005—2016年間各區之間公共服務供給水平的差距仍在不斷擴大。

（2）根據公共服務需求指數的實證分析，大多數年份核心區與核心邊緣區需求指數最高，遠郊區次之，近郊區最低。

十多年間核心區與核心邊緣區的需求指數大多呈現為正增長，而近郊區和遠郊區則均為負增長趨勢，尤其是大量人口流入的部分郊區（嘉定、松江、奉賢）的服務需求負增長最為顯著。這些郊區在人口大量流入的背景下出現公共服務需求水平下降，很大程度上與由城區間長期存在的公共服務資源差異導致的跨區就學就醫現象有密切的關係，這也同時造成了人口出現負增長的核心區服務需求的顯著增長。

（3）三分之二以上的城區公共服務供需協排程水平均在0.6的勉強協調水平之下，反映出公共服務供需協調關係仍存在較大的改善空間。

各城區中，核心城區的供需協排程最高，崇明和金山等遠郊區次之，近郊區和多數遠郊區相對最低。供需協排程增長速度存在顯著的區間差距，增長速度較快的區均為近郊區和部分核心邊緣區，但也有少數郊區（松江、青浦、閔行、崇明）出現了供需協排程下降的情況。各城區公共服務供需協排程的差異在十多年間呈上升趨勢，成為不利於城鄉一體化協調發展的重要因素。從供給水平、需求水平與供需協排程三者的變化關係來看，供需協排程的區間差異在更大程度上受到供給水平的影響。

（4）從公共服務供需協排程的時空變化特徵來看，公共服務供需協排程存在顯著的空間集聚效應。

供需協排程的高—高聚集區與低—低聚集區的兩類區域均有所擴大，進而導致中心城區與郊區之間供需協排程差距有所擴大。

（5）上海17個區公共服務供需關係的基本特徵存在顯著差異。

整體而言，大部分核心區、部分核心邊緣區與少數遠郊區崇明、金山處於供需平衡、供需協排程相對較高的狀態。儘管資料上看大多數中心城區與崇明和金山區供需趨於平衡，但是背後的機理不盡相同：中心城區供需協排程較高得益於地方區政府雄厚的財政支援與公共服務供給配套；而在遠郊區的崇明金山公共服務供給主要依賴於長期以來上海市財政支出對崇明金山的轉移支付和政策傾斜。而大部分近郊區和遠郊區則在人口快速增長的條件下，公共服務的供給相對於需求出現顯著不足，供需協排程的改善緩慢，甚至出現下降趨勢。另一方面，核心區的靜安區出現了明顯的供給過度問題，這一問題與該區常住人口逐年減少背景下公共服務供給仍保持持續增長的供給策略有密切關係。

根據以上分析，可以得到以下的啟示：

（1）上海城市公共服務需求的空間格局在很大程度上受到公共服務供給的影響

，城市內部公共服務供給的不均衡導致服務需求的整體性錯位，進而導致公共服務供需失衡日益突出。

這一狀況反映出郊區長期公共服務供給不足導致的公共服務需求的空間錯位問題日益嚴重，也必然對於交通擁堵、教育擁擠、就醫擁擠等各類城市病的加劇產生顯著影響，增加超大城市有效管理難度。

（2）由於公共服務供給的城鄉非均等化問題尚未得到有效改善，人口大量湧入的近郊區已成為公共服務供給的最薄弱地區，供需失衡問題最為突出。

因此，大力加強針對公共服務供需關係的薄弱地區的服務供給和投入，是改善城市公共服務供給效率和質量的關鍵路徑。

（3）核心區域出現的公共服務供過於求的現象，雖然一方面反映出在公共服務長期高投入和高產出的情況下，核心區域目前基本達到了公共服務有效供給的良性狀態。

但另一方面，從長期來看，核心區域應適當削減公共服務供給，根據人口和服務需求的變化對供給規模和內容進行適當調整，以提高公共資源的供給效率，改善城市整體的供需均衡關係。（4）整體而言，上海作為超大城市，應根據公共服務需求結構的複雜變化，加強精細化管理，更有針對性地制定公共服務供給策略，有效改善郊區公共服務供不應求的嚴重問題，同時避免公共服務供過於求的資源浪費現象。

原文刊於《上海交通大學學報（哲學社會科學版）》2021年第4期（第39-52頁），圖片來自網路，如有轉載請標明出處。若下載原文請點選左下方閱讀原文，再點選本次目次，或搜尋下方網址：

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