智慧足迹:基于手机信令大数据洞察三大都市圈
——五维模型之联系强度、外来浓度、发展厚度
编者按:当前，我国面临着推进疫情防控和加快经济社会发展，打赢脱贫攻坚战的紧迫任务。新华社新华金融信息交易所协同全体会员单位和优秀的数据服务商，共同推出“提振经济 • 中国数据产业在行动”大型公益性数据服务活动，联合发布各类经济社会数据分析报告，内容涵盖宏观经济数据分析、细分产业数据分析、金融数据分析等，为启动经济引擎提供量化判断和指引参考。《智慧足迹:基于手机信令大数据洞察三大都市圈——五维模型之联系强度、外来浓度、发展厚度》由中国联通智慧足迹数据科技有限公司研发制作并联合新华金融信息交易所发布。
一、基于联系强度
联系强度:基于日均的城市间来往用户量测算区域之间的联系强度。手机信令数据应用于城镇体系规划，最显著的特点是能从“联系流”的视角分析都市圈城市联系现状。手机信令数据反映城市之间出行的真实数据，能测度城市之间联系流向、联系流量；从“联系流”的视角分析出空间结构、等级结构，提升了都市圈与城市化建设体系规划定量分析方法的科学性。
通过手机信令数据识别在居民在区域内各个城市之间出行轨迹，以人员流动方向和数量表征城市相互之间联系强度、联系范围。研究基于城市之间空间相互作用，分析城市的中心性，由此分析和划分都市圈体系等级结构。
当手机用户发生由开机、关机、主叫、被叫、收发短信或者位置移动引起的所连接的基站变更时，手机识别号、信令成功的时间和当时所处基站均记录在手机信令数据中。手机信令数据的特点在于:①是较大样本数据。来源于单一运营商的手机信令数据虽然不能包含所有手机用户，但是与常规抽样调查数据相比，仍是较大规模的采样数据。②在时间分辨率上较为连续，在手机开机状态下至少能以半小时间隔连续记录用户的空间位置变化。③以通信基站作为空间定位基准。一个基站覆盖的空间范围远小于一般乡镇、街道行政区划范围，因而能提高城镇体系中空间单元的精度。④以手机用户的个体进行统计。个体跨城镇出行一般都借助某种公共或私人交通工具，手机信令数据反映的城市之间的人员流动可以视作是全模式交通网络的客流数据，能较好地反映城市之间居民的出行联系。
(一)三大都市圈联系强度总体概述
三大都市圈城际之间在春节前后联系强度区别较大，进一步证明外来人口分布特征。京津冀是北京-廊坊之间的联系强度很大，跟以往人们印象中的北京-天津应该联系强不一样。尤其天津新建的滨海新区，几乎没有往来，长三角是上海-江苏之间的强度大，因为昆山属于江苏市与上海接轨，除了正常的上午差旅大部分出行量为居住在昆山去上海工作，广-佛也是同样的道理。城际的往来强度也代表着未来发展中人才交换、资源置换等趋势，发现未来的潜在热点城市。
图一、三大都市圈人口联系强度
从三大都市圈城际往来强度Top20反映各个城市对的同城化现象，比如北京廊坊、广州佛山、上海苏州。扩大人们对以往都市圈的认识，在都市圈内形成新的小城市中心。除了常规的三个城市对，排名第四的北京-保定反映国家雄安新区的战略规划对人口、经济的影响。北京天津的人流往来强度在三大都是圈内排名是靠后的。
图二、三大都市圈城市间人口联系强度排名
(二)三大都市圈联系强度细分洞察
1.京津冀地区
从城市群空间结构来看，以北京为核心(与北京的联系占到总联系的60%)，形成了北京-保定-石家庄，北京-廊坊-天津，两条轴带，而京秦相对较弱。
图三、津京冀都市圈城市间人口联系强度排名
从春节与平日热力及人流来看，对比春节期间与平日的热力和人流联系来看，春节人口减少的趋势明显，特别是京津两市，以及京津联系。
图四、津京冀都市圈核心城市春节期间日均人口分布及流动对比
从活跃人口变化来看，北京对外来人口的吸引力最强，其次是石家庄和天津等，如沧州、衡水等则是人口输出地。
图五、津京冀都市圈核心城市春节与平日活跃人口对比
2.长三角地区
从人流联系度来看，上海在整个长三角地区，依然处于核心位置，而苏州与上海之间的联系强度最高，另外形成了杭州、苏锡常以及南京等都市圈。
图六、长三角都市圈核心城市人口流动
从春节与平日热力及人流来看，对比春节期间与平日的热力和人流联系来看，春节人口减少的趋势明显，人口活动区域普遍收缩，而人流联系的减弱反映了平日的商务活动频繁。
图七、长三角都市圈核心城市春节期间日均人口分布及流动对比
从人口变化来看，上海的吸引力最强，而素有人间天堂之称的苏杭次之，再次为嘉兴、南京、无锡、宁波等地，相对而言长三角安徽部分的吸引力较弱，部分地区为人口输出地，受返乡人流影响，春节期间人流联系反而加强。
图八、津京冀都市圈核心城市春节与平日活跃人口对比
3.珠三角地区
从人流联系度来看，广佛之间的联系强度最高，与广佛同城有关，其次是东莞和深圳，以及东莞广州、深圳广州，反映了广佛、深莞之间的一体化程度较高，城市群发育良好。
图九、珠三角都市圈核心城市人口流动联系强度
从春节与平日热力及人流来看，对比春节期间与平日的热力和人流联系来看，春节人口减少的趋势明显，特别是深圳和东莞，而除去广佛之外，其他区域的人流联系也明显减弱。
图十、珠三角都市圈核心城市人口流动联系强度
图十一、珠三角都市圈核心城市春节与平日活跃人口对比
二、基于外来浓度
外来浓度:通过分析都市圈城市本地常住人口的春节目的地，推测该群体其故乡分布。利用年龄段与归属地等属性对人口进行划分，了解各类人口构成比例和静态联系；利用手机识别的空间分布信息，测算不同类型人口的结构特点，深度反映了片区的各类人口真实情况，通过对号码归属地的统计可以掌握城市的外来人口动态。还可以清晰的识别出各区县外地用户的数量以特殊时段(春节、节假日)以及跟平日的差异，对掌握和洞察分析都市圈城市外来人口情况和人口静态迁徙提供重要依据。
(一)三大都市圈外来浓度总体概述
对比而言，京津冀和长三角区域内均有较为丰富的劳动力资源，而珠三角则对外来人口的依赖性最高。
图十二:都市圈人口来源地对比
从春节与平日人口比例的排名来看，东莞是春节人口减少最多的地区，珠三角地区占据了前4名，而长三角与京津冀地区，各重点城市，均有较大比例的人口降低。
图十三:三大都市圈核心城市春节期间人口占比
(二)三大都市圈外来浓度细分洞察
1.京津冀地区
京津冀都市区，主体人口为域内，外地人口主要是来源于河南、山东、以及东北地区等。
图十四:京津冀地区常住人口故乡地分布
2.长三角地区
长三角地区，外来人口的比例达到约30%，主要来自于安徽北部、河南东部、山东南部以及苏北、湖北和江西等地。
图十五:长三角地区常住人口故乡地分布
3.珠三角地区
珠三角地区，外来人口的比例达超过50%，其故乡主要分布在湖南、湖北、广东、广西、江西等省。
图十六:珠三角地区常住人口故乡地分布
三、基于发展厚度
发展厚度:综合分析上述都市圈城市人口活跃总量，常住、工作和居住人口，人口职住分布、人流往来迁徙等多个指标，定性判断都市圈城市或区域发展的未来。针对我国都市圈发展的现实状况和存在问题，以人口大数据视角为基础，构建了以城市首位度、人口热度、联系强度、外来浓度等多维度指标，以人为本，洞察分析和综合衡量城市圈和经济圈的发展水平和发展趋势。
基于人口角度上看，珠三角是发育程度最好的区域，综合其他指标来看，珠三角活力最强，长三角多点辐射最广，京津冀核心度最高。
图十七:三大都市圈发展现状综合评估结论
基于五度模型分析解读，我们可洞察出三大都市圈具有如下特征:
从发展结构分析:京津冀地区，单中心结构模式凸出，长三角地区形成以上海为龙头的多核心结构，而珠三角则是以广州、深圳为龙头的双中心结构。
从发育程度分析:从城市群的发育程度来看，珠三角地区集中连片的趋势最为明显，长三角次之，京津冀地区连片发展的趋势不明显。
从外来人口分析:三大城市群的外来人口比例来看，珠三角最为突出，具体到在全国的分布，差异也较大。
从联系度分析:联系度来看，苏沪、广佛的联系人次最强，其次为北京与廊坊，推测与同城化的发展趋势有关，而京津冀地区的主要联系都与北京关联，而长三角地区则涵盖了上海、苏州、杭州、宁波、南京等多个城市，珠三角地区主要在广州、佛山、深圳、东莞等城市间。
总结
都市圈是我国城镇化总体格局中承上启下的关键环节。目前国家确定的“19+2”城市群中，基于五度模型来判断，除长三角城市群和珠三角城市群外，其余城市群均处于发展阶段或培育阶段，对于城市群核心的培育将是未来一段时间推进城市群工作的重点。同时，城市群之外的其他特大城市，也面临一系列城市协同发展问题，部分特大城市的城市病较为严重，急需在都市圈尺度进行全面统筹，在实现中心城市核心竞争力提升的同时，带动周边紧邻地区同城化发展。依托不同区域战略板块，区分不同发展阶段，我国高质量城镇化将逐步形成“城市群—都市圈—中心城市—大中小城市协同发展—特色小镇—乡村振兴”统筹发展的总体战略格局和全尺度空间组合链条。加快形成以城市群为主体形态的人口产业聚集格局，以都市圈为区域发展空间组织的主要模式，以中心城市为核心的高端要素集聚极核，带动特色小镇发展和乡村振兴，实现大中小城市(镇)有效均衡协同发展和城乡融合发展，提升城乡综合竞争力和整体宜居度。
总之，长三角、珠三角等成熟型都市圈的区域经济发展水平和同城化发展程度都很高，中心城市的带动能力强，在都市圈密集的地区已经形成连绵成片的都市连绵区，如长三角都市连绵区、珠三角都市连绵区，其都市圈发展水平、中心 城市贡献度、联系强度和同城化程度都很高。但也需重视和协调区域内发展过程中的矛盾，包括进一步疏解中心城市的功能和人口、缓解中心城市的压力，区域基础设施的共建共享，区域环境的共保共治、防止生态恶化等，采用的引导政策需具有开拓性，同时加强对区域环境保护、产业结构等短板的弥补，以市场、政府、社会各方面协调合作的政策为主，加强对外开放，调节区域产业结构，提高都市圈的国际竞争力，实现向世界级都市圈跨越发展。
免责声明:
新华社新金所协同全体会员单位发起的“提振经济 • 中国数据产业在行动”公益活动，旨在聚合数据力量，发布新金所会员单位研发的各类经济社会分析数据，为启动经济引擎提供量化分析和指引参考。本所所发布研究成果不作为投资依据，不作为任何法律上或情理上的依据和凭证，对所提供信息数据导致的任何直接或间接的投资盈亏后果，不承担责任。
