长三角议事厅|“机器代人”驱动下城市空间如何变变变

进入21世纪以来,以互联网、人工智能等技术为代表的新一轮技术革命正在席卷全球。在这种背景下,“机器代人”,即通过自动化、智能化机器的应用,逐步取代人工,正成为一种新的发展趋势
产业是城市存在和发展的根基,而城市空间则是城市产业发展的载体。历史上,每一次技术的变革及所导致的产业变革都对城市社会经济、城市空间产生了重大影响。如工业革命以后,城市的规模大大扩张,从根本上改变了原来历史城市的空间格局,也产生了卫星城镇等新的城市类型;上个世纪30年代以后,小汽车的普及使得人们的出行更加便利,促进了郊区的大发展,并导致了后来的城市蔓延和边缘城市的出现;而上个世纪80~90年代以后,信息技术的发展拉近了时空距离,使城市日趋分散化的同时,也使得区域往多中心和网络化趋势演变。可见,技术进步对城市空间的影响是巨大的。
目前,有关“机器代人”对城市空间的影响研究较少,大多为一些预测性研究。Meshur等学者认为智能化改变了选择各种活动(如住宅区、工作场所、工业和制造业服务)位置的标准。智能化的生产组织方式也改变了各种活动的模式与路线,如职住关系的重组与交通网络的重构,间接对空间演变产生多元化的影响。高小康等学者提出智能化会促进城市空间结构从集中走向分形化的看法:那种工业化时代的地理集中性正在弱化,但并非演变成无序的碎片式,而是向新的分形(具有自相似和递归特征)有序性构建。2017年麦肯锡的报告认为智能化不仅会导致中心城市的分散化,也会导致大都市地区的集中化,从而形成多中心的大都市区域。而同时存在的集中和分散力量则会导致一种和与过去的城市形态截然不同的崭新的空间形态,即“后工业形式的城市群”的形成。
“机器代人”对城市空间的影响
综合现有研究,在“技术——产业——产业空间——城市空间”的框架下,本文总结归纳出“机器代人”将产生的一系列影响(图1)。“机器代人”对产业的影响主要体现在生产活动和劳动力两个方面。“机器代人”改变了产业的生产特征,部分生产环节被机器人替代,从而提高了生产效率和经济收益。同时不同产业受影响程度不尽相同,某些行业/企业可能就此淘汰,如自动化驾驶不仅让司机失业,也可能会使大部分传统汽车公司面临倒闭。此外,也可能会产生某些新兴产业/行业,如机器人培训及维修,从而影响城市中的产业类型和产业结构。其次,由于机器人取代的大多是简单、重复性的工作,以往从事这些工作的多为低技能劳动力。同时随着“机器代人”的应用,城市对高端劳动力的需求则会增加,因此城市就业结构也会发生变化,也将进一步影响城市人口的构成。
产业发生的以上变化,则会引起产业空间的变化,包括空间类型、区位、空间形态、规模、交通衔接、土地利用等各个方面。具体而言,新的产业类型会产生新的产业空间需求,如机器人培训及维修空间、无人超市、无人工厂等,部分产业的淘汰也会使该类型产业空间得以淘汰,从而影响城市产业空间类型;同时,产业经济效益的提升使企业有更高的能力来选择更优区位,使产业区位选择受到影响;其次,产业生产组织方式变化后,为了满足自动化生产需求,产业空间内部功能结构、交通组织均可能发生变化,且由于单个产业空间区位的变化,也会引起产业空间整体布局形态、分布的集聚程度等的变化,概括而言,即产业空间内部及整体空间形态的变化;再者,人工劳动力减少后,相应配套设施则会减少,则会影响产业空间规模的大小;此外,产业空间分布发生变化后,产业用地之间以及产业用地与其他城市用地之间的相互关系以及交通衔接势必也会发生变化;同时,产业空间与周边空间相互关系的变化,也会使产业空间周边土地利用结构,如用地类型、用地比例等受到影响。
再进一步,产业空间的变化,尤其是产业空间在城市中的区位,以及与其他空间的相互关系发生变化,也会影响城市空间,主要体现在用地形态、用地结构和交通组织等方面。一方面,产业空间是城市中的第二大功能用地,其区位的变化不仅会对自身空间形态造成影响,也会对居住空间、公共服务设施配置等产生影响,进而影响整个城市空间布局、空间集聚程度等;另一方面,由于产业空间规模的变化以及相关配套空间的产生,会引起城市中各类用地比例的变化,此外,由于各种经济活动的变化,其在空间上的投影,即城市空间结构也会发生变化;最后,由于产业空间之间,以及与其他空间相对位置的变化,则会导致交通组织方式及交通网络形式的变化。
以上是从传统生产方式的角度来考虑产业变化及产业-城市空间的变化,但是最关键的是,“机器代人”后,传统的生产方式也会变化。例如,在时间维度的变化。传统的生产大多是朝九晚五,工作时间和通勤方式都与此对应。但是“机器代人”后,传统的朝九晚五的模式也可能会改变,因为机器人的工作时间可能是全天24小时。因此“机器代人”后,工作时间和通勤方式是否也变化,产业空间区位、空间形态、交通组织方式是否也做相应的变化更值得探讨。
“机器代人”驱动下城市空间的演变模式
根据“机器代人”驱动下城市空间的影响机制分析,产业空间区位的变化是影响城市空间演变的主要因素。而产业区位选择具有自发性,影响企业选址行为的因素众多。考虑因素不同,区位选择不同,因而具有不确定性。因此,本文依据不同理论支撑和情景分析,提出了“机器代人”影响下可能出现的两种城市空间演变模式。
交通导向型
根据古典区位论,产业区位选择主要受土地价格和交通因素影响。如按照竞租理论,中心商业区能够负担的土地租金高,所以以同心圆的形式分布在城市的最中心。一些制造业能负担的土地租金低,所以分布在城市的外围地区,城市郊区的工业区就是该种区位选择的体现。而“机器代人”的应用提高了产业经济收益,产业有更高的能力来支付土地租金,受土地价格的制约程度则会减小。此时,交通的便利程度便会成为产业区位选择的主导因素。在这种情况下,服务业由于“机器代人”应用水平较低,且其区位选择与服务对象密切相关,因而仍就分布在城市中心和各个居住片区;应用了“机器代人”的制造业则会向交通优势明显的区域集聚,甚至会沿着城市快速路或高速公路线性分布,且由于人工劳动力的减少,相应的居住空间规模减少,有的全自动化产业区甚至无需配置居住空间;在“机器代人”水平较高的区域,则会产生相应的机器人维修区,服务于自动化生产;一些未应用“机器代人”,且规模较小的制造业,在行业竞争与土地租金的双重压力下,则会被排挤到城市外围区(图2)。 科技导向型
根据新经济地理理论,经济中存在规模收益递增效应,会导致产业在一定程度上产生集聚。特别是对于技术密集型产业而言,企业的选址很大程度上受高技术企业间相互形成的网络集群的影响。高新技术产业园的存在便是该种区位选择的体现,而且为了更方便获得相关技术领域的最新信息及研发成果,其选址往往靠近研究机构、科研院所等研发中心。“机器代人”的应用将使技术成为产业的核心竞争力,众多以往依赖于人工劳动力的产业将更多地依赖于技术,即从劳动密集型向技术密集型转型。在这种情况下,研发产业将成为越来越多产业的依赖对象,应用了“机器代人”的产业与研发产业间将产生类似高新技术区的创新网络关系。由此,研发中心会成为产业的集聚中心,在城市中呈现多核心模式,并以此为核心形成居住组团;大部分应用“机器代人”的产业向研发中心集聚,少部分分散在其他区域;在“机器代人”应用水平较高的产业周围,仍会产生相应的机器人维修区;服务业依旧分布在各个居住组团之中;而一些未应用“机器代人”,且规模较小的制造业,与第一种模式一样,由于行业竞争与土地租金的双重压力,则会被排挤到城市外围区(图3)。 城市规划如何应对
在“机器代人”驱动下的城市空间演变中,城市规划的合理引导至关重要。未来城市规划可从以下几个方面加以考虑,分别采取一些对策,以促进城市空间的合理优化及健康发展。
空间结构方面
城市空间结构是城市各个功能在空间上的投影。城市空间结构通过一套组织规则,来连接城市形态和各个子系统内部行为和相互作用,对于城市健康发展具有重要意义。如今的城市空间倡导遵循“以人为本”的原则,从人的角度出发,构建适应人类生产、生活的城市空间结构,例如对职住平衡、宜居型城市的关注。而在“机器代人”的驱动下,过去的人类生产会日益变为人机生产或机器人生产。以及如前所述,“机器代人”会影响城市人口的构成,高素质人口日益增多,对城市空间的需求也会发生变化。何种空间结构或功能组织更有利于“机器代人”这种生产方式,应成为城市规划重点考虑的问题。
因此,应通过规划引导,建立一种“人机友好型”的空间秩序:首先加强对城市空间品质的提升,继续推进旧城改造等城市更新工作,通过城市功能完善、建筑密度控制、生态环境保护、公共空间营造、多项服务设施配套、智慧城市建设等塑造高品质城市空间;其次是对于产城关系的分类研究,包括以人类生产为主、机器人生产为主、人机生产的产业空间与城市的关系。对于有人类生产的产业空间,仍需注重对职住平衡的把控,协调该类产业空间与居住空间等生活空间的关系。而对于以机器人生产为主的产业空间,则需重点考虑与机器人相关的一系列配套空间之间的关系。并引导城市产业空间形成分散式集聚布局,对缓解交通拥堵、环境污染等城市问题具有积极作用。
土地利用方面
“机器代人”背景下机器人生产需要一系列的配套设施,如机器人培训、维修保养、回收等,相应的也对空间产生新的需求。然而对于这些空间的特性、与产业空间的最佳空间关系等尚不清晰,在进行规划时极具不确定性。在这种情况下,城市规划可适当进行留白式规划,即只确定用地的基本建设要求,但对于土地利用性质、土地混合使用等方面设有一定弹性,以增加规划的灵活性。
其次,在上述两种城市空间演变模式中,未应用“机器代人”的制造业久而久之均会被排挤到城市外围,造成产城分离、难以管理等问题。为防止该类问题的发生,城市可通过调控地价或在特定区域,如城市边缘地带规划产业区(边缘产业区)等方式,使该类产业在城市范围内集中式分布,以提高土地利用效率,减少通勤距离。除此之外,由于交通因素,应用“机器代人”的产业也有沿城市快速路或高速公路向外蔓延的趋势。应对这一趋势,应逐步完善土地制度,以及在国土空间规划的契机下,通过严格划定城市增长边界等方式,提前控制该类城市蔓延,促进土地集约利用。
交通方面
城市交通与土地利用布局是相互影响的,一方面,城市交通构成城市骨架,影响土地利用布局,另一方面,城市土地利用布局引导交通出行的产生,直接决定了交通量的空间分布。因此,在“机器代人”驱动下,城市交通应与土地利用相互调整,综合考虑“机器代人”背景下的用地特性、交通需求分布,进行城市交通结构与路网优化。
其次,就“机器代人”本身而言,机器代替人驾驶汽车也是其中的典型代表。城市交通应根据无人驾驶发展阶段,分别采取规划对策,及时做出应对。如初期阶段无人驾驶汽车较少,司机在驾驶汽车时也可能对该类汽车存有畏惧心理,从而影响交通通行,此阶段城市可计划性开辟无人驾驶专用车道,完善道路交通体系;当发展到成熟阶段,无人驾驶技术日益增长,城市逐渐以无人驾驶为主,此时得益于无人驾驶的精确控制,道路通行效率极大提高,在满足同样出行需求的前提下,城市道路面积可大大减小
[作者黄经南系武汉大学城市设计学院副教授,杨石琳系武汉大学城市设计学院硕士研究生。本文改写自作者发表于《城市发展研究》(2021年第3期)的论文《机器代人驱动下城市空间演变及规划对策——一些初步的设想》。]
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“长三角议事厅”专栏由教育部人文社会科学重点研究基地·中国现代城市研究中心、上海市创新基地长三角区域一体化研究中心和研究所共同发起。解读长三角一体化最新政策,提供一线调研报告,呈现务实政策建议。

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