隨著我國城鎮化進程的不斷加快,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峻的挑戰。本文以安徽省會城市合肥市為例,依據相關資源限量來測算合肥未來相對資源人口承載力大小,通過模型測算結果與合肥實際發展現狀的比對研究,以期能為未來合肥的健康可持續發展提出具體的政策建議。
“承載力”一詞最早出自種群生物學,用來衡量特定區域在某一環境條件下可維持某一物種個體的最大數量。人口承載力指一國或地區在可預見的時間段內,利用該地區的能源、自然資源以及技術條件、智力等資源,在當地社會文化準則所能接受的物質生活水平條件下,所能持續供養的人口規模。人口承載力研究歷史悠久,成果豐富。1812 年,英國學者馬爾薩斯 \\( 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。
20 世紀 30年代,Park 和 Burgess 認為確定一個地區的人口承載量可依據該地區的食物資源量來測算,這引起了人們對 “土地承載力”的研究。
20 世紀70 年代,澳大利亞學者與聯合國糧農組織分別采用多目標決策分析法和 AEZ 法 \\( 農業生態區位法\\) 進行相關人口承載力測算。
國內關于人口承載力的研究起始于 20 世紀 80 年代,賈紹鳳 \\( 2000\\) ,姚 慧 等 \\( 2006 \\) ,唐 曉 平 等\\( 2007\\) ,童玉芬 \\( 2009\\) ,蘇楊等 \\( 2011\\) ,代富強等 \\( 2012\\)和石憶邵等 \\( 2013\\)分別從各自研究視角出發,運用不同的研究方法并結合相關研究對象進行了人口承載力的研究。
綜上所述,區域可持續相對人口承載力的測算需要置身于涉及人口 - 資源 - 環境 - 經濟 - 社會等因素的復合系統當中去。城市人口承載力取決于城市經濟、資源環境、公共設施等影響因素; 經濟增長越快、公共設施等更加完善,其承載力就越高。然而,通過總結前人研究成果發現,將人口承載力理論與可持續發展理論相結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上,綜合人口承載力理論與可持續發展理論,構建指標,選取數學模型,以合肥市為研究對象,綜合考慮自然資源狀況、經濟發展水平兩大核心因素,通過預測模型和實證分析,對合肥市過去與未來的一段時間內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合肥市可持續人口承載能力,以期為近年來經濟快速發展與城市規模不斷快速擴張的省會合肥市未來發展規劃提供些許借鑒。
一、研究區域概況
本文選取合肥市為研究區,全國為參照區,并選取適當的預測方法對合肥市與全國的相關指標值進行了分析預測,介于 2011 年合肥市行政區劃調整 \\( 調整前為四區三縣: 包河區、廬陽區、蜀山區、瑤海區、肥東縣、肥西縣、長豐縣,調整后增加了巢湖市居巢區和廬江縣\\) 和數據口徑的前后一致性問題,故以 2010 為數據收集節點,文中所涉及指標值 \\( 實際值與預測值\\) 均以區劃調整前為準,預測時間跨度為2011 ~ 2020 年。
合肥市位于北緯 31°51',東經 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、平原圩區三大類。合肥屬亞熱帶濕潤性季風氣候,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,戶籍總人口 494. 95 萬人,人口密度 704. 10 人/km2,其中非農業人口215. 84 萬人,占總人口的43. 61% ,農業人口 279. 11 萬人,占總人口的56. 39% ; 2010 年全市生產總值為 2701. 6 億元,人均地區生產總值 48312. 00 元; 三次產業的結構比例由 2006 年的 5. 75∶ 47. 55∶ 46. 71 調整為2010 年的 4. 91 ∶ 53. 92 ∶ 41. 17,產業結構轉型升級加快; 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,其中城鎮人口 502. 8 萬人,鄉村人口 254. 4 萬人,全市城鎮化率達 66. 4%。\\( 數據摘自近年 《安徽省統計年鑒》\\)
二、研究方法
\\( 一\\) 指標的選取
基于 AHP 構建出本研究理論假設模型 \\( 見圖 1\\) 。特別說明: 雖然能源也與人口承載力測算密切相關,但針對像合肥這樣的開放區域,只要可以通過市場獲取的影響因素可以假設 “無關因素”; 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應成為本文的研究指標。
區域可持續相對人口承載力主要影響因素概括為: 自然資源、經濟資源,其中自然資源包括土地資源與水資源,本文選取代表農業生產規模的農作物播種面積與代表水資源存量的水資源總量作為關鍵指標; 經濟資源主要包括區域經濟總體發展水平與產業結構合理性,選取代表經濟總體發展水平的地區或城市生產總值與反應經濟發展結構的第三產業增加值作為關鍵指標,其中,第三產業發展水平越高表明經濟發展階段越高。
\\( 二\\) 指標權重的確定
依據層次結構模型構造不同層次的兩兩判斷矩陣: 設為 \\( aij\\)n ×n,該矩陣應滿足: aij> 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和對應的特征向量 W,W 即為相應指標權重。
\\( 三\\) 模型構建
根據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域可持續發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 \\( 全國\\) 的農作物播種總面積和水資源總量,QL1、QW1分別為研究區 \\( 合肥\\) 的農作物播種總面積與水資源總量,P0為參照區 \\( 全國\\) 的人口總規模,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重。②經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為經濟資源相對人口承載力,PSEG為經濟總量相對人口承載力,PSES為經濟結構相對人口承載力,QG0、QS0分別為參照區 \\( 全國\\) 的生產總值與第三產業增加值,QG1、QS1分別為研究區 \\( 合肥\\) 的生產總值與第三產業增加值,WEG、WES分別為經濟總量相對人承載力與經濟結構相對人口承載力的權重。③區域可持續發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、經濟資源相對人口承載力。
\\( 四\\) 評價標準
假設 P1為研究區的實際人口規模,PSX為 X資源相對人口承載力。①當 P1/ PSX< 1,則研究區人口承載力相對 X 資源處于富余狀態; 當 P1/PSX≥1,則研究區人口承載力相對 X 資源處于超載狀態。②當 P1/ PS< 1,則研究區人口承載力處于富余狀態; 當 P1/ PS≥1,則研究區人口承載力處于超載狀態。
\\( 五\\) 數據來源
合肥市數據摘自歷年 《安徽省統計年鑒》,全國數據摘自歷年 《中國農村統計年鑒》、 《中國環境統計年鑒》與 《中國發展報告》,文中水資源總量指區域內降水形成的地表和地下產水量,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\\) 指標權重的測算
在咨詢國內多位人口、資源與環境經濟學專家的基礎上,通過專家打分并采用九標度法,借助 MATLAB 軟件求得相關矩陣的最大特征值λmax與相應的特征向量 Wi,并進行一致性檢驗,測算結果如下:
二級指標相對一級指標的 λmax= 2,對應的特征向量 W1= \\( 0. 66 0. 33 \\) ,CI = 0 < 0. 01,通過一致性檢驗,即 WN= 0. 66,WE= 0. 33,判【1】
\\( 二\\) 指標值的測算
合肥市與全國的人口規模預測,分別采用灰色系統預測法 GM \\( 1,1\\) 與非線性回歸預測法; 合肥市與全國的農作物播種面積預測,分別采用差分自回歸移動平均模型預測法 \\( ARIMA\\)與三次指數平滑預測法; 合肥市與全國的生產總值、第三產業增加值、消費品零售總額,均采用非線性回歸預測法與假定歷年增速不變預測法,增速均采用 1990 ~ 2010 年間年均增速; 參照《中國資源大百科全書》;我國區域水資源總量基本為常數,故本文采用 1999 ~ 2010 年間實測數據的平均值作為合肥與全國未來水資源總量的預測值; 各指標歷年預測值為相應不同預測法預測值的算術平均值。模型見表 1,人口資源數見表 2?!颈?-2】
\\( 三\\) 合肥市相對資源人口承載力動態變化分析
根據上述公式與數據分別測算合肥市相對資源人口承載力,結果如表 3 所示。與全國比較,合肥市 1990 ~2020 年區域可持續發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,且相對經濟資源上升的幅度最大 \\( 見圖 2\\) 。分析結果表明: 自 1990 ~ 2013 年合肥市實際人口規模一直高于區域可持續發展相對資源可承載的人口數量,處于人口超載、不可持續階段,即 P1>PS; 2013 年以后實際人口規模開始小于區域可持續發展相對資源人口承載力,處于人口承載力富余狀態,且隨時間推移,空載量會出現逐年增長,人口發展處于可持續階段,即 P1< PS。從自然資源相對人口承載力來看,合肥市歷年實際人口規模都要高于自然資源相對人口承載力,處于超載狀態。因為合肥是個水資源與耕地資源匱乏的城市,水資源表現更為嚴重,數據顯示 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 《2009 年合肥市水資源統計公報》顯示,當地全年自產天然水資源總量為17. 61 億 m3,相比當年全市供水總量的 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濟發展的需要。此外,合肥市耕地資源也不容樂觀,雖然通過增加耕地的復耕指數,農作物播種面積呈現逐年上升趨勢,但是土地的農業開發利用能力是有限的,根據預測顯示未來合肥農作物播種面積基本穩定在 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鍵因素。
從經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濟資源處于超載狀態,原因是這一階段合肥的經濟發展水平低于全國平均水平,經濟發展處于徘徊滯后狀態; \\( 2\\) 1996 年以后,合肥市人口總量相對經濟資源人口承載力處于富余狀態,且空載量逐年增大。原因是這一階段合肥的經濟開始高速發展,并大大超越全國平均水平。
具體原因是合肥市自 90 年代初開始大力發展工業,“九五”期間,將機械、化工、日用電器及電子和建材及建筑業確立為工業四大支柱產業,并陸續建設合肥高新技術開發區、合肥經濟技術開發區、合肥新站綜合開發區,工業的快速崛起帶動了合肥市經濟的騰飛,從此大大超越全國平均水平。從產業結構角度來看,雖然自 90 年代中期合肥市經濟總量相對人口承載力與經濟結構相對人口承載力都呈現出大幅上升趨勢,但自2009 年以后經濟總量相對人口承載力卻絕對地大于經濟結構相對人口承載力,表明了合肥市在未來很長一段時間內的經濟發展仍將處于第二產業占主導的工業化中期階段。因此,經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,工業發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、結論與討論
本文以一個開放的區域為理論假設前提,研究了一個省會城市未來一段時間的人口承載力發展狀況,研究結果表明: 自然資源與經濟資源對區域可持續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濟快速發展的引力作用彌補區域固有資源的限制; 當然像合肥這樣通過區劃調整,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。隨著中部戰略地位的不斷提升,皖江城市帶的戰略部署實施,承接產業轉移能力得到快速提升,以合肥為中心的皖江城市群的經濟增速得以快速提升。
此外,隨著產業轉型升級步伐不斷加快及經濟結構不斷優化,稀缺資源更加科學合理地被合理配置與高效利用; 因此,可與預測,隨著未來一段時間內生產、消費、流通等各環節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。
參 考 文 獻
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