長三角城市承載力及系統(tǒng)協(xié)調(diào)度分析

摘 要 長三角正處于全面轉(zhuǎn)型期，城市經(jīng)濟(jì)、人口與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展研究成為國內(nèi)外學(xué)者及國家層面關(guān)注的議題。本文以長三角16市的城市承載力系統(tǒng)為研究對象，分析長三角綜合承載力的空間差異及城市承載系統(tǒng)協(xié)調(diào)度空間格局。結(jié)果顯示：長三角多半城市處于失調(diào)狀態(tài)；進(jìn)而將16個城市分為三種承載類型。

關(guān)鍵詞 長三角城市 城市承載力 協(xié)調(diào)度

中圖分類號：F206 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

改革開放以來，長三角歷經(jīng)30多年持續(xù)快速增長，但粗放型的經(jīng)濟(jì)增長模式給資源環(huán)境帶來了巨大的壓力，成為長三角城市持續(xù)發(fā)展的制約因素。城市承載力中的被承載體——人類，其能動性一方面可減輕自身發(fā)展對資源環(huán)境產(chǎn)生的壓力，另一方面通過環(huán)境整治、城市建設(shè)等行為提高城市資源環(huán)境基底對人類活動的支撐能力，從而達(dá)到提高整個城市系統(tǒng)承載力的目的。由于城市系統(tǒng)復(fù)雜性以及人類認(rèn)識的有限性，人類能動性調(diào)控行為往往滯后于經(jīng)濟(jì)、人口增長、環(huán)境質(zhì)量惡化，雖能夠在一定程度上提高承載力但卻不能滿足城市發(fā)展需求 。協(xié)調(diào)度是度量系統(tǒng)或要素之間協(xié)調(diào)程度的定量指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)、城市規(guī)劃、旅游學(xué)等各個研究領(lǐng)域。近年來，許多學(xué)者對一些中小尺度的區(qū)域進(jìn)行了實證研究，但由于缺乏統(tǒng)一的理論基礎(chǔ)，并且采用的指標(biāo)和評價方法也各不相同，因而使分析結(jié)果很難具有可比性。本文以長三角16市的城市承載系統(tǒng)為研究對象，應(yīng)用城市承載力模型分析長三角綜合承載力的空間差異；通過對承載系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的分析，得出城市承載系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的空間格局。在此基礎(chǔ)上將城市承載力與承載系統(tǒng)協(xié)調(diào)度進(jìn)行綜合分析，劃定四種不同類型，為各城市未來提升協(xié)調(diào)力以及重點改善方向提供參考。

一、城市承載力評價體系

城市承載力指一定范圍內(nèi)，特定目標(biāo)、特定時期，城市自然資源環(huán)境及基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)對人口及經(jīng)濟(jì)社會活動的承載能力。人類發(fā)展，對資源環(huán)境造成破壞和污染；由于能動性，面對資源環(huán)境的破壞和污染，人類采取一定措施保護(hù)生態(tài)環(huán)境和治理污染，并進(jìn)一步調(diào)整自身行為，轉(zhuǎn)變資源環(huán)境利用模式，從而提升城市系統(tǒng)承載力。城市承載力則由資源環(huán)境支撐力、經(jīng)濟(jì)人口壓力以及城市建設(shè)管理調(diào)控力三者構(gòu)成 。

資源環(huán)境支撐力、經(jīng)濟(jì)人口壓力、城市建設(shè)管理調(diào)控力是進(jìn)行城市承載系統(tǒng)評價的三個概念性層面，實際研究中，這些方面由一些相關(guān)的具體指標(biāo)來反映。文章參考近年來有關(guān)生態(tài)環(huán)境評價、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展評價、城市發(fā)展評價方面的研究成果，構(gòu)建城市承載系統(tǒng)多層次評價指標(biāo)體系（表1）。

表1 城市承載力多層次評價指標(biāo)體系

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

（一）協(xié)調(diào)度評價模型。

進(jìn)行承載力系統(tǒng)協(xié)調(diào)度分析，不僅要明確支撐力系統(tǒng)與壓力系統(tǒng)（即資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、人口）之間的協(xié)調(diào)度，也要對三個系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)水平進(jìn)行分析。系統(tǒng)間協(xié)調(diào)度計算公式如下。

（1）兩個系統(tǒng)間協(xié)調(diào)度計算公式 ：

（1）

其中，（2）

式中，C（i，j）為系統(tǒng)i對系統(tǒng)j的協(xié)調(diào)度，-1≤C≤1；c（i/j）為系統(tǒng)i對j的適應(yīng)度；c（j/i）為系統(tǒng)j對i的適應(yīng)度。x為系統(tǒng)i的發(fā)展指數(shù)；x′為系統(tǒng)j對i要求的綜合發(fā)展指數(shù)，可通過建立以系統(tǒng)i為因變量，j為自變量進(jìn)行一次線性方程、二次方程以及三次以上的回歸擬合，從中選擇殘差平方和較小的方程作為最佳擬合方程求得。y為系統(tǒng)j的發(fā)展指數(shù)，y′為j對i的綜合發(fā)展指數(shù)；s2為x（或y）的均方差。

（2）三個系統(tǒng)間協(xié)調(diào)度計算公式 ：

（3）

其中， （4）

式中，C（i，j，k）表示系統(tǒng)i、j、k的協(xié)調(diào)度；C（i， j）、C（j，k）、 C（i， k）分別表示三個系統(tǒng)兩兩之間的協(xié)調(diào)度；c（i/ j，k）表示系統(tǒng)i對 j和k的協(xié)調(diào)度。x″為系統(tǒng)j和k對i要求的綜合發(fā)展指數(shù)，通過建立以i為因變量，j和k為自變量多項式回歸方程而得。

（二）城市承載力評價模型。

基于承載力定義和內(nèi)涵，將承載指數(shù)F與壓力P間的關(guān)系設(shè)置為指數(shù)的倒數(shù)關(guān)系，即F隨P增大而呈指數(shù)減小，且隨著P增加其對F的影響力逐漸強(qiáng)化；將F與調(diào)控力A間關(guān)系設(shè)置為對數(shù)關(guān)系，即F隨A增加而呈對數(shù)增加，且隨著A增長其對F的影響力逐漸減弱。表達(dá)式如下：

（5）

其中綜合承載力指數(shù)F，是自然環(huán)境約束下城市未來發(fā)展能力總體水平的集中體現(xiàn)，F(xiàn)值越大承載能力越高。實際計算中可根據(jù)城市承載力評價指標(biāo)體系計算S、P、A值，常見的計算方法有加權(quán)求和、模糊評價、主成分分析等。

（三）數(shù)據(jù)來源與處理。

本文所使用的分析數(shù)據(jù)主要來自《中國城市統(tǒng)計年鑒2012》、《2011年度全國城市環(huán)境管理與綜合整治年度報告》、各地統(tǒng)計年鑒及環(huán)境狀況公報等內(nèi)容。并將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行極值標(biāo)準(zhǔn)化處理至0-1之間。

三、長三角城市承載力協(xié)調(diào)度分析

（一）長三角城市體系。

學(xué)者認(rèn)為，目前長江三角洲地區(qū)已形成5個層次的城市序列體系，且各級城市數(shù)量呈現(xiàn)出“寶塔型”或“金字塔型”特點：上海為第一層次的特大城市，是國際性港口城市和全國性中心城市，是長三角地區(qū)城市體系的核心和經(jīng)濟(jì)文化中心；南京和杭州為第二層次的特大城市，分別為江蘇和浙江省政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心；蘇州、無錫、常州、寧波、揚(yáng)州為第三層次的大中城市；南通、鎮(zhèn)江、湖州、嘉興等為第四層次的中小城市；其它為第五層次的小城市和衛(wèi)星城市 。

（二）子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)及綜合承載指數(shù)。

分別對支撐力S、壓力P和調(diào)控力A中的各項指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，得（2）式中的各子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)，即（2）式中的x（或y）值；并應(yīng)用公式（5）計算城市綜合承載指數(shù)F（表3）。

表3 各城市子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)及綜合承載指數(shù)

長三角各城市中，南京的資源環(huán)境支撐力最高；其次為揚(yáng)州，發(fā)展指數(shù)為0.9；由于土地面積較小，舟山的支撐力指數(shù)最低；杭州、嘉興支撐力指數(shù)S也在0.3以下。從壓力發(fā)展指數(shù)P來看，上海遠(yuǎn)高于其他城市，其次為蘇州、杭州、南京，均在0.3以上。調(diào)控力方面，上海同樣高于長三角其他城市，蘇州、南京、寧波調(diào)控力指數(shù)均高于0.7。南京由于資源環(huán)境基底較好，其城市承載力最高；蘇州、寧波、無錫的綜合承載指數(shù)均在0.8以上。

（三）城市承載系統(tǒng)協(xié)調(diào)度。

利用各子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)，計算系統(tǒng)彼此間的適應(yīng)度c。結(jié)果顯示，嘉興、杭州等9個城市資源環(huán)境可以很好的滿足經(jīng)濟(jì)、人口發(fā)展的需求；上海、南京、紹興、臺州等7個規(guī)模不等的城市其支撐力與壓力系統(tǒng)處于失調(diào)狀態(tài)。另外，南京、無錫、揚(yáng)州、鎮(zhèn)江、紹興、臺州6市的整個承載系統(tǒng)呈現(xiàn)出協(xié)調(diào)發(fā)展；蘇州、杭州、寧波、嘉興支撐力與壓力系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，但整個承載系統(tǒng)卻呈現(xiàn)出失調(diào)狀態(tài)。可見調(diào)控力對承載系統(tǒng)具有重要的調(diào)節(jié)作用。

表3 長三角城市承載系統(tǒng)協(xié)調(diào)度與綜合承載指數(shù)比較

四、結(jié)論

1、城市承載力受資源環(huán)境基底狀況約束較大，城市管理調(diào)控力在一定程度上對城市承載力具有調(diào)節(jié)作用。選取支撐力、壓力和承載力三大類指標(biāo)，分別進(jìn)行評價，然后綜合評判長三角各城市綜合承載力，結(jié)果顯示南京城市承載力水平最高，寧波、蘇州次之；除舟山外，嘉興最低。

2、通過計算支撐力、壓力、調(diào)控力相互之間的協(xié)調(diào)度，多數(shù)城市承載系統(tǒng)協(xié)調(diào)情況良好，即自然資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、人口發(fā)展均處于協(xié)調(diào)的狀態(tài)；而上海、南京、紹興、臺州等城市的支撐力與壓力系統(tǒng)處于失調(diào)狀態(tài)，并且可以將這些城市基本可分為資源環(huán)境衰退型和經(jīng)濟(jì)、人口落后型兩類。

3、根據(jù)協(xié)調(diào)度和綜合承載指數(shù)，文章將長三角城市分為三種承載狀態(tài)類型。其中城市承載系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)狀態(tài)主要包括南京、杭州、無錫等城市，在可調(diào)控范圍內(nèi)仍可繼續(xù)強(qiáng)化城市發(fā)展規(guī)模；城市承載系統(tǒng)處于失調(diào)狀態(tài)，包括上海、蘇州、寧波和杭州，亟需強(qiáng)化控制和管理；承載系統(tǒng)處于失調(diào)狀態(tài)，如嘉興，仍有較高的發(fā)展空間。綜合評價結(jié)果基本客觀反映了城市的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，可以為城市未來發(fā)展提供借鑒。

（作者單位：浙江省湖州市吳興區(qū)發(fā)展改革和經(jīng)濟(jì)委員會；浙江省湖州市吳興區(qū)中小企業(yè)服務(wù)中心）

注釋：

Grossman G， Krueger A. Economic Growth and the Environment[J] .Quarterly Journal of Economics， 1995， 110： 353-377.

王丹，陳爽，高群，等. 城市承載力空間差異分析方法：基于常州的實證研究[J]. 生態(tài)學(xué)報，2011，31（5）：1419-1429.

桑秋，張平宇，蘇飛，等. 20世紀(jì)90年代以來沈陽市人口、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)度分析[J]. 中國人口資源與環(huán)境，2008，18（2）：115-119.

劉晶，敖浩翔，張明舉. 重慶市北碚區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會和資源環(huán)境協(xié)調(diào)度分析[J]. 長江流域資源與環(huán)境，2007，16（2）：147-151.

顧朝林，張敏，張成，等. 長江三角洲城市群發(fā)展研究[J]. 長江流域的資源與環(huán)境，2006，15（6）： 771-775.