孫健夫，閻東彬,2

(1.河北大學(xué) 管理學(xué)院，河北 保定 071002；2.河北金融學(xué)院 科研處，河北 保定 071051)

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京津冀協(xié)同發(fā)展研究

京津冀城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合機(jī)理及其動力機(jī)制

孫健夫1，閻東彬1,2

(1.河北大學(xué) 管理學(xué)院，河北 保定 071002；2.河北金融學(xué)院 科研處，河北 保定 071051)

隨著京津冀協(xié)同發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，有關(guān)京津冀城市群及其承載力的研究變得日益豐富且深入。已有研究多關(guān)注對承載力內(nèi)涵以及單項(xiàng)承載力承載區(qū)間的數(shù)量計(jì)算，而忽視了對綜合承載力系統(tǒng)的耦合關(guān)系的研究。以“耗散結(jié)構(gòu)論”“協(xié)同理論”和“突變論”等系統(tǒng)演化理論為支撐，通過構(gòu)建城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合模型，對京津冀城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合機(jī)制及動力機(jī)制進(jìn)行客觀描述及剖析，為承載力研究框架的完善提供一定的指導(dǎo)。

京津冀；城市群綜合承載力；耦合模型；動力機(jī)制

“承載力”一詞最早始于工程地質(zhì)領(lǐng)域，指地基的強(qiáng)度對建筑物負(fù)重的能力，后引入到生物學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、人口學(xué)等研究中，現(xiàn)在已經(jīng)成為用于描述發(fā)展的限制程度的常用概念之一。從當(dāng)前的研究現(xiàn)狀來看，學(xué)者們更為關(guān)注對承載力內(nèi)涵以及單項(xiàng)承載力承載區(qū)間的數(shù)量計(jì)算，而忽視了承載力作為一個綜合、復(fù)雜、動態(tài)的開放系統(tǒng)，其子系統(tǒng)及其系統(tǒng)構(gòu)成要素之間相互聯(lián)系、相互作用、相互影響，共同促成整個系統(tǒng)的形成、發(fā)展和演化的客觀事實(shí)，也就是系統(tǒng)的耦合關(guān)系。

由于缺乏對城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合機(jī)理的準(zhǔn)確把握，導(dǎo)致承載力研究結(jié)論的異質(zhì)化，即不同學(xué)者構(gòu)建的承載力評價模型不同、計(jì)算結(jié)果就不同，對京津冀承載力現(xiàn)狀的認(rèn)識就不同，進(jìn)而提出的改進(jìn)措施也因人而異，降低了學(xué)術(shù)研究對施政者的借鑒意義。因此，本文以“耗散結(jié)構(gòu)論”“協(xié)同理論”和“突變論”等系統(tǒng)演化理論為支撐，對京津冀城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合機(jī)制及動力機(jī)制進(jìn)行客觀描述及剖析，為承載力研究框架的完善提供一定的指導(dǎo)。

一、理論演繹

城市群綜合承載力作為一個開放、動態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)，除具有整體涌現(xiàn)性、層次結(jié)構(gòu)性、復(fù)雜共生性、動態(tài)演化性和脆崩性[1]等一般復(fù)雜系統(tǒng)的特征之外，還有其獨(dú)特的系統(tǒng)耦合途徑和模式[2]。無論是城市群子系統(tǒng)還是綜合承載力子系統(tǒng)及其構(gòu)成要素，都在更寬領(lǐng)域進(jìn)行著更復(fù)雜的自組織運(yùn)行和演化。在自組織理論的基礎(chǔ)上，本文借用“耗散結(jié)構(gòu)論”“協(xié)同理論”和“突變論”等，對城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合機(jī)理進(jìn)行理論說明。

(一)耗散結(jié)構(gòu)論為說明城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合的條件提供了理論支撐

耗散結(jié)構(gòu)理論是由比利時布魯塞爾學(xué)派代表人伊里亞·普里戈金(Ilya Prigogine)于1969年最早提出。耗散結(jié)構(gòu)理論的核心觀點(diǎn)是：一個離開平衡態(tài)的非線性系統(tǒng)時刻與外界進(jìn)行的能量和物質(zhì)的交換，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)某一參數(shù)達(dá)到閾值時，系統(tǒng)可能產(chǎn)生突變，即由原來的混沌無序狀態(tài)演化為一種新的、更為穩(wěn)定的有序狀態(tài)，該結(jié)構(gòu)就稱之為“耗散結(jié)構(gòu)”。

城市群綜合承載力系統(tǒng)作為非線性的開放系統(tǒng)，其本身并不能進(jìn)行自組織運(yùn)行，也不能自發(fā)的實(shí)現(xiàn)從無序向有序的運(yùn)動演化。而要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須依靠與外界的能量和物質(zhì)交換產(chǎn)生負(fù)熵流，使系統(tǒng)熵減少才能形成有序結(jié)構(gòu)。一方面，單個城市或子城市群要與其他城市、子城市群或更大的區(qū)域進(jìn)行能量交換、信息傳遞和物質(zhì)輸出，產(chǎn)生負(fù)熵流，城市群系統(tǒng)才能從無序向有序演化；另一方面，各子承載力系統(tǒng)也要不斷產(chǎn)生負(fù)熵，也就是要時刻與外界進(jìn)行物質(zhì)流、能量流和信息流的交換，才能實(shí)現(xiàn)綜合承載力系統(tǒng)向有序結(jié)構(gòu)的演化，保證整個系統(tǒng)的良性運(yùn)行。

(二)協(xié)同理論為城市群綜合承載力系統(tǒng)演化動力的解讀提供了理論支撐

著名物理學(xué)家赫爾曼·哈肯(Hermann Haken)于1971年首次提出協(xié)同的概念，并于1976年提出了系統(tǒng)的協(xié)同理論。協(xié)同論的核心內(nèi)容是:一個系統(tǒng)從混沌無序狀態(tài)向有序狀態(tài)演化的動力來自于子系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)、相互作用所形成的深刻相似性，即協(xié)同力。這種協(xié)同力保證了系統(tǒng)在自組織演化中形成時間上、空間上或功能上的新的有序結(jié)構(gòu)，而系統(tǒng)有序的程度可以用“序參量”來描述[3-4]。

城市群綜合承載力系統(tǒng)演化的第一動力是內(nèi)部構(gòu)成要素的自競爭。這種自競爭既包括資源、環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、交通、公共服務(wù)等子系統(tǒng)之間的競爭，又包括各子系統(tǒng)內(nèi)部不同構(gòu)成要素的競爭，子系統(tǒng)和各構(gòu)成要素在競爭中產(chǎn)生協(xié)同，進(jìn)而產(chǎn)生城市群綜合承載力的序參量。由于綜合承載力系統(tǒng)、城市群系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)動和由此造成的不均衡是絕對的，而且各子系統(tǒng)及其構(gòu)成要素的對外反應(yīng)能力和自我調(diào)節(jié)的能力也存在差異，導(dǎo)致各承載單元對能量、物質(zhì)和信息的吸收轉(zhuǎn)化程度不同，這種絕對的差異必然產(chǎn)生競爭。競爭的絕對存在使得自競爭成為系統(tǒng)演化的第一動力。自競爭[4]一方面能夠保證城市群綜合承載力系統(tǒng)離開平衡態(tài)后能夠進(jìn)行自組織演化，另一方面成為推動系統(tǒng)從無序向有序演化的必要條件。城市群綜合承載力系統(tǒng)演化的第二動力是協(xié)同的存在。自競爭產(chǎn)生的差異使某些運(yùn)動趨勢聯(lián)合起來做大做強(qiáng)，形成更具優(yōu)勢的序參量(或稱為協(xié)同體)，進(jìn)而主導(dǎo)整個承載力系統(tǒng)的演化方向和速度。序參量既能表征子系統(tǒng)及其構(gòu)成要素產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的大小，又能表征系統(tǒng)整體的運(yùn)動狀態(tài)[3]。

(三)突變理論為城市群綜合承載力系統(tǒng)演化的途徑提供了理論支撐

突變理論的創(chuàng)始人是法國數(shù)學(xué)家勒內(nèi)·托姆(René Thom)。托姆認(rèn)為，突變是遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非線性系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的形式，系統(tǒng)從一種平衡態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種新的平衡態(tài)會引發(fā)系統(tǒng)整體的“飛躍”，這就是“突變”[3]。

城市群綜合承載力系統(tǒng)總體上是由城市群系統(tǒng)、原動力承載力系統(tǒng)、衍生承載力系統(tǒng)以及城市群綜合承載力表現(xiàn)子系統(tǒng)構(gòu)成的，其演化的途徑是由三者演化耦合而成的。城市群綜合承載力系統(tǒng)作為一個非線性系統(tǒng)，其演化路徑有多重可能，原動力承載力系統(tǒng)的突變、衍生承載力系統(tǒng)的突變以及二者耦合所導(dǎo)致的城市群綜合承載力表現(xiàn)子系統(tǒng)的突變，三者力量競爭的強(qiáng)弱以及綜合承載力系統(tǒng)自身對這種突變所帶來的變化的吸收能力，決定了城市群綜合承載力系統(tǒng)演化的方向和路徑。而系統(tǒng)產(chǎn)生突變的推手就是科技進(jìn)步、管理水平提高和社會變革，三者共同促成子系統(tǒng)的有益于城市群綜合承載力系統(tǒng)良性循環(huán)的漸變和突變。

二、京津冀城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合機(jī)理

(一)京津冀城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合模型的構(gòu)建

城市群綜合承載力耦合系統(tǒng)主要由城市群系統(tǒng)、城市群原動力承載力系統(tǒng)、城市群衍生承載力系統(tǒng)和承載力表現(xiàn)系統(tǒng)構(gòu)成[2]。

1.城市群系統(tǒng)。城市群耦合系統(tǒng)，用函數(shù)表示為Y群=F(n1，n2，n3…；m1，m2，m3…)，其中n表示城市群內(nèi)單個城市，m表示城市群內(nèi)的子城市群。城市群耦合系統(tǒng)是綜合承載力系統(tǒng)發(fā)揮作用的空間載體，綜合承載力的提升是為了實(shí)現(xiàn)城市群這一物理系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

2.城市群原動力承載力系統(tǒng)。城市群原動力承載力系統(tǒng)，主要包括資源承載力系統(tǒng)、環(huán)境承載力系統(tǒng)和人口承載力系統(tǒng)，用函數(shù)表示為Y原=F(r，e，p)，其中r表示資源承載力(resource)，e 表示環(huán)境承載力(environment)，p表示人口承載力(population)。原動力承載力系統(tǒng)在一定時間和技術(shù)條件下的延展彈性較小，因此可以假定其基本不變。

3.城市群衍生承載力系統(tǒng)。城市群衍生承載力系統(tǒng)，主要包括交通承載力系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)承載力系統(tǒng)、公共服務(wù)承載力系統(tǒng)、管理承載力系統(tǒng)和科技承載力系統(tǒng)，用函數(shù)表達(dá)為Y衍=F(t，e，ps,g,st),其中t表示交通承載力(transport)，e表示經(jīng)濟(jì)承載力(economy)，ps表示公共服務(wù)承載力(public service)，g表示管理承載力，st表示科技承載力(science and technology)。衍生承載力系統(tǒng)是隨著城市和城市群的發(fā)展由原動力承載力系統(tǒng)衍生而來，或者說是為了滿足人類生產(chǎn)生活的更高層次需求衍生而來的，它對原動力承載力系統(tǒng)和綜合承載力系統(tǒng)的承載力具有提升或降低的作用。

4.承載力表現(xiàn)系統(tǒng)Y表[2]。城市群綜合承載力表現(xiàn)系統(tǒng)，是以人類的經(jīng)濟(jì)活動與社會活動來表征的。

綜上，城市群綜合承載力耦合系統(tǒng)可用函數(shù)表示為Y=F(Y群，Y原，Y衍,Y表),這些子系統(tǒng)相互作用、相互影響，在時間、空間或功能上耦合成新的系統(tǒng)。其耦合機(jī)理如圖1所示。

圖1 城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合機(jī)理

(二)京津冀城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合的作用機(jī)理

1.城市群系統(tǒng)。城市群作為一個由多個城市和子城市群構(gòu)成的共同體，其本身就是一個復(fù)雜的協(xié)同體，城市之間、城市群內(nèi)的子城市群之間相互影響、相互作用、相互競爭，既是一定空間上的獨(dú)立個體，又以自組織方式形成宏觀空間、時間或功能有序結(jié)構(gòu)的城市群開放系統(tǒng)。

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化趨勢的不斷強(qiáng)化，單個城市依靠自身力量謀求發(fā)展不是不可能，但當(dāng)城市規(guī)模發(fā)展到一定階段，需要更多的物質(zhì)、能量和信息的時候，僅靠城市一己之力就顯得捉襟見肘，此時，單個城市就必須融入城市群和世界經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中[5-6]。就京津冀城市群而言，在成為世界級城市群的發(fā)展道路上，不僅要關(guān)注自身的發(fā)展，更重要的是要打通與長三角、珠三角等國內(nèi)城市群及世界系統(tǒng)的聯(lián)系通道，在群內(nèi)協(xié)同、國內(nèi)協(xié)同和國際協(xié)同三個層面發(fā)力，在競爭中耦合、在耦合中進(jìn)化，才能實(shí)現(xiàn)京津冀城市群的可持續(xù)發(fā)展。

2.城市群原動力承載力系統(tǒng)。資源和環(huán)境是人類生存、發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是城市群開展社會經(jīng)濟(jì)活動必不可少的條件。土地、水等自然資源的稀缺性和有限性，一方面限制了城市經(jīng)濟(jì)、城市規(guī)模、城市人口的隨意擴(kuò)張，另一方面又以硬約束的形式促使人類不斷改進(jìn)生產(chǎn)生活方式、提高城市管理水平、發(fā)展科學(xué)技術(shù)，進(jìn)而提高單位資源的利用效率和效果，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共生[7-9]。資源生產(chǎn)條件、生產(chǎn)力以及承載人口生活水平不同，資源承載力也就不同。離開了一定的資源和環(huán)境支撐，城市的發(fā)展、城市群綜合承載力的提升就會成為無源之水、無本之木。

一定數(shù)量、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的人口，是城市發(fā)展的動力系統(tǒng)，也是資源環(huán)境有效利用的物質(zhì)保障[7-8]。大城市天然對人口(尤其是人力資本)具有虹吸效應(yīng)，結(jié)構(gòu)年輕、質(zhì)量優(yōu)良的人口能夠促進(jìn)城市的快速發(fā)展，但超過一定數(shù)量的人口，也就是說人口以及由此衍生的社會經(jīng)濟(jì)活動超越了資源、環(huán)境的承載能力，又會成為城市群可持續(xù)發(fā)展的桎梏。因此，京津冀城市群人口的科學(xué)布局，既要能滿足城市和城市群發(fā)展的需要，又要限定在資源環(huán)境的自凈范圍和承載范圍之內(nèi)。

3.城市群衍生承載力系統(tǒng)。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是最能表征城市群系統(tǒng)吸引力、發(fā)展活力和潛力的顯性指標(biāo)[7]，它既受資源、環(huán)境、人口的硬約束，又以其強(qiáng)大的能量影響和制約著其他子系統(tǒng)的發(fā)展和演化。良好的資源、環(huán)境和公共服務(wù)環(huán)境，能夠增強(qiáng)城市群對優(yōu)質(zhì)資源和要素的吸引力，從而加速經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；同樣，充滿活力和發(fā)展?jié)摿Φ慕?jīng)濟(jì)系統(tǒng)，又為城市群提高資源環(huán)境利用效率、實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)均等化等提供了有力的物質(zhì)保障，進(jìn)而促進(jìn)城市群可持續(xù)發(fā)展。在這里要強(qiáng)調(diào)的是，京津冀城市群經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的健康可持續(xù)，并不單純強(qiáng)調(diào)北京這一經(jīng)濟(jì)巨系統(tǒng)，而是要根據(jù)京津冀三地的功能定位、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和資源稟賦條件，來決定群內(nèi)各子城市群、單個城市在城市群系統(tǒng)中的經(jīng)濟(jì)定位和布局，從而實(shí)現(xiàn)整個經(jīng)濟(jì)承載力系統(tǒng)的最優(yōu)。

通達(dá)能力能夠決定某個城市或城市群在一定時間和空間內(nèi)的要素流動的方向、速度和效率，能夠影響空間地域的緊密程度與關(guān)聯(lián)程度。在一定時間范圍內(nèi)，交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能的提升將促進(jìn)城市空間單元間交往便捷程度的提高，能夠牽引人口、工業(yè)向遠(yuǎn)離中心的方向與城鎮(zhèn)發(fā)展，加速城市群內(nèi)外各種創(chuàng)新要素的流動和集聚，進(jìn)而加快城市群區(qū)域空間一體化格局的形成，最終提升城市群綜合承載力。對京津冀城市群而言，要有效疏解北京非首都功能，關(guān)鍵的一點(diǎn)就在于京津冀城市群內(nèi)以及京津冀與群外空間能否進(jìn)行高效率的資源配置，這里的資源，既包括人口、經(jīng)濟(jì)資源，也包括信息、產(chǎn)業(yè)、文化、制度等資源，而決定資源流動速度和方向的，就是發(fā)達(dá)、智能和現(xiàn)代的交通系統(tǒng)。

公共服務(wù)在以往的承載力研究中往往被忽視或者被肢解，無論是政府還是學(xué)者，更關(guān)注的往往是資源、環(huán)境等硬件要素，這在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初級階段是必要的。但隨著城市的發(fā)展，人類的需求將從對物質(zhì)的關(guān)注轉(zhuǎn)向?qū)窈蛢?nèi)心世界的關(guān)注，而公共服務(wù)的能力和水平，正是滿足人類這一更高層次需求的必須手段。一方面，公共服務(wù)的豐富程度和均等化程度是城市群經(jīng)濟(jì)能力和管理水平的綜合體現(xiàn)；另一方面，公共服務(wù)承載力的提高，能夠加速人口系統(tǒng)的優(yōu)化，使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)保持活力，使城市群更具競爭力、吸引力和發(fā)展?jié)摿?，即在同等資源、環(huán)境承載力情況下，可以提高綜合承載力系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)的相對承載力。在這里要強(qiáng)調(diào)的是，公共服務(wù)不僅包括教育、醫(yī)療、衛(wèi)生等顯性指標(biāo)，而且包括參政議政等隱性指標(biāo)。

管理不僅是城市主體的戰(zhàn)略規(guī)劃、管理水平及管理效果等，還表明市場和政府在資源配置中的界線和效率。它不僅是一種行為，還包括政府為實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展所制定的一系列制度和政策[2]。城市主體的管理方法、手段，一方面如能源法、環(huán)保法、限塑令等都直接通過價格或其他手段改變硬件要素的使用成本，從而提高承載單元的承載力，也就提高了城市群承載力；另一方面，城市主體對諸如能源、土地、水、基礎(chǔ)設(shè)施等資源和環(huán)境的治理，影響和制約城市原動力承載要素和衍生承載力要素的配置和布局，增加承載單元的承載彈性，也可以提高城市承載力。

科技是第一生產(chǎn)力，是城市資源、環(huán)境、交通、經(jīng)濟(jì)、公共服務(wù)等子系統(tǒng)發(fā)揮倍增效應(yīng)的加速器，是整個承載力系統(tǒng)中最活躍、最具生命力的影響因子，它可以和其他子系統(tǒng)和承載單元進(jìn)行無限可能的深度融合和協(xié)同，從而保證在資源、環(huán)境、人口子系統(tǒng)承載能力不變的情況下，實(shí)現(xiàn)綜合承載系統(tǒng)承載能力的提高。

4.城市群綜合承載力表現(xiàn)系統(tǒng)。充滿活力和正能量的經(jīng)濟(jì)活動與社會活動是城市群綜合承載力的具體表現(xiàn)和導(dǎo)向目標(biāo)，城市群綜合承載力的高低可以通過具體的經(jīng)濟(jì)和社會活動相關(guān)指標(biāo)來表示。城市的發(fā)展階段不同、人類的文明程度不同，對資源、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求不同，對公共服務(wù)需求內(nèi)容和水平也不同，從而導(dǎo)致城市群綜合承載力的不同。如在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期，人類為了追求物質(zhì)的豐富，對環(huán)境污染的耐受力較強(qiáng)，當(dāng)物質(zhì)豐富達(dá)到一定水平后，這種耐受力會相對降低，人類更為關(guān)注的不再是單純的物質(zhì)需求，而是清潔的空氣、健康的食品和水源、更多的閑暇等。這種需求的轉(zhuǎn)化同樣會反射到城市群綜合承載力系統(tǒng)中來[2]。

三、京津冀城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合的動力機(jī)制

不同承載力子系統(tǒng)以及承載要素的耦合，需要動力牽引，各種動力經(jīng)過競爭、融合為協(xié)同力之后影響綜合承載力系統(tǒng)的分裂、重組和擴(kuò)展。城市群綜合承載力系統(tǒng)耦合的動力機(jī)制主要包括：資源環(huán)境約束機(jī)制、科技進(jìn)步促進(jìn)機(jī)制、產(chǎn)業(yè)升級驅(qū)動機(jī)制、制度創(chuàng)新引領(lǐng)機(jī)制、系統(tǒng)演化恢復(fù)機(jī)制等。

(一)資源環(huán)境約束機(jī)制

本文所說資源環(huán)境約束機(jī)制，主要指自然資源和自然環(huán)境的硬約束。自然資源和環(huán)境是一定數(shù)量的人口開展經(jīng)濟(jì)活動和社會活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是城市群綜合承載力系統(tǒng)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)動力。資源、環(huán)境的稟賦狀況(包括地理位置、土地狀況、資源總量及分布、水資源、氣候等)，對城市群的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要影響，決定了人口的集聚程度、資源的開發(fā)利用程度，也決定了城市產(chǎn)業(yè)和社會經(jīng)濟(jì)的空間分布以及城市群空間單元的互動程度，進(jìn)而影響城市群綜合承載力的發(fā)揮[7-9]。因此，優(yōu)質(zhì)的資源稟賦、良好的自然環(huán)境及其組合開發(fā)是綜合承載力系統(tǒng)耦合的基礎(chǔ)性動力。

對京津冀城市群而言，從經(jīng)濟(jì)總量來看，該區(qū)域已經(jīng)成為僅次于長三角、珠三角的第三大區(qū)域性城市群，但由于特殊的地理、地形條件，該區(qū)域也是全國地下飲用水極度匱乏之地。尤其是“十二五”以來，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)落后、能源消耗持續(xù)偏高、環(huán)境污染嚴(yán)重，資源承載力和環(huán)境承載力已達(dá)上限，導(dǎo)致該區(qū)域成為生態(tài)環(huán)境惡化的重災(zāi)區(qū)，揮之不去的霧霾就是典型例證，資源環(huán)境的硬約束對京津冀而言更顯迫切?！笆濉蹦酥粮L時期內(nèi)，必須以“壯士斷腕”的決心和勇氣放棄原先經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的高污染、高能耗、高排放的“不健康基因”，科學(xué)規(guī)劃城市空間布局和人口布局、提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以低污染、低能耗、高附加值的產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)城市群經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級。

(二)科技進(jìn)步促進(jìn)機(jī)制

在一定的時間和空間范圍內(nèi)，科技進(jìn)步對綜合承載力的形成、演化與發(fā)展起著加速器的作用?？萍歼M(jìn)步作用于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，能夠提高其效率和活力；科技進(jìn)步作用于交通系統(tǒng)，能夠改變城市群空間的拓展方向、提高城市群空間的可達(dá)性；科技進(jìn)步作用于人口系統(tǒng)，能夠調(diào)控人口分布、提高人口質(zhì)量；科技進(jìn)步作用于資源系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)，能夠提高單位資源要素的產(chǎn)出能力、提高資源環(huán)境的利用效率；科技進(jìn)步作用于綜合承載力系統(tǒng)，能夠加速系統(tǒng)的自組織能力、提高系統(tǒng)的抗壓能力，從而提高系統(tǒng)承載力。同樣的，上述子系統(tǒng)及綜合系統(tǒng)承載力的提高，又為科技進(jìn)步創(chuàng)設(shè)了更為優(yōu)良的外部環(huán)境，進(jìn)而大大延展了科技系統(tǒng)的承載彈性。

對京津冀城市群而言，這一區(qū)域集中了以中關(guān)村為代表的優(yōu)質(zhì)的、豐富的科技資源，這是目前中國其他城市群所不具備的獨(dú)特優(yōu)勢，也是京津冀城市群成為世界級城市群的重要助力?？萍歼M(jìn)步促進(jìn)機(jī)制的有效發(fā)揮，一方面有賴于科技與其他子系統(tǒng)的深度融合和協(xié)同，也就是如何將科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的問題，這方面要借鑒長三角的經(jīng)驗(yàn)，不僅重視政府引導(dǎo)，更要發(fā)揮市場的作用；另一方面，要創(chuàng)設(shè)良好的內(nèi)外環(huán)境。如科技激勵機(jī)制、人才培養(yǎng)機(jī)制、公共服務(wù)支撐機(jī)制、市場引導(dǎo)機(jī)制等。充分發(fā)揮科技對綜合承載力系統(tǒng)的促進(jìn)作用，加快京津冀智慧城市群的建設(shè)。

(三)產(chǎn)業(yè)升級驅(qū)動機(jī)制

產(chǎn)業(yè)布局對城市群經(jīng)濟(jì)、人口、交通等子系統(tǒng)的布局具有最直接的牽引作用，因此，產(chǎn)業(yè)升級是城市群綜合承載力演化的直接動力。產(chǎn)業(yè)升級對綜合承載力系統(tǒng)的驅(qū)動力主要來源于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)集群化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)知識化[10-11]。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)集群化能夠加快區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)集聚與規(guī)模效應(yīng)的釋放，加速綜合承載力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)重組和演化，加快綜合承載力系統(tǒng)由非均衡向相對均衡的演化。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)知識化能夠加快城市群綜合承載力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的軟化、產(chǎn)業(yè)邊界的模糊化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的開放化和超?；?，極大拓寬了中心城市的輻射半徑和輻射空間[11]。因此，現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的空間擴(kuò)散強(qiáng)化了城市群綜合承載力在各個節(jié)點(diǎn)城市間合理化的功能布局，進(jìn)而促進(jìn)了城市群綜合承載力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

對京津冀城市群而言，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)梯度分布不合理、同質(zhì)化嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)的集群化和知識化程度明顯弱于長三角和珠三角，產(chǎn)業(yè)升級對城市群綜合承載力的驅(qū)動作用還未充分發(fā)揮，綜合承載力調(diào)整空間還很大。要充分釋放產(chǎn)業(yè)升級對城市群綜合承載力的驅(qū)動效力，一方面要根據(jù)《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》中對三地功能的定位*《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》對北京、天津、河北三地的功能定位是：北京是全國政治中心、文化中心、國際交往中心、科技創(chuàng)新中心，天津是全國先進(jìn)制造研發(fā)基地、北方國際航運(yùn)核心區(qū)、金融創(chuàng)新運(yùn)營示范區(qū)、改革開放先行區(qū)，河北省是全國現(xiàn)代商貿(mào)物流重要基地、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級試驗(yàn)區(qū)、新型城鎮(zhèn)化與城鄉(xiāng)統(tǒng)籌示范區(qū)、京津冀生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)。重新調(diào)整區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局，形成梯度合理、錯位發(fā)展、優(yōu)勢互補(bǔ)、自成一體的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；另一方面，要建立區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級與我國整體產(chǎn)業(yè)升級和世界產(chǎn)業(yè)升級的同向聯(lián)動機(jī)制，在更大空間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的集群化和知識化，進(jìn)而充分釋放產(chǎn)業(yè)升級的驅(qū)動力，促進(jìn)城市群綜合承載力的提升。

(四)制度創(chuàng)新引領(lǐng)機(jī)制

城市群綜合承載力的形成、發(fā)展與演化是市場與政府共同作用的過程。市場力量主要影響各子系統(tǒng)和系統(tǒng)要素的作用方式、方向和是否耦合，而對于各子系統(tǒng)間的耦合程度、耦合系統(tǒng)是否有利于綜合承載力系統(tǒng)整體效力的發(fā)揮，以及如何快速復(fù)原不斷下降的綜合承載力系統(tǒng)，市場由于其滯后性和趨利性往往施力空間有限，這時候就要充分發(fā)揮政府的作用，而政府發(fā)揮作用的工具就是制度和管理的創(chuàng)新。政府通過制度重構(gòu)與創(chuàng)新，能夠人為調(diào)控和引領(lǐng)區(qū)域內(nèi)各種物質(zhì)、信息、資源等要素的合理流動，使城市區(qū)域空間單元間的生產(chǎn)要素優(yōu)化配置得以順利進(jìn)行，從而保證城市群內(nèi)綜合承載力的均衡分布和各子系統(tǒng)承載力在城市群內(nèi)的科學(xué)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)區(qū)域的整合發(fā)展。

對京津冀城市群而言，隨著京津冀協(xié)同發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，為該區(qū)域充分發(fā)揮制度創(chuàng)新的引領(lǐng)作用創(chuàng)設(shè)了良好的外部環(huán)境，而且，京津冀協(xié)同發(fā)展本身就是一項(xiàng)重大的制度創(chuàng)新。要發(fā)揮制度創(chuàng)新的引領(lǐng)作用，一方面要大膽進(jìn)行制度創(chuàng)新。京津冀三地政府要打破“一畝三分地”的行政藩籬，從區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的高度，在交通、環(huán)境保護(hù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域率先創(chuàng)新、率先突破，在如何處理好地方、區(qū)域與中央的關(guān)系，處理好區(qū)域分工、差別利益與共同利益的關(guān)系，處理好公共性與盈利性的關(guān)系等方面為其他區(qū)域提供制度范式；另一方面要激發(fā)創(chuàng)新制度的引領(lǐng)作用。僅有制度創(chuàng)新，而不能發(fā)揮創(chuàng)新制度的引領(lǐng)作用，并不能引導(dǎo)城市群綜合承載力系統(tǒng)的進(jìn)化和提升。因此，要重視創(chuàng)新制度與市場力量的有效結(jié)合，重視政府施政能力和施政水平的提高，重視城市居民創(chuàng)新精神和國際視野的培養(yǎng)，為創(chuàng)新制度引領(lǐng)機(jī)制的順暢運(yùn)行保駕護(hù)航。

(五)系統(tǒng)演化恢復(fù)機(jī)制

恢復(fù)力(Resilience)理論是繼可持續(xù)發(fā)展理論之后的一種解讀社會和生態(tài)轉(zhuǎn)型的新理論。當(dāng)代的恢復(fù)力理論起源于數(shù)理科學(xué)中的動態(tài)系統(tǒng)模型，生物學(xué)者Holling認(rèn)為適用于生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力理論是指在外界環(huán)境壓力下維持生物關(guān)系的能力。事實(shí)上，恢復(fù)力的應(yīng)用范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了生態(tài)學(xué)，被廣泛應(yīng)用于心理學(xué)、物理工程學(xué)、社會學(xué)和社區(qū)旅游研究中。Derissen等人從建模方法的角度，指出恢復(fù)力是通過嘗試提高受到?jīng)_擊后恢復(fù)到理想狀態(tài)的能力，從而能夠適應(yīng)變化[12-13]。

城市群綜合承載力系統(tǒng)作為一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)，其本身具有的演化恢復(fù)機(jī)制對該系統(tǒng)的形成、發(fā)展、抗壓和自恢復(fù)具有重要的驅(qū)動力。本文所說的恢復(fù)機(jī)制，強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)的適應(yīng)能力、轉(zhuǎn)化能力和學(xué)習(xí)能力[12]。無論是城市群系統(tǒng)還是綜合承載力系統(tǒng)，其耦合演化的動力，不單單來自于外部的資源環(huán)境約束機(jī)制、科技進(jìn)步促進(jìn)機(jī)制、產(chǎn)業(yè)升級驅(qū)動機(jī)制和制度創(chuàng)新引領(lǐng)機(jī)制，系統(tǒng)本身在不斷進(jìn)行的物質(zhì)、信息和能量交換中，天然具有自我抗壓、自我適應(yīng)、自我調(diào)節(jié)、自我轉(zhuǎn)化、自我學(xué)習(xí)和自我恢復(fù)的能力，這種能力使得系統(tǒng)在遭受外部或內(nèi)部的突然或緩慢的變化沖擊下，具有了不同程度的承壓彈性，而這種彈性的大小，我們可以認(rèn)為就是系統(tǒng)恢復(fù)力的大小?；謴?fù)力的存在，一方面能夠加快系統(tǒng)從非均衡向相對均衡演化的速度，同時增加中性波動狀態(tài)向相對均衡狀態(tài)演化的可能性；另一方面，能夠提高系統(tǒng)的抗壓彈性，保證系統(tǒng)在遭受外部沖擊后，在不增加對外部物質(zhì)、信息、能量需求的情況下，系統(tǒng)自身能夠達(dá)到相對均衡狀態(tài)[12-13]。尤其是后一種情況，在資源環(huán)境硬約束機(jī)制越來越嚴(yán)重的情況下，對實(shí)現(xiàn)城市群綜合承載力提升具有重要意義。

對京津冀城市群而言，交通擁擠、霧霾籠罩、人口膨脹、資源緊張等問題已成為困擾城市群可持續(xù)發(fā)展的“緊箍咒”，這些問題不解決，打造世界級城市群就是紙上談兵。解決的關(guān)鍵，除依靠外部驅(qū)動外，內(nèi)部恢復(fù)機(jī)制的作用也不容忽視。一方面，資源配置、制度規(guī)制、產(chǎn)業(yè)布局等要突破一城一市的行政界線，在整個京津冀城市群內(nèi)合理規(guī)劃，通過提高城市群受沖擊后恢復(fù)到理想狀態(tài)的能力，拓寬城市群自我發(fā)展、自我恢復(fù)的彈性區(qū)間，形成城市群受壓→反應(yīng)→抗壓→適應(yīng)的自恢復(fù)鏈條。另一方面，京津冀城市群綜合承載力提升對策的制定，要科學(xué)區(qū)分哪些是快速導(dǎo)致系統(tǒng)承載力變化的因素，哪些是緩慢因素，這些不同因素的發(fā)力大小如何，進(jìn)而明確系統(tǒng)的自恢復(fù)程度，從而根據(jù)恢復(fù)力大小有針對性的制定解決措施。

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【責(zé)任編輯 郭 玲】

Coupling and Motivating Mechanism of Comprehensive Carrying Capacity System in Beijing-Tianjin-Hebei Metropolitan Areas

SUN Jian-fu1，YAN Dong-bin1,2

(1.College of Management，Hebei University，Baoding，Hebei 071002；2.Research Department，Hebei Finance University，Baoding，Hebei 071051，China)

While the cooperative development of Beijing-Tianjin-Hebei becoming national strategy of China，the research about Beijing-Tianjin-Hebei metropolitan areas and its carrying capacity also has been enriched and deepened.The majority of existed research focused on the connotation of carrying capacity and calculation about extent of single carrying capacity，while the current research neglected coupling relationship of comprehensive carrying capacity system.Based on evolutionary systems theories such as dissipative structure theory，synergy theory and catastrophe theory，this paper described and analyzed coupling and motivating mechanism of comprehensive carrying capacity system in Beijing-Tianjin-Hebei metropolitan areas，by establishing coupling model of comprehensive urban carrying capacity system.This paper would provide certain suggestions on improving research framework of carrying capacity.

Beijing-Tianjin-Hebei;urban comprehensive carrying capacity；coupling model；motivating mechanism

2016-05-25

教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目“京津冀城市群綜合承載力測評：預(yù)警模型與實(shí)證研究”(15YJC630152)

孫健夫(1955—)，男，河北樂亭人，河北大學(xué)管理學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向：財(cái)政學(xué)及區(qū)域經(jīng)濟(jì)。

F061.5

A

1005-6378(2016)05-0072-07

10.3969/j.issn.1005-6378.2016.05.011