Forecasting of socio-demographic characteristics in urban design

Full Text

Введение

Формирование благоприятной, безопасной и комфортной среды жизнедеятельности города в настоящее время является одной из главных проблем градостроительного планирования и проектирования и выдвигается в число важнейших государственных масштабных программ развития России. Однако в современных реалиях существует ряд причин, препятствующих развитию комфортной городской среды в регионах.

Достаточно низкое качество городской среды, сложившееся на сегодняшний день в большинстве поселений Российской Федерации, обусловлено ограниченными средствами местного и регионального бюджетов, выделяемыми на благоустройство, зачастую нецелевым использованием ресурсов, коррупционной составляющей этих процессов, регулярными нарушениями действующих стандартов содержания и нормативов, а также отношением жителей к объектам благоустройства [1].

Ещё одной значимой проблемой градостроительной деятельности является противоречие между функциональной насыщенностью объектами различного функционального назначения жилых территорий города и методами их нерационального пространственного размещения и планировочной организации в соответствии с изменяющимися потребностями населения. Для решения данной проблемы необходимо построение новых моделей и выявление закономерностей функционирования городских элементов планировочных структур [2].

Социальную инфраструктуру в региональном ключе можно представить как сложную иерархичную многокомпонентную систему, которая включает в себя различные инфраструктуры (рис. 1).

 

Рис. 1. Система региональной социальной инфраструктуры [3]

 

Социальная инфраструктура определяет качество жизни и развития населения региона (охрана здоровья, доступность образования). В то же время ее главной целью является оказание разнообразных услуг социального характера, таких как медицинские услуги, образование, услуги физического и культурного развития [3]. Многофункциональность, динамичность и структурированность являются главными характеристиками социальной инфраструктуры региона.

Для изучения социальной инфраструктуры в разрезе региона применяются в основном такие методы исследования, как системный и ситуационный. Системный метод рассматривает предмет изучения как целостность подсистем и определяет взаимодействия как в самом объекте, так и с внешними условиями. В процессе ситуационного подхода на основе стандартных процедур исследования выполняется анализ сложившейся в регионе ситуации.

Жилые районы представляют собой объекты градостроительной деятельности, определяющие в первую очередь, насколько способна городская среда удовлетворить жизненно необходимые потребности населения, учитывая при этом социально-экономические и демографические перспективы и всестороннее развитие человека [4]. К жизненно важным потребностям городского населения следует отнести не только материальные потребности (качество одежды, питания, комфортность жилья, доступность и качество здравоохранения, образования и других услуг, окружающей среды, досуга, социального общения и т. д.), но и значительно возрастающие в последнее время культурные и духовные (самопознание и познание, религия, потребность в творчестве и т. д.). Таким образом, «среду жизнедеятельности города» предлагается рассматривать как динамично развивающуюся категорию [5].

Методологической основой данного исследования является новое научное направление, разработанное в РААСН под руководством академика В.А. Ильичева и основанное на принципах симбиоза градостроительных систем и биосферных процессов, обеспечивающих благоприятные и безопасные условия проживания населения [6–8]. Работы академика В.А. Ильичева и его последователей [9–11 и др.] дают представление о том, что среда жизнедеятельности населения города является целостной многоуровневой системой элементов с процессным характером их взаимодействия между собой. Всесторонняя характеристика условий жизни населения обуславливает психическое, физическое и социокультурное развитие человека или сообщества людей, а развитость инфраструктуры города является индикатором уровня социального развития, определяющего во многом уровень комфортности и благоприятности среды жизнедеятельности.

Впервые методология установления причинно-следственных связей между численностью населения региона и перечнем факторов, определяющих условия для развития человека в биосферосовместимом городе, была предложена в исследовании [10]. Кроме того, в работе [12] были рассмотрены и получили развитие вопросы математического моделирования динамики и взаимного влияния экологических факторов и численности населения. Вместе с тем, многие труды зарубежных исследователей посвящены проблеме выявления функциональных зависимостей жизнедеятельности городского населения [13].

Исследованиями в области устойчивого функционирования природно-антропогенных систем [14, 15] были определены нелинейные зависимости ожидаемой продолжительности жизни населения от потребляемых природных ресурсов [16].

Проблемы устойчивости жилых районов с позиции их долгосрочной жизнеспособности рассматриваются в работах [17, 18] и имеют значимость для экспертов в территориальном планировании [19, 20].

Целью настоящего исследования является моделирование процесса изменения демографической ситуации и ее исследование на примере отдельно взятого региона. Практическим инструментом для решения поставленной задачи выступают методы корреляционно-регрессионного анализа.

Исходя из предпосылки, что инфраструктура жилых районов, реализующая функции биосферосовместимого города, является показателем его жизнедеятельности и уровня социального благополучия населения, проживающего в этих районах, была поставлена задача исследования и учета комплекса факторов жилой среды при прогнозировании социальных и демографических ее показателей.

Основная часть

В качестве объекта данного исследования рассмотрим урбанизированную территорию одного из регионов ЦФО – Орловскую область (рис. 2).

 

Рис. 2. Карта Орловской области и фото областного центра (г. Орел). Источник: https://haveall.net/karty-gorodov-orlovskoj-oblasti/ (дата обращения: 01.03.2023)

 

Рассмотрим основные градостроительные и социально-экономические проблемы региона.

Современный характер застройки городского пространства (уплотнение и рост) ограничивает места комфортного отдыха человека, таким образом негативно влияя на здоровье населения в целом (агрессивная городская среда, акустическое загрязнение, пыль) [21]. Особенно это характерно для центральной части города. Точечная застройка способствует увеличению плотности населения, возрастает нагрузка на транспортные магистрали города. В итоге в сложившейся архитектурно-пространственной среде наблюдается нарушение баланса. В таких ситуациях градостроительные нормативы озеленения на одного жителя часто не выполняются [22].

Наряду с проблемами точечной застройки в городе достаточно остро стоит вопрос значительного объема неиспользуемых зданий и сооружений. К ним можно отнести множество разрушенных жилых домов, в том числе объекты культурно-исторического наследия. Это усадьба Фомичевых на улице Октябрьской, построенная в начале XIX в., дом Ф.И. Лобанова (ул. Старо-Московская, построен в 1881 г.) и дом А. Сырцевой (ул. Карачевская, построен в 1862 г.) (рис. 3). Несмотря на то, что эти здания являются исторически ценными объектами, они существенно искажают восприятие горожанами архитектурно-пространственной среды города.

 

Рис. 3. Разрушенные объекты культурно-исторического наследия города Орла. Источник: https://oreltimes.ru/programs/history/kak-orlovcy-zhivut-rjadom-s-pogibajushhim-domomlobanovyh/ (дата обращения: 09.03.2023)

 

На сегодняшний день реновация необходима не только жилищному фонду города, но и производственным территориям (рис. 4). Большое количество заводов и производственных мощностей в настоящее время неэффективно используются, а также не в полной мере функционируют. Особенно эта проблема актуальна для территорий производственных зон, располагающихся вблизи центральной части города, что отрицательно сказывается на архитектурном облике городской среды.

 

Рис. 4. Территории производственных зон в центральной части города. Источник: https://orel-story.ru/forum/index.php?action=vthread&forum=1&topic=799&page=6 (дата обращения: 09.03.2023)

 

Таким образом, одними из главных проблем архитектурно-пространственных решений существующей застройки города являются нерациональное использование городских территорий и регресс сложившейся городской застройки.

Кроме того, актуальной проблемой города является тенденция к сокращению зеленых насаждений. В Железнодорожном районе г. Орла в 2022 г. было вырублено 500 деревьев, а высадка новых вообще была не запланирована на данный период. В Северном районе города было вырублено 501 дерево, а высажено – значительно меньше [23].

В последнее время в Орле, как и во многих городах России, наблюдается проблема системного характера: строится большое число новых жилых комплексов, основным показателем для которых является количество квадратных метров жилья на застроенной территории, при этом объектам социальной инфраструктуры не уделяется должного внимания, а также не соблюдаются нормативы по территориям рекреационных зон.

Помимо основных градостроительных проблем, в последнее время особенно острыми становятся социально-экономические проблемы региона.

Орловский регион можно отнести к одному из самых стремительно вымирающих регионов ЦФО. Численность населения в промежуток времени с 2021 по 2022 гг. уменьшилась на 11643 человека и продолжает сокращаться. Снижение числа населения в регионе отмечается с 1992 г. Так, согласно данным Орёлстата, если в 2011 г. население Орловской области составляло 785 592 человека, то в 2022-м – 714 04 человека. Доля городского населения увеличилась до 67 %, а сельского сократилась до 33 % [24]. В «Демографическом рейтинге регионов – 2022» Орловщина заняла пятое место с конца, понизив свое положение в сравнении с прошлым годом на три пункта – с 78-го до 81-го места [25].

Как известно, от решения демографической проблемы во многом зависит устойчивость социально-экономического развития. По мнению экспертов, высокий уровень убыли населения связан со «сверхсмертностью от COVID» – в виде прямых причин либо сопутствующих заболеваний.

По младенческой смертности и смертности детей в возрасте до 4 лет Орловская область стоит на первом месте по ЦФО. Ожидаемая продолжительность здоровой жизни составляет всего 53,1 года. В сравнении с другими регионами ЦФО в Орловской области одни из самых высоких показателей смертности от новообразований, болезней системы кровообращения, а также высокие показатели заболеваемости туберкулезом, психическими расстройствами и расстройствами поведения, алкоголизмом.

Высокие показатели смертности и заболеваемости связаны напрямую с такими острыми проблемами в сфере здравоохранения Орловской области, как нерациональное использование средств при проведении модернизации системы здравоохранения, закрытие Центра для обследования онкобольных, дефицит препаратов, кадровые проблемы, а также множество выявленных в регионе нарушений при обеспечении льготной категории граждан бесплатными лекарствами и медицинскими изделиями.

Орёлстат опубликовал доклад о социально-экономическом положении Орловской области за 2022 г. [26], в котором сравниваются показатели с 2021 г. По итогам прошлого года наиболее сильный спад наблюдается в сфере промышленности (-4,3 %), производстве лекарственных средств (-50,1 %), производстве текстильных изделий (-44,9 %), готовых металлических изделий (-24,9 %), машин и оборудования (-34,2 %). Пострадало производство мебели (-16,9 %), бумаги и бумажных изделий (-18 %).

Вышеперечисленные проблемы непосредственно влияют на демографическую ситуацию региона, в том числе и на миграционные процессы.

Построение системы показателей. Для того чтобы выбрать факторы, наиболее влияющие на показатели благоприятной среды жизнедеятельности биосферосовместимого города, необходимо выполнить анализ социально-экономических и демографических условий с применением математических и статистических критериев, а также нормативов градостроительного проектирования. Как показывает практика, социально-экономические и демографические показатели являются наиболее реально оцениваемыми и хорошо прослеживаемыми [27].

В настоящем исследовании была выдвинута гипотеза о том, что инфраструктура города, реализующая его функции как биосферосовместимого, есть показатель его благоприятной среды жизнедеятельности, а также уровня социального благополучия населения, проживающего в этом городе.

В качестве независимых (объясняющих) факторов было принято 40 показателей (X₁ – X₄₀), которые характеризуют различные составляющие реализуемости функций города Ф_i. При этом значимость всех функций города одинаковая, а реализуемость их в жилых районах разная. В частности, анализ реализуемости функций города выявил, что 18 факторов (Х₁ – Х₈, X₃₁ – X₄₀) определяют реализуемость функции города «Жизнеобеспечение»; 5 факторов (Х₉ – Х₁₃) относятся к функции «Развлечения и отдых»; 1 фактор (Х₁₄) – к системе управления, т. е. функции «Власть»; 2 фактора (Х₁₅ и Х₁₆) – к функции «Милосердие»; 5 факторов (Х₁₇ – Х₂₁) относятся к образовательной функции  «Знания»; 6 факторов (Х₂₂ – Х₂₇) – к функции города «Творчество»; 3 фактора (Х₂₈ – Х₃₀) – к гармонизации отношений с окружающей средой, т.е. функции города «Связь с природой». Результативной переменной У₀ был принят показатель «Численность населения» как «механизм демографического воспроизводства» [28]. Также в качестве результативных переменных в анализе были приняты показатели миграции населения У₁ – «Число прибывших» и У₂ – «Число выбывших».

Дальнейшие расчеты проводились на основании данных, предоставляемых открытыми источниками информации – официальными сайтами Федеральной службы государственной статистики, Орелстата, ЕМИИС и др.

Опираясь на результаты корреляционного анализа, определили, что на исследуемый показатель Y₀ «Численность населения» влияет перечень объясняющих факторов жизнедеятельности человека в регионе, в частности общая площадь жилых помещений, приходящаяся в среднем на одного жителя (на конец года), м² (х₁); численность работников государственных органов и органов местного самоуправления (х₁₄); площадь земель лесного фонда, тыс. га (x₂₈); численность населения с денежными доходами ниже величины прожиточного минимума, тыс. чел. (x₃₄);  численность безработных, зарегистрированных в органах службы занятости населения (на конец года), тыс. чел. (x₃₅).

После проведения оценки значимости коэффициентов и оценки качества модели получили итоговую функцию:

 

$Y_0=-1201064-\mathrm{10530,6}\cdot X_1-\mathrm{0,28}\cdot X_{14}-627\cdot X_{28}-\mathrm{105,7}\cdot X_{34}+\mathrm{1122,8}\cdot X_{35}$ .    (1)

 

Корреляционно-регрессионный анализ показал уменьшение численности населения в Орловской области в обсуждаемый промежуток времени (рис. 5), что соответствует действительности.

 

Рис. 5. График изменения численности населения Орловской области в промежуток времени 11 лет с 2011 по 2021 гг.

 

Как показал анализ уравнения (1), наибольшее влияние на численность населения региона оказывает общая площадь жилых помещений, приходящаяся в среднем на одного жителя. Обеспеченность жильем является важнейшим показателем качества жизни, а также критерием социальной стабильности общества. Жилищные условия существенно влияют на уровень рождаемости и миграционную активность, а также на уровень заболеваемости населения в целом [29].

Следующий влияющий фактор – численность работников государственных органов и органов местного самоуправления. Государство через политику в области управления демографическими процессами (демографическую, семейную, социальную политику) стремится оказать воздействие на демографическую ситуацию. В основе управления демографическими процессами на уровне региона лежат такие цели, как увеличение средней продолжительности жизни населения региона, обеспечение роста рождаемости, снижение уровня смертности, регулирование внешней и внутренней миграции, сохранение здоровья населения. Власти принимают активные действия, направленные на улучшение демографической ситуации (например, реализация программы материнского капитала), однако предпринимаемые меры не обеспечивают необходимого прироста населения.

Важным влияющим фактором на численность населения региона является такой фактор, как площадь земель лесного фонда. Лесной покров – это составная часть и энергетическая основа биосферы. Леса значительно воздействуют на окружающую среду, они обуславливают положительные изменения климатических, гидрологических, биохимических и других факторов, тем самым создавая благоприятные для человека условия [30]. Лес во многом определяет качество окружающей среды и то, насколько эта окружающая среда подходит для удобного и здорового существования населения.

Численность населения с денежными доходами ниже величины прожиточного минимума также влияет на демографическую ситуацию в регионе.

На современном этапе экономического развития Российской Федерации проблема бедности является одной из острейших. Процессы рождаемости опосредованы множеством социально-экономических процессов, среди которых весьма значимым фактором является финансовое благополучие населения. Исследование [31] показало, что уровень бедности влияет на естественный прирост населения и на продолжительность жизни с похожей динамикой: с увеличением уровня бедности снижается естественный прирост населения, продолжительность жизни при этом также сокращается.

Следующим важным фактором является численность безработных, зарегистрированных в органах службы занятости населения. Как показывает исследование [31], уровень безработицы прямым образом взаимосвязан с естественным приростом населения и продолжительностью жизни: повышение уровня безработицы влечет за собой снижение прироста населения, а также продолжительности жизни. Аналогичным образом работа [32] подтверждает непосредственное влияние уровня безработицы на коэффициент рождаемости в стране. Эти выводы совпадают с результатами международных исследований немецкого института Макса Планка, которые доказывают, что увеличение уровня безработицы даже на 1 процент, снижает рождаемость примерно на 0,2 процента.

Аналогично выполним корреляционно-регрессионный анализ для исследуемых факторов Y₁ (число прибывших) и Y₂ (число выбывших).

После проведения оценки значимости коэффициентов и оценки качества моделей получили итоговые функции:

 

$Y_1=-73081+\mathrm{3,264}\cdot X_4+\mathrm{7,5}\cdot X_5+\mathrm{2,12}\cdot X_{33}+\mathrm{440,86}\cdot X_{35}+\mathrm{254,0}\cdot X_{40}$ ,    (2)

 

$Y_2=-\mathrm{20721,2}-\mathrm{1,218}\cdot X_3+\mathrm{1399,5}\cdot X_{15}-\mathrm{462,78}\cdot X_{20}-\mathrm{70,1}\cdot X_{37}+\mathrm{5,789}\cdot X_5$ .   (3)

 

Итерационным методом установили уменьшение числа прибывших в Орловскую область в обсуждаемый промежуток времени, и, наоборот, увеличение числа выбывших из Орловской области в первые шесть лет выбранного промежутка времени, а затем спад численности выбывших в последующие пять лет (рис. 6), что соответствует действительности.

 

Рис. 6. Графики изменения числа прибывших в Орловскую область и числа выбывших из Орловской области в промежуток времени 11 лет с 2011 по 2021 гг.

 

Основываясь на результатах корреляционного анализа, выявили, что на исследуемый показатель Y₁ «Число прибывших» влияют следующие объясняющие факторы жизнедеятельности человека в регионе: ввод в действие жилых домов, тыс. м² (х₄); число коек в медицинских организациях (х₅); средний размер назначенных пенсий, руб. (x₃₃); численность безработных, зарегистрированных в органах службы занятости населения (на конец года), тыс. чел. (x₃₅); число особо охраняемых природных территорий (x₄₀).

В свою очередь на исследуемый показатель Y₂ «Число выбывших» влияют: число семей, состоящих на учете в качестве нуждающихся в жилых помещениях (на конец года) (х₃); число коек в медицинских организациях (х₅); число организаций для граждан пожилого возраста и инвалидов-взрослых (x₁₅); число образовательных организаций высшего профессионального образования, ед. (x₂₀); количество выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников, тыс. т (x₃₇).

Далее был выполнен прогноз изменения численности населения Орловской области, а также числа прибывших и выбывших на промежутки времени 5 и 10 лет (рис. 7).

 

Рис. 7. Прогноз изменения демографических процессов Орловской области на промежутки времени 5 и 10 лет соответственно: а – прогноз изменения численности населения Орловской области; б – прогноз изменения числа прибывших в Орловскую область; в – прогноз изменения числа выбывших из Орловской области

 

Численные результаты прогноза выглядят достаточно логичными. Наблюдается снижение численности населения в регионе в динамике за 5 и 10 лет, спад прибывающих, а также рост выбывающих. Таким образом, если показатели благоприятной среды жизнедеятельности и уровня социально-экономического благополучия населения в регионе останутся на прежнем уровне или ниже, то в скором будущем будет наблюдаться критическое непрерывное снижение численности населения за счет естественной убыли и миграционного оттока. В качестве основы для принятия управленческих решений могут выступать выявленные корреляционные связи между демографическими показателями и показателями, характеризующими различные составляющие реализуемости функций города. Для комплексного решения проблемы инновационного развития городов и прогрессивного развития человеческого потенциала в долгосрочной перспективе необходимо применять программно-целевые методы на уровне регионов, оценивать социальный климат урбанизированных территорий, а также всесторонне удовлетворять рациональные потребности населения через функции города.

Выводы

На основе изучения статистических данных о социально-экономических и демографических показателях одного из регионов ЦФО – Орловской области был выполнен корреляционно-регрессионный анализ зависимых и независимых переменных, результаты которого являются основанием для выбора наиболее важных взаимовлияющих факторов и построения статистических моделей, прогнозирующих наиболее комфортные и благоприятные условия жизнедеятельности. Выявленная значимость показателей социально-демографических характеристик среды жизнедеятельности обусловлена тем, что согласно одному из принципов парадигмы биосферной совместимости они определяют уровень удовлетворения физических, духовных и социальных потребностей городского населения, а также отражают воздействие условий среды на показатели жизнеобеспечения.

В практическом плане результаты проведённого исследования дают возможность сопоставлять между собой различные планировочные решения, соотносить методы усовершенствования структуры города по важному показателю – степени удовлетворения потребностей человека. Построенные модели могут служить средством поддержки принятия решений по повышению уровня качества жизни населения урбанизированной территории и управлению демографическими процессами.

About the authors

Natalya V. Bakaeva

Moscow State University of Civil Engineering; Research Institute of Construction Physics of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences

Author for correspondence.
Email: natbak@mail.ru

doctor of engineering science, professor of the urban planning chair, professor, advisor to RAASN, chief scientist

Russian Federation, 129337, Moscow, Yaroslavskoye sh., 26

Vladimir Al. Gordon

I.S. Turgenev Oryol State University; Research Institute of Construction Physics of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences

Email: gordon@ostu.ru

doctor of engineering science, professor of the technical physics and mathematics chair, professor, advisor to RAASN, chief scientist

Russian Federation, 302020, Orel, Naugorskoe h., 40

Irina V. Chernyaeva

I.S. Turgenev Oryol State University; Research Institute of Construction Physics of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences

Email: schunya87@yandex.ru

phd in engineering science, associate professor, associate professor of the urban environment design chair, chief scientist

Russian Federation, 302030, Orel, Moscow str., 77

References

Supplementary files