中西部國家中心城市綜合承載力比較研究

胡 星 張 宛

導語

黨的十九屆四中全會以及2020年中央經濟工作會議明確提出了提高中心城市和城市群綜合承載能力的戰略任務。綜合承載能力體現為一定時期內區域資源能源、生態環境、基礎設施、公共服務等對經濟社會發展的承載和支撐能力。中心城市和城市群成為承載發展要素的主要空間形式。我國的京津冀、長三角、粵港澳、成渝、中原等19個城市群成為承載發展要素、引領高質量發展的主要空間載體，承載全國78%的人口，貢獻超過80%的GDP，取得了令人矚目的成就。

對于中西部地區而言，提高國家中心城市綜合承載力有利于發揮優化空間布局和集聚生產要素優勢，推動區域經濟高質量發展；有利于發揮中心城市、都市圈和城市群的空間規模效應、技術外溢效應與市場競爭優勢；有利于破解大城市病和區域發展不平衡不充分的“雙重困境”，從更大空間尺度，加快中心城市轉型升級、輻射帶動都市圈或城市群內中小城鎮發展，縮小區域差距，實現區域協調發展。

本文依據對國家中心城市建設的基本要求以及綜合承載力考察指標，從人口要素、經濟要素、資源要素、生態要素、公共服務要素的承載力等5項指標入手，通過構建國家中心城市綜合承載力考核指標評價體系，對中西部5個國家中心城市的單項及綜合承載力進行實證測度并進行對比分析，提出對策建議，為進一步優化提升國家中心城市綜合承載力提供參考。

1 文獻綜述

承載力是從工程地質領域轉借而來的概念，其本意是指地基強度對建筑物負重能力。國內明確提出城市綜合承載能力概念的是2005年1月建設部下發的 《關于加強城市總體規劃修編和審批工作的通知》，城市綜合承載力是指在可以預見到的期間內，在不受任何破壞性條件的影響下，城市的資源稟賦、生態環境、基礎設施和公共服務對城市人口及經濟社會活動的承載能力。城市綜合承載力又是一個復雜的混沌系統，其眾多要素和子系統以不同的方式存在，共同耦合構成城市綜合承載力，從而支撐城市人口社會經濟活動的協調發展。18 世紀 90 年代，馬爾薩斯將糧食作為人口增長的限制因素，討論了人口增長的極限問題，奠定了承載力研究的基本框架[1]。隨著工業化國家經濟的迅速發展，資源短缺與環境污染問題日漸明顯，承載力概念廣泛應用于生態、環境、資源等領域，并逐漸向經濟方面延伸，形成了“土地承載力”“環境承載力”“水資源承載力”等單因素承載力的分析。高吉喜指出，環境承載力是基于較高的生活水平和優質的環境質量，在生態系統的彈性限度內各子系統能夠承載的污染物數量及相應的人口規模等[2]。資源承載力是指一個國家或地域資源的數目和質量，對該地區空間內人口的基本生存和維持發展的支持能力。韋惠蘭、劉晨燁將經濟承載力定義為某個區域內的資源條件和環境容量所能承受的經濟發展的程度和規模，能否與當前經濟發展速度和經濟水平一致，否則會出現負效應[3]。

學者對城市綜合承載力指標體系的研究有很多，但是目前沒有一種得到廣泛認可，這也反映出研究城市綜合承載力的復雜性和困難性。同時，研究城市綜合承載力具有一定的現實意義，隨著社會的發展，衡量城市綜合承載力的指標體系相應也會發生改變，以往對城市承載力的研究中，更多的是從單一要素方面進行的。藍希從水資源環境、水污染控制和社會經濟承載3個子系統來構建城市水環境承載力指標體系[4]；魯春陽構建包含水土資源承載力、經濟承載力和生態承載力3個維度的土地綜合承載力評價指標體系[5]；蔣仁偉根據礦區特殊的自然環境特征，選取了自然地理、社會經濟、礦山開發、礦山環境、 基礎地質5個要素層共14個指標構建了礦區地質環境承載力評價指標體系[6]；曾鵬對人類社會發展對于城市群綜合承載力的影響作出評價，認為城市群綜合承載力指標體系構建要達到以下目標：既能對城市群靜態和長期的綜合承載力作出判斷，又能從動態角度對于承載力的發展趨勢作出預測，并從水資源、土地資源、交通資源和環境資源4個方面來構建城市綜合承載力指標體系[7]；曹秀麗（2015）結合鄭州城市經濟、社會、資源能源、生態環境4個方面的整體情況，構建鄭州城市綜合承載力指標體系[8]；李霞（2014）分別以河南省和鄭州市為例對研究區域的土地資源、水資源、礦產資源、森林資源以及環境、經濟等單因素承載力進行了實證分析[9]。

2 指標體系構建與研究方法

2.1 指標體系構建

本文在借鑒大量國內外學者對城市綜合承載力指標體系研究的基礎上，對研究成果和思路進行比較和分析，根據構建指標體系的綜合性、代表性、可比性和可操作性等原則，從人口、經濟、資源、環境和公共服務5個要素方面構建城市綜合承載力指標體系（表1）。

人口要素承載力是在一定的時空范圍內，某地區所能承載的最大人口數。即在不損害生物圈或不耗盡可合理利用的不可更新資源的條件下，各種資源在長期穩定的基礎上所能供養的人口數量，可以用人口自然增長率和人口密度來衡量[10]。人口自然增長率是指一定時期內人口自然增長數（出生人數減死亡人數）與該時期內平均人口數之比，人口密度是單位面積土地上居住的人口數，它是表示某一地區人口的密集程度的指標。

經濟要素承載力是城市綜合承載系統的重要組成部分。一方面經濟要素承載力與資源環境承載力相互制約，另一方面經濟要素承載力也為各主要承載系統的發展提供了物質保障[11]。經濟要素承載力可用人均GDP、第三產業占GDP的比例、城鎮居民人均可支配收入等來衡量，其中人均 GDP 反映了一個地區的生產規模狀況，根據產業集聚效應，生產規模越大，越容易形成產業集聚，這是擴大一個地區經濟承載力至關重要的因素。第三產業比重反映著服務業在某地區產業結構中的占比，是衡量一個地區經濟要素承載力的重要因素。人均可支配收入是指居民家庭可以用來自由支配的收入，是總收入中扣除應繳納的所得稅和個人交納的各種社會保障支出以后的收入。

資源承載力指在一定時期內某一特定區域的資源儲量、環境狀況、生態條件等各項要素是否能夠支撐這一區域的持續發展和人類社會活動[12]。資源承載力可以用人均供水量、人均用電量等指標來衡量。人均供水量的高低反映了一個地區水資源的充沛與否，對城市承載力的大小起著不可忽視的作用。人均用電量反映了居民的生產生活狀況。人均建設用地的增加，能夠有效吸引外來人口，對城市發展能夠作出有效貢獻，同時也反映了一個地區在土地資源方面承載力的大小。

表1 國家中心城市綜合承載力考核指標評價體系表＊

環境（生態）承載力涉及兩個方面的內容：一是指環境中的單個要素（如土地、水等資源）以及它們的組合方式（環境狀態）的承載能力；二是指由環境污染所引出的環境納污能力，具體指在區域單一環境最大自凈能力下，所能夠容納的最大污染物的量。環境承載力要素系統強調人類賴以生存的基本環境如大氣環境承載力、水環境承載力以及生態環境承載能力。這些環境與人類的社會活動相互依存又相互制約，環境的優良是人類社會活動的基礎與先決條件，而人類的經濟社會活動又影響著環境的變化。環境（生態）承載力可用污水處理率、生活垃圾處理率、綠化覆蓋率來刻畫（趙疏航，2020）[13]。其中污水處理率指經過處理的生活污水、工業廢水量占污水排放總量的比重，污水處理率越高，越容易反映一個城市的水資源承載力大小。生活垃圾處理率和綠化覆蓋率則反映了一個地區環境承載力的絕對情況，環境承載力好的城市，其垃圾處理和綠化覆蓋率相對較高，對城市的可持續發展起著至關重要的作用。

社會公共服務承載力的研究范圍包括城市的基礎市政設施、交通網絡以及公共服務機構的設置[14]。這一承載力是從人民基本生活的角度來衡量城市承載力高低的，社會公共服務承載能力的高低取決于該區域資源環境承載能力的強度和經濟發展承載能力的高低，同時它也是決定資源環境承載力和經濟發展承載力高低的重要影響因素。社會公共服務承載力可以用醫師數、交通設施、文化設施、醫院機構數和社會公共支出來衡量。

2.2 研究方法及數據來源說明

2.2.1 測度方法

本文采用熵權 TOPSIS 法測度評價國家中心城市綜合承載力各子系統水平及綜合水平，其核心思想為在對各測度指標進行標準化處理的基礎上，采用熵權法賦予各測度指標權重值，然后利用 TOPSIS 法對5個國家中心城市功能發展水平進行量化排序。熵權法的指標權重值基于各測度指標數據變異程度所反映的信息量獲得，降低了指標賦權時主觀人為因素的干擾。TOPSIS 法通過比較各測度對象與最優方案及最劣方案的相對距離進行量化排序[15]，具有計算簡單、結果合理的優勢。熵權 TOPSIS法將熵權法和 TOPSIS 法兩種方法的優點相結合，使得國家中心城市綜合承載力發展水平測度結果更具客觀性和合理性，其具體實施步驟如下：

2.2.2 數據來源說明

為了客觀評價我國國家中心城市綜合承載力考核發展水平，本研究選取了我國5個中西部國家中心城市作為研究對象。原始數據來源于2016—2018年中國城市統計年鑒及各省市統計年鑒、2018—2019年各市國民經濟和社會發展統計公報等。

3 國家中心城市綜合承載力指標評價體系及實證測度

3.1 各指標權重確定

本文采用熵權法計算出各子系統維度的權重占比（表2），權重越高一方面代表該子系統維度在評價過程中所起到的作用越高，另一方面代表了該子系統維度下不同城市間的指標數據波動幅度越大，已經成為國家中心城市綜合承載力考核評價過程中的關鍵性指標。

2015—2019年，五大子系統對中西部 5 個國家中心城市綜合承載力的提升均有較大的作用，其權重由大到小依次為公共服務要素承載力子系統權重 、資源要素承載力子系統權重、經濟要素承載力子系統權重 、生態要素承載力子系統權重 、人口要素承載力子系統權重（表2），表明在國家中心城市綜合承載力提升進程中，主要表現為公共服務要素承載力對國家五大中心城市綜合承載力的提升影響程度最大，而生態要素承載力、人口要素承載力對國家五大中心城市綜合承載力的提升貢獻較小。

從2015—2019年，公共服務要素承載力的平均權重為0.365，資源要素承載力的平均權重為0.219，均大于0.200，表明資源的充足情況、教育水平、交通基礎設施水平、醫療水平、通信及社會保障水平的提升對五大中心城市綜合承載力的提升有重要的作用，人口要素承載力的平均權重均在0.100以下，表明對國家五大中心城市綜合承載力提升的貢獻力度波動幅度較小。同時，本次評價結果也表明，5座中心城市之間公共服務水平差別較大，已經成為決定國家中心城市綜合承載力水平的關鍵性指標，人口要素承載力權重最低，表明 5 座城市之間的人口要素承載力水平并沒有明顯的差別，生態要素承載力的權重系數也比較低，也表明5 座城市間的生態治理水平保持著較為同步均衡的提升步伐。因此，提升中心城市的公共服務要素承載力水平，將是保持國家中心城市綜合承載力領先地位的關鍵指標。

表2 國家中心城市功能考核評價指標各子系統權重表

3.2 國家中心城市綜合承載力各子系統水平

基于構建的國家中心城市綜合承載力考核評價指標體系和熵權TOPSIS法數據處理測度評價方法，得到 2015—2019年國家五大中心城市綜合承載力水平評價結果（表3）。

3.2.1 人口要素承載力水平

人口要素承載力水平平均得分最低的中心城市為鄭州（0.032），最高的是重慶（0.062 3），后者是前者的1.95倍，說明五大國家中心城市人口承載力水平地區之間差異較大。具體可見，人口承載力水平高于 0.05的城市有重慶、成都、西安，依次為 0.062 3、0.052 5、0.051 0。就原始數據而言，2019年 ，重慶市的人口自然增長率、人口密度和城鎮化率分別為0.291%、379人/km2、66.8%，成都市的人口自然增長率、人口密度和城鎮化率分別為0.154%、1 135人/km2、74.41%，西安市的人口自然增長率、人口密度和城鎮化率分別為0.679%、1 009人/km2、74.61%。人口自然增長率和人口密度為負向指標，城鎮化率為正向指標，這3個城市的人口自然增長率和人口密度比較小，城鎮化率比較高，人口承載力水平相對較高，鄭州市的人口要素承載力平均得分最低，這主要是由于鄭州市的人口自然增長率和人口密度較高，分別為0.55%、1 390人/km2。

3.2.2 經濟要素承載力水平

經濟要素承載力平均得分最高的中心城市為武漢（0.15），最低得分是重慶（0.019)，前者是后者的 7.9倍，表明五大國家中心城市經濟要素承載力水平地區之間差異十分明顯。成都市、鄭州市和西安市的經濟要素承載力水平相當，從原始數據可知，2019年，重慶市的人均GDP、城鎮居民人均可支配收入、人均消費水平以及第三產業所占比例遠遠落后于其他4個中心城市，武漢市的人均GDP，城鎮居民人均可支配收入、人均消費水平以及第三產業所占比例為別為145 545元、51 706元、66 443元、60.8%，領先于其他4個中心城市，成都市、西安市和鄭州市的人均GDP，城鎮居民人均可支配收入、人均消費水平以及第三產業所占比例差別不大，這3個城市的經濟要素承載力水平相當。

3.2.3 資源要素承載力水平

表3 2015-2019年國家中心城市綜合承載力考核評價指標各子系統水平表

資源要素承載力水平平均得分最高的中心城市是重慶（0.171 7），排名第二的城市是鄭州（0.113 2），得分最低的是武漢（0.035 2），前者是后者的4.9倍，表明五大國家中心城市資源要素承載力水平地區之間差異明顯。從原始數據可知，2019年鄭州、重慶、武漢、成都和西安的負向指標1萬元GDP能耗（噸標準煤/萬元）分別為0.12、0.17、0.36、0.35、0.36，可見鄭州和重慶比較低，而成都、武漢和西安很高。重慶的人均糧食產量和人均耕地面積最多，分別為0.344 t/人、1 147 hm2/萬人，武漢的人均糧食產量和人均耕地面積最少，分別為0.079 t/人、262 hm2/萬人。

3.2.4 生態要素承載力水平

5個城市生態要素承載力水平相差不多，平均得分依次是武漢（0.069 4）、成都（0.062 4）、重慶（0.061 0）、鄭州（0.060 4）和西安（0.054 0），從原始數據可見，2019年，武漢、成都、重慶和鄭州這4個城市的工業二氧化硫排放量、城市污水處理率、生活垃圾無害化處理率、空氣優良天數以及綠化覆蓋率水平相差不多，生態要素承載力水平最低的城市是西安，工業二氧化硫排放量、城市污水處理率、空氣優良天數以及綠化覆蓋率分別為2 094 t、94%、225 d、47%。

3.2.5 公共服務要素綜合承載力水平

公共服務要素承載力水平平均得分最高的中心城市是重慶（0.298 6），排名第二的是成都（0.182 3），排名第三的是武漢（0.109 1），排名第四的是鄭州（0.074 1），得分最低的是西安（0.041 8），最高得分是最低得分的7.14倍，表明五大國家中心城市公共服務要素承載力水平地區之間差異十分明顯。就財政支出而言，重慶市的社會保障與就業支出、節能環保支出遠遠高于其他城市，分別為824.6億元、171.08億元，鄭州市的社會保障與就業支出最低，為212.8億元，武漢市的節能環保支出最低，為34.22億元，重慶和成都的教育經費占GDP 比例分別為0.027%、0.030%，遠遠高于其他城市，重慶市的醫療機構數和醫療床位數為別為21 058個、231 900張，遠遠多于其他城市，武漢市的醫療機構數和醫療床位數最少，分別為6 497個、69 400張，重慶市和成都市的旅客周轉量和年末實有公共汽（電）車營運車輛數均超過其他3個中心城市，充分發揮了交通基礎設施對國家中心城市功能的提升作用。從信息交流方面而言，重慶市的郵電業務總量和互聯網寬帶接入用戶最多，分別為2 768億、1 372萬，西安市的郵電業務總量和互聯網寬帶接入用戶最少，分別為226億、439萬。

3.3 國家中心城市綜合承載力考核綜合評價結果

2015—2019年，5個國家中心城市綜合承載力考核評價指標體系綜合評價結果顯示：人口要素承載力系統、經濟要素承載力系統、資源要素承載力系統、生態要素承載力系統、公共服務要素承載力系統綜合評價得分由高到低依次為重慶市（0.122 5）、成都市（0.091 7）、武漢市（0.079 8）、鄭州市（0.072 3）、西安市（0.060 3）。最高的重慶市綜合承載力考核綜合水平是最低的西安市的2.03倍。

從中部和西部差異而言，計算2015—2019年兩大地區國家中心城市綜合承載力發展綜合水平的均值發現，中部地區兩大國家中心城市（鄭州和武漢）綜合承載力考核綜合水平的均值為0.076， 落后于中西部地區均值0.085，落后幅度僅為0.009；西部地區國家中心城市綜合承載力考核綜合水平的均值為 0.092，領先于中西部地區平均水平0.085，領先幅度僅為0.007；由于重慶市國家中心城市綜合承載力考核綜合水平均值（0.122 5）遠高于西部地區成都和西安的綜合水平均值，整體拉高了西部地區國家中心城市綜合承載力考核綜合水平的均值，使得西部地區國家中心城市綜合承載力考核綜合水平領先于中部地區，但西部成都和西安市的平均水平僅為 0.076，略低于中部地區國家中心城市功能考核綜合水平的均值0.076 1和中西部地區均值0.085。

綜合而言，西部地區3個國家中心城市承載力功能考核綜合水平均值略高于中部地區的兩個中心城市，但差異程度較為明顯；中西部地區分布格局大致呈現“中低西高”的趨勢。

3.4 國家中心城市綜合承載力相對接近度分析比較

相對接近度是運用TOPSIS法計算出來的，TOPSIS法是一種被稱為逼近于理想解的排序方法，它多用于解決多屬性決策問題，其原理就是通過計算備選方案與正理想點及負理想點間的相對距離來進行排序優選。其中正理想點是各個指標最大評分值構成的向量，負理想點是各個指標最差評分值構成的向量，相對接近度越接近于1時，評估對象越接近于正理想解。

結合五大評價子系統及原始數據，再次應用熵權TOPSIS模型對五大國家中心城市綜合承載力發展水平進行總體評價，計算出5個國家中心城市綜合承載力最優相對接近程度排名，可將5個城市的綜合承載力發展水平空間分布狀況依次分為三類地區：一類地區（最優相對接近程度0.400 0 分以上），只有一個城市成都（0.407）；二類地區（最優相對接近程度0.300 0-0.400 0分），共有3個城市：武漢（0.383），重慶（0.353）和西安（0.319）；三類地區（最優相對接近程度 0.300 0 分以下），有鄭州（0.283）。

根據表4計算出的5個國家中心城市綜合承載力最優相對接近度結果，做如上折線圖，可以看出，武漢市的最優相對接近度基本持平并略有下降；成都市的最優相對接近度經歷了持平和持續下降的階段，說明其綜合承載力現實水平與理想值之間的差異經歷了不變和增大的階段；西安市的最優相對接近度變化軌跡經歷了先上升后下降又較大幅上升的階段；重慶市的最優相對接近度變化軌跡經歷了先下降后上升又緩慢下降的階段；而鄭州則呈現出上升—下降—上升—下降的波動變化軌跡。

4 結論與政策建議

基于構建國家中心城市綜合承載力考核評價指標體系測度體系，借助熵權 TOPSIS對2015—2019年中國中西部5個國家中心城市綜合承載力考核評價各子系統水平及綜合水平 進行測度，主要得到以下結論：

從綜合水平可見，按照國家中心城市綜合承載力水平高低依次排名為重慶市、成都市、武漢市、鄭州市、西安市。按照國家中心城市綜合承載力水平相對接近程度高低依次排名為成都市、武漢市、重慶市、西安市、鄭州市。因此，鄭州與西安應全面提升城市綜合承載能力。

從五大子系統而言，不同中心城市具有不同的承載力考核評價子系統水平，具體表現為重慶、成都和西安人口承載力水平較優，鄭州人口承載力水平一般；武漢市經濟承載力水平高，鄭州與之相比有較大差距；重慶市資源要素承載力水平較強，其次是鄭州，其他3個國家中心城市水平相當且較弱；鄭州、武漢、重慶和成都市的生態承載力水平相當，西安市的生態承載力水平相對較弱；重慶市的公共服務要素承載力水平最優，西安市和鄭州市的公共服務要素承載力水平一般。鑒于此，5個中心城市在單項承載力提升方面應各有所側重。具體提出以下政策建議：

一是鄭州、武漢應著重提高新型城鎮化水平和質量、提高城市土地利用效率，以提升人口承載能力。如改革戶籍制度，分類實現農業轉移人口市民化，建立以居住地劃分城鎮人口的戶籍登記制度，實現城鄉一體化管理；逐步建立市民化和基本公共服務均等化成本分擔機制，減輕農民進城負擔，促進城鄉人口流動；促進以土地流轉為核心的土地制度創新，建立統一的城鄉建設用地交易市場；著力解決農業轉移人口市民化住房問題等。從而發揮兩個中心城市在中原城市群和長江中游城市群中各自的核心帶動作用。

二是重慶、鄭州、西安和成都應著重優化產業結構，提高經濟承載力。經濟要素承載力子系統中權重最大的是城鎮地均從業人員和人均實際利用外資，增加城鎮地均從業人員和人均實際利用外資可以提高經濟要素承載力水平，縮小與承載力理想水平之間的差異。以鄭州為例，根據現有的產業基礎，鄭州市應在機械裝備制造、汽車制造、食品工業等優勢行業，以宇通客車、思念、三全等龍頭企業為主力，培育壯大一批具有全國競爭力的企業集團，積極發展大數據、云計算、人工智能、物聯網、科技金融等新興產業，構建有特色的現代制造業和現代服務業集群，擴大相關領域就業并培育創新創業人才。同時要利用鄭州市航空港的優勢，積極推進國際航空樞紐和商貿物流中心建設，營造良好的國際營商環境。在服務業領域，有序地放寬外商投資條件，將服務貿易領域作為對外開放、吸引外商直接投資的重點。開展高水平國際經濟交流與合作，不斷提高鄭州的國際化水平和開放度，以充分發揮其在鄭州都市圈和中原城市群中的輻射引領作用。

表4 2015—2019年5個國家中心城市綜合承載力考核評價指標體系綜合排名表

三是武漢、成都和西安應著重轉變經濟發展模式，提高資源承載力。資源要素承載力子系統中權重最大的是萬元GDP能耗、人均耕地面積、人均糧食產量，要提高資源要素承載力水平，縮小與承載力理想水平之間的差異，可以從以下幾個方面入手：首先是提高各種資源的利用效率，加強資源的循環利用，降低萬元GDP能耗；其次是減少土地面積的浪費，增加人均耕地面積；最后是提高耕地的利用率和產出率，提高農業機械化水平，提高農業集約化、規模化水平，加大對農產品開發的研究力度，提高糧食生產率，提高人均糧食產量。

四是進一步提升5個中心城市的生態要素承載力，尤其是鄭州和西安。子系統中權重最大的是污水處理廠集中處理率和綠化覆蓋率，就鄭州而言，應著重提高城市污水處理廠集中處理率和綠化覆蓋率，要統籌經濟、社會、環境、資源之間的關系，大力發展循環經濟，提高經濟發展質量；推進集約、節約用地和功能適度混合，提升土地、水等自然資源的利用效率；加大環境保護和污染治理，尤其是冬季霧霾天氣的治理。堅守生態底線，實現生態空間的保育、修復和拓展，從而提高鄭州市生態要素承載力水平。

五是西安和鄭州應著重不斷優化公共服務功能，提高其公共服務承載力。社會公共服務要素承載力子系統中權重最大的是社會保障與就業支出、每百人公共圖書藏書和節能環保支出。兩市政府應加大對社會公共事業的投入力度，加大社會保障與就業支出和節能環保、文化教育、公共醫療服務等的投入力度以及相關人才的培養。加強重大公共交通基礎設施建設，不斷優化交通運輸結構，完善城市交通體系，通過普通公交、地鐵、城際間交通基礎設施建設等引導居住、產業、行政、文化等功能的合理布局，實現區域協同發展。