“一带一路”沿线城市群综合承载力可持续发展研究.pdf

未来城市设计与运营2 0 2 3.8/39城市治理UrbanGovernance带一路”沿线城市群力可持续发展研究李文祥刘鸿浩（通讯作者）鲁宇摘要：“一带一路”战略下，我国市场经济持续增加、城市规模不断扩大，城市承载力的局限性愈渐突显。本文基于大量城市综合承载力研究基础，选取2 0 2 1年“一带一路”沿线7 个城市群资源、环境、经济、社会服务和城市基础设施承载力5个指标，构建城市群综合承载力评价指标体系，运用投影寻踪模型进一步剖析影响城市综合承载力和城市可持续发展的因素，并基于此提出结论和有关提高沿线城市综合承载力的政策建议。关键词：“一带一路”；城市综合承载力；可持续发展；投影寻踪模型一、引言“十四五”规划提出要进一步增强和壮大城市群综合承载力，推进城乡一体化高质量发展。城市可持续发展是指城市在社会、经济、生态等方面具有自我调节和自我恢复能力的可持续发展，城市承载力即城市发展的阈值，该阈值会随着时间推进和科技发展而不断发生变化。自“一带一路”战略提出以来，我国便形成了以东部沿海地区为发展走廊的珠三角、长三角、长江中游、哈长城市群以及以中西部内陆地区为核心的成渝、关中、兰西等七大城市群。然而，城市群作为一个复杂的系统，不可避免地会带来环境污染、生态破坏、经济负荷、人口过剩和交通拥堵等一系列问题。为促进“一带一路”战略实现，我国高度重视发挥沿线城市群的海洋经济优势，形成全方位、多样化、新格局、新发展的中国城市群。因此，研究“一带一路”沿线城市的综合承载力具有重要的理论指导和现实意义。“承载力”这个术语最早出现在生态学中，是用来衡量在既定的环境条件下，区域内可维持地给定物种的最大个体数量。2 1世纪以来，越来越多的学者认识到城市承载力对城市可持续发展的重要性，并逐步将承载力的相关概念应用到城市系统中。研究城市综合承载力，首先要从战略意义上解决城市的承载力问题。郑丽霞（2 0 18 年）2 认为，我国城市承载力对城市经济、社会、生态的影响，是政府、社会和企业良好沟通、构建信任和达成共识的基础。宋来敏（2 0 2 1年）3 强调，开展中部地区产业转移承接地环境承载力的评价及其发展变化趋势的研究，对于促进中部地区的协同发展和可持续发展具有重要的理论价值与现实意义。李国平和崔丹（2 0 2 2年）4认为，提升我国城市群人口和经济承载力，应把握城市群的发展规律，处理好城市群内部和区域之间的关系，做大做强中心城市。YuWenlong和TaoTianhui（2 0 2 2年）5 指出，城市承载力涉及人口、经济和环境之间复杂的相互作用。Cao Xiangyang 等（2 0 2 1年）6 采用多尺度地理加权回归模型，探究地理位置、建筑面积比、公共交通、居民消费水平、高新技术企业密度、生态环境等因素对上海大都市承载力的影响。因此，随着城市化不断给现代城市带来繁荣与便利的同时，也将使其面临前所未有的压力与挑战，提升城市综合承载力、实现区域可持续发展将逐渐成为全人类共同的目标。二、城市群综合承载力的范围界定城市作为全球生产网络组织的发展平台，在“一带一路”沿线城市群中承担着至关重要的发展责任，提高城市群综合承载力是实现区域可持续发展的重要举措之一。基于“一带一路”经济发展走廊，以产业、城市规划和金融资本的有机整合为手段，进一步释放以城市40/2023.8未来城市设计与运营UrbanGovernance城市治理表1城市群综合承载力指标体系目标层一级指标二级指标指标代码指标属性污水处理率（%）X1正向生态环境承载力家庭废弃物处理率（%）X2正向绿植覆盖率（%）X3正向图书馆图书藏量（万册）X4正向城市群综合承载力公共服务承载力执业医师数（万人）X5正向医疗卫生机构床位数（万张）X6正向人均GDP（元）X7正向经济承载力第二产业占GDP比重（%）X8正向在岗职工平均工资（元）X9逆向人均建设用地（m）X10逆向资源承载力人均供水量（m）X11正向人均用电量（kWh）X12逆向客运总量（万人）X13正向基础设施承载力互联网上网人数（万人）X14正向移动电话年终用户（万户）X15正向为单位的人、财、物等资源配置潜力，做到区域整体的可持续发展，将单一城市的“孤岛”连成国际城市集群的“大陆”7。研究综合城市承载力是一个动态、多元化的问题，其研究方法也由单一到复合，从数据统计到模型分析，形成的一套较为科学完整的评价指标体系。本文通过对“一带一路”沿线所涵盖的7 大城市群的综合承载力展开全方位、深层次、多角度的对比研究，采用近年来普遍流行的客观赋权法一一基于实数编码的加速遗传算法优化的投影寻踪模型（R A G A-PP）8 ，客观、准确地评价了“一带一路”沿线城市的综合承载力，为城市群的发展提供了切实可行的政策建议和决策参考。影响城市群综合承载力的因素主要体现在两个方面：一是环境中各单一要素（如土地、水和其他资源）的综合承载力及其形成的组合模式；二是环境被破坏后的自我调节与纳污能力等微观因素。本文参考程广斌等（2 0 15年）9 的做法，以资源、环境、经济、社会服务和城市基础设施承载力5个方面构建城市群综合承载力指标体系，见表1。（一）生态环境承载力生态环境承载力指在同一时期的同种环境状态下，不同区域对人类社会经济活动的最高或最低支持力度。作为可持续发展的内在因素之一，它被国内相关学者作为可持续发展的评价方法。其受科技发展水平、地区开发程度、人口的文化和生活消费水平、自然资源等因素影响，决定了一个区域的紧急社会发展速度与规模。本文结合张引等（2 0 16 年）10和李朋林等（2 0 19年）的研究方法，选择绿植覆盖率、家庭废弃物处理率、污水处理率三个二级指标来描述城市的生态环境承载力。家庭废弃物处理率和绿植覆盖率反映了一个地区对外界影响承载能力的高低。承载能力越高，便越有利于整个区域的发展。（二）公共服务承载力公共服务承载力是指一个城市中主要经济社会活动对该城市公共服务规模、数量和范围大小产生的影响。本文从执业医生数量、图书馆藏书数量、医疗机构床位数量三个二级指标大致反映该地区医疗卫生服务水平。医疗服务水平是保障人民身体健康，维护人民生活基本保障的最重要指标之一。图书馆藏书量的多少，可以明确看出一个地区对文化教育的重视与否，深入反映该地区人口素质的发展状况。（三）经济承载力张鑫和闫珍丽（2 0 14年）12 认为，城市经济承载力指以经济总量为主体，以人口为承载对象来定义，不同时间内不同城市资源和发展在满足人们一定需要下所能够承载的人口数量。本文基于第二产业占GDP比重、在岗职工平均工资未来城市设计与运营2 0 2 3.8/41城市治理UrbanGovernance和人均GDP三个二级指标进行分析，其中第二产业占GDP比重反映了一个地区工业和建筑业的发展程度。在职平均工资是指各单位职工在一定时期内的平均工资收入，以及职工在这一时期内的收入水平差异。人均GDP是反映一个地区经济发展水平的重要指标，人均GDP越高，代表该地区经济发展水平越好，人民生活水平越高。(四）资源承载力资源承载力是指在一段可预见的时期内，在满足人们美好生活需要与道德规范的条件下充分利用现代资源与其他自然资源所能实现持续供养的人口数量。是实现地区可持续发展的具体表现。与以往国内外学者对水、电等可持续自然环境的分析不同，人均建设用地是指城市规划建设用地总面积按城市总人口分配的人均面积。人均供水量是反映一个地区水资源是否充沛的重要因素之一。人均电力消费能间接反映一个地区的赋税能力和财政支出强弱，对于一些电力消费大省，其电力消费增长也将推动其财政水平的大幅提升。(五）)基础设施承载力基础设施建设表现为高速公路、轨道、通讯电缆、机场、车站以及城市公用事业这些物质条件的改变13。本文选取客运总量、互联网上网人数和移动电话年终用户数量三个二级指标作为评估指标。客运总量表示一个地区现阶段的客运数量的多或少，客运数量越多表面该地区交通运输设备越完善、道路基础设施承载力越高。互联网上网人数和移动设备年终用户数量的多少是地域通信程度高低的真实反应，是该地区通讯信号站发展基础设施完善的重要表现。三、投影寻踪模型构建评价城市群综合承载力常用的数学方法有向量模法、模糊综合评价法、多目标模型最优法和系统动力学法等，考虑分析城市承载力涉及资源、经济、生态环境等多维指标、多维数据因素，本文采用稳健性更强、抗干扰性和精度更高的投影寻踪法对“一带一路”沿线七大城市群综合承载力进行量化计算。投影寻踪是对高维数据进行处理和分析的一种统计方法，其基本思想是把高维数据投影到1-3维子空间14,找到反映原高维数据结构或特征的投影来对高维数据进行研究分析。本文鉴于相关研究基础，总结归纳投影寻踪模型一般步骤如下：（一）无量纲处理假设指标值的样为(x(i,j)i=1,2,.,n;j=-1,2,.,p)，则x(iji)为第i个样本中第j个指标值，此n,p分别为样本个数和指标个数。为解除各评价指标量纲不同带来的影响，本文采取极值归一化处理，正向指标表指标数值越大越好，负向指标恰好相反：x(i)-Xmin0)yij)(1)Xmax)-Xmin0)y(i)Xmax()-x(ij)(2)Xmax()-Xmin()其中xmax(i)、X mi n(i)分别为第j个指标值的最大、最小值；(二）#投影指标函数Q(a)的构建投影寻踪法实质上就是把n维数据(y(i,j)i=1,2,n）转换为以a=(a(1),a(2)，.a (p)为投影方向的一维投影值函数z(i)2(0)-Za()(i,j)(i=1,.n)(3)为了在多维数据中找到结构组合特征，在确定综合投影指标值时，要求投影值z(i)局部投影点上尽可能密集，整体投影点上最好分散。用m维的单位向量a(al,a2,，a m)表示某一投影方向，定义为：Q(a)=S,D,(4)其中，S,为投影值Z，的标准差，D，表示投影值乙，的局部密度，计算方式如下：SZn-1(5)D,=Z=,Zm-i(R-r(i,JD)-u(R-r(i,D)(6)（三）优化城市综合承载力投影指标函数当城市综合承载力评价指标的样本数据给定后，Q。只随投影方向的变化而变化，因此通过求解投影指标函数最大化的方式来估量出最好投影标的目的，即：标函数:maxQ(a)=S,Dz(7)约束条件：Zm1?()=1(8)（四）评价分析把步骤（三）求得的最佳投影方向a*代入公式（3）得到反映各评价指标综合信息的投影值，随后由大到小排序，即可得到相应决策方案的优劣次序。投影寻踪法避免了主观赋权等人为因素的干扰，相42/2023.8未来城市设计与运营UrbanGovernance城市治理表2 2 0 2 1年“一带一路”沿沿线城市群综合承载力评估价值环境排资源排经济排公共服务排基础设施承排综合排城市群承载力名承载力名承载力名承载力名载力名评价值名珠三角1.14111.41311.72610.78721.41616.3831成渝0.83541.05620.98251.03311.33325.2992长三角0.82750.96331.52920.61830.75134.6993长中游0.89830.67741.35730.58240.70944.2154哈长0.93620.52251.20840.47350.36363.4785关中0.81160.34860.85960.29860.43252.7396兰西0.53570.14770.57670.11570.05871.4277比其他评价方法而言更具科学性和实用性15。四、实证分析(一）测算结果与分析利用上述研究方法，拟选取“一带一路”沿线七大城市群作为研究对象即：长三角城市群、珠三角城市群、长江中游城市群、哈长城市群、成渝城市群、关中城市群、兰西城市群。得到2 0 2 1年各城市群的综合承载力评估价值见表2。纵观“一带一路”沿线7 大城市群的各项承载力指标，珠三角地区的各项承载力遥遥居首，由此得出珠三角地区在“一带一路”战略下发展势态较好，展现了“一带一路”战略的正确性与可行性。成渝地区城市群位于我国西部地区，是我国开展西部大开发的重要战略场地，是实现区域可持续发展的重要因素，是联通中西部的重要走廊。由于地理位置较为闭塞，该地区在资源交换、人才交流、通讯联系、技术发展等方面面临层层阻碍，使其承载力水平难以提高。长三角城市群凭借其优越的地理位置、良好的生态环境、丰富的自然资源以及强大的核心城市，长三角的综合实力处于中上游，在经济、资源、基础设施快速发展的同时，它的环境问题日益突出，严重影响了该区域的综合承载力水平。受地理位置和自然资源影响，我国北部与西部城市群发展较为落后，因而使得哈长、关中、兰西城市群的综合承载力水平改善较为困难。在国家“一带一路”战略政策倾斜下，位于东北地区的城市群和西部地区的城市群取得了显著发展，为振兴东北、西部大开发和“一带一路”战略做出重大贡献，有效地提升了综合承载力，为实现国家可持续发展战略的实时奠定基础。(二)对策建议1.科学合理进行城市规划为将城市综合承载力评价纳入可持续发展战略，在城市规划中应充分考虑城市综合承载力对城市的制约和影响，包括城市性质、规模和发展方向的影响。各城市群根据自身发展优势，以不同阶段的不同特点制定发展战略，作出合理科学的城市发展规划。2.发挥核心城市群作用核心城市群正在利用其战略位置，推动国家“一带一路”战略，旨在提高城市群资源、环境和经济承载能力，依托自身经济、文化和资源优势，以软件、生物、新能源等高新技术产业为先导，打造一批现代化高新技术产业园、区域经济交流中心、对外开放实验港等，促进多城市间可持续发展，协调自身优势与城市群发展之间的矛盾。3.协同各城市群间发展优势各城市群间应结合自身发展优势，促进区域间的沟通合作和优势互补，长三角和珠三角城市群凭借自身发展优势继续扩大经济辐射能力，建设高水平经济新体制，西北部城市群发挥传统工业优势对资源进行配置整合，全面提高对外开放水平。长江中游城市群应促进横向错位发展、纵向分工协作，努力在关键技术、重点领域形成突破，形成协同创新示范。4.强化基础设施建设健全完备的基础设施建设体系是增强城市综合承载力的重要支撑，对传统设施建设转型升级，夯实城市群高质量发展硬件基础，加快利用数字技术赋能基础设施绿色转型，同时注重工业、交通、建筑等高污染、高能耗产业降污减碳，未来城市设计与运营2 0 2 3.8/43城市治理UrbanGovernance积极推进新能源、特高压、大数据中心等新型基础设施建设。基金项目：2 0 2 2 年江西省大学生创新创业训练计划项目“一带一路”战略下沿线城市群综合承载力与区域整体可持续发展一一基于投影寻踪模型(S202210846037)。参考文献：1李嘉欣人地协调视角下山东省城市综合承载力评价研究D.济南：山东师范大学,2 0 2 1.2郑丽霞.“一带一路”大型基建项目对城市承载力影响评价模型一一基于双重差分法的计量分析J.未来与发展,2 0 18,42(12):2 7-33.3宋来敏中部地区产业转移承接地的环境承载力动态综合评价研究一一以皖江城市带为例J.财贸研究，2 0 2 1,32(0 9)：4756.4李国平，崔丹.我国城市群人口和经济承载力及其提升策略J.改革,2 0 2 2(0 7):37-48.5JYu Wenlong,Tao Tianhui.Scenario Simulationfor the Urban Carrying Capacity Based onSystem Dynamics Model in Shanghai,ChinaJ.Sustainability,2022,14(19).6JCao Xiangyang,Shi Yishao,Zhou Liangliang,etal.Analysis of Factors Influencing the UrbanCarrying Capacity of the Shanghai MetropolisBased on a Multiscale Geographically WeightedRegression(MGWR)ModeJ.Land,2021,10(6).7“一带一路”城市合作发展研究C/中国城市和小城镇改革发展中心，2 0 2 0.8杨菲基于RAGA投影寻踪模型的安徽省建筑业可持续发展评价研究D.合肥：安徽建筑大学，2 0 15.9程广斌，申立敬，龙文.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,2 0 15,35(0 8):9 8-10 3+113.10张引，杨庆媛，闵婕重庆市新型城镇化质量与生态环境承载力耦合分析J.地理学报,2 0 16,7 1(0 5):8 17-8 2 8.11李朋林，鲁宇，唐珺.基于投影寻踪法的“一带一路”沿线城市群综合承载力比较.经济师,2 0 19(0 5)：46-49+52.12张鑫，闫珍丽.城市经济承载力测算研究J.合作经济与科技,2 0 14(10)：4-5.13张军，高远，傅勇，张弘，中国为什么拥有了良好的基础设施？J.经济研究,2 0 0 7(0 3)：419.14赵小勇：投影寻踪模型及其在水土资源中的应用D.哈尔滨：东北农业大学,2 0 0 6.15于谨凯，刘星华，纪瑞雪.基于投影寻踪模型的我国近海海域承载力评价J.大连理工大学学报（社会科学版),2 0 15,36(0 1):1-6.作者简介李文祥江西科技学院本科在读，研究方向为金融工程刘鸿浩广东理工学院讲师，硕士，研究方向为产业经济、金融科技鲁宇江西科技学院讲师，硕士，研究方向为产业经济学