长三角城市承载力及系统协调度分析

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摘 要 长三角正处于全面转型期，城市经济、人口与资源环境协调发展研究成为国内外学者及国家层面关注的议题。本文以长三角16市的城市承载力系统为研究对象，分析长三角综合承载力的空间差异及城市承载系统协调度空间格局。结果显示：长三角多半城市处于失调状态；进而将16个城市分为三种承载类型。

关键词 长三角城市 城市承载力 协调度

中图分类号：F206 文献标识码：A

改革开放以来，长三角历经30多年持续快速增长，但粗放型的经济增长模式给资源环境带来了巨大的压力，成为长三角城市持续发展的制约因素。城市承载力中的被承载体――人类，其能动性一方面可减轻自身发展对资源环境产生的压力，另一方面通过环境整治、城市建设等行为提高城市资源环境基底对人类活动的支撑能力，从而达到提高整个城市系统承载力的目的。由于城市系统复杂性以及人类认识的有限性，人类能动性调控行为往往滞后于经济、人口增长、环境质量恶化，虽能够在一定程度上提高承载力但却不能满足城市发展需求 。协调度是度量系统或要素之间协调程度的定量指标，广泛应用于生态学、经济学、地理学、城市规划、旅游学等各个研究领域。近年来，许多学者对一些中小尺度的区域进行了实证研究，但由于缺乏统一的理论基础，并且采用的指标和评价方法也各不相同，因而使分析结果很难具有可比性。本文以长三角16市的城市承载系统为研究对象，应用城市承载力模型分析长三角综合承载力的空间差异；通过对承载系统协调度的分析，得出城市承载系统协调度的空间格局。在此基础上将城市承载力与承载系统协调度进行综合分析，划定四种不同类型，为各城市未来提升协调力以及重点改善方向提供参考。

一、城市承载力评价体系

城市承载力指一定范围内，特定目标、特定时期，城市自然资源环境及基础设施、公共服务对人口及经济社会活动的承载能力。人类发展，对资源环境造成破坏和污染；由于能动性，面对资源环境的破坏和污染，人类采取一定措施保护生态环境和治理污染，并进一步调整自身行为，转变资源环境利用模式，从而提升城市系统承载力。城市承载力则由资源环境支撑力、经济人口压力以及城市建设管理调控力三者构成 。

资源环境支撑力、经济人口压力、城市建设管理调控力是进行城市承载系统评价的三个概念性层面，实际研究中，这些方面由一些相关的具体指标来反映。文章参考近年来有关生态环境评价、经济社会发展评价、城市发展评价方面的研究成果，构建城市承载系统多层次评价指标体系（表1）。

表1 城市承载力多层次评价指标体系

二、研究方法与数据来源

（一）协调度评价模型。

进行承载力系统协调度分析，不仅要明确支撑力系统与压力系统（即资源环境与经济、人口）之间的协调度，也要对三个系统之间相互协调水平进行分析。系统间协调度计算公式如下。

（1）两个系统间协调度计算公式 ：

（1）

其中，（2）

式中，C（i，j）为系统i对系统j的协调度，-1≤C≤1；c（i/j）为系统i对j的适应度；c（j/i）为系统j对i的适应度。x为系统i的发展指数；x′为系统j对i要求的综合发展指数，可通过建立以系统i为因变量，j为自变量进行一次线性方程、二次方程以及三次以上的回归拟合，从中选择残差平方和较小的方程作为最佳拟合方程求得。y为系统j的发展指数，y′为j对i的综合发展指数；s2为x（或y）的均方差。

（2）三个系统间协调度计算公式 ：

（3）

其中， （4）

式中，C（i，j，k）表示系统i、j、k的协调度；C（i， j）、C（j，k）、 C（i， k）分别表示三个系统两两之间的协调度；c（i/ j，k）表示系统i对 j和k的协调度。x″为系统j和k对i要求的综合发展指数，通过建立以i为因变量，j和k为自变量多项式回归方程而得。

（二）城市承载力评价模型。

基于承载力定义和内涵，将承载指数F与压力P间的关系设置为指数的倒数关系，即F随P增大而呈指数减小，且随着P增加其对F的影响力逐渐强化；将F与调控力A间关系设置为对数关系，即F随A增加而呈对数增加，且随着A增长其对F的影响力逐渐减弱。表达式如下：

（5）

其中综合承载力指数F，是自然环境约束下城市未来发展能力总体水平的集中体现，F值越大承载能力越高。实际计算中可根据城市承载力评价指标体系计算S、P、A值，常见的计算方法有加权求和、模糊评价、主成分分析等。

（三）数据来源与处理。

本文所使用的分析数据主要来自《中国城市统计年鉴2012》、《2011年度全国城市环境管理与综合整治年度报告》、各地统计年鉴及环境状况公报等内容。并将原始数据进行极值标准化处理至0-1之间。

三、长三角城市承载力协调度分析

（一）长三角城市体系。

学者认为，目前长江三角洲地区已形成5个层次的城市序列体系，且各级城市数量呈现出“宝塔型”或“金字塔型”特点：上海为第一层次的特大城市，是国际性港口城市和全国性中心城市，是长三角地区城市体系的核心和经济文化中心；南京和杭州为第二层次的特大城市，分别为江苏和浙江省政治、经济、文化中心；苏州、无锡、常州、宁波、扬州为第三层次的大中城市；南通、镇江、湖州、嘉兴等为第四层次的中小城市；其它为第五层次的小城市和卫星城市 。

（二）子系统发展指数及综合承载指数。

分别对支撑力S、压力P和调控力A中的各项指标进行主成分分析，得（2）式中的各子系统发展指数，即（2）式中的x（或y）值；并应用公式（5）计算城市综合承载指数F（表3）。

表3 各城市子系统发展指数及综合承载指数

长三角各城市中，南京的资源环境支撑力最高；其次为扬州，发展指数为0.9；由于土地面积较小，舟山的支撑力指数最低；杭州、嘉兴支撑力指数S也在0.3以下。从压力发展指数P来看，上海远高于其他城市，其次为苏州、杭州、南京，均在0.3以上。调控力方面，上海同样高于长三角其他城市，苏州、南京、宁波调控力指数均高于0.7。南京由于资源环境基底较好，其城市承载力最高；苏州、宁波、无锡的综合承载指数均在0.8以上。

（三）城市承载系统协调度。

利用各子系统发展指数，计算系统彼此间的适应度c。结果显示，嘉兴、杭州等9个城市资源环境可以很好的满足经济、人口发展的需求；上海、南京、绍兴、台州等7个规模不等的城市其支撑力与压力系统处于失调状态。另外，南京、无锡、扬州、镇江、绍兴、台州6市的整个承载系统呈现出协调发展；苏州、杭州、宁波、嘉兴支撑力与压力系统相协调，但整个承载系统却呈现出失调状态。可见调控力对承载系统具有重要的调节作用。

表3 长三角城市承载系统协调度与综合承载指数比较

四、结论

1、城市承载力受资源环境基底状况约束较大，城市管理调控力在一定程度上对城市承载力具有调节作用。选取支撑力、压力和承载力三大类指标，分别进行评价，然后综合评判长三角各城市综合承载力，结果显示南京城市承载力水平最高，宁波、苏州次之；除舟山外，嘉兴最低。

2、通过计算支撑力、压力、调控力相互之间的协调度，多数城市承载系统协调情况良好，即自然资源环境与经济、人口发展均处于协调的状态；而上海、南京、绍兴、台州等城市的支撑力与压力系统处于失调状态，并且可以将这些城市基本可分为资源环境衰退型和经济、人口落后型两类。

3、根据协调度和综合承载指数，文章将长三角城市分为三种承载状态类型。其中城市承载系统处于协调状态主要包括南京、杭州、无锡等城市，在可调控范围内仍可继续强化城市发展规模；城市承载系统处于失调状态，包括上海、苏州、宁波和杭州，亟需强化控制和管理；承载系统处于失调状态，如嘉兴，仍有较高的发展空间。综合评价结果基本客观反映了城市的发展状态，可以为城市未来发展提供借鉴。

（作者单位：浙江省湖州市吴兴区发展改革和经济委员会；浙江省湖州市吴兴区中小企业服务中心）

注释：

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