龍 騰，何 勇，陳雪嬌

(重慶交通大學(xué)智慧城市學(xué)院，重慶 400074)

1 引言

高度城市化使得人居環(huán)境承載力不斷提升，人居環(huán)境承載力與城市化進程具有高度相關(guān)性，對于促進城市化進程有著積極效應(yīng)[1]。人居環(huán)境承載力的核心思想是在保障城市資源可持續(xù)利用的條件下，在一定時間內(nèi)，人居環(huán)境可以承載的人口數(shù)量和社會發(fā)展的能力。薩迪亞斯在20世紀50年代提出“人類聚居

學(xué)”理論[2]，國內(nèi)則是吳良鏞率先引用該理論，他將人居環(huán)境系統(tǒng)劃分為支持系統(tǒng)、居住系統(tǒng)、自然系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)等子系統(tǒng)[3]。20世紀90年代國內(nèi)掀起對城市人居環(huán)境科學(xué)的研究浪潮，但研究成果較少，對許多問題沒能給出明確結(jié)果，因此國內(nèi)并未形成體系[4]。從研究范圍上看，目前人居環(huán)境的研究多集中于對少數(shù)省域的城市[5～8]和鄉(xiāng)村[9]人居環(huán)境的評價和差異分析。從研究內(nèi)容看，國內(nèi)人居環(huán)境的主要內(nèi)容有人居環(huán)境質(zhì)量[10]、人居環(huán)境監(jiān)測[11]、宜居度[12]等時空演變研究，國外人居環(huán)境的研究內(nèi)容主要關(guān)注于對環(huán)境的保護與改善[13]。從研究數(shù)據(jù)看，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)有城鄉(xiāng)居民主觀感受的采集[14]和官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)[15],大數(shù)據(jù)有衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)[16]和網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)[17]。從研究方法看，多采用構(gòu)建綜合指標(biāo)體系進行人居環(huán)境質(zhì)量的評價和空間格局的探討，但在評價指標(biāo)體系的構(gòu)建和評價方法的選取上并未達成一致見解[18]。

人居環(huán)境是近代人類改造自然的結(jié)果，而工業(yè)化、城市化的過程加劇了人居環(huán)境的變化，帶來各種不同的城市問題。因此，根據(jù)貴州省人居環(huán)境承載力近9年的研究，揭示其人居環(huán)境承載力發(fā)展趨勢，為人居環(huán)境研究提供新視角，為城市人居環(huán)境建設(shè)提出建議，是本文核心內(nèi)容。同時，地級市與縣級市在文化和經(jīng)濟發(fā)展上有著天然的聯(lián)系，將兩者的人居環(huán)境承載力進行分析評價，有利于更好地理解貴州省人居環(huán)境承載力的變化趨勢及其差異，可以為貴州省的人居環(huán)境承載力的提高與改善提供理論依據(jù)及其建議。

2 研究區(qū)及數(shù)據(jù)來源

2.1 研究區(qū)概況

貴州省位于中國西南云貴高原，地理位置處于北緯24°37′～29°13′，東經(jīng)103°36′～109°35′，總面積約17.62萬km2。全省有9個地級單位，截至2018年末，全省年末常住人口為3600萬人。本文研究單元為地級市和縣級市，其中地級市包括貴陽市、六盤水市、遵義市、安順市、銅仁市和畢節(jié)市，縣級市包括興義市、凱里市、都勻市、清鎮(zhèn)市、赤水市、仁懷市和福泉市。

2.2 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來源為2011～2019年《中國城市年鑒》《貴州省統(tǒng)計年鑒》《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》和研究區(qū)各地級、縣級市統(tǒng)計公報，其中缺省數(shù)據(jù)以移動平均法進行插值補充。

3 研究方法

趙克勤在1991年提出集對分析理論，其主要思想是將確定不確定看作確定不確定系統(tǒng)，從同、異、反3個方面來研究系統(tǒng)之間的不確定性，分別建立集對的同異反聯(lián)系度，用聯(lián)系度μ進行表達式的定量刻畫，獲取集對的聯(lián)系度函數(shù)與聯(lián)系數(shù)，并通過所得到的聯(lián)系度、聯(lián)系數(shù)進行一系列的評估與預(yù)測，得到分析客體的相關(guān)結(jié)論[19]。

3.1 聯(lián)系度

聯(lián)系度是集對分析的基礎(chǔ)，聯(lián)系度的基本表達式為：

ux-y=a+bi+cj

(1)

式(1)中：a、b、c分別表示集對的同一度、差異度和對立度,為差異度系數(shù)，i在[-1,1]區(qū)間取值；i為對立系數(shù)，且≡-1，ux-y稱為集對H(X,Y)的聯(lián)系度。

根據(jù)評價指標(biāo)的計算公式獲得與最優(yōu)方案的貼近度，計算公式為：

(2)

式(2)中：a、c分別為評價指標(biāo)與集合的同一度和對立度。

采用集對分析方法對全省6個地級市和7個縣級市城市人居環(huán)境承載力進行測算可得rk。rk表示為最優(yōu)方案與評價方案的逼近值，rk值越大，rk表示評價方案越貼近最優(yōu)方案。本文利用rk反映貴州省城市人居環(huán)境承載力大小，rk值越大，代表城市人居環(huán)境承載力越強。

3.2 集對勢

集對勢SHI(H)s等于同一度比上對立度，代表集合之間的同異反聯(lián)系程度，且對立度c不等于0，記為：

SHI(H)s=a/c

(3)

趨同勢SHI(H)p等于同一度比上對立度，代表集合之間接近同一度的程度，將系統(tǒng)的差異度均轉(zhuǎn)變成對立度，且聯(lián)系度中的b與c不等于0，記為：

SHI(H)p=a/(b+c)

(4)

當(dāng)集對勢和同一勢均大于1時，系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)且具有良好的穩(wěn)定性；當(dāng)集對勢大于1且同一勢小于1時，系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)但并不穩(wěn)定，需要做出恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整；當(dāng)集對勢和同一勢均小于1，系統(tǒng)處于紊亂狀態(tài)且不穩(wěn)定，需要評判各個指標(biāo)集對勢的大小，做出針對措施。

2.3 指標(biāo)體系

在前人研究環(huán)境承載力的基礎(chǔ)上[20,21]，依據(jù)貴州省城市開發(fā)現(xiàn)狀，選取33個指標(biāo)，建立目標(biāo)層、準則層和指標(biāo)層，分為社會子系統(tǒng)、空間子系統(tǒng)、經(jīng)濟子系統(tǒng)，參考現(xiàn)實生活中的極端情況，以此評價貴州省6個地級市和7個縣級市人居環(huán)境承載力現(xiàn)狀。城市人居環(huán)境承載力可以通過社會子系統(tǒng)、空間子系統(tǒng)、經(jīng)濟子系統(tǒng)3個子系統(tǒng)相互作用得以體現(xiàn)，因此本文選用熵權(quán)法來分析貴州省城市人居環(huán)境承載力3個子系統(tǒng)的權(quán)重(表1)。

表1 城市人居環(huán)境評價指標(biāo)體系

4 貴州省地級市人居環(huán)境承載力評價

4.1 城市系統(tǒng)協(xié)調(diào)性差異分析

如圖1所示，貴陽市人居環(huán)境承載力系統(tǒng)的集對勢比其他地級市更為協(xié)調(diào)，其中以空間子系統(tǒng)和經(jīng)濟子系統(tǒng)尤為突出，處于貴州省地級市人居環(huán)境承載力第1梯隊；六盤水市和遵義市人居環(huán)境承載力的集對勢均大于1，3個子系統(tǒng)處于基本協(xié)調(diào)水平，處于第2梯隊；安順市、銅仁市、畢節(jié)市人居環(huán)境承載力大都小于1，3個子系統(tǒng)處于微弱失調(diào)的狀態(tài)，處于第3梯隊。在社會子系統(tǒng)中，六大地級市的系統(tǒng)集對勢相差不大，主要在空間子系統(tǒng)和經(jīng)濟子系統(tǒng)相差較大。

4.2 時間序列角度分析

將2010～2018年貴州省人居環(huán)境承載力系統(tǒng)協(xié)調(diào)集對勢與同一勢以柱狀圖表示。由圖2和圖3可以得到：貴陽市、安順市、銅仁市的系統(tǒng)協(xié)調(diào)性基本上

圖1 貴州省地級市人居環(huán)境子系統(tǒng)集對勢

呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，而遵義市、六盤水市、畢節(jié)市均出現(xiàn)上下波動的情形。2010～2018年，貴陽市、六盤水市、遵義市的系統(tǒng)集對勢基本都在1以上，說明系

圖2 2010～2018年貴州省人居環(huán)境集對勢變化趨勢

圖3 2010～2018年貴州省人居環(huán)境同一勢變化趨勢

統(tǒng)內(nèi)部有較好的的協(xié)調(diào)性，其它三個地級市，常年沒有達到1。同時，系統(tǒng)協(xié)調(diào)的同一勢在這9年之間只有貴陽市呈現(xiàn)上升趨勢，其他城市并沒有明顯的變化規(guī)律，而且六大地級市都沒有達到1。

以時間序列進行分析，安順市和畢節(jié)市在2010～2018年發(fā)展水平比較相似，均是系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)發(fā)展前景較差，且自身處于一種非常不穩(wěn)定的狀態(tài)。安順市和畢節(jié)市在2017年系統(tǒng)協(xié)調(diào)集對勢的增長勢頭迅猛，但是在2018年又驟然猛降，回到2016年相似水平。

通過集對分析法計算出2010～2018年貴州省地級市人居環(huán)境承載力指數(shù)，對6個地級市的人居環(huán)境承載力的時間演變特征及分類進行如下分析：

從圖4可以看出，2010～2018年貴州地級市人居環(huán)境承載力指數(shù)在0.18～0.76之間，最高值出現(xiàn)在2018年的貴州市?？傮w呈波動上升趨勢，說明貴州省地級市的人居環(huán)境承載力不斷提升。貴州市人居環(huán)境承載力最高，畢節(jié)市人居環(huán)境承載力最低，兩市之間差異巨大，其余各市之間也存在不同水平的差異。安順市和畢節(jié)市人居環(huán)境承載力增長幅度相似，均在2016年和2017年出現(xiàn)巨大上下波動，與銅仁市處在貴州省人居環(huán)境承載力第三層級；六盤水市與遵義市處在第二層級，兩市人居環(huán)境承載力大多年份均在0.5～0.7之間；貴陽市處在第一層級，貴陽市人居環(huán)境承載力大多高于0.7。畢節(jié)市人居環(huán)境承載力年均增長12.1%，居六大地級市第一位，承載力水平變化顯著；安順市人居環(huán)境承載力在2017年增長率為29.6%，是所有地級市中漲幅程度最大，在2018年下降16.9%，波動幅度最大。

年份

5 貴州省縣級市人居環(huán)境評價

5.1 城市系統(tǒng)協(xié)調(diào)性差異

如圖5所示，凱里市人居環(huán)境承載力的集對勢全都大于2，3個子系統(tǒng)全部處于協(xié)調(diào)發(fā)展水平，與其他6個縣級市相比有巨大優(yōu)勢，尤其是空間子系統(tǒng)的集對勢指標(biāo)達到3以上。興義市3個子系統(tǒng)的集對勢比較均衡，基本都處于協(xié)調(diào)水平。都勻市、清鎮(zhèn)市3個子系統(tǒng)都處于協(xié)調(diào)發(fā)展水平，但都勻市的空間子系統(tǒng)比較突出，而清鎮(zhèn)市的空間子系統(tǒng)相比較社會子系統(tǒng)和經(jīng)濟子系統(tǒng)有所差距。赤水市、仁懷市、福泉市3個子系統(tǒng)都有至少一個子系統(tǒng)沒有達到協(xié)調(diào)發(fā)展水平，尤其是福泉市空間子系統(tǒng)的集對勢僅為0.45，與其他縣級市相比有較大差距，政府應(yīng)積極尋找現(xiàn)階段的癥結(jié)所在。

圖5 貴州省縣級市人居環(huán)境子系統(tǒng)集對勢

5.2 時間序列角度分析

將2010～2018年貴州省人居環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)集對勢和同一勢以柱狀變化趨勢圖表示出來。由圖6和圖7可以得到，總體上貴州省7大縣級市的系統(tǒng)協(xié)調(diào)性大都呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，同時，系統(tǒng)協(xié)調(diào)的同一性也在緩慢上升，且同一勢均未達到1。2010～2018期間，凱里市的協(xié)調(diào)發(fā)展水平以及穩(wěn)定性是最高的，但是2013年之后，凱里市協(xié)調(diào)發(fā)展速度緩慢，人居環(huán)境承載力處于穩(wěn)定狀態(tài)。興義市在2010～2015年之間系統(tǒng)協(xié)調(diào)性增長速率較高，但在2016～2017年期間系統(tǒng)協(xié)調(diào)性停滯不前，這是集對勢所導(dǎo)致。都勻市、清鎮(zhèn)市、赤水市、仁懷市、福泉市在9年間增長趨勢大致相似，而赤水市、福泉市人居環(huán)境承載力最高點也未達到1.5，與其他縣級市有較大差距，政府應(yīng)積極尋找現(xiàn)階段的癥結(jié)所在。

圖6 2010～2018年貴州省人居環(huán)境集對勢變化趨勢

圖7 2010～2018年貴州省人居環(huán)境同一勢變化趨勢

從圖8可以看出，2010～2018貴州省縣級市人居環(huán)境承載力指數(shù)在0.31～0.76之間，最高值出現(xiàn)在2018年?？傮w上呈逐步上升趨勢，說明貴州省縣級市人居環(huán)境承載力不斷提高。2018年凱里市人居環(huán)境承載力最高達到0.76，是貴州省唯一超過0.75指標(biāo)的縣級市，赤水市最低僅為0.31，且最高沒有超過達到0.60。凱里市人居環(huán)境承載力指數(shù)在2010～2018年期間遙遙領(lǐng)先其他城市，并且保持穩(wěn)定發(fā)展，宜興市緊隨其后，其發(fā)展速率最快。都勻市、清鎮(zhèn)市、仁懷市整體趨勢逐漸走高，在2017年人居環(huán)境承載力指標(biāo)都達到0.60以上，但是都勻市人居環(huán)境承載力提升速率較低，且波動較大。赤水市、福泉市人居環(huán)境承載力指數(shù)較低，最高點均未達到0.60，與其他縣級市有一定差距。

年份

凱里市從空間、社會、經(jīng)濟3個方面綜合來看，發(fā)展水平一直保持領(lǐng)先地位，其次是興義市、仁懷市、清鎮(zhèn)市，凱里市2013年后發(fā)展速率變緩，其人居環(huán)境承載力水平一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，其余6個縣級市均保持高速發(fā)展，這表明還具有巨大的發(fā)展空間，近年來貴州省各縣級市人居環(huán)境的治理頗具成效。凱里市區(qū)位優(yōu)勢明顯，交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)達，是連接中原地區(qū)和西南邊陲的樞紐，也是西南經(jīng)濟區(qū)通向華北、華東的重要城市。福泉市、都勻市緊鄰凱里市，地理位置具有獨特優(yōu)勢，應(yīng)加強城市間聯(lián)系，從經(jīng)濟方面加速發(fā)展，提高城市人居環(huán)境承載力。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

運用集對分析法測算人居環(huán)境承載力，實證研究貴州省6個地級市和7個縣級市人居環(huán)境承載力的動態(tài)發(fā)展。結(jié)果表明：

(1)2010～2018年，貴州省城市人居環(huán)境承載力發(fā)展水平處于逐漸上升趨勢，城市之間的人居環(huán)境承載力差距趨向縮小。

(2)城市之間形成梯隊，梯隊之間差距顯著。地級市以貴陽市為第一梯隊，六盤水市、遵義市為第二梯隊，安順市、銅仁市、畢節(jié)市為第三梯隊?？h級市以凱里市、興義市為第一梯隊，清鎮(zhèn)市、仁懷市、都勻市為第二梯隊，赤水市、福泉市為第三梯隊。

(3)貴州省縣級市2010～2018年城市人居環(huán)境承載力增速高于地級市，但穩(wěn)定性較低。地級市城市人居環(huán)境承載力與縣級市城市人居環(huán)境承載力相比呈波動緩慢上升，縣級市城市人居環(huán)境承載力上升曲線更為平滑。地級市中以貴陽市處于領(lǐng)先地位，縣級市中以凱里市處于領(lǐng)先地位，且優(yōu)勢較大。

6.2 建議

貴州省城市人居環(huán)境承載力跟城市空間規(guī)劃和經(jīng)濟發(fā)展密切聯(lián)系，經(jīng)濟發(fā)展和城市規(guī)劃是縮減城市人居環(huán)境承載力差異的主要措施，是實現(xiàn)貴州省各個城市人居環(huán)境承載力均衡發(fā)展的前提。

(1)銅仁市、畢節(jié)市、安順市、赤水市、福泉市在貴州省的經(jīng)濟發(fā)展水平有所不足，多項城市人居環(huán)境承載力指標(biāo)發(fā)展水平較低。有關(guān)部門需針對以上城市進行政策傾斜，使其可以步入良性循環(huán)的發(fā)展道路。

(2)六盤水市、遵義市、清鎮(zhèn)市、仁懷市、都勻市的人居環(huán)境承載力與貴州省內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達城市相比仍有一定的差距。以上城市空間子系統(tǒng)的發(fā)展水平不高，需要加大公共服務(wù)等軟件環(huán)境的財政投入水平，增加城市公共綠地面積和建設(shè)面積。

(3)貴陽市、凱里市社會子系統(tǒng)、空間子系統(tǒng)、經(jīng)濟子系統(tǒng)的城市人居環(huán)境承載力較高，可憑借地區(qū)優(yōu)勢加大改革力度，轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量經(jīng)濟發(fā)展模式，實現(xiàn)高精尖產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)化，加大自身影響力，帶動周圍較落后城市經(jīng)濟發(fā)展。更加關(guān)注城市人居環(huán)境承載力的全面提高，注重各項服務(wù)質(zhì)量，這也是全面建成小康社會應(yīng)有的責(zé)任。