姜豪++陳燦平

摘要：采用熵值法從自然資源、社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的綜合性維度，對成都2008～2014年的城市綜合承載力進行動態(tài)分析，揭示成都的發(fā)展短板，進而分析成都城市綜合承載力與城市發(fā)展間是否存在協(xié)調(diào)的、良性的關(guān)系。研究結(jié)果表明：社會經(jīng)濟對成都城市綜合承載力具有較大的貢獻，但第三產(chǎn)業(yè)和城市交通是其主要限制因素；生態(tài)環(huán)境是決定成都城市綜合承載力的必要因素，空氣質(zhì)量和綠化環(huán)境是其重要短板；自然資源對成都城市綜合承載力的影響已經(jīng)較小。

關(guān)鍵詞：城市綜合承載力；評價指標(biāo)體系；熵值法；成都

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2016.12.13

中圖分類號：F127；F290 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-8409（2016）12-0059-04

Study on Urban Comprehensive Carrying Capacity

——A Case of Chengdu

JIANG Hao， CHEN Canping

（School of Economics， Southwestern University for Nationalities， Chengdu 610041）

Abstract： This paper dynamically analyzes the urban comprehensive carrying capacity of Chengdu and reveals the short board of the development of Chengdu from 2008 to 2014 through the comprehensive dimension of natural resources， socialeconomic and ecological environment. And then， it analyzes whether there is a harmonious and healthy relationship between the urban comprehensive carrying capacity of Chengdu and the urban development. Results show that， socialeconomy has a large contribution to the urban comprehensive carrying capacity of Chengdu， the third industry and urban traffic are the main limiting factors. Ecological environment is the essential factor in determining the urban comprehensive carrying capacity of Chengdu， air quality and green environment is the important short board. And the natural resources have exerted a small influence on urban comprehensive carrying capacity.

Key words：urban comprehensive carrying capacity； indicators system of evaluation； entropy method； Chengdu

2015年12月4日，國務(wù)院批復(fù)《成都城市總體規(guī)劃（2011～2020年）》，要求要合理控制城市規(guī)模，到2020年中心城區(qū)常住人口控制在620萬人以內(nèi)。羅馬俱樂部的Donella Meadows在其《增長的極限》一書中指出，承載能力就是極限，任何超出其承載能力的人口增長都是不可持續(xù)的[1]。城市是人類文明的主要組成部分，也是社會經(jīng)濟發(fā)展最重要的載體。但隨著城市化進程的不斷加快，城市面臨著人口膨脹、交通擁堵、生態(tài)環(huán)境破壞等問題。所以，當(dāng)前亟待研究的課題是城市的發(fā)展將如何適應(yīng)城市有限的綜合承載能力。

城市綜合承載力是城市可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，對城市發(fā)展具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。馬克思就曾指出，“人是自然界的一部分，社會化的人聯(lián)合起來的生產(chǎn)者，將合理調(diào)節(jié)它們與自然之間的物質(zhì)變換，把它置于它們的共同控制之下，而不能讓它作為盲目的力量來統(tǒng)治自己[2]?！苯⒆匀毁Y源、社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的發(fā)展體系，是我們從必然王國走向自然王國的必然選擇，也是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的前提條件?；诖?，本文將借鑒國內(nèi)外學(xué)者的研究成果，應(yīng)用熵值法的客觀賦權(quán)方法，從自然資源、社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的綜合性維度對成都2008～2014年的城市綜合承載力進行分析，并試圖獲取城市綜合承載力和城市發(fā)展之間的關(guān)系，進而探討提高成都城市綜合承載力的針對性建議，以期促進成都的可持續(xù)發(fā)展。

1文獻述評

承載力的概念最早來源于建筑工程學(xué)領(lǐng)域，即地基承載力。隨著人口膨脹、生態(tài)環(huán)境破壞、資源短缺等現(xiàn)象的日益加劇，學(xué)者們認識到滿足人類可持續(xù)發(fā)展所需的各種資源是有一定限度的，因而承載力也逐漸被應(yīng)用到其他領(lǐng)域的研究。Malthus在《人口論》中指出，人類不能無限制地增長，在人口學(xué)領(lǐng)域提出承載力[3]。隨著生態(tài)環(huán)境問題日益惡化，Park和Burgess在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域提出承載力，并首次提出生態(tài)承載力的概念[4]。之后，在人口急劇增加，耕地不斷減少的背景下，土地承載力也呼之欲出。William Vogt在《生存之路》一書中最早提出土地承載力的概念[5]。與此同時，隨著資源短缺不斷加劇，承載力被應(yīng)用到以水資源、能源、森林、礦產(chǎn)等自然資源為代表的資源承載力，并取得了長足的發(fā)展。

迄今為止，國內(nèi)外學(xué)者對承載力進行了大量的研究。從研究內(nèi)容來看，大多數(shù)學(xué)者就某個單一領(lǐng)域來研究承載力問題，M Wackernag等、高吉喜對生態(tài)承載力進行了研究，陳念平、孫鈺等對土地承載力進行了分析[6～9]，Rijsberman等、漆良華等從水資源的角度研究了水資源承載力[10，11]。除此之外，還有能源承載力、森林承載力、礦產(chǎn)資源承載力等。而少數(shù)學(xué)者，如孔凡文等、付金存等涉及區(qū)域資源、環(huán)境的多種要素進行綜合考量，研究區(qū)域承載力和城市綜合承載力[12，13]。從研究對象來看，一些學(xué)者研究的是特定行業(yè)的承載力，尤其是旅游業(yè)和交通業(yè)，劉玲、李偲分別對黃山景區(qū)和喀納斯景區(qū)的旅游承載力進行了研究[14，15]，詹歆曄等、王愛蘋等則研究了城市交通承載力[16，17]，多數(shù)學(xué)者研究的是特定地區(qū)的承載力，王景福等、劉保強等分別對涪江流域和滇池流域的生態(tài)承載力進行了研究[18，19]，彭璇等分析了京津冀的能源承載力[20]，而關(guān)于成都的承載力研究較少，主要集中在水資源承載力和土地承載力。

綜觀大量承載力研究成果，承載力一直是相關(guān)學(xué)科的研究熱點，并上升到關(guān)系人類生存和未來命運的高度。但縱觀現(xiàn)有文獻，承載力研究仍存在以下幾點不足：首先，大多數(shù)學(xué)者對承載力的研究是基于封閉型區(qū)域之上，缺少開放視角。但多數(shù)區(qū)域是一個開放型區(qū)域，可以充分利用區(qū)域內(nèi)外的一切自然資源，這使得自然資源對城市綜合承載力的影響已經(jīng)較小。其次，大部分學(xué)者對承載力的研究主要集中在某個單一要素，很少將區(qū)域資源和社會環(huán)境綜合起來研究區(qū)域綜合承載力。最后，在現(xiàn)有的區(qū)域綜合承載力研究中，對自然資源的關(guān)注較多，而對社會經(jīng)濟的關(guān)注較少；對靜態(tài)承載力的分析較多，而對動態(tài)承載力的分析較少。如呂斌認為綜合承載力需要強調(diào)基于糧食安全的土地承載力、基于生態(tài)環(huán)境安全的環(huán)境承載力和就業(yè)崗位的承載力[21]，干靚等認為當(dāng)前的承載力研究很少涉及承載力的動態(tài)特性[22]。

本文認為，承載力是一個動態(tài)概念，總是隨著水、土地等自然因素和經(jīng)濟水平、交通、就業(yè)等社會經(jīng)濟因素以及大氣、綠化等生態(tài)環(huán)境因素的變化而變化。而且，隨著城市面積和人口的不斷膨脹，城市公共安全的風(fēng)險也不斷上升，成為影響城市綜合承載力的重要因素，但目前的綜合承載力評價指標(biāo)很少考慮城市公共安全。基于此，本文將在充分考慮區(qū)域開放性和社會經(jīng)濟重要性的基礎(chǔ)上，構(gòu)建城市綜合承載力評價指標(biāo)體系，對成都市近7年的綜合承載力進行動態(tài)研究。

2評價方法

21研究對象的空間界定

早期意義上的城市是“城”與“市”的組合?！俺恰笔怯贸菈饋淼膮^(qū)域，主要體現(xiàn)政治和軍事意義，“市”則是進行物品交易的場所，主要體現(xiàn)經(jīng)濟意義。而現(xiàn)代意義上的城市是以非農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和非農(nóng)業(yè)人口集聚為主要特征的區(qū)域，本質(zhì)上是政治、經(jīng)濟和文化的中心。

成都是15個副省級城市之一，是西部地區(qū)重要的中心城市。從2008～2014年，成都的人口總量增加8574萬人，GDP增加61556億元，建成區(qū)面積增加17645平方千米，7年間實現(xiàn)了巨大的飛躍與發(fā)展。截至2014年末，成都常住人口達1365萬人，占四川省和西部地區(qū)的1677%和39%；GDP超過1萬億元，占四川省和西部地區(qū)的3524%和728%。

22城市綜合承載力評價指標(biāo)體系

城市綜合承載力是自然資源系統(tǒng)、社會經(jīng)濟系統(tǒng)以及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)共同作用的結(jié)果，是對涉及城市資源和環(huán)境的多種要素的綜合考量。因此，城市綜合承載力評價指標(biāo)幾乎涉及生產(chǎn)和生活的各個方面。為了構(gòu)建的模型既能準(zhǔn)確反映城市綜合承載力的實際狀況又具有可操作性，評價指標(biāo)的選取應(yīng)遵循以下原則：科學(xué)性與規(guī)范性原則、動態(tài)性與穩(wěn)定性原則、簡明性和可比性原則。本文在傳統(tǒng)的自然資源維度和生態(tài)環(huán)境維度之外加入了社會經(jīng)濟維度，構(gòu)成了自然、社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境相結(jié)合的城市綜合承載力評價指標(biāo)體系（見表1）。

自然資源維度主要是指與自然資源有關(guān)的要素，顯示城市發(fā)展中能夠獲得的物質(zhì)保障和硬件支撐。對于開放型區(qū)域，自然資源的流動性使得它對城市發(fā)展的限制作用已經(jīng)較小，但它依然是決定城市資源稟賦的基本因素，也是決定城市綜合承載力的基本因素。因此，本文選取與人類和城市發(fā)展息息相關(guān)的水資源、能源和土地資源的利用狀況來考慮自然資源承載力，包括人均日用水量、單位GDP耗水、人均能源消費量、單位GDP能耗和人均耕地面積等指標(biāo)。

社會經(jīng)濟維度主要是指與社會經(jīng)濟有關(guān)的要素，顯示城市發(fā)展中能夠獲得的精神保障和軟件支撐。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，它對城市綜合承載力的貢獻也越來越大。考慮到城市對人類生產(chǎn)和生活的各種承載，從經(jīng)濟、交通、教育、醫(yī)療、公共安全、人力和社會保障的角度來研究社會經(jīng)濟承載力。其中，選取的經(jīng)濟類指標(biāo)有人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)占比、人均可支配收入和全社會勞動生產(chǎn)率；交通類指標(biāo)有每萬人擁有公共汽車數(shù)和人均城市道路面積；教育類指標(biāo)有教育支出占比和每萬人擁有中小學(xué)教師數(shù)；醫(yī)療類指標(biāo)有衛(wèi)生支出占比和每萬人擁有病床數(shù)；公共安全類指標(biāo)采用城市公共安全支出占比；人力和社會保障類指標(biāo)有就業(yè)人數(shù)比重、人口自然增長率、人口密度、社會保障和就業(yè)支出占比等。

生態(tài)環(huán)境維度主要是指與生態(tài)環(huán)境有關(guān)的要素，顯示城市所處生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性。生態(tài)環(huán)境是由生態(tài)系統(tǒng)組成的環(huán)境，是關(guān)系社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，也是影響城市綜合承載力的必要因素?？紤]到其他學(xué)者的研究和國家生態(tài)園林城市的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本文從與城市密切相關(guān)的水環(huán)境、空氣環(huán)境和綠化環(huán)境來評估生態(tài)環(huán)境承載力，包括城市污水處理率、全年空氣質(zhì)量優(yōu)良天率、城市綠化覆蓋率和人均公園綠地面積等指標(biāo)。

23研究方法

本文對成都城市綜合承載力的評價步驟是：構(gòu)建評價指標(biāo)體系、確定指標(biāo)權(quán)重、計算綜合承載力、分析成都市城市綜合承載力。在指標(biāo)權(quán)重的確定上，本文采用較為常用的客觀賦權(quán)法中的熵值法。城市綜合承載力評價的主要步驟如下：

（1）選定評價指標(biāo)Xij（i=1，2，…m； j=1，2，…n）表示第i年第j項指標(biāo)值；

（2）評價指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理：為了消除量綱和指標(biāo)正負取向的差異，本文選擇最為常用的Zscore標(biāo)準(zhǔn)化方法；

（3）確定各項指標(biāo)的權(quán)重（wj）：

wj=（1-ej）∑nj=1（1-ej）（1）

（4）計算綜合承載力值（Ci）：

Ci=∑nj=1X′ij·wj（2）

上式中，ej為信息熵，X′ij表示標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)，m為年份，n為指標(biāo)個數(shù)。

24數(shù)據(jù)來源

本文的數(shù)據(jù)主要來源于2008～2014年的《成都市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》《四川省統(tǒng)計年鑒》和《成都市統(tǒng)計年鑒》。其中，單位GDP耗水、人均能源消費量、人均耕地面積、每萬人擁有中小學(xué)教師數(shù)和各項財政支出占比等指標(biāo)沒有直接數(shù)據(jù)來源，則通過相關(guān)數(shù)據(jù)計算得出。

3結(jié)果分析

根據(jù)評價方法，首先使用SPSS軟件對成都市2008～2014年的評價指標(biāo)數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后使用熵值法確定各項指標(biāo)的權(quán)重，最后利用多目標(biāo)線性加權(quán)函數(shù)算出各維度承載力值和綜合承載力值（見表2）。

31成都市承載力評價結(jié)果的維度分析

綜合來看，成都城市綜合承載力不是一味的上升或下降，而是呈振蕩式的上升。由表2可以看出，2008年達到較高的承載力值2364，之后呈現(xiàn)遞減的趨勢，到2011年達到較低的承載力值1325，然后不斷遞增。根據(jù)圖1可以看出，綜合承載力和社會經(jīng)濟維度、生態(tài)環(huán)境維度、自然資源維度的變動是高度相關(guān)的，尤其是社會經(jīng)濟維度。

從社會經(jīng)濟維度來看，其與成都城市綜合承載力的變動高度相關(guān)，是決定城市綜合承載力的主要因素。從具體的指標(biāo)來看，第三產(chǎn)業(yè)占比的權(quán)重是所有指標(biāo)權(quán)重中最高的，較高的還有人均城市道路面積、社會保障和就業(yè)支出占比、教育支出占比和就業(yè)人數(shù)比重等，這也符合經(jīng)驗和事實。第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平是決定城市綜合承載力的主要因素，而城市交通、社會保障、就業(yè)和教育關(guān)乎城市中的每一個人，是影響城市綜合承載力的重要因素。

從生態(tài)環(huán)境維度來看，其承載力值高于自然資源承載力值，對綜合承載力的貢獻也不斷加大，是社會經(jīng)濟發(fā)展的重要載體，也是決定城市綜合承載力的必要因素。從具體的指標(biāo)來看，全年空氣質(zhì)量優(yōu)良天率、城市綠化覆蓋率和人均公園綠地面積等指標(biāo)都占有較高的權(quán)重。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人口素質(zhì)的提高，我們對生態(tài)環(huán)境的要求也越來越高，尤其是空氣環(huán)境和綠化環(huán)境，這直接關(guān)系到我們的身體健康和生活質(zhì)量。

從自然資源維度來看，其對城市發(fā)展的限制作用較小，但它仍是決定城市綜合承載力的基本因素。從具體的指標(biāo)來看，單位GDP耗水和單位GDP能耗占有相對較高的指標(biāo)權(quán)重，這說明水資源利用效率和能源利用效率是關(guān)系城市綜合承載力的重要因素。

32成都市承載力的動態(tài)分析

從動態(tài)的角度來看，成都城市綜合承載力從2008～2014年呈現(xiàn)出先遞減后遞增的振蕩（見圖2），其原因是多方面的。

從自然資源層面來看，單位GDP耗水可以反映水資源的利用效率，降低耗水量能推動城市水資源的可持續(xù)，但成都市2011年和2014年的單位GDP耗水同比上年沒有下降反而上升，尤其是2011年的水資源利用效率下降了618%；單位GDP能耗能夠反映能源的開發(fā)利用效率，降低能耗關(guān)乎到國家安全和能源的可持續(xù)，但成都市2014年的單位GDP能耗同比上年有所上升，能源利用效率下降205%；另一個不容忽視的指標(biāo)是人均耕地面積，成都市的耕地面積7年間累計減少204千公頃，累計同比減少602%，而人均耕地面積累計減少3818平方米，累計同比減少1267%。這些都關(guān)系到成都的自然資源承載力，也是政府和學(xué)者值得關(guān)注的地方。

從社會經(jīng)濟層面來看，促進第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必然選擇，第三產(chǎn)業(yè)占比是決定綜合承載力的主要因素，但成都市2011年到2012年的第三產(chǎn)業(yè)占比連續(xù)下降，尤其2014年第三產(chǎn)業(yè)占比僅為516%，略微高于全國平均水平的481%；人均城市道路面積是城市交通承載力的主要參考指標(biāo)，但成都市近7年的人均城市道路面積一直呈“波浪形”趨勢，特別是2014年的人均城市道路面積為1478平方米，比2012年下降146平方米，下降了899%。就公共財政支出來看，社保和就業(yè)支出占比、教育支出占比和城市公共安全支出占比關(guān)系到城市的可持續(xù)發(fā)展，但成都市2008～2010年的社保和就業(yè)支出占比是不斷遞減的，而成都市近7年的公共安全支出占比大體是逐年下降的，尤其成都市7年間教育支出占比呈“波浪形”趨勢，最高達到1994%，最低僅為1538%。這些都是影響成都市社會經(jīng)濟承載力的主要因素，也是提高綜合承載力的突破口。

從生態(tài)環(huán)境層面來看，空氣質(zhì)量和綠化環(huán)境是決定生態(tài)環(huán)境承載力的主要因素。就空氣質(zhì)量來看，成都市近7年的空氣質(zhì)量優(yōu)良天率呈“波浪形”振蕩，最高達到802%，最低為608%，而2014年僅為611%；就綠化環(huán)境來看，成都市2014年的城市綠化覆蓋率僅為3586%，同比下降1073%。這些都是成都城市發(fā)展的短板，給成都市的生態(tài)環(huán)境維度承載力和綜合承載力帶來較大影響。

33成都城市綜合承載力與城市發(fā)展間的關(guān)系分析

總體而言，城市綜合承載力與城市發(fā)展間應(yīng)保持協(xié)調(diào)的、良性的關(guān)系，城市才能可持續(xù)地發(fā)展下去。本文認為，城市綜合承載力和城市發(fā)展之間存在四種可能關(guān)系（見圖3）。第一種是連續(xù)增長型（見圖3a），即城市發(fā)展水平和城市綜合承載力不中斷地共同增長并不斷趨近，城市綜合承載力高于城市發(fā)展水平但城市發(fā)展水平比城市綜合承載力的增長更快。第二種是S形趨近均衡型（見圖3b），即城市發(fā)展水平在城市綜合承載力之下以邏輯斯蒂增長或S形增長來漸進地實現(xiàn)某種均衡。這兩種都是不可持續(xù)的，因為城市發(fā)展水平已經(jīng)處于城市綜合承載力的極限之上。

城市綜合承載力與城市發(fā)展間的第三種可能關(guān)系是超越與振蕩型（見圖3c），即城市發(fā)展水平超越其綜合承載力而沒有發(fā)生嚴重和持久的破壞。在這種情形下，城市發(fā)展水平將圍繞城市綜合承載力振蕩，而城市綜合承載力則不斷提高使得城市發(fā)展水平回到綜合承載力之下。第四種是超越與崩潰型（見圖3d），即城市發(fā)展水平超越其綜合承載力，并對城市發(fā)展的基礎(chǔ)形成嚴重和持久的破壞，最終引起城市發(fā)展的崩潰。因而，超越與振蕩型是城市綜合承載力與城市發(fā)展間的最佳關(guān)系，這就需要各種努力使城市發(fā)展水平回到城市綜合承載力之下。

對比成都市近7年的城市綜合承載力可以看出，成都城市綜合承載力的動態(tài)演化（見圖2）較符合超越與振蕩型，即城市發(fā)展水平一度超越其承載能力，但沒有導(dǎo)致嚴重和持久的破壞，之后城市綜合承載力不斷提高使得城市發(fā)展水平回到綜合承載力之下。當(dāng)然，這是需要政府和全社會共同努力來實現(xiàn)的。

4結(jié)語

研究結(jié)果表明，應(yīng)努力提高城市綜合承載力，使城市發(fā)展水平在城市綜合承載力之下，構(gòu)建兩者之間的最佳關(guān)系?；诖耍疚奶岢鲆韵箩槍π越ㄗh：第一，重視城市綜合承載力的動態(tài)研究，重點關(guān)注城市的經(jīng)濟承載力、公共產(chǎn)品和公共服務(wù)承載力以及生態(tài)環(huán)境承載力，根據(jù)城市綜合承載力的表現(xiàn)科學(xué)制定政策；第二，社會經(jīng)濟方面，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，改善城市交通狀況，優(yōu)化財政支出結(jié)構(gòu)；第三，生態(tài)環(huán)境方面，重點關(guān)注大氣污染，提高全年空氣質(zhì)量優(yōu)良天率，改善城市綠化環(huán)境，踐行生態(tài)文明建設(shè)；第四，自然資源方面，提高水資源和能源的利用效率，堅守耕地紅線并堅持最嚴保護制度?？傊?，以“自然—社會—生態(tài)”相協(xié)調(diào)的綜合承載力體系為基礎(chǔ)，根據(jù)成都市的實際情況，通過各種努力提高成都市的城市綜合承載力，促進成都市的可持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：李鏡）