基于集对分析的皖江城市带资源环境承载力测度与调控路径

王珠强，鲁学生

(安徽商贸职业技术学院 会计系，安徽 芜湖 241002)

城市群是我国参与国际竞争和进行国内区域分工协作的基本地域单元，在区域社会经济发展中占据重要的地位，不同类型的城市群区域架构了我国的区域经济格局，其资源环境承载力的大小事关国家经济社会的持续健康发展。当前，城市群的快速发展，在集聚机制的作用下，带来了人口集聚、产业集聚、路线管网等现状设施集聚，这些要素的集聚发展又不可避免地引起不同程度的资源消耗、环境污染、生态破坏等问题，威胁到区域的生态安全和可持续发展。因此对城市群这一类快速城镇化区域的资源环境承载力研究，是学界关注的热点问题；同时资源环境承载力的判定又是开展城市群产业类型选择、国土开发布局等各项规划的前提和基础，因此也是政府关注的重点问题。早期在可持续发展理念的影响下，国内外学者对资源环境承载力的研究，主要集中在资源或者环境单要素承载力和生态承载力等方面[1-4]；随着研究的不断深入，王学军等学者从区域综合的角度对资源环境承载力的评价方法和更替机理进行了深入研究[5-9]。近年来在前期理论研究的基础上，受生态文明理念和我国的主体功能区规划的影响，相关的研究主要集中在以下几个方面：其一，经济社会快速发展的城市群区域的资源环境承载力的测度及评价，代表性的研究如对合肥、武汉、大连市等城市圈资源环境承载力的研究[10-15]；其二，生态敏感区资源环境承载力的相关研究，如对洞庭湖、鄱阳湖区域的系列研究[16-20]；其三，在我国海洋战略影响下的对沿海经济带资源环境承载力的研究[21-23]；其四，宏观方面基于国家尺度的资源环境承载力的比较研究[24-27]；其五，对欠发达地区的资源环境承载力的影响因素的研究，如周侃和樊杰对宁夏西海固地区和云南怒江州资源环境承载力的研究等[28-30]。综合相关研究发现以下几个方面的特点，学者们对资源环境承载力研究的程度逐渐加深，不同空间尺度的研究全面展开，典型区域的研究日渐全面，城市群区域的研究成为重点，基础研究的应用价值逐渐加强。

在学者们研究的基础上发现，当前在多个不同层面的区域战略规划如《国务院关于依托黄金水道推动长江经济带发展的指导意见》《皖江城市带承接产业转移示范区》《皖南国际文化旅游示范区规划》等叠加效应的影响下，皖江城市带成为安徽省发展速度最快的一个经济板块，也是资源环境承载力问题较为突出的一个板块。因此，本文以其为案例地，通过建立资源环境测度的指标体系，从时间和空间两个维度评价皖江城市带资源环境承载力的现状特征和变化趋向，理论方面有助于深入把握城市群区域资源环境承载力演化的基本规律，实践方面有助于皖江城市带政府部门制定合理的经济与生态环境协调发展对策，为同类型区域的资源、环境政策的提出，提供一定的基础理论支撑。

一、研究区概况、研究方法

(一)研究区概况

皖江城市带，地处长江中下游之间，是长江经济带的重要组成部分。2016年皖江城市带土地面积7.6万km2，总人口3 132.24万人，分别占安徽全省的约54%和46%，生产总值达到1 638.44亿元，占全省比重约为68%；规模以上工业企业12 047个，占全省比重约为61%；实际利用外资102亿美元，占全省比重约为70%；城镇人均可支配收入接近3.2万元，超过了全省人均水平。

(二) 研究方法

1.集对分析方法

集对分析(SPA) 是解决多目标决策、多属性评价的有效方法[31-32]，可以表达为:

(1)

(a,b,c≥0，且a+b+c=1)

(1)式中：N为集对所具有的特性总数；S为集对中两个集合共同具有的特性数；P为集对中两个集合相互对立的特性数；F为集对中两个集合既不共同具有也不相互对立的特性数，F=N-S-P；i为差异不确定度系数，在[-1，1]区间按不同情况取值，有时仅起差异标识作用；j为对力度系数，运算时取值为-1；a，b，c分别为集对中两个集合在同一问题背景下的统一度、差异度和对立度。

因为a，b，c满足，故公式(1)联系度表达式可简写为[33]：

u=a+bi(同异式)

(2)

或 u=a+cj(同反式)

(3)

或 u=bi+cj(异反式)

(4)

2.研究步骤

将集对分析思想应用于资源环境承载力评价中，首先应确定合理的联系度，从而确定资源环境承载力的载荷级别。首先，将资源环境承载力的某项指标与该项指标的标准分别记为两个集合，并将这两个集合组成一个集对。若待评价指标在对应的所要评价级别中，则认为两者是同一的；若待评价指标在相隔的评价级别中，则认为两者是对立的；若待评价指标在相邻的评价级别中，则认为是差异的。

集对分析评价结果科学有效的关键在于联系度的确定。具体构造方法如下：对于待评价指标处于所要评价级别范围内时，则认为两者是同一的，联系度取1；对于待评价指标处于所要评价级别相隔的评价范围级别中，则认为两者是对立的，联系度取-1；对于待评价指标处于所要评价级别相邻的评价级别范围中时，以评价级别分四级为例，其联系度确定方法[33-34]如下：

(1)当资源环境承载力评价指标处于Ⅰ级时：

(5)

(2)当资源环境承载力评价指标处于Ⅱ级时：

(6)

(3)当资源环境承载力评价指标处于Ⅲ级时：

(7)

(4)当资源环境承载力评价指标处于Ⅳ级时：

(8)

式中：Ui1、Ui2、Ui3、Ui4为第i个指标的四个级别的联系度；x为指标的实际值；Si(k)为第k个级别的标准。

同级别N个指标值的联系度数加权和即为该级别的综合联系度值：

(9)

根据上述研究步骤和方法，将指数组合计算得到一个最优联系度，最大值即为评价结果所属级别，ui值越大表示资源环境承载力的压力越大。

二、测度指标体系构建

(一)测度的分级标准

在参阅国内外相关学者的成果基础上，根据隶属函数[33]，对各个指标制定了4级测度分级标准，即I级为可载，II级为弱可载，III级为弱不可载，IV级则为不可载(表1)。

表1 资源环境承载力测度的分级标准

(二)测度的指标体系

结合皖江城市带的实际情况，遵循指标选取的原则，综合考虑数据获取的条件，构建了评价指标体系[33,35-39](如表2)。

表2 测度指标体系及权重确定

三、皖江城市带资源环境承载力测度的结果分析

(一)皖江城市带资源环境承载力联系度数计算

根据表2的评价指标体系，查阅安徽省相关统计资料，发现皖江城市带的15项指标数据多隶属于III、IV级。根据指标实际值，按研究步骤中的公式(5)、公式(6)、公式(7)、公式(8)计算出社会经济指数、环境保护指数、资源利用指数这3个子系统各级评价等级的联系数[33]，再由公式(9)得到组成的综合资源环境承载力对不同评价级别的联系度数[33](结果如表3)。

表3 皖江城市带资源环境承载力联系度数计算结果

(二)皖江城市带资源环境承载力的结果分析

1.从测度结果来看，与皖江城市带所处的发展阶段基本一致。皖江城市带资源环境承载力所属的级别以III级、IV级居多，资源环境承载力的形势趋紧，以表3中联系度数最大值表示承载力，皖江城带基本上处在弱不可载和不可载范围内。尤其自2008年开始编制《皖江城市带承接产业转移示范区规划》为标志的皖江城市带建设提速，到2010年获批的近三年，一直处于弱不可载和较不可载状态。表明皖江城市带和发达区域相比较，由于历史上整体的经济发展水平较低，叠加当前面临较好的发展契机，产生了一定的“爆发式”增长的发展情境，从而表现出经济发展对资源利用和环境保护方面的压力凸显。

2.分析皖江城市带资源环境承载压力值2007～2016年变化趋势(见图1)，发现皖江城市带资源环境承载力的分级整体呈递增趋势。2007～2010年增长幅度不大。但从2010～2014年从0.1973增加到0.3861，其中2012至2014年增长幅度最大。说明随着皖江城市带城市化与产业承接的快速发展，城市社会经济发展对环境保护、资源利用的压力越来越大，如果按照当前的发展模式，未来几年将继续持续这种趋势，皖江城市带也可能将背离“资源节约”与“环境友好”的发展态势。但是2014年之后，在创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念的深度推进下，皖江城市带的资源环境承载力也发生了积极的变化，向好的方向转归。

图1 皖江城市带资源环境承载力变化趋势(a)

图2 各子系统相关联系度变化趋势(b)

3.社会经济子系统的变化趋势(图2)，社会经济发展水平较低的2007～2012年隶属于II等级，较快时段2013～2016年都隶属于III、IV等级。说明资源环境承载压力大小与社会经济子系统之间呈较强的正相关关系。环境保护子系统(图2)趋势为，除2015、2016年的相关关系度隶属于III等级外，其他年份全部隶属于IV等级，并IV级偏多，这与之前分析相吻合，随着城市化和工业化进程加快，皖江城市带环境保护形势严峻，但是最近两年出现了积极的转轨，向好的方向发展。资源利用子系统(图2)评价结果较前两个子系统比较一致，2007～2014年的相关联系度全部隶属于IV等级，表明皖江城市带社会经济的发展以粗放消耗型为主，资源利用率低，耗能高、污染大，特别是承接的相关产业以中低端的制造业为主，同时与皖江城市带城市人口的快速集聚，以致大量城市生活垃圾引起的局部生态环境变差的情况较为严重，但在2015年之后发生了转变，2015年为III等级、2016年为II等级，说明皖江城市带资源利用情况发生了一定的转型。这与近年来皖江城市带强调协同创新，优化区域产业结构，促进产业转型升级也是相对应的，一定程度上减少了资源、能源的消耗，资源、环境承载能力有了一定的提升。

四、皖江城市带资源环境承载力优化的调控路径

(一)进行资源环境管制系统的顶层设计

皖江城市带资源环境承载力的优化应坚持系统的思维，多维的视角，在十八大生态文明、美丽中国建设思想的引领下，在国家和安徽省主体功能区规划的范围内，制定皖江城市带资源环境承载力优化的行动准则。从宏观层面“深入思考、超前谋划、全盘布局”，坚持底线思维，探索应用皖江城市带新的全域资源环境弹性规划和负规划理念，从生态、工程、经济、社会、管理等领域切入，实践“多规合一”，划定皖江城市带城乡功能布局控制线、产业集聚园区控制线、战略性资源开发边界、城市增长边界、基本生态控制线、关键性公共服务和基础设施的控制线等，统筹和综合调控皖江城市带的资源配置，建设更具适应性、生命力，资源环境承载能力更强的集约、绿色、智慧的现代化城市群区域。

(二)创新资源环境利用的制度安排

皖江城市带近年来在快速发展过程中，所导致的资源环境承载力下降与区域所处的发展阶段联系紧密，同时与当前权力性的制度建设滞后也密切相关。主要表现为“人—地—财”、“责—权—利”之间制度层面的不匹配所引发的一系列问题。今后，应强化皖江城市带资源环境利用的机制创新，通过一系列的制度安排来提升区域的资源环境承载力，应从以下几个方面全面进行制度建设。如：探索建立资源开发、生态环境保护的市场化机制，建立自然资源资产化的概念。按照“谁受益谁补偿”的原则，探索皖江城市带上中下游开发地区、受益地区与生态保护地区试点横向资源开发补偿和生态补偿机制。依托重点资源开发区和生态功能区开展补偿示范区建设。推进水权、碳排放权、排污权交易，推行环境污染第三方治理。同时，加强微观领域的制度建设，从生产的过程、产品的分配、流通以及消费的全过程来控制污染。

(三)资源环境治理方面进行跨界府际合作

皖江城市带与周边的城市群区域之间以及皖江城市带内部，在资源开发利用与生态环境治理方面应打破行政区划界限和壁垒，加强规划统筹和衔接，形成基础设施共建共享、生态环境联防联治、流域管理统筹协调的府际跨界协调发展新机制，打破“行政区”阻碍“生态区”的发展瓶颈。在资源环境治理宏观尺度方面，皖江城市带对重要的生态功能区应联合进行系统的梳理，树立新战略空间的发展理念，强调安徽省级政府和皖江城市带各城市政府纵向的和皖江城市带各城市政府之间横向的二个维度的跨界府际合作，构建不同层级不同形式的跨界合作治理组织体系。微观尺度方面，将重要资源开发与生态空间划分为不同类型的管制区域，制定产业转型、生态环境保护、有条件建设活动准入等方面差异化的管理策略与细则，取得不同层级政府的集体认同，同时不断完善不同层级政府相关政策的跨界联动机制。

(四)为资源环境有序开发进行产业引导

皖江城市带作为国家级的承接产业转移示范区，是安徽经济增长的引擎区域，产业处于大发展阶段，为了协调资源环境有序开发与产业快速发展之间的矛盾，应在坚持市场对产业选择的基础上，进行一定的政府引导。皖江城市带应积极调整产业结构，着力培育对资源环境依赖度较低的高技术产业和现代服务业，通过促进产业结构调整和产业价值链的升级，降低经济发展对资源的消耗数量，实现持续健康发展。其次，对重要资源之一的土地资源，皖江城市带的土地资源集约节约利用水平与国内发达地区相比，还存在较大的差距，要通过科学规划，严格执行耕地保护、严格控制建设用地规模，提高土地资源对经济发展的保障能力。

(五)资源环境保护方面强调多元主体协同

在公共治理理论视角下，政府、市场与社会都不是唯一的治理主体，一个区域持续健康的发展状态，为防止资源环境保护的“市场失灵”与“政府失灵”的现象发生，应是一种政府、市场、社会多元主体各守其位、各负其责，三者间保持协调、均衡、互补关系状态，最终表现出区域资源环境保护综合效应的最大化。皖江城市带应在资源环境保护方面，加强政府、企业与社会居民的共同参与，实现多元主体间的协同保护机制，充分发挥自上而下的规划约束机制和自下而上倒逼改进机制的作用，充分保障多元主体参与资源环境保护的途径。通过多元主体的多方参与、上下协同实现皖江城市带资源环境的有序开发和有效保护，提高皖江城市带资源环境的承载力。

五、结论

综合上述研究，发现皖江城市带的资源环境承载力状况虽然较为严峻，但是近年来特别是2015年之后产生了积极的变化，从不可载向弱不可载转归。具体结果如下：2007年(IV)、2008年(IV)、2009年(IV)、2010年(IV) 、2011年(IV)、2012年(IV)、2013年(III)、2014年(IV)、2015年(III)、2016年(III)。依照当前的发展理念、发展模式，综合皖江城市带产业集聚的状态，这种向好的方向转归的状态在未来几年将会持续。社会经济环境是一个相互作用、相互制约的复杂系统，针对制约皖江城市带社会经济发展的阶段特征，为了确保该区域资源环境继续向好的方向进一步提升，可以从资源环境管制系统的顶层设计、资源环境利用的制度安排、资源环境治理的跨界府际合作、资源环境有序开发的产业引导和资源环境保护方面的多元主体协同等路径出发，采取具体调整措施，通过五条路径的综合作用，实现区域资源的可持续利用。