中國特大城市綜合承載力的理論與實(shí)證研究

唐黎明

【摘要】：特大城市在發(fā)展過程中會遇到成長的邊界。但是，這個邊界到底在哪里，由哪些指標(biāo)決定，是需要進(jìn)一步研究的。本文根據(jù)特大城市承載力的研究成果，構(gòu)建了一個綜合承載力模型，并利用這個模型，對北京市中心城區(qū)進(jìn)行了實(shí)證研究。研究結(jié)果表明，特大城市的承載力受到自然資源、公共服務(wù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多方面的影響，在進(jìn)行城市規(guī)劃、城市發(fā)展戰(zhàn)略選擇等過程中，需要對這些因素進(jìn)行全面綜合考慮。

【關(guān)鍵詞】特大城市;承載力;測算

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.14.032

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(gòu)成。因此，人口規(guī)模、生活質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等是主要的參考變量;承載體則主要由自然、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件、社會管理等構(gòu)成城市實(shí)體的各要素組成。城市綜合承載力表現(xiàn)為城市載體和承載對象之間的協(xié)調(diào)與平衡，是人類活動與自然資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會條件的有機(jī)結(jié)合。城市綜合承載力由多方面組成，主要涵蓋了城市生態(tài)系統(tǒng)承載力、城市資源承載力、城市基礎(chǔ)設(shè)施承載力以及城市環(huán)境承載力等。其中，土地資源、水資源、森林資源以及礦產(chǎn)資源等被劃分為自然資源與經(jīng)濟(jì)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(xué)、技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施因素和自然資源的約束下，一個城市能夠以可持續(xù)發(fā)展模式支持社會經(jīng)濟(jì)活動的最終能力。

隨著城市化的發(fā)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(huán)境嚴(yán)重污染問題亟待解決。過去我國在生態(tài)環(huán)境方面欠賬較多，發(fā)達(dá)國家上百年工業(yè)化過程中分階段出現(xiàn)的環(huán)境問題在我國集中出現(xiàn)。資源環(huán)境承載能力逼近極限，原有的粗放式發(fā)展道路難以為繼，我們決不能以犧牲環(huán)境為代價去換取一時的經(jīng)濟(jì)增長。綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界的時代潮流。一方面，全球正處在新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命和能源革命浪潮之中，全球產(chǎn)業(yè)鏈面臨綠色重構(gòu)。研究城市綜合承載力與城市可持續(xù)發(fā)展之間的協(xié)調(diào)辦法已經(jīng)顯得非常重要。一方面，能夠緩解城市的過度壓力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，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(yīng)用于實(shí)踐提供了科學(xué)依據(jù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)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(jī)構(gòu)對特大城市的定義并不相同。聯(lián)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(jù)自己的國情，于2014年11月發(fā)布《關(guān)于調(diào)整城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)的通知》，規(guī)定城區(qū)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(xù)擴(kuò)張的壓力。林志聰，王楓云（2019）認(rèn)為我國特大城市的發(fā)展一方面帶動了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，另一方面，特大城市人口的急劇增長和城市規(guī)模迅速擴(kuò)充，也帶來了城市資源耗竭、產(chǎn)業(yè)同構(gòu)、環(huán)境污染和生態(tài)破壞以及城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)供給嚴(yán)重不足等問題[2]。因此，很多學(xué)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(shù)手段、社會選擇和價值觀念等密切相關(guān)的、具有相對極限內(nèi)涵的倫理特征概念，它本質(zhì)上是不固定的、非靜態(tài)的和非單一關(guān)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(jìn)行分析的一個工具。國內(nèi)外這方面的研究較多。國外較有代表性的如Walter Be-tal（1994）認(rèn)為城市的可持續(xù)發(fā)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(xù)發(fā)展城市即為建立責(zé)任城市[6];Jenks 在1996年出版的《緊湊型城市：一種可持續(xù)發(fā)展的城市形態(tài)》，從探討公共交通和周邊農(nóng)田生態(tài)的關(guān)系來論述城市的可持續(xù)發(fā)展[7]。國內(nèi)的研究，包括李植斌（1995）從對城市土地資源的開發(fā)和更新土地利用結(jié)構(gòu)來研究城市承載力和可持續(xù)發(fā)展[8]。薛小杰、黃強(qiáng)等提出了城市的水資源承載力[9]，高吉喜（2001）定義了生態(tài)承載力[10]。

在城市綜合承載力分析方法方面，學(xué)術(shù)界對于綜合承載力有兩種看法：一是認(rèn)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(rèn)為綜合承載力具有補(bǔ)償效應(yīng)，即任何城市的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展都是多因素共同作用，資源豐富并不能代表經(jīng)濟(jì)發(fā)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(yīng)原理[11]。而對具有可再生性或可流動性的社會經(jīng)濟(jì)要素的約束而言，則主要遵循補(bǔ)償效應(yīng)原理[12]。OhK認(rèn)為城市綜合承載力是指城市在不產(chǎn)生任何破壞時所能承載的最大負(fù)荷，即城市的資源稟賦、生態(tài)環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施對城市人口和經(jīng)濟(jì)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(jìn)行研究，得出城市群內(nèi)存在發(fā)展差異[14]。孫莉等運(yùn)用綜合指標(biāo)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(jìn)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(qū)域，統(tǒng)計分析出十大城市群綜合承載力現(xiàn)狀排名[16]。

從總體上看，關(guān)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(jìn)行。本文著眼于特大城市中心城區(qū)的視角，對這些研究進(jìn)行深入拓展。

2、綜合承載力模型構(gòu)建

基于前人的研究，本文認(rèn)為，城市社會經(jīng)濟(jì)活動要與資源承載力、環(huán)境承載力、社會承載力、經(jīng)濟(jì)承載力相適應(yīng);資源、環(huán)境是城市發(fā)展的主要基礎(chǔ)要素，社會和經(jīng)濟(jì)是城市系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。每種要素同時都包括供給和需求兩個方面的基礎(chǔ)指標(biāo)。城市綜合承載力是由自然環(huán)境承載力和人工環(huán)境承載力共同決定的，又受經(jīng)濟(jì)社會支持系統(tǒng)的影響和制約（圖1、圖2）。D4B94552-16FE-40CD-A5AE-7A31ED497876

由于人工環(huán)境承載力受到基礎(chǔ)設(shè)施和社會設(shè)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(shí)證研究：以北京市中心城區(qū)為例

根據(jù)綜合承載力模型，可以針對各個地區(qū)的特點(diǎn)，構(gòu)建綜合承載力的指標(biāo)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(qū)為例，進(jìn)行實(shí)證研究。

3.1指標(biāo)體系的選取

根據(jù)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(tài)環(huán)境承載力、公共財力與配套設(shè)施承載力、交通承載力、產(chǎn)業(yè)發(fā)展承載力等七個方面的一級指標(biāo)，并選取與之相關(guān)的33個二級指標(biāo)，并使用德爾菲法確定各個指標(biāo)的權(quán)重。在這個基礎(chǔ)上，建立了綜合承載力評價的指標(biāo)體系（參見表1）。

3.2測算方法選擇

本文將每一個指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)，都按照一定的方法，將其變換為0～100的數(shù)值，也就是做無量綱化處理。

按照上述方法，可以對前面所確定的各個指標(biāo)賦值。另外，在研究過程中，遇到部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失，使用了插值法、臨近區(qū)域?qū)Ρ确?、資料分析法或者趨勢遞推法對其進(jìn)行了增補(bǔ)。

將數(shù)據(jù)進(jìn)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(tài)等諸多方面的因素;另一個部分是城市的人為因素，包括產(chǎn)業(yè)、公共服務(wù)、交通、能源等。在城市發(fā)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(dá)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(jié)果

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

從絕對數(shù)據(jù)看，北京市及其中心城區(qū)均處于承載力適中的階段。這主要是因?yàn)槌鞘芯C合承載力的人為部分（如公共服務(wù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)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(qū)自然資源方面的局限。

3.4分項(xiàng)測算結(jié)果分析

從各個分項(xiàng)計算結(jié)果來看，水資源承載力是北京市及各個中心城區(qū)承載力最薄弱的一環(huán)，這一項(xiàng)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(qū)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(qū)域，而后者又高于東城區(qū)和西城區(qū)。然而，出乎意料的是，即使在東城區(qū)與西城區(qū)，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(qū)，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(shí)地調(diào)研來看，也可以發(fā)現(xiàn)，在這些城市區(qū)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(qū)低于70%。這與電力、燃?xì)獾饶茉茨軌驅(qū)崿F(xiàn)跨區(qū)域調(diào)度有關(guān)。

生態(tài)環(huán)境承載力全市及各個區(qū)均處于40%-70%的適中區(qū)間，但各區(qū)之間差距較大。西城區(qū)僅為41.26%，接近承載力脆弱水平線。因此，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，是北京提高綜合承載力的一個重要環(huán)節(jié)。

公共財力與配套設(shè)施承載力整體得分不高，各個區(qū)差距極大，得分最低的海淀區(qū)僅為13.54%。最高為西城區(qū)，達(dá)到68.87%。其原因是海淀區(qū)等區(qū)域，在最近的10多年間，其城市建成區(qū)擴(kuò)張極快，但相關(guān)的公共服務(wù)設(shè)施并沒有及時跟進(jìn)。這說明城市在公共服務(wù)方面的投入仍有待于進(jìn)一步提升。

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

產(chǎn)業(yè)發(fā)展承載力方面，東城、西城、海淀三區(qū)的產(chǎn)業(yè)承載力超過70%，這與其科技、金融、商務(wù)等都市產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)有關(guān)。朝陽接近70%，其原因與朝陽區(qū)域內(nèi)仍一部分產(chǎn)業(yè)較不發(fā)達(dá)的城鄉(xiāng)結(jié)合部有關(guān)。而豐臺與石景山兩區(qū)均低于60%，這與其正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的轉(zhuǎn)換期有著較大的關(guān)系。

4、研究結(jié)論及進(jìn)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(tǒng)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(huán)境承載力和人工環(huán)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(jìn)行城市規(guī)劃、城市公共設(shè)施建設(shè)、城市人口準(zhǔn)入政策等諸多方面，都應(yīng)基于城市綜合承載力測算作出，而不是基于某個單一指標(biāo)而武斷地作出。本文的實(shí)證研究部分可以看出，作為特大城市的中心城區(qū)，北京市的幾個核心城區(qū)，由于在公共服務(wù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面的優(yōu)勢，其承載力表現(xiàn)仍處于中等水平，比基于單一指標(biāo)的方法得出的結(jié)論更具參考價值。

因此，鑒于數(shù)據(jù)可獲得性，本文實(shí)證分析所選用的指標(biāo)仍具有調(diào)整的空間。今后研究可以加入以下變量數(shù)據(jù)進(jìn)行更全面的分析。這些變量包括一產(chǎn)萬元產(chǎn)值用地面積、二產(chǎn)萬元產(chǎn)值用地面積、三產(chǎn)萬元產(chǎn)值用房面積、環(huán)境保護(hù)投資占GDP比重、化學(xué)需氧量排放強(qiáng)度、二氧化硫排放強(qiáng)度、生均教育用房面積、人均公共服務(wù)類支出、人均公共建設(shè)類支出、每萬人公交汽車擁有量等。

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注：本文承載力模型與指標(biāo)選擇參考《朝陽區(qū)人口與資源要素研究》課題D4B94552-16FE-40CD-A5AE-7A31ED497876