區(qū)域可持續(xù)相對人口承載力測算
——以合肥市為例

孫軍，江激宇

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，安徽 合肥 230036)

區(qū)域可持續(xù)相對人口承載力測算
——以合肥市為例

孫軍，江激宇

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，安徽 合肥 230036)

以全國為參照區(qū)，合肥為研究區(qū)，介紹了以自然、經(jīng)濟資源為考量的區(qū)域可持續(xù)相對人口承載力的分析方法，并運用相關(guān)數(shù)學(xué)模型對2011～2020年合肥與全國的人口總量、農(nóng)作物播種面積、生產(chǎn)總值等指標(biāo)值進行預(yù)測。分析結(jié)果表明:自1990～2013年合肥區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對資源人口承載力小于實際人口量，人口發(fā)展處于不可持續(xù)階段，人口規(guī)模不利于推動該區(qū)可持續(xù)發(fā)展；2013年以后，合肥區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對資源人口承載力大于實際人口量，人口發(fā)展處于可持續(xù)發(fā)展階段，人口規(guī)模將有利于推動該區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。概括來說，過去合肥雖處于人口過載狀態(tài)，但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人口承載力的提升，未來將會處于人口承載力富余的狀態(tài)。

區(qū)域可持續(xù)發(fā)展；人口承載力；承載力測算；合肥

隨著我國城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，大量人口源源不斷地向大中城市聚集，特別是一些省會城市，這對城市人口承載力提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文以安徽省會城市合肥市為例，依據(jù)相關(guān)資源限量來測算合肥未來相對資源人口承載力大小，通過模型測算結(jié)果與合肥實際發(fā)展現(xiàn)狀的比對研究，以期能為未來合肥的健康可持續(xù)發(fā)展提出具體的政策建議。

“承載力”一詞最早出自種群生物學(xué)，用來衡量特定區(qū)域在某一環(huán)境條件下可維持某一物種個體的最大數(shù)量。人口承載力指一國或地區(qū)在可預(yù)見的時間段內(nèi)，利用該地區(qū)的能源、自然資源以及技術(shù)條件、智力等資源，在當(dāng)?shù)厣鐣幕瘻?zhǔn)則所能接受的物質(zhì)生活水平條件下，所能持續(xù)供養(yǎng)的人口規(guī)模。人口承載力研究歷史悠久，成果豐富。1812年，英國學(xué)者馬爾薩斯(Malthus)拉開了人口承載力研究早期的序幕，提出了“人口-自然資源”承載力的理論。[1]20世紀(jì)30年代，Park和 Burgess認為確定一個地區(qū)的人口承載量可依據(jù)該地區(qū)的食物資源量來測算，這引起了人們對“土地承載力”的研究。[2]20世紀(jì)70年代，澳大利亞學(xué)者與聯(lián)合國糧農(nóng)組織分別采用多目標(biāo)決策分析法和AEZ法(農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)位法)進行相關(guān)人口承載力測算。[3，4]國內(nèi)關(guān)于人口承載力的研究起始于20世紀(jì)80年代，賈紹鳳(2000)，[5]姚慧等(2006)，[6]唐曉平等(2007)，[7]童玉芬(2009)，[8]蘇楊等 (2011)，[9]代富強等 (2012)[10]和石憶邵等(2013)[11]分別從各自研究視角出發(fā)，運用不同的研究方法并結(jié)合相關(guān)研究對象進行了人口承載力的研究。

綜上所述，區(qū)域可持續(xù)相對人口承載力的測算需要置身于涉及人口-資源-環(huán)境-經(jīng)濟-社會等因素的復(fù)合系統(tǒng)當(dāng)中去。城市人口承載力取決于城市經(jīng)濟、資源環(huán)境、公共設(shè)施等影響因素；經(jīng)濟增長越快、公共設(shè)施等更加完善，其承載力就越高。然而，通過總結(jié)前人研究成果發(fā)現(xiàn)，將人口承載力理論與可持續(xù)發(fā)展理論相結(jié)合進行實證研究的文獻比較少見。本文在基于過往針對人口承載力的理論研究與實證研究的基礎(chǔ)上，綜合人口承載力理論與可持續(xù)發(fā)展理論，構(gòu)建指標(biāo)，選取數(shù)學(xué)模型，以合肥市為研究對象，綜合考慮自然資源狀況、經(jīng)濟發(fā)展水平兩大核心因素，通過預(yù)測模型和實證分析，對合肥市過去與未來的一段時間內(nèi)人口承載能力進行分析與測算，進而測算出未來一段時間內(nèi)合肥市可持續(xù)人口承載能力，以期為近年來經(jīng)濟快速發(fā)展與城市規(guī)模不斷快速擴張的省會合肥市未來發(fā)展規(guī)劃提供些許借鑒。

一、研究區(qū)域概況

本文選取合肥市為研究區(qū)，全國為參照區(qū)，并選取適當(dāng)?shù)念A(yù)測方法對合肥市與全國的相關(guān)指標(biāo)值進行了分析預(yù)測，介于2011年合肥市行政區(qū)劃調(diào)整(調(diào)整前為四區(qū)三縣：包河區(qū)、廬陽區(qū)、蜀山區(qū)、瑤海區(qū)、肥東縣、肥西縣、長豐縣，調(diào)整后增加了巢湖市居巢區(qū)和廬江縣)和數(shù)據(jù)口徑的前后一致性問題，故以2010為數(shù)據(jù)收集節(jié)點，文中所涉及指標(biāo)值(實際值與預(yù)測值)均以區(qū)劃調(diào)整前為準(zhǔn)，預(yù)測時間跨度為2011～2020年。

合肥市位于北緯 31°51′，東經(jīng)117°17′，地處安徽省正中部，北與淮南市接壤，南與蕪湖市相連，東與滁州市、馬鞍山市毗鄰，西與六安市、安慶市交界。全市地形分為丘陵、崗地、平原圩區(qū)三大類。合肥屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，四季分明，氣候溫和，雨量適中，春暖多變，秋高氣爽，梅雨顯著，夏雨集中。2010年末，戶籍總?cè)丝?94.95萬人，人口密度704.10人/km2，其中非農(nóng)業(yè)人口215.84萬人，占總?cè)丝诘?3.61%，農(nóng)業(yè)人口279.11萬人，占總?cè)丝诘?6.39%；2010年全市生產(chǎn)總值為2701.6億元，人均地區(qū)生產(chǎn)總值48312.00元；三次產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)比例由2006 年的5.75∶47.55∶46.71調(diào)整為2010年的4.91∶53.92∶41.17，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級加快；全市耕地面積218 841公頃，人均耕地面積0.66畝；截止到2012年底，合肥市常住人口為757.2萬人，其中城鎮(zhèn)人口502.8萬人，鄉(xiāng)村人口254.4萬人，全市城鎮(zhèn)化率達66.4%。(數(shù)據(jù)摘自近年《安徽省統(tǒng)計年鑒》)

二、研究方法

(一)指標(biāo)的選取

基于AHP構(gòu)建出本研究理論假設(shè)模型(見圖1)。特別說明：雖然能源也與人口承載力測算密切相關(guān)，但針對像合肥這樣的開放區(qū)域，只要可以通過市場獲取的影響因素可以假設(shè)“無關(guān)因素”；對比可見像土地資源、水資源這樣的屬先天性資源，難以通過市場獲得，所以涉及類似資源的指標(biāo)應(yīng)成為本文的研究指標(biāo)。

區(qū)域可持續(xù)相對人口承載力主要影響因素概括為：自然資源、經(jīng)濟資源，其中自然資源包括土地資源與水資源，本文選取代表農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的農(nóng)作物播種面積與代表水資源存量的水資源總量作為關(guān)鍵指標(biāo)；經(jīng)濟資源主要包括區(qū)域經(jīng)濟總體發(fā)展水平與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理性，選取代表經(jīng)濟總體發(fā)展水平的地區(qū)或城市生產(chǎn)總值與反應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展結(jié)構(gòu)的第三產(chǎn)業(yè)增加值作為關(guān)鍵指標(biāo)，其中，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平越高表明經(jīng)濟發(fā)展階段越高。

圖1 區(qū)域可持續(xù)相對人口承載力測算理論體系假設(shè)

(二)指標(biāo)權(quán)重的確定

依據(jù)層次結(jié)構(gòu)模型構(gòu)造不同層次的兩兩判斷矩陣：設(shè)為(aij)n×n，該矩陣應(yīng)滿足：aijgt;0；aij=1/aij；aij=1(i=j)，(i，j=1，2，3，……n)；通過專家對判斷矩陣判斷打分，求出各判斷矩陣的最大特征值λmax和對應(yīng)的特征向量W，W即為相應(yīng)指標(biāo)權(quán)重。

(三)模型構(gòu)建

根據(jù)相對人口承載力測算方法，分別確定不同資源相對人口承載力和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對人口承載力的測算公式：①自然資源相對人口承載力公式為PSN=WNLPSNL+WNWPSNW(1)；其中PSNL=P0QL1/QL0(2)；PSNW=P0QW1/QW0(3)。式中PSN為自然資源相對人口承載力，PSNL為土地資源相對人口承載力，PSNW為水資源相對人口承載力，QL0、QW0分別為參照區(qū)(全國)的農(nóng)作物播種總面積和水資源總量，QL1、QW1分別為研究區(qū)(合肥)的農(nóng)作物播種總面積與水資源總量，P0為參照區(qū)(全國)的人口總規(guī)模，WNL、WNW分別為以上層次模型計算出來的土地資源、水資源人口承載力的權(quán)重。②經(jīng)濟資源相對人口承載力公式為PSE=WEGPSEG+WESPSES(4)；其中PSEG=P0QG1/QG0(5)；PSES=P0QS1/QS0(6)。式中PSE為經(jīng)濟資源相對人口承載力，PSEG為經(jīng)濟總量相對人口承載力，PSES為經(jīng)濟結(jié)構(gòu)相對人口承載力，QG0、QS0分別為參照區(qū)(全國)的生產(chǎn)總值與第三產(chǎn)業(yè)增加值，QG1、QS1分別為研究區(qū)(合肥)的生產(chǎn)總值與第三產(chǎn)業(yè)增加值，WEG、WES分別為經(jīng)濟總量相對人承載力與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)相對人口承載力的權(quán)重。③區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對資源人口承載力公式為PS=WNPSN+WEPSE(7)，式中WN、WE分別為自然資源相對人口承載力、經(jīng)濟資源相對人口承載力。

(四)評價標(biāo)準(zhǔn)

假設(shè)P1為研究區(qū)的實際人口規(guī)模，PSX為X資源相對人口承載力。①當(dāng)P1/PSXlt;1，則研究區(qū)人口承載力相對X資源處于富余狀態(tài)；當(dāng)P1/PSX≥1，則研究區(qū)人口承載力相對X資源處于超載狀態(tài)。②當(dāng)P1/PSlt;1，則研究區(qū)人口承載力處于富余狀態(tài)；當(dāng)P1/PS≥1，則研究區(qū)人口承載力處于超載狀態(tài)。

(五)數(shù)據(jù)來源

合肥市數(shù)據(jù)摘自歷年《安徽省統(tǒng)計年鑒》，全國數(shù)據(jù)摘自歷年《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》與《中國發(fā)展報告》，文中水資源總量指區(qū)域內(nèi)降水形成的地表和地下產(chǎn)水量，即地表徑流量與降水入滲補給量之和，不包括過境水量。

三、實證研究

(一)指標(biāo)權(quán)重的測算

在咨詢國內(nèi)多位人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟學(xué)專家的基礎(chǔ)上，通過專家打分并采用九標(biāo)度法，借助MATLAB軟件求得相關(guān)矩陣的最大特征值λmax與相應(yīng)的特征向量Wi，并進行一致性檢驗，測算結(jié)果如下：

(二)指標(biāo)值的測算

合肥市與全國的人口規(guī)模預(yù)測，分別采用灰色系統(tǒng)預(yù)測法GM(1，1)與非線性回歸預(yù)測法；合肥市與全國的農(nóng)作物播種面積預(yù)測，分別采用差分自回歸移動平均模型預(yù)測法(ARIMA)與三次指數(shù)平滑預(yù)測法；合肥市與全國的生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)增加值、消費品零售總額，均采用非線性回歸預(yù)測法與假定歷年增速不變預(yù)測法，增速均采用1990～2010年間年均增速；參照《中國資源大百科全書》;[12]我國區(qū)域水資源總量基本為常數(shù)，故本文采用1999～2010年間實測數(shù)據(jù)的平均值作為合肥與全國未來水資源總量的預(yù)測值；各指標(biāo)歷年預(yù)測值為相應(yīng)不同預(yù)測法預(yù)測值的算術(shù)平均值。模型見表1，人口資源數(shù)見表2。

表1 指標(biāo)預(yù)測模型

注：K代表年份序號，T表示年份

(三)合肥市相對資源人口承載力動態(tài)變化分析

根據(jù)上述公式與數(shù)據(jù)分別測算合肥市相對資源人口承載力，結(jié)果如表3所示。與全國比較，合肥市1990～2020年區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對資源人口承載力呈緩慢上升趨勢，其中自然資源相對人口承載力呈小幅波動平緩上升趨勢，經(jīng)濟資源相對人口承載力呈小幅波動大幅上升趨勢，且相對經(jīng)濟資源上升的幅度最大(見圖2)。分析結(jié)果表明：自1990～2013年合肥市實際人口規(guī)模一直高于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對資源可承載的人口數(shù)量，處于人口超載、不可持續(xù)階段，即P1gt;PS；2013年以后實際人口規(guī)模開始小于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對資源人口承載力，處于人口承載力富余狀態(tài)，且隨時間推移，空載量會出現(xiàn)逐年增長，人口發(fā)展處于可持續(xù)階段，即P1lt;PS。

表2 合肥市與全國人口、資源數(shù)據(jù)表(1990～2020年)

注：帶*數(shù)據(jù)為預(yù)測數(shù)據(jù)，表格采用縮略式，列示主要年份數(shù)據(jù)，下同。

表3 合肥相對資源人口承載力(1990～2020年)

圖2 合肥實際人口規(guī)模與人口承載力變化對比圖

從自然資源相對人口承載力來看，合肥市歷年實際人口規(guī)模都要高于自然資源相對人口承載力，處于超載狀態(tài)。因為合肥是個水資源與耕地資源匱乏的城市，水資源表現(xiàn)更為嚴(yán)重，數(shù)據(jù)顯示2010年合肥人均水資源占有量611.37m3/人，僅占全國平均水平(2304.85 m3/人)的26.53%；另據(jù)《2009年合肥市水資源統(tǒng)計公報》顯示，當(dāng)?shù)厝曜援a(chǎn)天然水資源總量為17.61億m3，相比當(dāng)年全市供水總量的21.74億m3，缺口達到4.13億m3，缺口比例近19%，近1/5的水量需要從外地調(diào)入，因此依靠自有水資源已不能很好滿足本地人口和社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。此外，合肥市耕地資源也不容樂觀，雖然通過增加耕地的復(fù)耕指數(shù)，農(nóng)作物播種面積呈現(xiàn)逐年上升趨勢，但是土地的農(nóng)業(yè)開發(fā)利用能力是有限的，根據(jù)預(yù)測顯示未來合肥農(nóng)作物播種面積基本穩(wěn)定在480.00千hm2左右，隨著未來合肥市城市化進程不斷加快，人口不斷集聚，即使維持現(xiàn)有耕地保有量，耕地資源也會越加顯得捉襟見肘，自然資源匱乏是限制合肥市未來人口承載力的關(guān)鍵因素。

從經(jīng)濟資源相對人口承載力來看，可以分為兩個階段：(1)1996年以前，合肥市人口總量相對于經(jīng)濟資源處于超載狀態(tài)，原因是這一階段合肥的經(jīng)濟發(fā)展水平低于全國平均水平，經(jīng)濟發(fā)展處于徘徊滯后狀態(tài)；(2)1996年以后，合肥市人口總量相對經(jīng)濟資源人口承載力處于富余狀態(tài)，且空載量逐年增大。原因是這一階段合肥的經(jīng)濟開始高速發(fā)展，并大大超越全國平均水平。具體原因是合肥市自90年代初開始大力發(fā)展工業(yè)，“九五”期間，將機械、化工、日用電器及電子和建材及建筑業(yè)確立為工業(yè)四大支柱產(chǎn)業(yè)，并陸續(xù)建設(shè)合肥高新技術(shù)開發(fā)區(qū)、合肥經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、合肥新站綜合開發(fā)區(qū)，工業(yè)的快速崛起帶動了合肥市經(jīng)濟的騰飛，從此大大超越全國平均水平。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)角度來看，雖然自90年代中期合肥市經(jīng)濟總量相對人口承載力與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)相對人口承載力都呈現(xiàn)出大幅上升趨勢，但自2009年以后經(jīng)濟總量相對人口承載力卻絕對地大于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)相對人口承載力，表明了合肥市在未來很長一段時間內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展仍將處于第二產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)的工業(yè)化中期階段。因此，經(jīng)濟資源是合肥市提升人口承載力的一個主要因素，但其貢獻是有限的，工業(yè)發(fā)展的水平也在一定程度上限制了合肥市人口承載力的提高。

四、結(jié)論與討論

本文以一個開放的區(qū)域為理論假設(shè)前提，研究了一個省會城市未來一段時間的人口承載力發(fā)展?fàn)顩r，研究結(jié)果表明：自然資源與經(jīng)濟資源對區(qū)域可持續(xù)相對人口承載力的提高均起到了促進作用，自然資源的限制可以通過經(jīng)濟快速發(fā)展的引力作用彌補區(qū)域固有資源的限制；當(dāng)然像合肥這樣通過區(qū)劃調(diào)整，使城市得以擴容，一定程度上彌補了自身水資源等自然資源的短板。隨著中部戰(zhàn)略地位的不斷提升，皖江城市帶的戰(zhàn)略部署實施，承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移能力得到快速提升，以合肥為中心的皖江城市群的經(jīng)濟增速得以快速提升。此外，隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐不斷加快及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，稀缺資源更加科學(xué)合理地被合理配置與高效利用；因此，可與預(yù)測，隨著未來一段時間內(nèi)生產(chǎn)、消費、流通等各環(huán)節(jié)各要素不斷的向省會等大中型城市聚集，城市人口承載力將得以快速提升。

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EstimateofRegionalSustainablePopulationCarryingCapacity——TakeHefeiastheExample

SUN Jun， Jiang Ji-yu

(CollegeofEconomicsandManagement,AnhuiAgriculturalUniversity,HefeiAnhui230036，China)

Taking the country as the reference area, Hefei as the study area, this paper introduces the analytical method of regional sustainable population carrying capacity of relative resources. Natural sources and economic resource are used as examined objects. Related mathematical models are adopted to predict the population, crop planting area, gross production and so on between 2011 and 2020. Analysis results show that the regional sustainable population carrying capacity of relative resources in Hefei is less than the amount of the actual population between 1990 and 2013, the development of population in Hefei locates in the stage of unsustainable and the size of the population goes against the sustainable development of the region; the regional sustainable population carrying capacity of relative resources is greater than the amount of the actual population after 2013, the development of population in Hefei locates in the stage of sustainable and the size of the population promotes the sustainable development of the region. On the whole, the population of Hefei located in the stage of overload in past, but with the economic development and the enhancement of the population carrying capacity, Hefei's future will be in the state of the surplus population capacity.

Regional sustainable development; Population carrying capacity; Estimates of carrying capacity; Hefei

2014-06-12

孫軍(1988-)，男(漢)，安徽泗縣人，碩士研究生，主要從事產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟理論與政策方面的研究。

安徽省年度重點科研項目(12070403080)

C924.2

A

1671-816X(2014)10-1028-06

(編輯：佘小寧)