中國(guó)特大城市綜合承載力的理論與實(shí)證研究
——以北京市中心城區(qū)為例

文／唐黎明 北京和城咨詢(xún)有限公司 北京 100000

引言：

如果把城市比作一個(gè)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(duì)象決定。承載對(duì)象主要由城市主體——人口以及人類(lèi)活動(dòng)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(huì)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(duì)象之間的協(xié)調(diào)與平衡，是人類(lèi)活動(dòng)與自然資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)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(huì)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(gè)城市能夠以可持續(xù)發(fā)展模式支持社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的最終能力。

隨著城市化的發(fā)展，我國(guó)大部分城市尤其是特大城市面臨的人口急劇增長(zhǎng)、資源過(guò)度消耗和環(huán)境嚴(yán)重污染問(wèn)題亟待解決。過(guò)去我國(guó)在生態(tài)環(huán)境方面欠賬較多，發(fā)達(dá)國(guó)家上百年工業(yè)化過(guò)程中分階段出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題在我國(guó)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(jià)去換取一時(shí)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界的時(shí)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(guò)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(guó)家和地方政府對(duì)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(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)特大城市的定義并不相同。聯(lián)合國(guó)通常將特大城市定義為人口超過(guò)100 萬(wàn)人口的城市。中國(guó)根據(jù)自己的國(guó)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(wàn)的城市為特大城市。本文所研究北京市符合大于500 萬(wàn)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(guó)特大城市的發(fā)展一方面帶動(dòng)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(zhǎng)和城市規(guī)模迅速擴(kuò)充，也帶來(lái)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(wèn)題[2]。因此，很多學(xué)者提出了“綜合承載力”的命題。這個(gè)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(gè)與資源稟賦、技術(shù)手段、社會(huì)選擇和價(jià)值觀(guān)念等密切相關(guān)的、具有相對(duì)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(gè)方面因素之后，對(duì)城市成長(zhǎng)邊界進(jìn)行分析的一個(gè)工具。國(guó)內(nèi)外這方面的研究較多。國(guó)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(lái)越多的城市問(wèn)題時(shí)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(lái)論述城市的可持續(xù)發(fā)展[7]。國(guó)內(nèi)的研究，包括李植斌（1995）從對(duì)城市土地資源的開(kāi)發(fā)和更新土地利用結(jié)構(gòu)來(lái)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(duì)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(dòng)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(huì)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(duì)于不可再生性或不可能流動(dòng)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(duì)具有可再生性或可流動(dòng)性的社會(huì)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(shí)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(duì)城市人口和經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的承載能力[13]。Chuanwang Sun 等對(duì)長(zhǎng)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(duì)京津冀城市群、珠三角城市群、長(zhǎng)三角城市群等五個(gè)城市群的綜合承載力分別進(jìn)行了計(jì)算和評(píng)價(jià)[15]。曾鵬等采用比較研究的方法，以全國(guó)作為參照區(qū)域，統(tǒng)計(jì)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(duì)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(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)要與資源承載力、環(huán)境承載力、社會(huì)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(huì)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(shí)都包括供給和需求兩個(gè)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(huì)支持系統(tǒng)的影響和制約（圖1、圖2）。

圖1 綜合承載力構(gòu)成示意圖

圖2 綜合承載力與社會(huì)經(jīng)濟(jì)支持系統(tǒng)的關(guān)系圖

由于人工環(huán)境承載力受到基礎(chǔ)設(shè)施和社會(huì)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(xiàn)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(duì)各個(gè)地區(qū)的特點(diǎn)，構(gòu)建綜合承載力的指標(biāo)體系，對(duì)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(cái)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(gè)方面的一級(jí)指標(biāo)，并選取與之相關(guān)的33 個(gè)二級(jí)指標(biāo)，并使用德?tīng)柗品ù_定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。在這個(gè)基礎(chǔ)上，建立了綜合承載力評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系（參見(jiàn)表1）。

表1 指標(biāo)體系及權(quán)重

3.2 測(cè)算方法選擇

本文將每一個(gè)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(wú)量綱化處理。

由于所需的數(shù)據(jù)具有不同的量綱及不同的單位，需對(duì)其進(jìn)行無(wú)量綱標(biāo)準(zhǔn)化處理。設(shè)綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)問(wèn)題中的方案集為樣本數(shù)；指標(biāo)集為；方案集P 對(duì)指標(biāo)集G 的屬性值為；表示方案集P 對(duì)指標(biāo)集G 的“屬性矩陣”即“決策矩陣”。

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的性質(zhì)，將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為“效益型”指標(biāo)（正向指標(biāo)）和“成本型”指標(biāo)（負(fù)向指標(biāo)）兩大類(lèi)。效益型指標(biāo)是指屬性值與承載力是正相關(guān)的指標(biāo)，其值越大越好；成本型指標(biāo)是指屬性值與承載力是負(fù)相關(guān)的指標(biāo)，其值越小越好。標(biāo)準(zhǔn)化處理方法如下:

按照上述方法，可以對(duì)前面所確定的各個(gè)指標(biāo)賦值。另外，在研究過(guò)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ā①Y料分析法或者趨勢(shì)遞推法對(duì)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(cè)算出某一個(gè)城市的綜合承載力水平。從綜合承載力模型的特性來(lái)看，城市綜合承載力的來(lái)源可以分為兩個(gè)部分，一個(gè)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(gè)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(duì)城市承載力的影響較大，而到后期，從人均來(lái)看的天然稟賦會(huì)越來(lái)越少，而人為因素取決于城市各界的努力。兩個(gè)因素有時(shí)會(huì)相互抵銷(xiāo)，這樣，一個(gè)城市的承載力很難達(dá)到特別高的水平。因此，可以將一個(gè)城市綜合承載力水平分為三個(gè)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(gè)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(gè)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(cè)算結(jié)果

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

表2 綜合承載力指標(biāo)的各分項(xiàng)值

從絕對(duì)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(guò)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(xiāo)了中心城區(qū)自然資源方面的局限。

3.4 分項(xiàng)測(cè)算結(jié)果分析

從各個(gè)分項(xiàng)計(jì)算結(jié)果來(lái)看，水資源承載力是北京市及各個(gè)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(shuō)明北京的水資源承載力極其脆弱，提高北京市及各個(gè)中心城區(qū)綜合承載力的核心在于解決水資源問(wèn)題。

從土地承載力來(lái)看，全北京的得分要高于海淀、朝陽(yáng)、豐臺(tái)、石景山四個(gè)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(shuō)，土地承載力并沒(méi)有人們想象的那么面臨著巨大的壓力，這也說(shuō)明在特大城市的中心區(qū)，通過(guò)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(lái)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(gè)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(xiàn)。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(gè)重要環(huán)節(jié)。

公共財(cái)力與配套設(shè)施承載力整體得分不高，各個(gè)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(méi)有及時(shí)跟進(jìn)。這說(shuō)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(gè)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(gè)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(lái)發(fā)展看，通過(guò)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(guò)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(yáng)接近70%，其原因與朝陽(yáng)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(tái)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(jí)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(gè)方面因素的影響。而核心的問(wèn)題在于如何這些因素納入到一個(gè)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(gè)方面的因素，而這兩個(gè)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(cè)算作出，而不是基于某個(gè)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(gè)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(shì)，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(jià)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(wàn)元產(chǎn)值用地面積、二產(chǎn)萬(wàn)元產(chǎn)值用地面積、三產(chǎn)萬(wàn)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(lèi)支出、人均公共建設(shè)類(lèi)支出、每萬(wàn)人公交汽車(chē)擁有量等。