中國特大城市綜合承載力的理論與實證研究
——以北京市中心城區為例

文／唐黎明 北京和城咨詢有限公司 北京 100000

引言：

如果把城市比作一個容器，那么城市的承載力不僅是由城市這一載體的體積和容量決定，還由城市所要容納的承載對象決定。承載對象主要由城市主體——人口以及人類活動構成。因此，人口規模、生活質量、經濟發展等是主要的參考變量；承載體則主要由自然、環境、經濟條件、社會管理等構成城市實體的各要素組成。城市綜合承載力表現為城市載體和承載對象之間的協調與平衡，是人類活動與自然資源、環境、經濟、社會條件的有機結合。城市綜合承載力由多方面組成，主要涵蓋了城市生態系統承載力、城市資源承載力、城市基礎設施承載力以及城市環境承載力等。其中，土地資源、水資源、森林資源以及礦產資源等被劃分為自然資源與經濟資源、社會資源一起組成城市資源承載力。城市綜合承載力是指在人力資源、科學、技術、基礎設施因素和自然資源的約束下，一個城市能夠以可持續發展模式支持社會經濟活動的最終能力。

隨著城市化的發展，我國大部分城市尤其是特大城市面臨的人口急劇增長、資源過度消耗和環境嚴重污染問題亟待解決。過去我國在生態環境方面欠賬較多，發達國家上百年工業化過程中分階段出現的環境問題在我國集中出現。資源環境承載能力逼近極限，原有的粗放式發展道路難以為繼，我們決不能以犧牲環境為代價去換取一時的經濟增長。綠色發展和可持續發展是當今世界的時代潮流。一方面，全球正處在新一輪產業技術革命和能源革命浪潮之中，全球產業鏈面臨綠色重構。研究城市綜合承載力與城市可持續發展之間的協調辦法已經顯得非常重要。一方面，能夠緩解城市的過度壓力，實現可持續發展的目標，另一方面也能為國家和地方政府對于如何衡量城市綜合承載力并應用于實踐提供了科學依據，具有重要的現實意義和理論意義。

1、特大城市綜合承載力的研究綜述

各個機構對特大城市的定義并不相同。聯合國通常將特大城市定義為人口超過100 萬人口的城市。中國根據自己的國情，于2014年11月發布《關于調整城市規模劃分標準的通知》，規定城區常住人口大于500 萬的城市為特大城市。本文所研究北京市符合大于500 萬常住人口的要求[1]。特大城市正面臨著繼續擴張的壓力。林志聰，王楓云(2019)認為我國特大城市的發展一方面帶動了區域經濟的發展，另一方面，特大城市人口的急劇增長和城市規模迅速擴充，也帶來了城市資源耗竭、產業同構、環境污染和生態破壞以及城市基礎設施和公共服務供給嚴重不足等問題[2]。因此，很多學者提出了“綜合承載力”的命題。這個概念源于1980年代初UNESCO 提出的“資源承載力”的概念[3]。Kenneth A,Bert Bolin,Robert Costanza,et al.（2019）指出，承載力是一個與資源稟賦、技術手段、社會選擇和價值觀念等密切相關的、具有相對極限內涵的倫理特征概念，它本質上是不固定的、非靜態的和非單一關系[4]。城市綜合承載力是考慮到各個方面因素之后，對城市成長邊界進行分析的一個工具。國內外這方面的研究較多。國外較有代表性的如Walter Be-tal(1994)認為城市的可持續發展必須考慮其城市本身的承載力[5]；Tjallingii S.P(1995)面臨越來越多的城市問題時提出建立可持續發展城市即為建立責任城市[6]；Jenks 在1996年出版的《緊湊型城市：一種可持續發展的城市形態》，從探討公共交通和周邊農田生態的關系來論述城市的可持續發展[7]。國內的研究，包括李植斌（1995）從對城市土地資源的開發和更新土地利用結構來研究城市承載力和可持續發展[8]。薛小杰、黃強等提出了城市的水資源承載力[9]，高吉喜（2001）定義了生態承載力[10]。

在城市綜合承載力分析方法方面，學術界對于綜合承載力有兩種看法：一是認為綜合承載力符合最小因子限制原理，最稀缺的資源決定其承載力的大小，但是明顯的忽視了要素的流動性。另一種看法是認為綜合承載力具有補償效應，即任何城市的社會經濟發展都是多因素共同作用，資源豐富并不能代表經濟發展水平高。對于不可再生性或不可能流動性的自然因子的約束能力而言，基本遵循最小因子限制原理或短板效應原理[11]。而對具有可再生性或可流動性的社會經濟要素的約束而言，則主要遵循補償效應原理[12]。OhK 認為城市綜合承載力是指城市在不產生任何破壞時所能承載的最大負荷，即城市的資源稟賦、生態環境和基礎設施對城市人口和經濟社會活動的承載能力[13]。Chuanwang Sun 等對長江中游城市群的綜合承載力進行研究，得出城市群內存在發展差異[14]。孫莉等運用綜合指標體系對京津冀城市群、珠三角城市群、長三角城市群等五個城市群的綜合承載力分別進行了計算和評價[15]。曾鵬等采用比較研究的方法，以全國作為參照區域，統計分析出十大城市群綜合承載力現狀排名[16]。

從總體上看，關于特大城市綜合承載力的研究成果不是特別多。而這些研究都是基于特大城市的整體的研究進行。本文著眼于特大城市中心城區的視角，對這些研究進行深入拓展。

2、綜合承載力模型構建

基于前人的研究，本文認為，城市社會經濟活動要與資源承載力、環境承載力、社會承載力、經濟承載力相適應；資源、環境是城市發展的主要基礎要素，社會和經濟是城市系統持續發展的關鍵因素。每種要素同時都包括供給和需求兩個方面的基礎指標。城市綜合承載力是由自然環境承載力和人工環境承載力共同決定的，又受經濟社會支持系統的影響和制約（圖1、圖2）。

圖1 綜合承載力構成示意圖

圖2 綜合承載力與社會經濟支持系統的關系圖

由于人工環境承載力受到基礎設施和社會設施這兩方面的因素影響，城市綜合承載力并不隨著人口密度增加而線性降低。

3、綜合承載力模型的實證研究：以北京市中心城區為例

根據綜合承載力模型，可以針對各個地區的特點，構建綜合承載力的指標體系，對其綜合承載力作出定量分析。下面以北京市中心城區為例，進行實證研究。

3.1 指標體系的選取

根據前文的研究，將綜合承載力分為土地資源承載力、水資源承載力、能源承載力、生態環境承載力、公共財力與配套設施承載力、交通承載力、產業發展承載力等七個方面的一級指標，并選取與之相關的33 個二級指標，并使用德爾菲法確定各個指標的權重。在這個基礎上，建立了綜合承載力評價的指標體系（參見表1）。

表1 指標體系及權重

3.2 測算方法選擇

本文將每一個指標的原始數據，都按照一定的方法，將其變換為0～100 的數值，也就是做無量綱化處理。

由于所需的數據具有不同的量綱及不同的單位，需對其進行無量綱標準化處理。設綜合指標評價問題中的方案集為樣本數；指標集為；方案集P 對指標集G 的屬性值為；表示方案集P 對指標集G 的“屬性矩陣”即“決策矩陣”。

根據評價指標的性質，將評價指標分為“效益型”指標（正向指標）和“成本型”指標（負向指標）兩大類。效益型指標是指屬性值與承載力是正相關的指標，其值越大越好；成本型指標是指屬性值與承載力是負相關的指標，其值越小越好。標準化處理方法如下:

按照上述方法，可以對前面所確定的各個指標賦值。另外，在研究過程中，遇到部分數據缺失，使用了插值法、臨近區域對比法、資料分析法或者趨勢遞推法對其進行了增補。

將數據進行綜合處理之后，即可以測算出某一個城市的綜合承載力水平。從綜合承載力模型的特性來看，城市綜合承載力的來源可以分為兩個部分，一個部分是城市的天然稟賦，包括土地、水、生態等諸多方面的因素；另一個部分是城市的人為因素，包括產業、公共服務、交通、能源等。在城市發展初期，天然稟賦對城市承載力的影響較大，而到后期，從人均來看的天然稟賦會越來越少，而人為因素取決于城市各界的努力。兩個因素有時會相互抵銷，這樣，一個城市的承載力很難達到特別高的水平。因此，可以將一個城市綜合承載力水平分為三個階段：

第一階段是承載力脆弱的階段，即綜合承載力水平低于0.4；

第二個階段是承載力適中的階段，即綜合承載力水平高于0.4 低于0.7；

第三個階段是承載力高的階段，即綜合承載力水平高于0.7。

3.3 綜合測算結果

根據前述指標體系與測算方法，可以測算出北京市整體、城六區的綜合承載能力[17]。（參見表2）

表2 綜合承載力指標的各分項值

從絕對數據看，北京市及其中心城區均處于承載力適中的階段。這主要是因為城市綜合承載力的人為部分（如公共服務、產業發展等），即通過人力努力能夠改善的部分，獲得了較高的得分。這在某種程度上抵銷了中心城區自然資源方面的局限。

3.4 分項測算結果分析

從各個分項計算結果來看，水資源承載力是北京市及各個中心城區承載力最薄弱的一環，這一項的得分率低于30%，這說明北京的水資源承載力極其脆弱，提高北京市及各個中心城區綜合承載力的核心在于解決水資源問題。

從土地承載力來看，全北京的得分要高于海淀、朝陽、豐臺、石景山四個區域，而后者又高于東城區和西城區。然而，出乎意料的是，即使在東城區與西城區，其土地承載力水平均高于50%，也就是說，土地承載力并沒有人們想象的那么面臨著巨大的壓力，這也說明在特大城市的中心區，通過土地空間的合理利用與挖潛，其承載力能夠有效提升。從實地調研來看，也可以發現，在這些城市區域，還存在著大量低效利用土地。

能源承載力整體水平較高，僅石景山區低于70%。這與電力、燃氣等能源能夠實現跨區域調度有關。

生態環境承載力全市及各個區均處于40%-70%的適中區間，但各區之間差距較大。西城區僅為41.26%，接近承載力脆弱水平線。因此，加強生態環境建設，是北京提高綜合承載力的一個重要環節。

公共財力與配套設施承載力整體得分不高，各個區差距極大，得分最低的海淀區僅為13.54%。最高為西城區，達到68.87%。其原因是海淀區等區域，在最近的10 多年間，其城市建成區擴張極快，但相關的公共服務設施并沒有及時跟進。這說明城市在公共服務方面的投入仍有待于進一步提升。

交通承載力各個區域均處于適度區間。這一點與日常印象形成了極大的反差。而進一步分析可以看出，北京各個中心城區在路網密度、地鐵建設、公共交通通達等方面做了很多工作，這提高了交通承載力。從未來發展看，通過智慧交通建設、強化交通管理水平，交通承載力仍有較大的提升空間。

產業發展承載力方面，東城、西城、海淀三區的產業承載力超過70%，這與其科技、金融、商務等都市產業發達有關。朝陽接近70%，其原因與朝陽區域內仍一部分產業較不發達的城鄉結合部有關。而豐臺與石景山兩區均低于60%，這與其正處于產業轉型升級的轉換期有著較大的關系。

4、研究結論及進一步研究的方向

從整體上看，城市綜合承載力取決于多個方面因素的影響。而核心的問題在于如何這些因素納入到一個統一的模型之中。本文的研究表明，城市綜合承載力研究必須考慮自然環境承載力和人工環境承載力兩個方面的因素，而這兩個方面的影響因素是完全不同的，因此，在進行城市規劃、城市公共設施建設、城市人口準入政策等諸多方面，都應基于城市綜合承載力測算作出，而不是基于某個單一指標而武斷地作出。本文的實證研究部分可以看出，作為特大城市的中心城區，北京市的幾個核心城區，由于在公共服務、產業發展等方面的優勢，其承載力表現仍處于中等水平，比基于單一指標的方法得出的結論更具參考價值。

因此，鑒于數據可獲得性，本文實證分析所選用的指標仍具有調整的空間。今后研究可以加入以下變量數據進行更全面的分析。這些變量包括一產萬元產值用地面積、二產萬元產值用地面積、三產萬元產值用房面積、環境保護投資占GDP 比重、化學需氧量排放強度、二氧化硫排放強度、生均教育用房面積、人均公共服務類支出、人均公共建設類支出、每萬人公交汽車擁有量等。