付 金 存 李 豫 新 王 菲

一、引言

城市作為現(xiàn)代人類活動的主要場所，具有強大的資源、產(chǎn)業(yè)、人口、財富聚集效應。改革開放以來，中國實施了一系列“城市偏向（urban preoccupation）”的經(jīng)濟發(fā)展政策，并在短時期內(nèi)聚集了大量的經(jīng)濟發(fā)展資源，促進了城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的發(fā)展與綜合國力的提升。但伴隨著城市規(guī)模的擴大和城市人口的增加，以環(huán)境污染、交通擁擠、熱島效應、能源消耗、氣候變化等為主要內(nèi)容的城市病也在逐步蔓延，并逐步逼近城市承載力的極限。例如在全國600多個城市中，超過2/3的城市供水不足，其中更有110個城市處于嚴重缺水狀態(tài)。究其原因，在于許多城市在迅速擴張和發(fā)展過程中，忽略了城市環(huán)境承載力，延續(xù)多年的生態(tài)平衡逐步被打破，形成了復雜的生態(tài)型缺水局面。城市承載力的水平無疑決定著中國城鎮(zhèn)化的速度，甚至是城鎮(zhèn)化的定位與走向。雖然尚無確鑿證據(jù)，但現(xiàn)有研究表明歷史上瑪雅文明、樓蘭古國等文明的覆滅無不與資源環(huán)境承載力有關。

新疆維吾爾自治區(qū)（以下簡稱新疆）位于中國西北部，地處亞歐大陸中心腹地，氣候干旱少雨，蒸發(fā)量大，是典型山地—綠洲—荒漠生態(tài)系統(tǒng)，其承載力相比于中國其他省區(qū)更為脆弱。近年來，西部大開發(fā)戰(zhàn)略和“對口援建”政策的實施都極大地推動了新疆城鎮(zhèn)化的發(fā)展，全疆城鎮(zhèn)化率由2000年的33.75%提升至44%，但在城鎮(zhèn)化發(fā)展的過程中，新疆城市發(fā)展面臨的資源環(huán)境束縛、經(jīng)濟與人口壓力、城市建設瓶頸問題也極為突出。城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略是帶動全疆經(jīng)濟社會發(fā)展的重要動力，也是其跨越式發(fā)展的必由之路。因此，在新疆這樣一個地理區(qū)位、生態(tài)環(huán)境、民族人口等具有特殊性的邊疆省區(qū)，在城市化發(fā)展中科學定量評價城市承載力的水平，探尋其制約因素，具有重大的理論和現(xiàn)實意義。

二、相關研究進展及評述

作為一個從生物學領域逐漸引入地理、環(huán)境、經(jīng)濟、社會乃至文化領域的綜合性概念，“承載力”研究廣度已由最初的與資源環(huán)境和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相關的草場承載力、人口承載力、土地承載力、資源承載力等概念逐步延伸至城市領域，并根據(jù)城市建設和管理的需要逐步衍生出城市公共設施承載力、文化承載力和社會承載力等概念。從表面上看，不同承載力概念的內(nèi)涵存在一定差異，但從本質(zhì)上來看，均強調(diào)區(qū)域系統(tǒng)對外部壓力的最大承受能力，研究者均承認承載力存在一定的閾值，超過該閾值就會引發(fā)一系列承載力失衡的問題。

然而，現(xiàn)有的針對城市承載力的評價研究卻存在諸多爭議。一些研究將城市承載力視為多因素綜合作用的結果，選用多指標將承載力合成為一個數(shù)值。該類評價研究的基本過程是：首先，選定某一區(qū)域的城市作為評價單元，并構建評價指標體系；其次，確定指標權重，并與標準化處理的指標合成，得到城市指標評價綜合得分；最后，根據(jù)評價結果對城市承載力進行分析并提出相應的建議。這類評價研究的結果實質(zhì)上承認城市承載力可以無限提升，其評價結果已類似于城市競爭力，可作為城市承載力的參考，但卻忽略了承載力本質(zhì)上應存在一定的閾值。有些研究認識到城市承載力存在閾值，卻將閾值視為一個固定不變的標準值，得出諸如“我國城市健康的人均建設用地水平應該是人均102.5m2”令人費解的結論。在特定的歷史時期內(nèi)，除非發(fā)生地震、火山噴發(fā)、戰(zhàn)爭等突發(fā)性事件，否則生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的自我修復機能會使城市綜合承載力保持相對穩(wěn)定，即使波動也不會有較大的偏離。事實上，在我國城市建設與管理的有關規(guī)范中，相關表述使用的也是閾值區(qū)間的概念，如國家《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》規(guī)定新建城市的規(guī)劃人均城市建設用地指標應在85.1—105.0m2/人內(nèi)確定。部分研究僅選取某一年的數(shù)據(jù)作為城市承載力評級分析的依據(jù)，其研究結論雖也有一定意義，但卻把城市承載力靜態(tài)化。實際上即使是某一個城市的承載力，其大小也是隨著時間的推移動態(tài)變化的。正如著名經(jīng)濟學家Arrow等人認為的那樣：承載力實質(zhì)上不是固定不變的，也不是靜態(tài)的、簡單的相互作用關系，它隨自然和生物環(huán)境的相互作用、技術、社會選擇及產(chǎn)品和消費結構而發(fā)生改變。

概括而言，城市承載力具有相對極限內(nèi)涵的倫理特征，承載力的大小與一個城市的資源稟賦、環(huán)境容量、技術手段密切相關，其本質(zhì)是不固定的、非靜態(tài)的和非單一的關系。因此城市承載力的評價研究應注重各要素承載力之間的補償效應，通過多要素的集成來綜合評價某個城市的承載力；同時各要素的選取應充分體現(xiàn)“閾值”的含義，即體現(xiàn)城市發(fā)展中的短板要素。在研究的時空維度上，既要重視單個城市不同時點上承載力的比較，以及同一時點多個城市之間的靜態(tài)對比，更要關注多個城市的空間差異和時序動態(tài)比較?；诖?，本文以新疆15個地、州、市的中心城市作為空間研究單元，選擇新疆經(jīng)濟社會發(fā)展較為迅速、資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境變化較為明顯、數(shù)據(jù)較為完整和連續(xù)的2006—2012年的數(shù)據(jù)作為研究的時間尺度，通過構建多指標綜合評價體系，對新疆城承載力的時空演變特征和規(guī)律進行深入分析，一方面為新疆城市經(jīng)濟、社會和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展和城市規(guī)劃提供決策參考，另一方面進一步補充和拓展城市承載力的研究成果。

三、新疆城市承載力評價指標體系的構建與權重方法的選擇

（一）城市承載力構成的分析框架與指標體系的構建

城市承載力指標的選取應具有明確的針對性，真正體現(xiàn)出城市資源和環(huán)境的主要限制性因素和短板因素。城市承載力既取決于城市自然資源環(huán)境，如資源稟賦、環(huán)境容量、地質(zhì)條件等“先天性”因素；又取決于人類的基本需求目標、對資源環(huán)境的開發(fā)強度以及城市基礎設施建設水平等“后天性”因素。因此，城市承載力評價指標的選擇和評價體系的構建應綜合考慮城市的資源環(huán)境和經(jīng)濟社會因素及其互動作用機制，根據(jù)“壓力—狀態(tài)—響應”原理，可建立如下城市承載力系統(tǒng)構成的分析框架（見圖1）：

圖1 城市承載力系統(tǒng)的構成

如圖1所示，城市承載力系統(tǒng)由城市資源環(huán)境的支撐力、人類索取行為對城市資源環(huán)境造成的壓力，以及人類對資源環(huán)境及其承受壓力的回饋和調(diào)控3個部分構成。其中城市資源環(huán)境是城市承載力系統(tǒng)的基底，是對人居環(huán)境最原始和最根本的支撐，城市資源環(huán)境狀況越好，城市空間承載人類活動的能力就越高。人類行為對城市承載力具有雙重影響：一方面，人類從自然界獲取物質(zhì)能源，以及生產(chǎn)和消費過程中釋放的廢棄物和污染物對城市承載力具有負效應；另一方面，人類為對城市資源環(huán)境做出響應，借助城市建設等手段自覺地對城市資源環(huán)境進行修復和改善，提升城市環(huán)境容量和人居環(huán)境水平。

由此可見，城市承載力評價體系的構建和指標的選取可從支撐力、壓力和調(diào)控力3個方面進行。需要說明的是，入選指標應充分反映城市承載力的內(nèi)涵和本質(zhì)特征，這就需要在具體指標的篩選過程中，注重對指標選取原則和設定形式合理把握。城市承載力評價指標的選取應堅持限制因子原則，選擇若干對城市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和居民生產(chǎn)生活制約作用較大的指標；根據(jù)國內(nèi)外規(guī)范，入選指標同時還應有相對成熟、穩(wěn)定和權威的閾值，從而確定相應指標變動的合理范圍。依據(jù)上述原則選取的指標經(jīng)過計算，實質(zhì)上是從某一個方面反映出城市承載力的狀態(tài)，可稱作“狀態(tài)指數(shù)”。在指標的設定形式上，宜采用人均指標、強度指標和比例指標等相對形式的指標。采用人均、強度和比例形式的指標有利于消除各城市間因城市規(guī)模、人口數(shù)量和經(jīng)濟社會差異等造成的指標數(shù)據(jù)差距過大的缺陷，有利于不同時空尺度各城市之間的對比與分析。

依據(jù)上述分析框架和指標遴選程序，參考國內(nèi)外城市承載力相關的研究成果，本文從自然資源承載、區(qū)域環(huán)境壓力和城市建設調(diào)控三個方面，選取了20項具體指標作為新疆城市承載力的評價指標，并構建了包含目標層在內(nèi)的四級評價指標體系（表1）。

與其他研究相比，本文設計的新疆城市承載力評價指標體系的特點在于不再將各指標的標準值設定為固定的數(shù)值，而是一個可浮動的區(qū)間（表1）。同時根據(jù)國內(nèi)外相關規(guī)范和研究成果，確定了各指標的閾值區(qū)間：其中人均耕地面積、人均建設用地面積、人均道路面積、工業(yè)用地比重、居住用地比例、公共設施用地比例、綠地比例等指標的閾值區(qū)間是根據(jù)《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》（GB50137-2011）有關標準，并結合新疆各城市所處的建筑氣候區(qū)確定的；可吸入顆粒物排放、二氧化硫排放和二氧化氮排放的閾值區(qū)間參照了中華人民共和國《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012）的相關規(guī)定；空氣質(zhì)量優(yōu)良率、污水集中處理率、用水普及率和燃氣普及率指標的閾值下限為新疆各城市的平均值，而這些指標的理論上限值可為100%；萬元GDP耗水量、規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值能耗和生活性用水結構指標的閾值下限為新疆各城市的平均值，上限為全國平均值；人口自然增長率這一指標的閾值下限為全國均值，上限為新疆《自治區(qū)人口和計劃生育發(fā)展“十一五”規(guī)劃》提出的11‰的控制目標；由于受民族習俗等影響，新疆部分少數(shù)民族聚集地區(qū)存在第三產(chǎn)業(yè)虛高化的現(xiàn)象，因此第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重根據(jù)新疆各城市經(jīng)濟社會發(fā)展的實際，選擇當年各城市第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重的極值作為閾值區(qū)間。至此，新疆城市承載力評價指標體系得以確定。

表1 新疆城市承載力評價指標體系

（二）數(shù)據(jù)標準化與定權方法的選擇

1.數(shù)據(jù)標準化

在新疆城市承載力評價體系中，自然資源支撐和城市建設調(diào)控型指標對城市承載力具有正向效應，而區(qū)域環(huán)境壓力指標則對城市承載力具有負向效應，此外，各指標的量綱也存在差異。為消除指標屬性和量綱對評價結果的差異，需要參照各指標的閾值區(qū)間，對各指標的原始數(shù)值進行標準化處理，計算公式如下：

當指標屬性為正向指標時：

當指標屬性為負向指標時：

式中：R表示指標的標準化數(shù)值，V現(xiàn)狀值為該指標的實際狀態(tài)值，V最大值為該指標在閾值區(qū)間內(nèi)的最大值，V最小值為該指標在閾值區(qū)間內(nèi)的最小值。上述運算過程實質(zhì)上是依照閾值區(qū)間將各指標映射為反映城市承載力的某一狀態(tài)，因此在指標性質(zhì)上應理解為狀態(tài)指數(shù)。根據(jù)各層級指標狀態(tài)指數(shù)的數(shù)值特征，其相應的狀態(tài)級別可由表2確定：

表2 指標狀態(tài)指數(shù)級別劃分

2.定權方法選擇

指標賦權的基本方法可以分為主觀賦權法和客觀賦權法兩類，但這兩類方法均有其各自的優(yōu)缺點。將不同的賦權方法加以組合可有效降低單一賦權方法片面性，提高評價結果的信度。組合賦權法的關鍵是在有效利用主觀賦權中的合理信息的基礎上，尋找最大程度地保留高維數(shù)據(jù)結構信息的最佳映射角度的客觀賦權方法。根據(jù)所選指標的數(shù)量、特征、可比性及相互關系，以變異系數(shù)法作為客觀賦權法；同時采用理論和技術相對成熟的層次分析法為主觀賦權法，通過咨詢不同專家的意見得到主觀權值。具體的賦權步驟有關文獻已詳細闡述，本文不再贅述。對于最終的組合權值，將按照層次分析法和變異系數(shù)法權值的算術平均得到。由于采用變異系數(shù)法依據(jù)指標的數(shù)值特征進行賦權，而各指標的數(shù)值呈動態(tài)變化，因此不同時間尺度上各指標的權值存在一定差異，最終的賦權結果也不再列示。在狀態(tài)指數(shù)和權值確定之后，對新疆城市承載力指數(shù)的最終測度可通過線性加權和法進行，計算公式為：

式（3）中：Fi和Wi分別為下一層指標的評價值及其對應的權重。

四、新疆城市綜合承載力的評價結果及時空演化分析

分析表3數(shù)據(jù)可知，2006—2012年新疆城市承載力呈如下變化特征：

（1）新疆各城市承載力指數(shù)的狀態(tài)級別保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。對比2006年和2012年城市承載力指數(shù)的變化可知，全疆僅有博樂市和喀什市的城市承載力的狀態(tài)級別發(fā)生變化，其中博樂城市承載力由2006年的-0.0087提升至2012年的0.1911，由預警狀態(tài)轉為一般狀態(tài)；而喀什城市承載力指數(shù)由2006年的-0.9580下滑至-1.1177，由預警狀態(tài)惡化為危機狀態(tài)。其余13個城市承載力指數(shù)的狀態(tài)級別未發(fā)生本質(zhì)變化。即使在整個研究時期內(nèi)，各城市的承載力狀態(tài)也大致穩(wěn)定。

表3 2006年與2012年新疆城市承載力指數(shù)

（2）新疆城市承載力趨于總體良性，但承載力指數(shù)級別較低。通過比較2006年和2012年城市承載力指數(shù)變化（表3）可知，全疆共有9個城市的承載指數(shù)在預警區(qū)間和一般狀態(tài)區(qū)間內(nèi)得以提升，占全疆城市數(shù)量的60%。其中位于天山北坡經(jīng)濟帶的烏魯木齊市、克拉瑪依市以及南疆經(jīng)濟圈核心區(qū)域的庫爾勒市、阿克蘇市提升幅度較大，接近或超過0.2，其原因在于城市建設用地的擴張在一定程度上提升了城市空間范圍，同時其城市公共服務水平也得以提升。但同期也有6個城市承載力指數(shù)出現(xiàn)不同程度的下降，除哈密市城市承載力指數(shù)小幅下降0.0861外，喀什市和阿勒泰市的降幅均在0.12以上，而吐魯番、伊寧和塔城三市的降幅更在0.20以上。此外新疆城市承載指數(shù)級別普遍較低，2012年60%以上的城市處于預警或危機狀態(tài)，另有5個城市承載力指數(shù)在0以上，但均屬一般狀態(tài)，目前尚無承載力指數(shù)處于良好狀態(tài)的城市。

（3）區(qū)域環(huán)境壓力的增大成為制約新疆經(jīng)濟社會發(fā)展的關鍵因素。表3中除烏魯木齊市區(qū)域環(huán)境壓力的絕對值指數(shù)有所降低、環(huán)境壓力趨緩外，其余14個城市的區(qū)域環(huán)境的狀態(tài)指數(shù)的絕對值持續(xù)增加，環(huán)境壓力不斷增大，其中喀什市環(huán)境壓力的絕對值甚至增加了3倍以上，其他各城市的區(qū)域環(huán)境壓力指數(shù)的提升也多在0.15以上。這一方面反映出新疆各城市人口增長的壓力普遍較大，如新疆《自治區(qū)人口和計劃生育發(fā)展“十一五”規(guī)劃》提出的11‰的控制目標遠高于全國同期平均的實的人口增長率；另一方面，粗放型的經(jīng)濟發(fā)展模式耗費了大量的資源和環(huán)境污染，如2012年新疆城市平均的萬元GDP耗水量和規(guī)模以上工業(yè)萬元產(chǎn)值能耗分別為3163.05噸/萬元和5.79噸/萬元，分別是全國水平的26.58倍和3.2倍，受此影響，新疆多數(shù)城市空氣中可吸入顆粒物（PM10）的含量均超過國家規(guī)定的上限值，增大了城市環(huán)境的壓力。

（4）新疆城市承載力具有典型的數(shù)值分化和空間分異特征。2012年新疆城市承載力指數(shù)在-1.33—0.82之間波動，數(shù)值分化特征極為明顯，其中數(shù)值最低的吐魯番市的承載力指數(shù)僅為-1.3298，屬于顯著的危機狀態(tài)，而承載力指數(shù)最高的阿勒泰市則為0.8121，屬于一般狀態(tài)區(qū)間并趨近良好狀態(tài)。其余的城市則分別屬于危機狀態(tài)、預警狀態(tài)和一般狀態(tài)三個區(qū)間，具有顯著的空間分異特征。對比表2中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，承載力指數(shù)為正值的城市中，一方面其自然資源支撐指數(shù)均較高，其中阿勒泰、庫爾勒和阿圖什三市均在1以上的良好狀態(tài)區(qū)間，博樂市的自然資源支撐指數(shù)也接近于1，而另一方面其區(qū)域環(huán)境壓力指數(shù)和城市建設調(diào)控指數(shù)均為負，表明城市環(huán)境壓力較大，城市建設調(diào)控能力不足。這反映出新疆城市承載力的維持和改善仍依靠傳統(tǒng)的大規(guī)模水土資源開發(fā)的模式，其經(jīng)濟社會運行在很大程度上仍未擺脫依賴資源耗用和規(guī)模動的發(fā)展模式。

（5）城市建設調(diào)控的差異正成為新疆城市承載力空間分異的主因。為了考察新疆城市承載力空間分異的成因，本文引入變異系數(shù)來分析城市承載力各層級指數(shù)的變異程度。變異系數(shù)的公式為：

2006年和2012年新疆各城市各層級要素承載力的變化如圖2所示。2006新疆城市承載力的變異系數(shù)為20.59%，2012年增加為21.17%，表明新疆城市承載力空間分異的程度有所增加。比較2006年和2012年各層級要素指數(shù)變異系數(shù)的變化可知，城市建設調(diào)控指數(shù)的變異是新疆城市承載力空間分異的主因，即各城市建設調(diào)控水平之間的差異越大，城市間承載力的空間分異程度就越高。由此可見，在堅持現(xiàn)有的人口、產(chǎn)業(yè)和區(qū)域發(fā)展政策的前提下，提升承載力水平較低城市、地區(qū)城市建設水平、產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整力度和公共服務水平，是縮小城市間承載力差異的有效手段。

圖2 2006年和2012年新疆城市承載力變異系數(shù)比較

五、結論與政策建議

城市作為人類活動的重要場所，具有強大的資源聚集效應和成本節(jié)約效應，也是衡量一個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平和競爭力的重要體現(xiàn)，新疆跨越式發(fā)展的目標能否實現(xiàn)，很大程度上取決于新疆城鎮(zhèn)化的水平和質(zhì)量，以及各地州中心城市的發(fā)展。但是在城鎮(zhèn)化快速推進的背景下，新疆城市擴展的規(guī)模和速度必須與城市承載力相適應。本文基于城市承載力的內(nèi)涵與本質(zhì)特征，構建了城市承載力系統(tǒng)“壓力—狀態(tài)—響應”的分析框架和新疆城市承載力的評價指標體系，對新疆15個地區(qū)中心城市的承載力的狀態(tài)指數(shù)進行了測度與分析。研究結果表明，新疆城市綜合承載力總體上趨于良性，但也存在承載指數(shù)級別較低、區(qū)域環(huán)境壓力較大和空間分異明顯等問題。

針對上述問題，應借助城鎮(zhèn)化建設與發(fā)展，引導產(chǎn)業(yè)和人口的合理布局，實現(xiàn)各城市承載力的動態(tài)均衡。其一，借助不同的功能區(qū)分類，理順新疆各地區(qū)城鎮(zhèn)發(fā)展的職能定位與發(fā)展秩序。烏昌地區(qū)應逐步發(fā)展為新疆乃至我國西北地區(qū)重要的能源綜合利用基地、新型工業(yè)基地、旅游集散中心；天山南北坡綠洲城市應依托鐵路、公路網(wǎng)，引導人口和產(chǎn)業(yè)向主要干道與支路眼線城鎮(zhèn)集聚，加強綠洲之間的經(jīng)濟社會聯(lián)系；同時大力扶持邊境城鎮(zhèn)（團場、口岸）發(fā)展，打造戰(zhàn)略屏障和對外開放前沿。其二，推動天山南北坡、南疆三地州、北疆西北部地區(qū)因地制宜選擇各具特色的城鎮(zhèn)化路徑，制定差別化發(fā)展目標和城鎮(zhèn)化政策。天山南北坡要逐步形成一批引領全疆發(fā)展的中心城市和綠洲城鎮(zhèn)組群；南疆三地州城鎮(zhèn)化的建設要注重改善人地關系，促進民族和諧；北疆西北部城鎮(zhèn)化建設應突出特色，打造一批風景秀美、清潔環(huán)保、宜居宜生的邊境城鎮(zhèn)體系。其三，積極促進城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)多元化，促進“產(chǎn)城”結合。南疆地區(qū)要積極發(fā)展綠色農(nóng)牧業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、旅游業(yè)、少數(shù)民族用品制造業(yè)等特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)；天山北坡經(jīng)濟帶重在統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)園區(qū)與城鎮(zhèn)布局，促進各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)與城鎮(zhèn)一體化發(fā)展；北疆西北部邊境高寒地區(qū)，扶持社區(qū)經(jīng)濟、特色手工業(yè)發(fā)展，加快冬季產(chǎn)業(yè)尤其是滑雪、民族風情旅游業(yè)的發(fā)展。通過人口分布、產(chǎn)業(yè)布局和城鎮(zhèn)化的深度結合，可有效縮小新疆各城市承載力的差距，推動新疆城鎮(zhèn)化有序健康地發(fā)展。

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