大城市承載力研究
羅鳳金 許 鵬 程 慧
內容摘要：本文在分析綜合承載力影響因素的基礎上，從資源、環境、經濟和社會等要素對全國14個大城市進行綜合承載力評價，並以廣州為例判斷大城市人口承載現狀，進而提出了增強大城市承載力的途徑和建議。
關鍵詞：大城市； 適度人口規模； 承載力短板
當前，我國正處於快速城市化的階段，伴隨著城市規模的擴大和實力的增強，城市病也如影隨形；特別是大城市、超大城市這些人口高度聚集的城市區域，資源緊張、環境汙染、交通擁堵、住房擁擠、公共產品及服務短缺等社會問題，已成為城市進一步發展的瓶頸和短板，大城市的綜合承載力現狀及增強大城市承載力的途徑，值得關注和研究。
一、大城市承載力的影響因素
如果把城市比作一個容器，那麼城市的承載力不僅是由城市這一載體的體積和容量決定，還由城市所要容納的承載對象決定。承載對象主要由城市主體——人口以及人類活動構成。因此，人口規模、生活質量、經濟發展等是主要的參考變量；承載體則主要由自然、環境、經濟條件、社會管理等構成城市實體的各要素組成。城市綜合承載力表現為城市載體和承載對象之間的協調與平衡，是人類活動與自然資源、環境、經濟、社會條件的有機結合。除資源基礎、經濟發展、基礎設施等城市內在的承壓能力外，人口及其需求是外加於城市的壓力因素。在不同的壓力環境下，會呈現出不同的承載能力，並且隨著經濟的發展，尤其是科學技術的創新以及社會管理的進步，城市承載力會有一定的改善和提升。
1.自然資源——城市建設和發展的基礎離不開自然資源，自然資源是人們活動不可缺少的前提和基礎。相對於其他規模的城市，大城市受制於自然資源的影響相對較小，但自然資源仍是大城市承載力的一塊短板，尤其是居民賴以生存的主要自然資源，如土地、水等。隨著大城市人口的聚集、生活生產消費的膨脹，對自然資源的消耗相應增加，可供開發、利用的自然資源的比重卻在逐漸降低。
2.經濟因素——城市是生產發展的產物，城市人口因經濟因素而聚集。可以說經濟發展是城市承載力的直接影響因素，沒有社會生產、沒有就業，人們就會失去生存的基礎。在居民生活普遍得到提高的同時，公共服務、文化生活也越來越成為吸引人口的重要因素，而這些也與經濟發展狀況高度相關。
3.資源利用效率——在資源總量一定的條件下，資源利用效率越高，資源產出的效益越大，所能承載的人口也會相應增加。隨著科學技術的進步和管理水平的提高，大城市的資源利用效率逐漸提高，在一定程度上彌補了資源緊張的不足。
4.生活水平要求——生活水平不同，人們對各類資源的消耗水平不同，對環境資源造成的壓力也會不同。在城市發展的一定階段，城市資源總量不變的情況下，城市所能承載的人口也相對較少。一般來說，隨著城市人口密度的增加，城市居民生活水平呈倒「U」形曲線走勢，在達到城市適度人口之前，人口的增加會促進城市經濟的繁榮，但達到適度人口之後，人口的進一步聚集，會帶來居民生活質量的下降。
5.人口增長——城市的主體是人，因人的聚集而發展，因人口規模的擴大而擴張，因人的需求而產生供給，因人的活動而承受各種壓力。現實生活中，城市的承載能力也首先表現在人口規模上。作為施壓方的人口，其需求和排汙，超過了承壓方的城市載體所能供給和消化能力，就會出現城市生產生活的失衡，就會出現城市承載力問題，人口在一定程度上也是決定城市承載狀況的主要因子。
二、不同區域的大城市綜合承載力評價
（一）評價方法和指標體系
本文選擇了環渤海城市群、長三角城市群、珠三角城市群、中部城市群、東北城市群和成渝城市群中的14個大城市作為研究對象。這些大城市經濟相對發達，人口較多、同時也是資源環境壓力較大的地區，具有一定的代表意義（見表1）。
表1 6大城市群中的主要大城市
城市群
城市
環渤海城市群
北京、天津
長三角城市群
上海、南京、杭州
珠三角城市群
廣州、深圳
中部城市群
鄭州、武漢、長沙
東北城市群
瀋陽、大連
成渝城市群
成都、重慶
大城市綜合承載力評價指標體系的理論基礎是：城市社會經濟活動要與資源承載力、環境承載力、社會承載力、經濟承載力相適應；資源、環境是城市發展的主要基礎要素，社會和經濟是城市系統持續發展的關鍵因素。每種要素同時都包括供給和需求兩個方面的基礎指標。當城市發展規模與各項承載力相適應時，指標得分會較高；當城市發展規模與各項承載力不相適應，得分就會較低。本文的大城市綜合承載力指標體系由資源、環境、社會和經濟4個準則層，10個指標層和23個具體指標構成（見表2）。
表2 大城市綜合承載力評價指標體
準則層
指標層
分指標層
權重
資源承載力
土地
人均城市建設用地面積（平方米）
0.05155
經濟密度（億元GDP/平方千米）
0.04220
水資源
人均可用水資源量（立方米/人）
0.05346
萬元產值的耗水量（噸/萬元）
0.05081
環境承載力
環境汙染
工業廢水排放量（萬噸）
0.03778
工業二氧化硫排放量（噸）
0.04130
人均綠地面積（立方米/人）
0.05644
社會承載力
交通設施水平
全年公共汽（電）車客運總量（萬人次）
0.04088
人均城市道路面積（平方米/人）
0.04179
人口發展
人口密度（萬人/平方公裡）
0.04325
城鎮化水平（%）
0.04231
生活質量
人均居住面積（平方米/人）
0.04691
人均生活用電（度/人）
0.04689
人均生活用水（立方米/人）
0.04383
安全保障
每萬人擁有醫生數（人）
0.03677
城鄉居民收入比（%）
0.03474
經濟承載力
經濟規模
人均GDP（元/人）
0.04379
人均社會消費品零售總額（元/人）
0.03878
經濟發展水平
GDP增長率（%）
0.04633
三產增加值佔GDP比重（%）
0.03980
全社會勞動生產率（億元/萬人）
0.03044
勞動就業
在崗職工平均工資（元/人）
0.04503
城鎮失業率（%）
0.04489
指標數據主要來源於《2010年中國統計年鑑》、《2010年中國城市年鑑》和2009年各大城市統計公報。本文採用原理相對簡單、精度較高的均方差法確定指標權重（見表2）。在大城市綜合承載力評價指標體系中，各二級指標對大城市綜合承載力的貢獻是均等的。因此，採用大城市綜合承載力評價模型—綜合承載力指數，其計算公式為：
由式（1）計算得出14個大城市的綜合承載力分值，當Ri（W）越大城市綜合承載力越高。
（二）大城市綜合承載力的實證分析
根據6大城市群城市綜合承載力評價方法，計算得出14個城市各項承載力和綜合承載力（見表3）。
表3 大城市綜合承載力得分
城市
資源承載力
環境承載力
社會承載力
經濟承載力
綜合承載力
北京
0.1205
0.0908
0.1823
0.2073
0.6009
天津
0.1129
0.0646
0.1879
0.1433
0.5087
上海
0.1218
0.0861
0.1455
0.1514
0.5048
南京
0.0845
0.0980
0.2004
0.1314
0.5142
杭州
0.1104
0.0320
0.2374
0.1189
0.4988
廣州
0.1438
0.1240
0.2410
0.2008
0.7096
深圳
0.1479
0.1273
0.2017
0.1722
0.6491
成都
0.0772
0.0647
0.1724
0.0999
0.4142
重慶
0.0625
0.0438
0.1444
0.0427
0.2934
瀋陽
0.1008
0.0805
0.1919
0.1329
0.5061
大連
0.1203
0.0516
0.1888
0.1487
0.5094
鄭州
0.0929
0.0613
0.2063
0.1006
0.4611
武漢
0.0855
0.0630
0.2221
0.1059
0.4765
長沙
0.1057
0.0706
0.2373
0.1196
0.5333
從表3可以看出：特大城市的綜合承載力比超大城市和一般大城市的綜合承載力要強。這說明城市的綜合承載力並不是隨著規模的擴大而不斷增加，而是達到一個合理規模之後，綜合承載能力逐步降低。從總體來看，特大城市各要素的匹配程度較高，所以綜合得分較高，其短板主要在於土地、交通和人口密度；超大城市的交通、環境、資源、人口密度更多成為發展中的短板；一般大城市，各項得分均較低，尤其是經濟實力方面比較薄弱，制約了社會其他方面的提升。由此表明，城市規模的擴張要與資源要素互相匹配，保持適當的發展速度。城市發展不能一味的擴大城市規模，否則資源要素的支撐能力有限，反而會阻礙城市的發展。具體分析可以看出：
1.北京和天津綜合實力強，其發展受到水資源和交通的制約。
2.上海、南京和杭州綜合承載力較高，但短板也較突出。上海、南京和杭州經濟承載力和社會承載力水平都較高，但在水資源、環境、交通等方面承載力較低。
3.廣州和深圳的綜合承載力最高，人口規模和產業結構限制其發展後勁。廣州和深圳人均建設用地、人均水資源、生活質量、經濟規模等得分在其他大城市中名列前茅。但是，廣州和深圳的人口承載力要比其他城市壓力大很多；尤其深圳的人口密度已經超過4000人/平方公裡。
4.鄭州、武漢和長沙土地、環境承載力較高，但經濟規模和勞動就業是其短板。
5.成渝綜合承載力得分低，土地、交通和勞動就業是其發展短板。
6.瀋陽和大連經濟發展勢頭強，但生活質量和勞動就業影響城市的和諧發展。
三、廣州個案分析—基於成本—效益模型對大城市人口承載現狀的判斷
（一）模型的建立及變量的選擇
本文參考最優城市規模理論，利用成本—效益的分析方法，從全社會利益角度和個體利益的角度來分析城市人口的承載現狀。把因勞動生產率和聚集效益的提高而擴大的經濟規模、因收入和福利水平增加而提高的居民生活水平視為城市收益，而因人口聚集產生的自然資源的耗損和使用費用、治理和保護環境付出的費用以及城市管理、生活成本付出等所需的總費用視為城市成本。
為簡化模型，同時根據數據的可得性，本文選擇GDP（Y1）代表城市總體收益，人均可支配收入（Y3）代表城市個體的收益；用因城市生產建設、公共服務和治理環境等付出的總費用財政支出（Y2）代表城市總體的付出；用人均消費性支出（Y4）代表城市個體的成本。將GDP、財政支出、人均可支配收入、人均消費性支出作為因變量，分別對總人口進行回歸。選擇模擬最好的曲線作為收益曲線I（P）和成本曲線C（P），兩者之差為總效益函數：
R(P)=I(P)-C(P)(2)
城市的邊際效益是：M(P)=△R(P)/△P(3)
城市的平均效益是：A(P)=R(P)/P(4)
（二）模型估計和適度人口規模測算
本文選取1980-2010年廣州市的常住人口、GDP、財政支出的數據，通過進行多項式曲線回歸，根據擬合效果和顯著性檢驗，最終確定個人收益和個人成本函數採用S曲線模型，社會收益採用線性模型、社會成本函數採用Growth曲線模型，曲線方程如下：
個體收益曲線方程：Ig(P)=e13.031-3241.542/x (5)
個體成本曲線方程：Cg(P)=e12.675-3098.871/x (6)
社會收益曲線方程：Is(P)=-7167.217+12.097X (7)
社會成本曲線方程：Cs(P)=e-1.467+0.007X (8)
為了使城市運行獲得最大收益，只需對總效益函數求一階導數，
並令其為0，即：R(P)』= I(P)』- C(P)』，也即I(P)』= C(P)』(9)
從個體收益的角度看：
Rg(P)=Ig(P)-Cg(P)=e13.031-3241.542/x-e12.675-3098.871/x (10)
對式（10）求導，並令其等於0，可得：X=806.68（萬人）
從社會效益的角度來看：
Rs(P)=Is(P)-Cs(P)= -7167.217+12.097X- e-1.467+0.007X (11)
對式（11）求導，並令其等於0，可得：X=1274.65（萬人）
（三）基本結論和制約問題
從測算結果可以看出，以當前廣州市的收益和支出為基礎，從個體收益最大化角度來看，廣州市的最優人口規模為807萬人；從社會收益最大化角度來看，廣州市的最優人口規模為1275萬人。個體最大收益時所能承載的人口小於社會最大收益時所能承載的人口，這在一定程度上說明：當人口聚集達到一定規模之後，大城市的聚集效益持續發生作用，社會整體收益仍然繼續得到提高；但個體並未從社會發展中得到更大的收益，而且還要為在大城市的生存付出高昂的生活成本。廣州當前常住人口為1270萬人，基本上是達到了社會效益最大值的規模，並且遠超於個人收益最大值的規模。如果人口規模進一步擴大，在城市發展模式、發展效益等條件不變的情況下，必然會帶來社會收益的下降和個人收益的進一步降低。如果要保證收益的繼續提高，必須加快邊際收益的提高、減緩邊際成本的增加。
四、對策建議
大城市在進一步發展城市「長板」的同時，應盡力維護和加強城市的「短板」建設，要綜合考慮城市的各要素承載能力和承受壓力，維持城市載體和承載對象之間的協調與平衡，優化城市發展模式，「擴容減壓、增收減支」，以促進城市可持續發展。
（一）加快產業升級轉移步伐，提高大城市經濟承載力
產業發展是城市規模不斷擴大和城市質量不斷提升的動力，產業結構調整也是提升大城市承載力的最重要、最直接的途徑之一。一是產業結構的調整會改善、轉變、重組城市資源的使用，二是產業結構的調整可對城市的承載對象起到一定的引導和疏散功能，緩解城市人口壓力以及由此帶來的一系列城市病問題。產業結構的轉型作為一種內生變量，更能起到因勢利導的作用，有學者研究也認為，人口壓力的解決，只能靠經濟手段、市場機制形成經濟上的「隔離牆」。
（二）提高城市管理效率，增強大城市社會承載力
隨著人口規模的持續擴大、居民消費需求的不斷升級以及資源性產品價格的大漲，城市建設、維護和管理費用會相應提高，大城市的運作成本只會繼續增加，因此必須提高城市管理的效用以增加邊際收益。一是進一步轉變管理理念，增強城市規劃的主動性和前瞻性。在城市發展目標上，更要重視城市發展的質量和效益、重視民生和環保。二是量化管理、科學決策、法制化管理，以減少管理中的失誤和浪費。三是改變政府的支出結構，增加在公共產品和服務、城市基礎設施建設等民生和環保方面的支出。
（三）合理利用自然資源，維護大城市自然承載力
當前自然承載力和環境承載力是城市的主要短板之一，由於目前已開發利用的資源大都具有不可再生性，開發新能源所需的時間長、難度大，而環境汙染的代價更加巨大的。因此一是要建立珍惜自然資源和保護環境的意識，建章立制，加大法律法規的保障和監督力度；二是加大科學技術在自然資源使用和環境保護中的作用；三是通過加快產業布局調整和「退二進三」步伐，關閉和改造一批汙染企業，減少環境汙染，同時，合理規劃產業遷移地的建設，避免新汙染的產生；四是倡導低碳生活，減少不必要的排放和浪費。
（四）合理控制人口數量，降低人口對城市的壓力
對大城市而言，尤其是特大城市，人口增長主要是外來人口增長。據「六普」數據顯示，廣州市外來人口的增速高於戶籍人口的自然增長，外來人口在常住人口中的比重由2000年的33.3%提高到2010年的37.5%。因此，在繼續控制人口自然增長率的同時，應重點加強對外來人口管理和使用，但不能通過行政命令簡單限制外來人口，更不應減少或限制外來人口共享大城市的發展成果。應尊重人口遷移的規律，疏通人口雙向遷移的通道，「提高疏低」。一是增加高端服務業的從業人口比重，提高勞動生產率；二是加快產業和勞動力「雙轉移」，實現遷入地和遷出地產業的同步升級轉型，減少遷入地從事勞動密集型產業人口數量，增加遷出地現代產業部門的建立以提高就業率；三是縮小地域差距，優化人口分布。規劃建設一批現代化居住新城及加快周邊市區、落後地區的發展，著力發展中心衛星城市，通過加快經濟發展、增加和完善這些地區的公共設施配套建設以及基礎設施建設，減少不同地區收入水平、公共產品和社會福利的差距，避免新增人口過度湧向中心城區和發達城市，使人口分布更加合理。
參考資料
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[5]譚文墾，石憶邵，孫莉.關於城市綜合承載能力若干理論問題的認識，「中國人口·資源與環境」，2008(18).
[6]匡耀求，黃寧生，胡振宇，喬玉樓.區域可持續發展研究若干問題的討論，「熱帶地理」2003（3）23-1.
[7]周文，彭煒劍.最佳城市規模理論的三種研究方法，城市問題，2007（8）.
[8]徐琳瑜，楊志峰.城市生態系統承載力，北京師範大學出版社，2011.
作者簡介：
羅鳳金，國家統計局廣東調查總隊綜合處處長，高級統計師。
許鵬，國家統計局廣東調查總隊綜合處主任科員，高級統計師。
程慧，國家統計局廣東調查總隊綜合處主任科員，高級統計師。