基于脆弱性分析的成熟期煤炭城市可持续发展路径优化研究＊

许吉黎 杨显明

（安徽师范大学国土资源与旅游学院，安徽省芜湖市，241003）

基于脆弱性分析的成熟期煤炭城市可持续发展路径优化研究＊

许吉黎 杨显明

（安徽师范大学国土资源与旅游学院，安徽省芜湖市，241003）

基于脆弱性视角，采用层次分析方法，以安徽省淮南市为研究对象，从城市自然、社会、经济系统选取20个指标建立了城市脆弱性评价体系。以2001－2010年的数据，定量与定性相结合地研究了淮南市各系统脆弱性评价值的演变特征及影响因素。结果显示：淮南市的城市脆弱性与近年来经济的稳定增长显现正相关性；环境污染加重、过度依赖煤炭采掘制造业、产业及就业结构单一、居民技能水平偏低为成熟期煤炭城市发展中面临的主要问题。最后结合淮南市所处的发展阶段和现实状况，提出了可持续发展路径的优化方案。

脆弱性 煤炭城市 可持续发展 路径优化

1 引言

脆弱性是当代全球经济发展、环境变化研究的热点领域，是多个学科研究的重要内容。20世纪60年代的国际生物学计划（IBP）、70年代的人与生物圈计划（MAB）、80年代开始的地圈与生物圈计划（IGBP）以及全球环境变化人文因素计划（IHDP），都将区域的脆弱性研究作为重要的研究领域。脆弱性的研究现已广泛应用于资源、生态环境和自然灾害等方面。如今对于脆弱性的分类主要还是依据从支配和造成脆弱性的要素和条件上分析，将脆弱性分为结构性脆弱和胁迫型脆弱两大类。前者是指系统或个体自身的内部结构决定了该系统或个体比较脆弱，即系统或个体自身存在先天的不稳定性和敏感性；后者是指外界的压力或干扰易使系统或个体遭受损失或产生不利变化。

煤炭城市作为一种特殊职能的资源型城市，是以煤炭资源开发为基础，以煤炭开采及其加工业为主导部门的典型矿业城市。资源型城市发展的五阶段理论将其发展阶段分为发展初期、成长期、成熟期、衰退期和转型期。目前国内现有的研究主要集中在资源型城市的空间结构、产业转型、发展战略、制度转型和生态环境改善等方面，对于此类城市的脆弱性研究还较少。同时，研究对象大多为已出现经济衰退、资源面临枯竭的转型期城市，而对于处在最佳转型时机的成熟期煤炭城市的个案研究尚不多见。

淮南市位于华东腹地，地处安徽中北部，为全国亿吨煤基地、华东火电基地和煤化工基地，经济以重工业为主，煤炭产业为支柱产业。目前已探明的煤炭储量为444亿t，2010年煤炭产量达到了1亿t，是全国13个亿吨级煤炭基地之一。淮南市作为典型的成熟期煤炭城市，近年来煤炭产业产值高速增长，城市经济以煤炭产业为支柱，但是替代产业尚未形成，开采条件的恶化带来效益威胁，城市面临二次创业。

鉴于上述情况，本研究选取淮南市作为研究对象，由脆弱性视角切入，从自然、经济、社会系统定量分析和评价城市2001－2010年脆弱性值，并定性地诊断其脆弱性影响因素，对淮南市的可持续发展路径提出优化措施。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

淮南市作为成熟期煤炭城市，其结构型脆弱和胁迫型脆弱同时存在。研究此阶段的煤炭城市，本文有针对性地选取了可以充分反映城市自然、社会、经济系统特征的20个指标建立脆弱性评价指标体系，见表1。研究数据来自2002－2011年《安徽省统计年鉴》、《淮南统计年鉴》、《淮南市国民经济与社会发展情况统计公报》以及2002－2010年《中国矿业年鉴》。

表1 脆弱性评价体系的层次结构模型及其标准化

2.2 研究方法

采用层次分析法确定自然、社会、经济系统的权重。其主要思路是：将复杂问题中的各要素通过划分为相互联系的层次使其条理化，根据一定客观现实的判断将每一层的相对重要性定量表示，确定每一层次元素相对重要性次序的权值，通过排序结果来分析和解决问题。

为消除数据量纲及大小悬殊不同对计算结果的影响，需对原始数据进行标准化处理。由于各指标对煤炭城市的可持续发展的影响不同，其标准化的方法也不同。根据各指标反映降低脆弱性状况的特征，选择不同的标准化公式进行指标标准化。系统评价体系中的客观性评价指标按其性质分为两类：

（1）正向评价指标值越大，表示降低脆弱性的效果越好。其函数为：

（2）逆向评价指标值越大，表示降低脆弱性的效果越差。其函数为：

式中：Xij——指标的统计值；

X，X——分别为同一指标的最大值和最小值；

i——第i个样本；

j——第j个指标。

3 淮南市脆弱性的定量计算

3.1 各指标权重的确定

为了客观地反映淮南市的脆弱性状况，作者在实地调研的基础上征求了相关专家的意见，在充分考虑其实际情况的基础上，独立地对20个指标之间的相对重要性进行打分，构造判断矩阵O－A、A1－B、A2－B、A3－B，并随之进行层次单排序及其一致性检验，结果见表2。

表2 判断矩阵O－A、A1－B、A2－B、A3－B的运算结果

利用层次单排序的运算结果，进一步计算出针对上一层次而言本层次所有因素重要性的权值，其结果如表3所示。

表3 各指标的权重

3.2 淮南市脆弱性评价值的计算

至此各指标的权重已经确定，各数据已经经过标准化处理，运用加权求和的方法对淮南市2001－2010年的脆弱性评价值进行计算。其公式为：

式中：V——城市的脆弱性评价值；

Wj——第j个脆弱性指标的权重；

Vj——第j个脆弱性指标的标准化值。

依据上述公式，计算出2001－2010年淮南市脆弱性的评价值。

3.3 淮南市脆弱性等级的确定及状况分析

根据建立的指标体系中20个指标的权重进行加权求和运算，最终得出了淮南市2001－2010年的城市脆弱性评价值，见表4。再根据表5中评价等级标准，结合淮南市的实际情况对其在各个时间截面上的脆弱性等级进行了划分，见表6。

表4 淮南市2001－2010年的脆弱性评价值

表5 脆弱性等级划分

表6 2001－2010年淮南市脆弱性类型分异

对淮南市的脆弱性分析从城市自然系统、社会系统及经济系统三大方面展开，其中选取的20个指标所建立的指标体系中，B1－B6代表的反映自然系统状况的指标，B7－B14是反映社会系统的指标，B15－B20是反映经济系统的指标。为更好地反映出淮南市2001－2010年各自然社会经济系统的脆弱性演变特征，通过加权平均法计算出2001－2010年淮南市各城市系统的脆弱性指标值，结果见图1。

图1 淮南市各系统脆弱性演变图

分析以上综合脆弱性评价值的变化特征，可将10年以来淮南市的脆弱性演变过程划分为3个阶段：2001－2005年处于较低脆弱性时期；2006－2007年为处于中度脆弱性时期；2008－2010年已处于较强脆弱性时期。总体演变趋势说明了成熟期煤炭城市随着近年来经济的高速增长和煤炭资源开采力度的不断加大，环境污染、产业、就业结构单一以及居民生活水平偏低等问题逐步显现，使得其城市综合脆弱性程度不断加深，城市的可持续发展路径亟待优化。

分析2001－2010年淮南市城市三大系统的脆弱性评价值的变化特征，可知：成熟期煤炭城市的经济增长主要依赖于煤炭资源的开采和加工，煤炭资源的开采力度加大需要耗费更多的环境成本和经济成本，2006－2008年随着煤炭资源开采力度的进一步加大，带来了一系列的城市环境问题，促使自然系统脆弱性随之快速上升，近年来随着政府加大对环境保护的重视和投入力度，自然系统脆弱性短期内呈现下降态势；经济系统脆弱性值升高，年均增幅处于稳定状况，说明成熟期煤炭城市的产业结构近年来并未出现较大的波动，依旧以煤炭产业为支柱产业，在经济稳步增长的同时轻重工业比例和产业结构并未发生较大变化，替代产业尚未形成；社会系统脆弱性的演变特征与自然系统脆弱性具有相似性，随着淮南市经济的发展，城市社会系统脆弱性值的增幅不断扩大。

4 淮南市城市系统脆弱性演变影响因素分析

4.1 自然系统脆弱性演变影响因素分析

淮南市是以煤炭资源开发为基础，以煤炭开采及其加工业为主导部门的典型煤炭城市。在2001－2010年的经济发展中，煤炭采掘和加工业作为其主导产业带动了城市发展，同时也带来了诸多生态环境问题。以煤炭城市为主体的煤炭企业，大多以粗放型开发为主，造成了资源浪费、生态环境恶化的局面。煤炭资源的开发过程中对大气的污染主要来自矿井排风、煤层瓦斯抽放和煤矸石山的自燃，尤其在煤炭矿区，瓦斯排放对大气的污染尤其严重。煤炭资源的开发对水资源污染程度剧烈，工业废水排放量较大。近年来，淮南市不断提升三废综合利用产品产值，严格控制工业废水排放量，加大城市人均绿地面积，竭力控制煤炭开采对城市环境的污染程度，使得自然系统脆弱性呈现短期下降趋势。

4.2 社会系统脆弱性演变影响因素分析

煤炭资源型城市的产业结构及城市经济结构的单一性导致了城市居民劳动技能水平低下、工资水平不高，继而产生了一系列社会问题，包括居民居住条件差、人口素质偏低、再就业难、下岗失业人员比重大、城市贫困等等，致使淮南市城市社会系统的脆弱性加深。淮南市社会系统脆弱性影响因素主要体现下如下几个方面。

（1）煤炭采掘业从业人员比例较高，就业结构和矿业工人劳动技能单一。

（2）居民收入水平偏低。由于淮南市单一的产业结构导致城市居民大多是掌握煤炭采掘和粗放加工劳动技能、文化素质较低的人群，再就业能力较差，收入水平偏低。

（3）社会服务事业发展不足。煤炭产业在淮南市中的主导地位导致政府的财政支出中包含占较大比例的企业挖潜改造基金、地质勘探费、城市维护费以及环境污染治理费等，一定程度上占用了政府对教育、医疗卫生事业的投入水平，导致城市社会保障水平偏低，教育事业发展缓慢。

4.3 经济系统脆弱性演变影响因素分析

分析2001－2010年淮南市经济系统脆弱性值的演变特征，可知其影响因素主要是淮南市在计划经济体制下形成了城市经济结构偏重、城市轻重工业比例关系不合理、农轻重比例关系不协调的格局，其产业结构一般是能源、原材料的超重型结构；在重工业中，采掘工业和原材料工业比重过大，而加工工业比重很小；城市的经济发展过于依赖煤炭产业，第三产业发展不足；城市内部缺乏大规模的高精尖技术的企业，缺乏对经济具有整体拉动能力的高新技术企业，使得城市经济发展的后劲不足，对外资的拉动作用不明显。

5 淮南市可持续发展路径优化

5.1 延长资源开发的生命周期，延缓城市步入资源枯竭期

淮南市2010年的煤炭工业总产值为285.59亿元，相比2001年的37.17亿元增幅为668.33%，说明近年来煤炭产业的开采加工量增幅巨大，掠夺式的资源开采会造成资源浪费，缩短主体资源的生命周期，同时会推使煤炭城市快速走向衰竭。为延长煤炭资源开发的生命周期，政府应依靠法律和经济手段，监督企业对煤炭资源实行保护性开采，减少开采过程中的资源浪费，延长开采时间。依靠科技进步，改造和巩固传统主体产业。现阶段淮南市依然拥有较高的煤炭资源储量，应在节能、资源高效利用的环节上加大投入力度，也可将原有设备向环境保护方面转移，形成朝阳型环保产业。

5.2 坚持以产业结构优化为导向的主导产业更替

对于煤炭资源型城市新兴主导产业的选择和培育是其可持续发展的核心问题。主导产业更替应以城市产业结构优化为导向，淮南市应适当地选择替代产业进行培育，在资源开发的同时要注重对资源的综合利用。城市产业的综合调整，会出现较多的非资源产业新增长点。新兴的主导产业可能是与原有资源型产业相关的接续产业，也可能是替代产业。淮南市应充分利用煤炭资源优势，实现煤炭资源和非煤炭资源的开发和加工转化，积极进行基础设施、资本、劳动力（素质）和科技（教育）四大经济资源的开发，为建立替代支柱产业进行储备。实施传统工业的改造与新兴工业发展并举，对现有的一些拥有比较优势的产业进行改造与改组，实现传统产业的现代化。产业政策不是行政命令式的，而应该在尊重市场和产业演进一般规律的前提下，积极发挥调整、引导的作用，也包括以合适的方式直接介入相关产业。煤炭城市在经济发展的过程中，要注重经济效益的发挥和环境效益的获取，发展循环经济是一个重要途径。在发展中，必须构成生产者、消费者和分解者三者之间的有机匹配，形成一种效率最高、物料最省、需求得到充分满足、生态环境维系良好的城市发展模式。

5.3 由单一专业化向经济多元化转变，拉伸产业链条

淮南市的经济发展特征是单一专业化，煤炭的采掘和初加工在工业产值中占有很大的比重，第二产业在全市GDP中占有很大的比重。为实现城市的可持续发展，必须由单一专业化向经济多元化转变，由资源型城市向综合工业化城市转变，由原料生产基地向地区经济增长中心转变，最终发展成为结构合理、功能完善、特色明显、竞争力强的新型工业城市。发展过程中必须保持社会经济发展与环境的协调，以政府主导与市场调节相结合的产业拉伸、产业更新和多元产业复合模式为基础，实施多元化发展战略。淮南市要坚持煤炭产业为主导，着力拓展煤炭深加工产业、新材料等煤电延伸产业，通过打造煤－电－化、煤－电－铝和煤－硅－光伏等纵向一体化产业链，加快推进煤电向煤化工及新材料等领域发展。依靠煤炭产业带动其他相关产业的发展，丰富产业链条，发展低碳经济，建立循环经济体系，实现可持续发展。

5.4 构建城市创新体系，创造转型环境

高新技术产业对于推动淮南市的可持续发展具有重大的作用。大力发展高新技术产业，首先要通过技术创新来实现。城市创新体系中的要素主要有：主体要素，包括城市内的企、大学、科研机构、中介服务机构和地方政府；功能要素，包括制度创新、技术创新、管理创新和服务创新；环境要素，包括体制、机制、政府或法制调控，基础设施建设和保障条件。煤炭城市创新系统的有效运转需要技术创新、知识创新与传播和创新扩散的共同运行。城市的制度创新主要包括：完善政企合作机制，建立重大项目责任制；建立与完善政策法规体系，推进煤炭工业区的综合治理；健全公共服务运行机制，做好服务与人才引进工作。

5.5 人力资源深加工

淮南市目前人均收入水平不高，第三产业所占比重呈现逐年下降趋势，从业人员素质普遍不高，失业人员再就业能力差，致使一系列社会问题凸显。在淮南市由成熟期向转型期的发展过程中，结构性失业的问题将日益凸显，所以，为优化可持续发展路径，现阶段必须加强对人力资源的深加工。培育接续产业或者拥有非资源性增长点的产业，必须要依靠高素质的人力资源，要以人为本，提高人力资本的水平和利用效率。人力资源深加工的过程就是大批量的技术人员与普通劳动者下岗、失业、培训、转岗和再就业问题。人力资源深加工主要包括能力培训、学历培训以及对特殊人群的培训三个方面。所以，政府必须加大对教育的投入，尤其是对本地从业人员的技能培训，提高淮南市居民和从业人员的综合素质，为人们的终身教育和终身学习创造条件，从而为煤炭城市的可持续发展提供永恒动力。

［1］ 耿海清，陈帆，赵玲，安祥华，蔡斌彬.市矿统筹的制约因素及发展对策［J］.中国煤炭，2012（7）

［2］ 李继盛，刘新德.论煤炭城市可持续发展的战略规划［J］.中国煤炭，1999（3）

［3］ 赵静，焦华富等.基于集群视角的煤炭城市产业转型研究——以安徽淮南市为例［J］.地域研究与开发，2006（5）

［4］ 牛文元.生态环境脆弱带ECOTONE的基础判定［J］.生态学报，1989（2）

［5］ 李博，佟连军，韩增林.东北地区煤炭城市脆弱性与可持续发展模式［J］.地理研究，2010（2）

［6］ 郝家龙.翟纯红.循环经济与资源城市成长路径［M］.新华出版社，2006

［7］ 魏冶，张哲等.煤炭城市转型中的社会空间结构——以阜新市为例［J］.地理科学，2011（7）

［8］ 梅林，孙春暖.东北地区煤炭资源型城市空间结构的重构——以辽源市为例［J］.经济地理，2006（6）

［9］ 荣西武，顾文选.制度创新与煤炭城市可持续发展——以河南省永城市为例［J］.区域与城市研究2011（8）

［10］ 蒋建全，马延吉，佟连军.东北区城市煤矿城市可持续发展的问题探讨［J］.地理科学，2003（3）

［11］ 焦华富.试论我国煤炭城市产业结构的调整［J］.地域研究与开发，2001（2）

［12］ 沙景华，刘刚.资源型城市产业结构优化问题研究——以陕西省大同市为例［J］.中国矿业，2005（1）

［13］ 臧淑英，李丹等.资源型城市转型与循环经济发展——以黑龙江省伊春市为例［J］.经济地理，2006（1）

［14］ 孙淼，丁四保.我国资源型城市衰退的体制原因分析［J］.经济地理，2005（2）

［15］ 方创琳，董锁成.我国沿海地区矿产资源态势与跨世纪可持续发展战略［J］.地理研究，1997（1）

［16］ 范英宏，陆兆华，程建龙.中国煤矿区主要生态环境问题及生态重建技术［J］.生态学报，2003（10）［17］ 申玉铭，杨彬彬.资源型城市的生态环境问题与综合整治—以济宁市为例［J］.地理研究，2006（3）［18］ 李博，佟连军，韩增林.东北地区煤炭城市脆弱性与可持续发展模式［J］.地理研究，2010，29（2）［19］ 郑伯红.资源型城市的可持续发展优化及案例研究［J］.云南地理环境研究，1999（1）

［20］ 齐建珍.资源型城市转型学［M］.北京：人民出版社，2004

［21］ 牛文元.中国可持续发展总论［M］.北京：科学出版社，2007

［22］ 张红.从城市体系看甘肃省矿业城市的持续发展［J］.兰州商学院学报，1999（4）

［23］ 叶冬松.促进矿业城市的可持续发展［J］.资源产业，2003（12）

［24］ 朱训.21世纪中国矿业城市形势与发展战略思考［J］.中国矿业，2002（1）

［25］ 赵景海.我国资源型城市发展研究进展综述［J］.城市经济，2006（3）

Optimization research based on vulnerability analysis on sustainable development path of coal city in mature stage

Xu Jili，Yang Xianming
（College of Territorial Resources and Tourism，Anhui Normal University，Wuhu Anhui 241003，China）

Based on the perspective of vulnerability，adopting the Analytic Hierarchy Process，taking Huainan as the research object，the paper selects 20 indexes from nature，society and economy systems to have established the urban vulnerability evaluation system.With 10 years between 2001－2010 as the time section，combining the quantitative and qualitative methods，the evolution characters and influencing factors of vulnerability evaluation value of each system of Huainan are researched.The result shows：there is positive correlation between the city vulnerability of Huainan and the steady economy development in recent years；more serious environmental pollution，excessively depending on mining and manufacturing industry，single industrial structure and employment structure，lower skill level of people are the main problems in development of the coal city in mature stage.Finally，according to the development stage and the actual situation of Huainan，the paper proposes the optimization scheme of sustainable development path of it.

vulnerability，coal city，sustainable development，path optimization

TD－9

A

＊国家自然科学基金项目：煤炭资源型城市产业结构演替与空间形态演化的过程、机理及耦合关系研究，项目编号41171144

许吉黎（1989－），男，安徽宣城人，硕士研究生，主要研究方向为城市地理与城市经济。

（责任编辑 张大鹏）