第34卷第12期2015年12月
ProgressinGeography地理科学进展
Vol.34,No.12Dec.2015
城市养老设施配置的微观模拟与规划政策分析
——以北京市为例
颜秉秋1,2，高晓路1*，季珏3(1.中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室，中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101；2.北京
戏曲艺术职业学院，北京100068；3.住房和城乡建设部城乡规划管理中心，北京100835)
摘要：养老设施规划配置的关键应着眼于老年群体对养老服务的差异化需求及其动态变化特征。本文提出了基于多主体模拟的理论框架，并通过对前期研究的梳理，归纳出养老机构配置问题中需要考虑的老年人、养老机构等主体的时间变异和空间差异特征、其行为规则以及他们与环境之间的相互作用规律。在此基础上，以北京市为例构建了多主体微观模拟模型，对2010-2030年间养老机构需求与供给态势进行了预测，并讨论了养老设施布局的评估指标，通过设施利用率、百人床位数和空间匹配度等指标，对北京市养老服务设施的规划政策进行了评估。研究表明，多智能体模拟技术对把握人口动向及养老服务需求的不确定性和动态变化特征而言是一个十分有效的研究工具，能够很好地体现各种要素的空间属性。对于北京市的“9064”养老服务规划和养老设施专项规划的分析表明，如果仅仅对养老模式的分担比例和百人床位数进行控制，而忽视对空间布局的管控，养老机构床位空置率有可能出现继续上升的趋势，为此，必须制定城市中心区养老机构的比例，同时对养老机构的定价、选址和服务质量采取必要的管控措施。
关键词：老龄化；养老设施；空间配置；多主体模拟；北京
1引言
养老设施有别于其他各类公共和社会服务设
施的关键在于其为老年人提供的特定养老需求服务。相关资料表明，中国养老设施总量不足，截至2014年底，平均每千名老年人仅有27张床位(民政部,2015)。民政部正在调研制定“十三五”期间养老服务业发展规划，以期实现每千名老年人拥有养老床位数35~40张，目标日间照料服务设施将覆盖所有的城市社区。但事实上，与养老设施数量不足相比，养老服务不到位的矛盾更加突出，表现为结构和空间失衡两个方面。老年群体在年龄、经济能力、身心状况、社会和家庭环境等方面高度分化，其应对外部变化和风险的能力都远低于年轻人群，这
种群体分化对老年人的需求特征和消费行为造成很大的影响。然而目前，老年服务的功能过于单一，大部分养老机构只能提供日常生活性服务，而针对高龄和失能老人的医疗、康复、护理和临终关怀等服务普遍缺失。其矛盾之处在于：可提供专业护理服务的护养型机构“一床难求”，而一些疗养型的养老院大量空置，经营欠佳。另外，很多新建的城市郊区养老机构，尽管环境较好，价位也比较合适，但老年人因感到不便或离家人和子女太远而不愿入住；在城市中心区，养老机构则由于找不到用地或其他各种原因难以实现新扩建。例如，广州约有60%的养老院由于证照不齐或日照、消防不符合
收稿日期：2015-04；修订日期：2015-11。
基金项目：国家科技支撑计划项目(2012BAI32B07)；中国科学院重点部署项目(KZZD-EW-06)；国家自然科学基金项目
(41171138)。
作者简介：颜秉秋(1983-)，女，内蒙古呼伦贝尔人，博士后，主要从事城市社会学与空间分析等方面的研究，
E-mail:yanbingqiu@aliyun.com。
通讯作者：高晓路(1969-)，女，内蒙古包头人，研究员，主要研究方向为城市环境评价与空间分析，E-mail:gaoxl@igsnrr.ac.cn。
颜秉秋,高晓路,季珏.2015.城市养老设施配置的微观模拟与规划政策分析:以北京市为例[J].地理科学进展,34(12):1586-1597.引用格式：[YanBQ,GaoXL,JiJ.2015.Microsimulationandplanningpoliciesanalysisforurbanelderlycarefacilities：takeBeijingasanexam-ple[J].ProgressinGeography,34(12):1586-1597.].DOI:10.18306/dlkxjz.2015.12.0071586-1597页
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规范无法通过验收(潘按桉,2015)。国家统计局公布的数据显示，2014年末全国各类提供住宿的养老服务机构多达3.4万个、床位551.4万张，入住的老人却只有288.7万人，空置率高达48%。其中，上海市的床位空置率超过30%，北京市为40%~50%，南京市目前有一半在建或已建好的养老床位处于空置状态。不仅如此，近年来各地民办养老机构关门停业的现象也十分普遍(谢琼,2015)。上述现象意味着养老服务业投资的失败不仅浪费了大量宝贵的土地和财政资源，扭曲了养老服务业的正常发展，更直接损害了政府的公信力；政府对养老服务业的土地、财政投入不断增加，养老机构床位数量超速增长，然而老年人却并没有因此受惠，有效供给不足，这种反差引发的不安和焦虑情绪正在蔓延(谢琼,2015)。可见，养老服务建设和规划政策的合理性与有效性是民生保障和基层社会治理中的一个重要问题，直接影响中国老龄化的健康发展。
有鉴于此，养老设施的规划配置问题亟待深入研究。问题的实质是着眼于老年群体对养老服务的差异化需求及其动态变化特征，就养老服务设施的规模、类型和空间布局提出合理的解决方案。本文以北京为研究案例，力图基于老年人口需求的多元化、差异化和长期变化规律的分析，运用微观模拟的技术手段，对城市养老服务需求进行分析和预测，并运用空置率、百人床位数、空间匹配度等指标对养老设施的规划政策进行研究。
影响因素。高晓路等(2012)针对北京市典型社区的调查研究表明，家庭结构、经济收入、居住条件、社区环境和服务等因素对老人的养老方式选择有重要影响。对于不同健康状况的老年人，其决策过程中各种要素的重要性存有显著区别：在健康状态下，依次取决于住房面积、家庭结构、年龄和教育；而在失能或半失能状态下，养老模式的决策则依次取决于收入、住房面积、年龄和家庭构成。高晓路(2013)以北京市具有设施养老意向的居民为对象，开展了养老机构偏好的实验。分析结果表明，生活经历和环境对人们的偏好具有很大影响，表现在不同类型社区的居民在养老机构的区位、价格、环境和服务的偏好方面。例如，城市中心区四合院街坊的居民对养老设施离家近不近非常敏感，而价格、环境和服务的敏感性不高；商品房社区居民的偏好则具有强烈的环境和服务指向。
关于养老服务设施的空间布局，现有研究关注的焦点是设施的分布特征及其与人口的耦合关系(Smith,1998;Andrewsetal,2005)，以及养老设施的可达性(Chengetal,2011,2012;陶卓霖等,2014)等问题。然而如前所述，在很多情况下，距离最短并非判别养老设施布局是否合理的唯一或主要因素，因此对上述研究的合理性仍存有一定疑问。于涛方等(2012)指出，面向老龄化的规划政策研究的主要内容应综合考虑老年人需求的满足和城市空间和要素资源的合理配置，以实现公平与效率的统筹兼顾，这一观点为规划政策的评估提供了方向。不过目前，关于养老设施布局优化的研究案例还不多，对于采取何种规划政策来引导养老服务资源合理配置政策的事前评估研究更为少见。
上述研究缺失的背后，存在两个尚未解决的关键问题。一是对养老服务需求动态性和差异性的把握不足。于涛方等(2012)指出，老年人的居住、交通、医疗、休憩和购物行为具有不同于其他群体的、多样化的行为方式，而且未来存在很大的不确定性。传统上，许多老人更倾向于家庭成员的照顾而不是正式的服务，但这种特征很可能会发生变化，导致老人对服务更加敏感。老龄化过程是一个长期的动态过程，与不同年代的出生人口动态变化相关，并且不同年龄阶段老年人的养老需求变化十分显著。伴随老年人体能和知觉的下降，需要照护的服务内容会与日俱增，对专业护理的要求也将日趋复杂。同时，各种尺度上的社会和空间差异性，如
2研究视角和方法选择
既往文献对老年人养老服务需求的影响因素和设施配置已经进行了很多研究。Lawton等(1968,1973)着眼于老年人的个人属性(包括健康、收入、教育、社会地位)、生活与社会环境的关系提出老年生态学模型(P-Efitmodel)，以解释老年人与环境之间关系(Rowlesetal,2013)。Wahl等(2012)把老年人生命历程分析也纳入生态分析的框架之中，以揭示生活经历和偏好对老人与环境之间关系的影响。陈赛权(2000)、裴晓梅(2009)通过分析中国社会和家庭的特点对养老需求与模式的政策导向进行了研究；张红等(2008)、贾雪华(2009)、刘红(2009)、赵婧(2010)、蔡驎(2010)等通过调查，分析了不同城市和地区的老年人对机构养老、居家养老、社区日托等各种养老模式和服务设施的需求及其
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收入差距，流动人口与当地居民，甚至城市中不同地区之间的差距，也会对人们的需求(例如养老设施的区位、环境、价格、服务等)产生不可忽略的重要影响。二是技术方法的选择问题。养老服务需求的差别不仅存在于不同人群和地区之间，更是涉及老龄化过程中人们身心状态的变化、老年人个体的移动、迁居等过程以及空间环境的不断变化而具有高度的复杂性和不确定性。尽管人和空间环境变化的不确定性普遍存在于城市生活的各个时期和各个方面，但在中国城市社会空间转型和重构的过程中具有特殊重要的地位。改革开放以来，随着市场化和制度的开放，劳动者、家庭、企业的流动性越来越强，他们的差异性和独立性越来越明显，呈现出不同于以往的“随机秩序”。同时，政府、企业、家庭、个人等各种微观利益主体之间的相互作用以及他们与环境之间的相互作用也大大增强了。此外，以社区为单位的社会空间极化现象更加显著。特别是低收入、独立性强和缺乏家庭和社会支持的老年人，在生活条件和价值取向等方面与其他社会成员的差距不断加大，随着年轻有活力的家庭逐渐向新的富裕社区迁移或受被动拆迁的影响，老年人逐渐在内城和一些老旧的边缘化社区里“集聚”或“残留”下来，形成老龄化社区(于涛方等,2012)。在这种情况下，利用面板统计数据或者个案调查所得到的个别时点或地区的分析模型来研究城市整体的养老机构配置问题具有很大的局限性。
可见，对于这样的复杂问题，需要更加有力的分析工具。复杂系统科学的理论和方法为问题的解决提供了思路。特别是20世纪90年代中期以来，基于人工智能理论的多主体模拟(ABS：AgentBasedSimulation)方法在城市研究中取得了很大发展。不同于传统的计量经济学模型，ABS将城市和区域视为一个开放和非均衡的、具有自组织特征的系统，通过模拟大量微观主体的行为及其相互作用来研究整个系统的宏观演化规律，一方面对城市和区域发展中微观个体的不确定性具有更好的把握力(周成虎等,1999;刘志刚等,2002;薛领等,2003)，另一方面较好地解决了宏观尺度的决策过程与微观分析的整合问题(林波等,2007)。
多主体模拟已经在城市交通、社会、人口等方面获得了较多的应用。在规划实践中，它提供了一种自下而上的模拟方法，用来支持信息的交流、方案的比较和政策效果的评估。但是，由于城市系统
的复杂性，要想完全把握各种主体的行为规则以及各种空间环境要素的变化及其影响是不现实的，因此规划工作的现实需求与模型所能提供的支持之间是有距离的(Br?mmelstroet,2013)。因此，面向养老机构配置的实际问题，一方面要试图构建一个比较完整的理论模型框架，另一方面要通过扎实的调查和实证分析把握系统中关键的行为规则和相互作用机制。
应用多智能体模拟技术进行空间决策支持研究，首先要识别模型的主体，接着设定主体所在的环境，输入主体的行为规则以及主体之间、主体与空间环境之间相互作用的规则，最后导入数据实现模拟。在此平台上，进行政策情景的模拟实验和可视化分析。根据以上流程，本文对养老设施配置问题的主体、行为规则、主体及环境之间相互作用的架构进行了设计。城市养老设施布局问题主要涉及三类主体，即老年人、养老机构和政策制定者。本文假设政策制定者尚未形成固定的政策模式，因此主要考虑前两类主体，进而通过考察不同政策情景下系统的运行过程来分析政策的效果。与此同时，对老年人和养老机构的行为产生影响的家庭和社会环境、建成区环境、各种服务设施、政策条件等因素构成了模拟的环境。
3养老机构配置的多主体模拟理论模型
3.1老年人主体的行为
老年人是模拟的核心主体。伴随着老化过程，身体机能、家庭构成、社会职能发生转变，老年人的健康、收入、居住方式等属性随之变化，由此可将老年人的行为心理按照生命周期中的不同阶段加以划分。不同阶段内，老年人的养老服务需求有很大差异。例如，健康老年人的服务需求一般来自于日常生活，而高龄、失能老年人的需求为护理服务。因而，老年人会根据自己的需求以及生活环境等情况，做出养老方式的选择。例如，健康老年人以居家养老的居多；而失能老年人入住养老机构的比例较高。而后，想要入住养老机构的老年人将根据自身的需求和偏好选择最合适的养老机构。归纳起来，老年人主体的行为决策过程包括3个互为输入、输出条件的独立模块：
(1)生命周期模块。假设未来总人口和人口死亡率保持不变，利用队列要素分析方法(cohort-com-
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ponentmethod)进行分要素人口预测，根据分性别、分年龄的人口数和死亡率、育龄妇女总和生育率、人口预期寿命等信息来预测未来地区的总人口、人口结构及老年人口增长趋势。
根据生命周期理论，一个人从出生存活至x岁的存活概率p(x)可用p(x)=l(x)/l(0)来表示，其中函数l(x)表示年龄组x的尚存人口。研究表明，由于人口的死亡模式在短期内具有相对稳定的特征，对p(x)做如式(1)所示的logit函数变换后，其值y(x)相对于从出生至确切年龄x岁时的存活概率的logit函数值ys(x)而言，存在显著的线性关系(曾毅等,2011)，如式(2)所示。
y(x)=logit(p(x))=(1/2)×ln((1-p(x))/p(x))
y(x)=a+ys(x)
(1)(2)(3)
图1健康状态下养老方式选择的决策树Fig.1Decisiontreeofcaringpatternsinhealthystage
由此可得：
p(x)=ps(x)/(ps(x)+(1-ps(x))×e2x)
据此，可利用各年龄区间的人口和平均预期寿命等数据通过迭代计算来求解年龄别存活概率、和死亡率等参数。年龄别生育率F(x)则可根据F(x)=g(x)/TFR求得，其中，g(x)为当前育龄妇女的
生育频率分布曲线模式，TFR为总和生育率。根据这些基本参数，即可进行总人口和人口结构的推测。
(2)养老方式选择模块。本文采用高晓路等(2012)关于北京市典型社区老年人养老意愿的前期研究成果，即将养老方式分为独自居住、子女照顾、社区居家、机构养老4个类型，以养老方式为决策变量，主体社会经济属性和环境变量为决策因子，发现养老方式的选择受到健康状况、住房面积、收入、年龄、教育程度和家庭结构等因素的影响，通过数据挖掘分析得到健康与失能(半失能)状态下的决策树模型(即不同养老方式选择的决策路径)，定量地给出了不同养老方式的比例及各个决策因子的影响强度(图1-2)。
(3)养老机构选择模块。如前所述，在不同类型的社区，具有机构养老意向的老年人对养老设施的性质(公立/私立)、区位(远/一般/近)、服务标准(高档/中档/一般)和收费(高/中高/一般/中低/低)具有显著不同的偏好(高晓路,2013)。对不同类型养老机构的偏好可以通过偏好指数(即选择该类型产品的人数的比例)定量地表达。例如，相对于市场上的热门产品——中心城区一般服务水准的月收费1000~1500元的公办养老机构(偏好指数为1)，郊区一般服务水准的月收费1200~1500元的民办养老机
图2独立生活有困难时养老方式选择的决策树Fig.2Decisiontreeofcaringpatternsinneedofcare
构的偏好指数为0.736，而位于郊区的民办高端养
老机构的偏好指数为0.368。上述定量分析模型为
针对每机构选择的决策提供了依据。在此基础上，
一位有机构养老意向的老年人，首先根据其自身属性、选择偏好和养老机构的收费、区位、距离等条件
