孫軍,江激宇
(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,安徽 合肥 230036)
區(qū)域可持續(xù)相對(duì)人口承載力測(cè)算
——以合肥市為例
孫軍,江激宇
(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,安徽 合肥 230036)
以全國(guó)為參照區(qū),合肥為研究區(qū),介紹了以自然、經(jīng)濟(jì)資源為考量的區(qū)域可持續(xù)相對(duì)人口承載力的分析方法,并運(yùn)用相關(guān)數(shù)學(xué)模型對(duì)2011~2020年合肥與全國(guó)的人口總量、農(nóng)作物播種面積、生產(chǎn)總值等指標(biāo)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。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(duì)資源人口承載力小于實(shí)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(dòng)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(duì)資源人口承載力大于實(shí)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(dòng)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(jì)的發(fā)展,人口承載力的提升,未來將會(huì)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(cè)算;合肥
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)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(huì)城市,這對(duì)城市人口承載力提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文以安徽省會(huì)城市合肥市為例,依據(jù)相關(guān)資源限量來測(cè)算合肥未來相對(duì)資源人口承載力大小,通過模型測(cè)算結(jié)果與合肥實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀的比對(duì)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(gè)體的最大數(shù)量。人口承載力指一國(guó)或地區(qū)在可預(yù)見的時(shí)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?huì)文化準(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(guó)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(rèn)為確定一個(gè)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(cè)算,這引起了人們對(duì)“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(guó)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(jìn)行相關(guān)人口承載力測(cè)算。[3,4]國(guó)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(qiáng)等 (2012)[10]和石憶邵等(2013)[11]分別從各自研究視角出發(fā),運(yùn)用不同的研究方法并結(jié)合相關(guān)研究對(duì)象進(jìn)行了人口承載力的研究。
綜上所述,區(qū)域可持續(xù)相對(duì)人口承載力的測(cè)算需要置身于涉及人口-資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)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(jì)、資源環(huán)境、公共設(shè)施等影響因素;經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(jìn)行實(shí)證研究的文獻(xiàn)比較少見。本文在基于過往針對(duì)人口承載力的理論研究與實(shí)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(duì)象,綜合考慮自然資源狀況、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平兩大核心因素,通過預(yù)測(cè)模型和實(shí)證分析,對(duì)合肥市過去與未來的一段時(shí)間內(nèi)人口承載能力進(jìn)行分析與測(cè)算,進(jìn)而測(cè)算出未來一段時(shí)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(jì)快速發(fā)展與城市規(guī)模不斷快速擴(kuò)張的省會(huì)合肥市未來發(fā)展規(guī)劃提供些許借鑒。
本文選取合肥市為研究區(qū),全國(guó)為參照區(qū),并選取適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)方法對(duì)合肥市與全國(guó)的相關(guān)指標(biāo)值進(jìn)行了分析預(yù)測(cè),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(zhǎng)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(diǎn),文中所涉及指標(biāo)值(實(shí)際值與預(yù)測(cè)值)均以區(qū)劃調(diào)整前為準(zhǔn),預(yù)測(cè)時(shí)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(rùn)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(jí)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(dá)66.4%。(數(shù)據(jù)摘自近年《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》)
(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(cè)算密切相關(guān),但針對(duì)像合肥這樣的開放區(qū)域,只要可以通過市場(chǎng)獲取的影響因素可以假設(shè)“無關(guān)因素”;對(duì)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(chǎng)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(duì)人口承載力主要影響因素概括為:自然資源、經(jīng)濟(jì)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(jì)資源主要包括區(qū)域經(jīng)濟(jì)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(jì)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(jì)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(jì)發(fā)展階段越高。
圖1 區(qū)域可持續(xù)相對(duì)人口承載力測(cè)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(duì)判斷矩陣判斷打分,求出各判斷矩陣的最大特征值λmax和對(duì)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(duì)人口承載力測(cè)算方法,分別確定不同資源相對(duì)人口承載力和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對(duì)人口承載力的測(cè)算公式:①自然資源相對(duì)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(duì)人口承載力,PSNL為土地資源相對(duì)人口承載力,PSNW為水資源相對(duì)人口承載力,QL0、QW0分別為參照區(qū)(全國(guó))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(guó))的人口總規(guī)模,WNL、WNW分別為以上層次模型計(jì)算出來的土地資源、水資源人口承載力的權(quán)重。②經(jīng)濟(jì)資源相對(duì)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(jì)資源相對(duì)人口承載力,PSEG為經(jīng)濟(jì)總量相對(duì)人口承載力,PSES為經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)人口承載力,QG0、QS0分別為參照區(qū)(全國(guó))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(jì)總量相對(duì)人承載力與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)人口承載力的權(quán)重。③區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對(duì)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(duì)人口承載力、經(jīng)濟(jì)資源相對(duì)人口承載力。
(四)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
假設(shè)P1為研究區(qū)的實(shí)際人口規(guī)模,PSX為X資源相對(duì)人口承載力。①當(dāng)P1/PSXlt;1,則研究區(qū)人口承載力相對(duì)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(duì)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(jì)年鑒》,全國(guó)數(shù)據(jù)摘自歷年《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》與《中國(guó)發(fā)展報(bào)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(bǔ)給量之和,不包括過境水量。
(一)指標(biāo)權(quán)重的測(cè)算
在咨詢國(guó)內(nèi)多位人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)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(jìn)行一致性檢驗(yàn),測(cè)算結(jié)果如下:
(二)指標(biāo)值的測(cè)算
合肥市與全國(guó)的人口規(guī)模預(yù)測(cè),分別采用灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法GM(1,1)與非線性回歸預(yù)測(cè)法;合肥市與全國(guó)的農(nóng)作物播種面積預(yù)測(cè),分別采用差分自回歸移動(dòng)平均模型預(yù)測(cè)法(ARIMA)與三次指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法;合肥市與全國(guó)的生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)增加值、消費(fèi)品零售總額,均采用非線性回歸預(yù)測(cè)法與假定歷年增速不變預(yù)測(cè)法,增速均采用1990~2010年間年均增速;參照《中國(guó)資源大百科全書》;[12]我國(guó)區(qū)域水資源總量基本為常數(shù),故本文采用1999~2010年間實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值作為合肥與全國(guó)未來水資源總量的預(yù)測(cè)值;各指標(biāo)歷年預(yù)測(cè)值為相應(yīng)不同預(yù)測(cè)法預(yù)測(cè)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(cè)模型
注:K代表年份序號(hào),T表示年份
(三)合肥市相對(duì)資源人口承載力動(dòng)態(tài)變化分析
根據(jù)上述公式與數(shù)據(jù)分別測(cè)算合肥市相對(duì)資源人口承載力,結(jié)果如表3所示。與全國(guó)比較,合肥市1990~2020年區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對(duì)資源人口承載力呈緩慢上升趨勢(shì),其中自然資源相對(duì)人口承載力呈小幅波動(dòng)平緩上升趨勢(shì),經(jīng)濟(jì)資源相對(duì)人口承載力呈小幅波動(dòng)大幅上升趨勢(shì),且相對(duì)經(jīng)濟(jì)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(shí)際人口規(guī)模一直高于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對(duì)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(shí)際人口規(guī)模開始小于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展相對(duì)資源人口承載力,處于人口承載力富余狀態(tài),且隨時(shí)間推移,空載量會(huì)出現(xiàn)逐年增長(zhǎng),人口發(fā)展處于可持續(xù)階段,即P1lt;PS。
表2 合肥市與全國(guó)人口、資源數(shù)據(jù)表(1990~2020年)
注:帶*數(shù)據(jù)為預(yù)測(cè)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(duì)資源人口承載力(1990~2020年)
圖2 合肥實(shí)際人口規(guī)模與人口承載力變化對(duì)比圖
從自然資源相對(duì)人口承載力來看,合肥市歷年實(shí)際人口規(guī)模都要高于自然資源相對(duì)人口承載力,處于超載狀態(tài)。因?yàn)楹戏适莻€(gè)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(guó)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(jì)公報(bào)》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(dá)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(shì),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(cè)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(jìn)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(huì)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(jì)資源相對(duì)人口承載力來看,可以分為兩個(gè)階段:(1)1996年以前,合肥市人口總量相對(duì)于經(jīng)濟(jì)資源處于超載狀態(tài),原因是這一階段合肥的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低于全國(guó)平均水平,經(jīng)濟(jì)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(duì)經(jīng)濟(jì)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(jì)開始高速發(fā)展,并大大超越全國(guó)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(jī)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(jì)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(dòng)了合肥市經(jīng)濟(jì)的騰飛,從此大大超越全國(guó)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(jì)總量相對(duì)人口承載力與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)人口承載力都呈現(xiàn)出大幅上升趨勢(shì),但自2009年以后經(jīng)濟(jì)總量相對(duì)人口承載力卻絕對(duì)地大于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)人口承載力,表明了合肥市在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的經(jīng)濟(jì)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(jì)資源是合肥市提升人口承載力的一個(gè)主要因素,但其貢獻(xiàn)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。
本文以一個(gè)開放的區(qū)域?yàn)槔碚摷僭O(shè)前提,研究了一個(gè)省會(huì)城市未來一段時(shí)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(jì)資源對(duì)區(qū)域可持續(xù)相對(duì)人口承載力的提高均起到了促進(jìn)作用,自然資源的限制可以通過經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的引力作用彌補(bǔ)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(kuò)容,一定程度上彌補(bǔ)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(shí)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(jì)增速得以快速提升。此外,隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐不斷加快及經(jīng)濟(jì)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(cè),隨著未來一段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)、消費(fèi)、流通等各環(huán)節(jié)各要素不斷的向省會(huì)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(jì)理論與政策方面的研究。
安徽省年度重點(diǎn)科研項(xiàng)目(12070403080)
C924.2
A
1671-816X(2014)10-1028-06
(編輯:佘小寧)
山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)2014年10期