研究︱多源大数据辅助学前教育服务设施规划研究 ——以深圳市幼儿园设施为例

深圳在改革开放后一直保持高速经济发展和城市扩张，近年来大规模人才吸纳，居住人口不断增长。随着外来人口大量流入深圳，人口的快速增长带来了居民对公共服务设施需求的迅速变化，但过去城市规划在编制时一般是以传统感知手段获取的静态数据为依据，很容易因为方法和数据本身的时效性弱点，评估尺度大，导致无法精准匹配城市的实际需求，造成资源规划配置上的偏差，人均医疗服务能力不足，公共教育学位缺乏，日益加剧的矛盾都需要规划要用新技术新方法感知城市的体征，辅助规划决策。

分析人口数量分布的方法在不同研究中有不同的数据源和方法。分析所用数据源包含每年统计局公布的统计年鉴中的统计数据[1]-[2]，最小分析单元是街道；也有使用手机信令数据或者互联网数据，用手机或者互联网访问的轨迹数据来模拟人口数量来展现人口分布情况和行为习惯[3]-[4]，从而进一步缩小了分析评价单元和时间尺度。

在公共服务设施方面，大多数研究中评估服务能力的指标主要依据是《中国城市公共服务设施规划标准（2018）》（以下简称《国标》）或者地方标准中根据居民数量匹配的设施个数或者千人指标，通过划定缓冲区作为分析范围，判断该区域公共服务设施的达标程度，从而判断该区域公共设施的服务能力[5]。随着国家“全面二孩”政策的实施，新出生人口预计将持续增加，特别是大型新建住宅小区，人口结构年轻化、同质化严重，学龄人口规模将大幅增长，并逐步从学前、小学向后传递。公办学位供需矛盾将进一步突显，教育发展与人口发展的动态调控机制亟需优化。今年全面二胎政策满三年，也就是第一批“二孩”到达入园年龄。在这个情况下，结合深圳市实际，以幼儿园设施为例，进行对于现状和规划设施的评估分析。评估现状幼儿园的学位数是否满足当前居民需求，并分析规划幼儿园在落成后是否能满足居民需求，哪些区域的幼儿园应该调整或者尽快落成从而解决该区域的学位紧张情况。

本文中主要用到深圳市路网数据、网格人口数据和幼儿园设施数据。

路网数据分为高速公路、快速路、主干道、次干道、辅道和支路六类，其中挑选高速公路和快速路是禁止步行通过的，所以计算幼儿园的覆盖率和服务范围时，高速公路和快速路不在计算范围以内。

网格人口数据是入户调查记录，记录每一个建筑物中的居住人口。每一条数据都有对应着本人的唯一编码，并记录着性别、年龄、民族等相关信息。根据网格人口数据中的年龄信息，筛选年龄范围为2019年9月前超过三岁且不到四岁的儿童适龄人口为幼儿园学位需求数量标准，适龄入学儿童数量为172983个。

幼儿园设施数据为幼儿园电子地图数据、幼儿园台账数据和法定图则数据。电子地图记录了各个幼儿园的空间位置、名称和地址，台账数据记录了各个幼儿园的用地面积、建筑面积、班数、学位数等管理信息，法定图则数据记录了规划中的幼儿园规模。已建成的幼儿园有1706所，规划中的幼儿园有1271所，其中现状小班学位有121239个，规划期末将超过24万个学位。

网络分析法是基于道路网络的结点和线以及预设的成本要素进行关于距离的计算[6]。幼儿园服务范围划定是以幼儿园设施点为中心，在道路线上赋值儿童步行速度为阻力值，进行计算幼儿园服务范围。本文基于ArcGIS的拓展工具Network Analysis对幼儿园进行服务范围分析，得到15分钟儿童步行范围的矢量数据，分析幼儿园的覆盖范围并对计算幼儿园学位供需情况进行数据准备。

2SFCA是在早期的移动搜寻法基础上发展起来的，基于设定的搜索范围搜索两次，计算在范围内的居民可获取的资源数量[7]-[8]。由于学前教育在儿童整个教育体系中处于基础阶段，在学位数不足的情况下，学校配套设施和等级先不纳入分析因素，只以学位数为幼儿园的资源数量进行计算。

第一步：计算供给点对各个需求点的供给量。取幼儿园空间位置点为供给点j，设定的搜索范围为d○，各个居住用地网格中心点位需求点k，计算需求点k的个数和需求数量，根据高斯方程进行累加，再根据供给点j的资源数量除以需求数量，算出供需比:

由于在儿童15分钟步行可达的幼儿园中选择入园的学校中，在距离上的差距不会过度影响选择，所以在距离衰减系数方面，所选范围内的学校衰减系数G都为1，所选范围外的为0。

高斯两步移动搜索法计算出的空间可达性可解释为：在研究单元内，人均享有公共服务设施的数量。

为精准匹配到居民的需求，本文以幼儿园设施小班学位数量为依据，结合现状网格人口数据对不同区域的实际需求进行量化，利用深圳市路网模拟适龄入学儿童步行距离来划定现状、规划幼儿园设施的实际服务范围，统计分析单元的幼儿园学位供给量和需求量，计算幼儿园设施供需缺口，识别现状和规划幼儿园设施服务能力覆盖不足的区域，识别出现状的缺口区域和缺口数量，并识别出规划落成后能大幅度改善该区域情况的设施点，并对设施建设次序和规划设施调整提出相应的建议。

从幼儿园空间分布来看，福田、罗湖南山区幼儿园学位分布比较密集，宝安、龙岗、龙华区的南部学位也比较集中，而适龄儿童的分布是比较平均的。在幼儿园学位和适龄人口空间分布看，设施分布和人口分布存在一定的不匹配性，需要调节幼儿园设施的服务能力以支撑城市功能的运行。在分析网格中，满足学位需求的区域占65.7%，缺口为20个以下的占32.4%，缺口在20个以上的占1.9%，总的来说深圳在学前教育覆盖是比较符合适龄儿童，缺口20个以上的区域不到2%。在从图上可见，深圳市幼儿园学位缺口比较明显的区分别为宝安区、龙华区和龙岗区，学位缺口20个以上的区域比较多并且集中；福田区、罗湖区和南山区很多区域学位已经完全满足需求，有一小部分区域还存在较大的学位缺口。

图1 深圳市幼儿园现状学位、适龄儿童和学位缺口分布情况

以福田区为例，对福田区幼儿园学位情况进行现状和规划的详细对比。现状幼儿园的供需满足情况较好的区域为香蜜湖、莲花、华富和园岭街道。学位缺口严重区域主要分布在深南大道以南和梅林街道，网格学位缺口在20个以上的区域主要分布在城中村区域。

图2 深圳市现状和规划幼儿园学位缺口分布情况对比

据统计，在福田区居住用地上的网格共2903个，现状幼儿园覆盖率为96%，规划后覆盖率为97%。覆盖率在规划期末有所改善，但由于其中学位满足的分析网格覆盖率较高的区域为主要位于香蜜湖、华富、莲花、园岭和华强北街道，规划学位满足网格覆盖率最高的是香蜜湖和华富街道，均达到90%以上。在学位缺口大于20个的分析单元中，覆盖率最高的是南园和沙头街道，但在规划末期所有街道都能得到明显改善。

图3 深圳市福田区幼儿园现状缺口分布情况

从幼儿园学位供给的可达性角度来看，幼儿园学位供给存在某些区域过饱和，某些区域供给严重不足的供需不匹配现象，应合理划分有富余学位的幼儿园服务范围，实行以盈补缺，可以整体改善幼儿园的供需不平衡状况。

从福田区目前情况来看，应进一步摸清学位供给富余空间的分布及数量，对该区域进行调整，改善供需不平衡、不匹配区域的空间分布。进一步明确在建、规划幼儿园实施后，对学位缺口的改善程度如何，数量怎样。针对学位缺口具体问题，研究各学位缺口的补足方式；针对有富余学位的幼儿园，考虑其如何对其它缺口区域进行供给。

在政策建议方面，可以分为两个方向。一是由于建设实施未完全落实而造成的学位缺口，二是由于规划不满足需求造成的学位缺口。对于第一种情况，建议是缺口较小的区域应合理调整设施规模和等级，增加招生人数；缺口较大区域应按规划要求抓紧建设幼儿园。对于第二种情况，应该进行幼儿园专项规划设施新增或调整，修改幼儿园办园等级，对缺口较大区域进行幼儿园专项规划修改论证。

本文对深圳市幼儿园的评估是基于各个符合条件的居民和提供服务的学前教育设施的实际供需情况进行的，是对现实情况的模拟和可视化。由于教育设施分析对象是需要精确到居民年龄和设施详细管理信息的，所以在数据精度满足的情况下，对幼儿园的分析方法是可以推广到整个义务教育阶段。根据定期更新的管理调查数据，对教育设施进行实时调整，精准判断在社会和经济发展下居民对教育设施需求的变化，从而提前做好应对人口结构变化和数量增长的设施调整。针对不同阶段的教育设施，根据实际标准调整相对应的评估参数和评估指标，协助调整公共服务设施结构和规划从而保证居民合理享有各类公共资源和服务。对现状和规划的教育设施进行精细化分析从而对有关部门的决策进行数据分析的辅助。

责任编辑：林冬娜、邓小云