兰州市城市综合承载力问题研究

张博文，何 苑

（甘肃省社会科学院，甘肃 兰州 730070）

兰州市城市综合承载力问题研究

张博文，何 苑

（甘肃省社会科学院，甘肃 兰州 730070）

城市综合承载力是可持续发展理论在城市系统的具体体现和应用，是经济社会可持续发展的重要指标之一，也是影响城市整体竞争力的主要因素。文章从土地承载力、生态环境承载力、水资源承载力、基础设施承载力和社会承载力5个方面构建了城市综合承载力评价指标体系。基于2006—2014年的历史数据，对兰州市城市综合承载力指数和城市综合承载力供需指数比的变化趋势及特点进行了分析。结果表明，2006—2014年，兰州市城市综合承载力总体呈现逐年向好趋势，但土地承载能力不足影响着兰州市城市综合承载力的进一步提高。

兰州；城市综合承载力；综合评价；指标体系

兰州是甘肃省省会，地处黄河上游，是西北地区重要的工业基地和综合交通枢纽，西部地区重要的中心城市之一，丝绸之路经济带的重要节点城市。兰州的发展对于全省、西部乃至全国都有着举足轻重的作用。但从自身而言，生态环境脆弱、水资源不足等约束性因素依旧存在，交通拥堵、环境污染城市病层出不穷，经济社会发展受到制约。解决这些问题的最主要途径就是提高城市的综合承载能力。正因为如此，本文对兰州市的综合承载力进行研究和评价，探寻制约兰州市提升综合承载力的关键因素，为兰州的城市建设和管理提供一定的理论借鉴。

一、兰州市综合承载力评价模型及指标体系

（一）城市综合承载力的概念及其影响因素

承载力（carrying capacity）是从工程地质领域里转借过来的概念，现已演变为对发展的限制程度进行描述的最常用概念之一。在经济领域，先后产生了人口承载力、生态承载力、资源承载力、土地承载力等概念。

区域综合承载力研究雏形源于20世纪60年代末到70年代初。美国麻省理工学院的梅多斯等学者组成的罗马俱乐部利用系统动力学模型对世界范围内的资源（包括土地、水、粮食、矿产等）环境与人的关系进行评价，构建了著名的“世界模型”。20世纪90年代，越来越多的国内外学者认识到城市综合承载力对城市可持续发展的重要性，把承载力概念应用到城市系统中。

在我国，“城市综合承载力”一词最早出现在2005年1月建设部《关于加强城市总体规划修编和审批工作的通知》（建规[2005]2号）文件中，随后罗亚蒙、吕斌、叶裕民、陈淮、葛剑雄等人对其概念和内涵进行了解读，但认识存在一定分歧。综合众学者观点，本文将城市综合承载力界定为，在一定时期、一定空间区域条件下，城市资源在能够完全发挥自身功能前提下，城市的资源、环境、基础设施等各类条件对人口和经济社会活动的承载（或承受）能力。

（二）国内有关城市综合承载力的评价研究进展

城市作为一个承载经济、人口发展的综合系统，具有综合性、开放性、动态性的特征。因此，影响城市综合承载能力的因素也是多元的、动态的。学者们根据各自研究视角，对城市综合承载力的内涵进行解读，构建了各具特点的分析评价模型。例如罗亚蒙认为城市综合承载力包括战略意义上的城市承载力和技术层面上的城市承载力两种[1]；叶裕民认为城市综合承载力主要应该包括资源承载力、环境承载力、经济承载力和社会承载力；吕斌、孙莉、谭文垦在评价中原城市群中城市综合承载力时，将其指标体系分为土地、水资源、交通和环境要素承载力四类[2]；陈金英、杨青山、马中华分资源承载能力、环境承载能力、基础设施承载能力、公共服务水平承载能力、承载人口能力和承载经济能力等6个类别构建了衡量城市群综合承载能力的指标体系[3]；李琼则从经济、社会、环境三个子系统建立了城市可持续发展综合承载力评价模型；程广斌、申立敬、龙文则将城市综合承载力分为人口承载力、生态环境承载力、资源承载力、经济承载力、公共服务承载力、基础设施承载力6个子系统[4]。

随着研究的不断深入，关于城市综合承载力的评价也从定性分析逐渐转向定量分析，而定量分析的方法也各不相同。使用较多的评价方法主要有综合评价法、状态空间法、模糊综合评价法等方法。例如，高红丽、涂建军、杨乐运用综合评价法构建评价模型，对成渝经济区城市综合承载力进行了评价研究[5]；龙志和、任通先、李敏、胡贵平构建了基于状态空间法的城市综合承载力模型，对广州市2002—2007年的城市综合承载力和实际承载状况进行了评价研究[6]；刘明华、赵爽、杨秀花建立了基于欧氏贴近度的模糊物元模型，对2001—2012年河南省区域综合承载力进行了评价[7]。

总体而言，由于目前对于城市综合承载力的概念、内涵还没有形成统一的认识，再加上城市系统的复杂性，因此当下还没有建立统一的城市综合承载力评价指标体系和具体可实施操作的评价模型。各地和学者们都是根据各自的需要和工作实际构建符合自身特点的指标体系和评价模型。

二、兰州市综合承载力评价模型的构建

（一）兰州市综合承载力评价指标体系的确定

本文在全面总结已有研究成果的基础上，遵循指标体系设计的可得性、可比性、全面性和代表性等基本原则，结合兰州市的资源环境和经济社会发展情况，构建了兰州市综合承载力指标体系。该指标体系包含土地承载力、生态环境承载力、水资源承载力、基础设施承载力和社会承载力等五个一级指标，下设了33个二级细分指标，并将二级指标分为供给性指标和需求性指标两类。其中供给性指标体现了城市的供应能力，与承载力呈正向关系，也就是说，城市对某些要素的供应越多，城市的发展空间则越大，城市的承载力则越强；相反，需求性指标体现了城市的需求能力，与承载力呈反向关系，即受到各种资源要素的有限性限制，城市对某些要素的需求越多，则城市发展受到的制约和压力则越大，不利于城市综合承载力的提高。

（二）分析方法

1.数据的标准化处理。由于各指标的量纲、数量级均有差异，所以需要对数据进行标准化处理，消除量纲使数据具有可比性。本文采用离差标准化（Min-max标准化）法对原始数据进行无量纲化处理。公式如下：

式中，zij为时间i评价指标j的无量纲化值，其中i代表年份，j代表不同的指标，aij为i年份指标 j的原始值，ajmax、ajmin分别代表指标j的最大值和最小值。经过无量纲化得到决策矩阵为 Z=（zij）m×n，标准化指标满足 0≤zij≤1，并且供给类指标和需求类指标分别经过标准化后均变为正向指标，即最优值为1，最劣值为0。

表1 城市综合承载力指标体系

2.熵值法指标赋权。熵值法是一种客观赋权方法，它通过计算指标的信息熵，根据指标的相对变化程度对系统整体的影响来决定指标的权重，相对变化程度大的指标具有较大的权重。与其他赋权方法相比，熵值法能够最大限度地消除评价分析中的不确定性，使评价更具有客观性。因此，本文采用该方法对指标进行赋权。

需要指出的是，由于离差标准化（Min-max标准化）法处理得到的指标标准化值出现了为0的情况，不符合熵值法赋权对指标数据的要求，因此需要对指标进行平移。本文参照孙利娟、邢小军、周德群的《熵值赋权法的改进》一文中的方法对指标进行了平移。

3.综合指数法计算总得分。城市综合承载力评价是一个多指标的综合评判，适合采用综合指数分析法进行评价计算方法为：指数等于各评价指标加权得分之和，即各具体指标无量纲化效益值与其相应权重的加总之和。公式表达式为：

式（1）中，Fj为第 j年城市综合承载力指数，wi为第 i项指标的权重，zij第j年第i项指标的标准化值。

城市综合承载力指数满足0≤Fj≤1，即最优值为1，最劣值为0。如分析结果随年份增长呈现逐年增加趋势，则代表城市综合承载力在逐渐提高，否则，则代表综合承载力下降。

（三）数据来源

本文的数据主要来源于2007—2015年《兰州统计年鉴》，指标 C10、C11、C12、C14原始数据来源于 2006—2014年《兰州市环境状况公报》。

通过以上数学运算，得到的城市综合承载力各指标权重如表1所示。

三、评价结果与分析

根据上文公式，可以得到2006—2014年兰州市城市综合承载力指数，如表2所示。

表2 2006—2014年兰州市综合承载力各子系统得分及变化趋势

（一）影响城x市综合承载力的主要因素

1.从类别分，社会承载力是影响兰州市城市综合承载力的主要因素。按对城市综合承载力影响力的大小排序，5个一级指标的贡献率依次为社会承载力（0.257 0）、生态环境承载力（0.238 8）、基础设施承载力（0.222 8）、土地承载力（0.149 6）、水资源承载力（0.131 8）。同时，2006—2014年，兰州市城市综合承载力指数从0.421 5提高到0.634 5，整体呈现上升趋势。这主要得益于社会承载力、生态环境承载力、基础设施承载力的明显提升，同时也说明目前进一步提升城市综合承载力的方向也在于这几个方面。

2.从33个具体指标的影响力来看，对城市综合承载力指数的贡献率居于前五位的指标依次全年供水总量（C15）、常住人口（C31）、城镇登记失业率（C29）、每百户家用汽车拥有量（C23）、每万人全社会基础设施投资额。供给类指标中，对城市综合承载力指数的贡献率居于前五位的依次为：全年供水总量（C15）、每万人全社会基础设施投资额（C21）、人均耕地面积（C3）、基础设施投资占总投资比重（C22）、城镇居民人均可支配收入（C28）。需求类指标中，对城市综合承载力指数的贡献率居于前五位的依次为：常住人口（C31）、城镇登记失业率（C29）、每百户家用汽车拥有量（C23）、城市人口密度（C4）、人均生活用水量（C17）。

（二）土地承载力得分明显下降

兰州市地处黄河上游，居甘肃中部的黄土高原丘陵沟壑地带，主要由石质阶地、黄土梁峁、河谷阶地构成。主城区东西狭长，黄河穿城而过，形成“两山夹一河”的典型河谷盆地型地形，山地、黄土梁峁沟谷地占全市面积的85%，河谷盆地仅占15%。由于特定的地理条件限制，城市发展的空间极为有限，给兰州市的发展造成诸多不良影响，土地越来越成为制约兰州发展的主要因素。为此，兰州市实施了一系列的土地综合开发利用、促进土地节约集约利用等措施。例如，近年来兰州市以未利用地开发利用为重点，积极开展土地开发整理。通过一系列土地整治项目实施，新增耕地面积约5 440公顷，整理开发后的耕地数量达19 500公顷，有效地补充了建设占用耕地的数量，实现了耕地占补平衡。同时，出台《兰州市土地节约集约利用实施意见（试行）》，提出要实施差别化用地保障政策，促进土地节约集约利用。这些措施的实施，一定程度上缓解了兰州市土地开发利用形势。2014年，兰州市城市建设用地面积为198.44平方公里，比2006年增加58.77平方公里。但与此同时，随着城市化进程的不断加快，城市人口急剧增加，城市人口密度从2006年的1 240人/平方公里增加到2014年的8 931人/平方公里，增长6.2倍，由此造成人均土地资源量的明显下降。从评价得分看，2006—2014年兰州市城市土地承载力总体呈波动下降态势，得分从2006年的0.102 2下降到2014年的0.055 2。得分下降的主要原因就是人口急剧增长引发的人均土地资源量下降。

（三）生态承载力得分明显提高

自然条件方面，兰州属温带半干旱大陆性季风气候，雨量少而集中，年蒸发量大，气候干燥，生态环境基础条件较差；兰州本身的土壤条件及地质地貌也使兰州生态建设环境困难重重，城市污染难以扩散。经济发展特征方面，兰州是“一五”、“二五”期间国家重点建设的重工业基地，其中石化工业在全国占据着举足轻重的地位，然而工业的发展带来了兰州严重的污染问题，大量的废水、废气、垃圾等更给兰州本不坚固的生态圈带来了严重的冲击，严重影响了人们的生产生活。近年来，兰州市通过加强生态修复保护与环境治理，生态环境面貌得到明显改善。生态建设方面，兰州市坚持以“南北两山绿化为生态屏障，以城市主次干道绿化为基本骨架，以黄河风情线为景观轴线，以单位庭院绿化为坚实基础，以公园、广场、游园为多点补充”，加强城市绿化建设，取得明显成效。城区绿化覆盖面积从2006年的37.83平方公里增加到2014年的77.3平方公里；人均公共绿地面积从8.1平方米增加到10.46平方米。环境治理方面，兰州市通过调整产业结构、淘汰落后产能、强化重点污染源监管与治理、控制汽车尾气排放、加强对扬尘污染的综合防治等一系列措施，环境污染问题得到明显改善。2014年，兰州市区空气质量按旧标优良天数为313天，占全年总天数的85.75%，稳定退出全国空气污染最重10大城市。从评价得分看，2006—2014年兰州市城市生态承载力总体呈波动上升走势，且上升幅度明显，得分从2006年的0.074 6上升到2014年的0.223 4。

（四）水资源承载力略有提高

兰州水资源具有自产径流贫乏、客水资源较丰富与时空分布不均衡的特点。全市多年平均水资源量327.23亿立方米，其中，入境水资源量约323.25亿立方米，可支配多年平均水资源量为23.3亿立方米；自产地表水资源量2.39亿立方米；地下水资源总量为2.75亿立方米，允许可开采量1.59亿立方米，集中分布于西部和东南的湿润山区和河谷川区，广大黄土丘陵地区地下水贫乏，矿化度高，难于利用。入境水为兰州工农业和城镇生活用水的主要水源。兰州市可利用水资源量十分有限，全市水资源人均占有量仅有742立方米，远远低于全国平均水平，是全国110个严重缺水城市之一。近年来，兰州市通过一系列举措提高水资源利用效率，节水型社会建设取得一定成效。农业生产方面，积极推广渠道防渗、管道输水、喷灌、微灌等节水灌溉技术，农业灌溉水利用率明显提高。工业生产方面，严格推行计划用水和行业定额管理制度，引导高耗水行业进行内部节水管理、实施节水改造，推广科技含量高的节水新技术、新材料、新工艺、新设备，工业用水重复利用率明显提高。生活用水方面，持续加大节水宣传力度，积极推广节水型器具，民众节水意识得到明显的提高。这些措施的实施在很大程度上缓解了兰州市水资源短缺给人民生活带来的不良影响。从评价得分看，兰州市城市水资源承载力从2006年的0.024 4提高到2014年的0.040 7，得分略有上升。评价得分变化不明显的主要原因在于尽管随着节水型社会的建设，生产生活用水量有一定程度下降，但同时随着人口的迅速增加，用水需求总量却难以得到明显下降。

（五）基础设施承载力有较大幅度提高

近年来，兰州市不断加大基础设施投入，城市基础设施水平得到较大幅度提升。2014年，兰州市公共设施投入达到212亿元，占固定资产投资的比重提升到16.1%，人均城市道路面积增加到14.79平方米。但随着人民生活水平的不断提高，兰州市家庭轿车的拥有量逐年增加，交通拥堵状况越来越严重，成为兰州市持续健康发展的一个难题。2014年末全市民用汽车保有量61.48万辆，比上年末增长21.16%。其中，本年新注册汽车9.76万辆，增长36.1%。2006—2014年，全市每百户家用汽车拥有量从1辆增加到8辆，增长速度迅猛。从评价得分看，兰州市城市基础设施承载力从2006年的0.078 5提高到2014年的0.161 0，总体呈上升趋势。这说明近年来兰州市城市基础设施建设取得明显成效，群众生产生活条件得到明显改善，为未来经济发展奠定了坚实的基础。

（六）社会承载力略有提升

近年来，兰州市持续加大公共服务体系建设，城市服务得到明显提升。教育事业方面，通过优化教育布局结构等措施积极扩大城区基础教育资源总量，通过优化师资结构和强化培训等措施提升教师综合素质，教育基础能力得到明显增强。2014年，全市各类学校在校学生100万人，专任教师5.46万人，综合师生比1∶18，学龄儿童入学率达100%，普通初中升学率99.15%。医疗卫生方面，持续加大对医疗卫生事业的支持力度，加快医疗卫生基础设施建设，进一步完善医疗卫生服务网络，各级医疗卫生服务能力不断提高。2014年，全市拥有各级各类医疗卫生机构2 244个，设置床位23 557张，拥有卫生技术人员26 960人，每千人拥有卫生技术人员7.4人。持续加强公共文化服务体系建设，公共文化产品供给能力显著增强。2014年，全市拥有图书馆9个，文化馆10个，博物馆（含纪念馆）22个，国有艺术表演团体4个。广播和电视综合人口覆盖率分别为99.64%和99.70%。坚持把扩大就业作为促进人民增收的最主要途径，通过强化就业培训、搭建就业平台，扩宽就业渠道，建设创业基地，有效促进了全市群众的增收致富。2014年，全市城镇居民人均可支配收入20 767元，是2006年的2.43倍；城镇登记失业率1.71%，近十年来保持在3.2以下。从得分情况看，兰州市城市社会承载力从2006年的0.140 7提高到2014年的0.152 0，总体呈上升趋势。

四、进一步提升兰州市城市综合承载力的对策建议

城市综合承载力的大小是资源、环境等多方面因素共同影响的结果。因此，要想提高城市的综合承载力，也必须从资源、环境、基础设施、经济社会发展等多方面综合考虑。

（一）发展低碳经济，推动产业结构转型升级

随着世界工业经济的发展、人口的剧增，世界气候面临越来越严重的问题，已经严重危害到人类的生存环境和健康安全，发展低碳经济已成为全球共识。发展低碳经济的基本任务在于实现两个根本转变：一是实现经济社会由高度依赖能源消费向提高技术创新能力、可持续发展方式转变；二是将能源消费结构由高度依赖化石燃料向清洁能源、可再生能源的根本转变。实现这两个根本转变的中心环节在于加快产业结构转型升级，形成新型的经济体系和产业结构。对于兰州而言，要以工业绿色转型发展试点城市为契机，加强机制模式创新，引导和推动区域经济绿色发展、转型发展。一是要通过技术装备提升、主导产品升级换代、大宗原材料深加工、资源综合利用、信息技术与制造技术融合等技改手段，加快石油化工、有色冶金、建材三大传统产业的循环化改造和产业链延伸；二是要加快构筑战略性绿色低碳产业，大力发展高端装备制造、新能源、新材料、生物制药、节能环保、电子信息六大战略性新兴产业，从而实现绿色低碳化产业新引领；三是要把发展循环经济与培育多元支柱产业、转变发展方式、城市环境治理结合起来，加快构建以减量化、再利用、资源化为特征，集循环型农业、循环型工业、循环型服务业和循环型社会四位一体的循环经济体系。

（二）科学划分城市主体功能区，提高土地集约利用效率

在城市建设中，由于各区域的核心（主体）功能不同，其对城市总体发展的作用也各不相同。因此，科学划分城市主体功能区对于充分发挥城市各区域作用，提高城市土地利用率以及实现区域间的协调发展有着积极的意义。一是按照兰州市各区域在提供产品和服务的主要功能，科学划分国土开发内容，并以此为依据，加强与城市总体规划、土地利用规划等的衔接，形成功能明确、布局合理、相互协调的城市空间开发格局。二是高效集约利用土地。要坚守耕地保护红线，确保国家粮食安全；严格控制各类建设项目用地规模，从严合理供给城市建设用地，重点保障实施基础设施建设用地；努力盘活存量土地，坚决回收、处置闲置土地，推进城镇低效用地再开发利用。

（三）合理高效利用水资源，加强生态环境保护

一是合理高效利用水资源。深化水权制度改革，进一步促进水资源优化配置和节约保护；实行最严格的水资源管理制度，建立和完善用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污控制制度；全面加强企业节水管理，引导企业通过节水技术改造和中水循环利用等手段提高用水效率和效益；严格控制高耗水型项目，尽快淘汰不符合节水标准的用水工艺、设备和产品；引导居民使用节水器具，加快形成人人节约用水的良好社会舆论氛围。二是加大生态环境保护力度。牢固树立生态文明意识，积极推进生态文明建设，着力引导绿色生产消费；加大城市绿化建设力度，着力营造优美、宜居环境；加强污水处理设施和配套管网建设，推动污水资源化综合利用，提高污水处理率和回用率；强化全市点源污染治理，推进重点企业二氧化硫、氮氧化物、烟尘和粉尘污染的协同防治。积极推进危险废物规范化管理，提高危险废物和生活垃圾无害化处理率。

（四）加强城市基础设施建设，进一步完善公共服务体系

城市基础设施建设方面，重点需要解决交通拥堵问题。要进一步加快交通基础设施建设，重点推进中心区、主干道路网建设，打通一批中心城区断头路，建设一批微循环道路网络，同时尽快恢复已被机动车道挤占的步行道、自行车道；进一步增加公共交通车辆投放数量，优化配置公共交通运行线路，提升公共交通运输能力；加大宣传力度，倡导环保、绿色出行理念，号召居民减少私家车的使用，尽可能优先选择骑自行车或步行等慢速出行方式；加大对交通违法行为特别是加塞、逆向行驶、随意变更车道、压线行驶等容易造成交通拥堵的行为的处罚力度，对一些违法行为，实施连续处罚。在公共服务体系建设方面，一是坚持教育优先战略，进一步完善教育基础设施，推动基础教育的均衡发展，加快发展中、高等职业教育，推动高等教育由学术型向应用型高校转型；坚持应用型科研导向，强化产学研合作机制，加速科技成果转化，增强科技服务经济社会发展能力。二是通过加强医疗卫生基础设施建设、完善医疗卫生服务网络、提升医疗卫生从业人员专业化水平等手段，提高全市医疗卫生服务水平和质量。三是通过提升文化基础设施建设、加强公共文化产品和服务供给等手段，加快构建现代公共文化服务体系，以满足人民日益增长的精神文化需求。四是通过进一步完善公共就业服务网络、加大职业技能培训等手段，多方位促进社会就业。

[1] 牛建宏.“城市综合承载力”意指何方？[N].中国建设报，2006-02-09.

[2] 吕斌，孙莉，谭文垦，2008.中原城市群城市承载力评价研究[J].中国人口·资源与环境（5）：53-58.

[3] 陈金英，杨青山，马中华，2013.不同发展阶段的城市群综合承载能力评价研究[J].经济地理（8）：68-72.

[4] 程广斌，申立敬，龙文，2015.丝绸之路经济带背景下西北城市群综合承载力比较[J].经济地理（8）：98-103.

[5] 高红丽，涂建军，杨乐，2010.城市综合承载力评价研究——以成渝经济区为例[J].西南大学学报（自然科学版）（10）：148-152.

[6] 龙志和，任通先，李敏，等，2010.广州市城市综合承载力研究[J].科技管理研究（5）：204-207.

[7] 刘明华，赵爽，杨秀花，2014.河南省区域综合承载力动态评价研究[J].地域研究与开发（4）：31-36.

（责任编辑：D 校对：T）

F299.27.42

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1004-2768（2017）09-0074-05

2017-07-12

张博文（1984-），男，甘肃省社会科学院资源环境与城乡规划研究所助理研究员，研究方向：产业经济学；何苑（1968-），女，甘肃省社会科学院资源环境与城乡规划研究所所长、研究员，研究方向：区域经济学、城市经济学。