区域可持续相对人口承载力测算——以合肥市为例

孙军，江激宇

(安徽农业大学 经济管理学院，安徽 合肥 230036)

区域可持续相对人口承载力测算
——以合肥市为例

孙军，江激宇

(安徽农业大学 经济管理学院，安徽 合肥 230036)

以全国为参照区，合肥为研究区，介绍了以自然、经济资源为考量的区域可持续相对人口承载力的分析方法，并运用相关数学模型对2011～2020年合肥与全国的人口总量、农作物播种面积、生产总值等指标值进行预测。分析结果表明:自1990～2013年合肥区域可持续发展相对资源人口承载力小于实际人口量，人口发展处于不可持续阶段，人口规模不利于推动该区可持续发展；2013年以后，合肥区域可持续发展相对资源人口承载力大于实际人口量，人口发展处于可持续发展阶段，人口规模将有利于推动该区域可持续发展。概括来说，过去合肥虽处于人口过载状态，但随着经济的发展，人口承载力的提升，未来将会处于人口承载力富余的状态。

区域可持续发展；人口承载力；承载力测算；合肥

随着我国城镇化进程的不断加快，大量人口源源不断地向大中城市聚集，特别是一些省会城市，这对城市人口承载力提出了严峻的挑战。本文以安徽省会城市合肥市为例，依据相关资源限量来测算合肥未来相对资源人口承载力大小，通过模型测算结果与合肥实际发展现状的比对研究，以期能为未来合肥的健康可持续发展提出具体的政策建议。

“承载力”一词最早出自种群生物学，用来衡量特定区域在某一环境条件下可维持某一物种个体的最大数量。人口承载力指一国或地区在可预见的时间段内，利用该地区的能源、自然资源以及技术条件、智力等资源，在当地社会文化准则所能接受的物质生活水平条件下，所能持续供养的人口规模。人口承载力研究历史悠久，成果丰富。1812年，英国学者马尔萨斯(Malthus)拉开了人口承载力研究早期的序幕，提出了“人口-自然资源”承载力的理论。[1]20世纪30年代，Park和 Burgess认为确定一个地区的人口承载量可依据该地区的食物资源量来测算，这引起了人们对“土地承载力”的研究。[2]20世纪70年代，澳大利亚学者与联合国粮农组织分别采用多目标决策分析法和AEZ法(农业生态区位法)进行相关人口承载力测算。[3，4]国内关于人口承载力的研究起始于20世纪80年代，贾绍凤(2000)，[5]姚慧等(2006)，[6]唐晓平等(2007)，[7]童玉芬(2009)，[8]苏杨等 (2011)，[9]代富强等 (2012)[10]和石忆邵等(2013)[11]分别从各自研究视角出发，运用不同的研究方法并结合相关研究对象进行了人口承载力的研究。

综上所述，区域可持续相对人口承载力的测算需要置身于涉及人口-资源-环境-经济-社会等因素的复合系统当中去。城市人口承载力取决于城市经济、资源环境、公共设施等影响因素；经济增长越快、公共设施等更加完善，其承载力就越高。然而，通过总结前人研究成果发现，将人口承载力理论与可持续发展理论相结合进行实证研究的文献比较少见。本文在基于过往针对人口承载力的理论研究与实证研究的基础上，综合人口承载力理论与可持续发展理论，构建指标，选取数学模型，以合肥市为研究对象，综合考虑自然资源状况、经济发展水平两大核心因素，通过预测模型和实证分析，对合肥市过去与未来的一段时间内人口承载能力进行分析与测算，进而测算出未来一段时间内合肥市可持续人口承载能力，以期为近年来经济快速发展与城市规模不断快速扩张的省会合肥市未来发展规划提供些许借鉴。

一、研究区域概况

本文选取合肥市为研究区，全国为参照区，并选取适当的预测方法对合肥市与全国的相关指标值进行了分析预测，介于2011年合肥市行政区划调整(调整前为四区三县：包河区、庐阳区、蜀山区、瑶海区、肥东县、肥西县、长丰县，调整后增加了巢湖市居巢区和庐江县)和数据口径的前后一致性问题，故以2010为数据收集节点，文中所涉及指标值(实际值与预测值)均以区划调整前为准，预测时间跨度为2011～2020年。

合肥市位于北纬 31°51′，东经117°17′，地处安徽省正中部，北与淮南市接壤，南与芜湖市相连，东与滁州市、马鞍山市毗邻，西与六安市、安庆市交界。全市地形分为丘陵、岗地、平原圩区三大类。合肥属亚热带湿润性季风气候，四季分明，气候温和，雨量适中，春暖多变，秋高气爽，梅雨显著，夏雨集中。2010年末，户籍总人口494.95万人，人口密度704.10人/km2，其中非农业人口215.84万人，占总人口的43.61%，农业人口279.11万人，占总人口的56.39%；2010年全市生产总值为2701.6亿元，人均地区生产总值48312.00元；三次产业的结构比例由2006 年的5.75∶47.55∶46.71调整为2010年的4.91∶53.92∶41.17，产业结构转型升级加快；全市耕地面积218 841公顷，人均耕地面积0.66亩；截止到2012年底，合肥市常住人口为757.2万人，其中城镇人口502.8万人，乡村人口254.4万人，全市城镇化率达66.4%。(数据摘自近年《安徽省统计年鉴》)

二、研究方法

(一)指标的选取

基于AHP构建出本研究理论假设模型(见图1)。特别说明：虽然能源也与人口承载力测算密切相关，但针对像合肥这样的开放区域，只要可以通过市场获取的影响因素可以假设“无关因素”；对比可见像土地资源、水资源这样的属先天性资源，难以通过市场获得，所以涉及类似资源的指标应成为本文的研究指标。

区域可持续相对人口承载力主要影响因素概括为：自然资源、经济资源，其中自然资源包括土地资源与水资源，本文选取代表农业生产规模的农作物播种面积与代表水资源存量的水资源总量作为关键指标；经济资源主要包括区域经济总体发展水平与产业结构合理性，选取代表经济总体发展水平的地区或城市生产总值与反应经济发展结构的第三产业增加值作为关键指标，其中，第三产业发展水平越高表明经济发展阶段越高。

图1 区域可持续相对人口承载力测算理论体系假设

(二)指标权重的确定

依据层次结构模型构造不同层次的两两判断矩阵：设为(aij)n×n，该矩阵应满足：aijgt;0；aij=1/aij；aij=1(i=j)，(i，j=1，2，3，……n)；通过专家对判断矩阵判断打分，求出各判断矩阵的最大特征值λmax和对应的特征向量W，W即为相应指标权重。

(三)模型构建

根据相对人口承载力测算方法，分别确定不同资源相对人口承载力和区域可持续发展相对人口承载力的测算公式：①自然资源相对人口承载力公式为PSN=WNLPSNL+WNWPSNW(1)；其中PSNL=P0QL1/QL0(2)；PSNW=P0QW1/QW0(3)。式中PSN为自然资源相对人口承载力，PSNL为土地资源相对人口承载力，PSNW为水资源相对人口承载力，QL0、QW0分别为参照区(全国)的农作物播种总面积和水资源总量，QL1、QW1分别为研究区(合肥)的农作物播种总面积与水资源总量，P0为参照区(全国)的人口总规模，WNL、WNW分别为以上层次模型计算出来的土地资源、水资源人口承载力的权重。②经济资源相对人口承载力公式为PSE=WEGPSEG+WESPSES(4)；其中PSEG=P0QG1/QG0(5)；PSES=P0QS1/QS0(6)。式中PSE为经济资源相对人口承载力，PSEG为经济总量相对人口承载力，PSES为经济结构相对人口承载力，QG0、QS0分别为参照区(全国)的生产总值与第三产业增加值，QG1、QS1分别为研究区(合肥)的生产总值与第三产业增加值，WEG、WES分别为经济总量相对人承载力与经济结构相对人口承载力的权重。③区域可持续发展相对资源人口承载力公式为PS=WNPSN+WEPSE(7)，式中WN、WE分别为自然资源相对人口承载力、经济资源相对人口承载力。

(四)评价标准

假设P1为研究区的实际人口规模，PSX为X资源相对人口承载力。①当P1/PSXlt;1，则研究区人口承载力相对X资源处于富余状态；当P1/PSX≥1，则研究区人口承载力相对X资源处于超载状态。②当P1/PSlt;1，则研究区人口承载力处于富余状态；当P1/PS≥1，则研究区人口承载力处于超载状态。

(五)数据来源

合肥市数据摘自历年《安徽省统计年鉴》，全国数据摘自历年《中国农村统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》与《中国发展报告》，文中水资源总量指区域内降水形成的地表和地下产水量，即地表径流量与降水入渗补给量之和，不包括过境水量。

三、实证研究

(一)指标权重的测算

在咨询国内多位人口、资源与环境经济学专家的基础上，通过专家打分并采用九标度法，借助MATLAB软件求得相关矩阵的最大特征值λmax与相应的特征向量Wi，并进行一致性检验，测算结果如下：

(二)指标值的测算

合肥市与全国的人口规模预测，分别采用灰色系统预测法GM(1，1)与非线性回归预测法；合肥市与全国的农作物播种面积预测，分别采用差分自回归移动平均模型预测法(ARIMA)与三次指数平滑预测法；合肥市与全国的生产总值、第三产业增加值、消费品零售总额，均采用非线性回归预测法与假定历年增速不变预测法，增速均采用1990～2010年间年均增速；参照《中国资源大百科全书》;[12]我国区域水资源总量基本为常数，故本文采用1999～2010年间实测数据的平均值作为合肥与全国未来水资源总量的预测值；各指标历年预测值为相应不同预测法预测值的算术平均值。模型见表1，人口资源数见表2。

表1 指标预测模型

注：K代表年份序号，T表示年份

(三)合肥市相对资源人口承载力动态变化分析

根据上述公式与数据分别测算合肥市相对资源人口承载力，结果如表3所示。与全国比较，合肥市1990～2020年区域可持续发展相对资源人口承载力呈缓慢上升趋势，其中自然资源相对人口承载力呈小幅波动平缓上升趋势，经济资源相对人口承载力呈小幅波动大幅上升趋势，且相对经济资源上升的幅度最大(见图2)。分析结果表明：自1990～2013年合肥市实际人口规模一直高于区域可持续发展相对资源可承载的人口数量，处于人口超载、不可持续阶段，即P1gt;PS；2013年以后实际人口规模开始小于区域可持续发展相对资源人口承载力，处于人口承载力富余状态，且随时间推移，空载量会出现逐年增长，人口发展处于可持续阶段，即P1lt;PS。

表2 合肥市与全国人口、资源数据表(1990～2020年)

注：带*数据为预测数据，表格采用缩略式，列示主要年份数据，下同。

表3 合肥相对资源人口承载力(1990～2020年)

图2 合肥实际人口规模与人口承载力变化对比图

从自然资源相对人口承载力来看，合肥市历年实际人口规模都要高于自然资源相对人口承载力，处于超载状态。因为合肥是个水资源与耕地资源匮乏的城市，水资源表现更为严重，数据显示2010年合肥人均水资源占有量611.37m3/人，仅占全国平均水平(2304.85 m3/人)的26.53%；另据《2009年合肥市水资源统计公报》显示，当地全年自产天然水资源总量为17.61亿m3，相比当年全市供水总量的21.74亿m3，缺口达到4.13亿m3，缺口比例近19%，近1/5的水量需要从外地调入，因此依靠自有水资源已不能很好满足本地人口和社会经济发展的需要。此外，合肥市耕地资源也不容乐观，虽然通过增加耕地的复耕指数，农作物播种面积呈现逐年上升趋势，但是土地的农业开发利用能力是有限的，根据预测显示未来合肥农作物播种面积基本稳定在480.00千hm2左右，随着未来合肥市城市化进程不断加快，人口不断集聚，即使维持现有耕地保有量，耕地资源也会越加显得捉襟见肘，自然资源匮乏是限制合肥市未来人口承载力的关键因素。

从经济资源相对人口承载力来看，可以分为两个阶段：(1)1996年以前，合肥市人口总量相对于经济资源处于超载状态，原因是这一阶段合肥的经济发展水平低于全国平均水平，经济发展处于徘徊滞后状态；(2)1996年以后，合肥市人口总量相对经济资源人口承载力处于富余状态，且空载量逐年增大。原因是这一阶段合肥的经济开始高速发展，并大大超越全国平均水平。具体原因是合肥市自90年代初开始大力发展工业，“九五”期间，将机械、化工、日用电器及电子和建材及建筑业确立为工业四大支柱产业，并陆续建设合肥高新技术开发区、合肥经济技术开发区、合肥新站综合开发区，工业的快速崛起带动了合肥市经济的腾飞，从此大大超越全国平均水平。从产业结构角度来看，虽然自90年代中期合肥市经济总量相对人口承载力与经济结构相对人口承载力都呈现出大幅上升趋势，但自2009年以后经济总量相对人口承载力却绝对地大于经济结构相对人口承载力，表明了合肥市在未来很长一段时间内的经济发展仍将处于第二产业占主导的工业化中期阶段。因此，经济资源是合肥市提升人口承载力的一个主要因素，但其贡献是有限的，工业发展的水平也在一定程度上限制了合肥市人口承载力的提高。

四、结论与讨论

本文以一个开放的区域为理论假设前提，研究了一个省会城市未来一段时间的人口承载力发展状况，研究结果表明：自然资源与经济资源对区域可持续相对人口承载力的提高均起到了促进作用，自然资源的限制可以通过经济快速发展的引力作用弥补区域固有资源的限制；当然像合肥这样通过区划调整，使城市得以扩容，一定程度上弥补了自身水资源等自然资源的短板。随着中部战略地位的不断提升，皖江城市带的战略部署实施，承接产业转移能力得到快速提升，以合肥为中心的皖江城市群的经济增速得以快速提升。此外，随着产业转型升级步伐不断加快及经济结构不断优化，稀缺资源更加科学合理地被合理配置与高效利用；因此，可与预测，随着未来一段时间内生产、消费、流通等各环节各要素不断的向省会等大中型城市聚集，城市人口承载力将得以快速提升。

[1]Malthus T R. Essay on the Principle of Population [M]．London：J. Johnson, in St. Paul's Church-yard,1826．

[2]Park R F， Burgess E W． An Introduction to the Science of Sociology [M]．Chicago：University of Chicago Press, 1921．

[3]余万军，吴次芳．基于生态足迹和农业生态区域法的土地人口承载力比较研究——以贵阳市为例[J]．浙江大学学报(农业与生命科学版)，2007，33(4)：466-472．

[4]黄志英，梁彦庆，葛京凤,等．河北省作物生产潜力及人口承载力研究[J]．农业现代化研究，2005，26(2)：93-96．

[5]贾绍凤．开放条件下的区域人口承载力[J]．市场与人口分析，2000(6)：7-14．

[6]姚慧，郑新奇．多远线性回归和Bp神经网络预测水资源承载力——以济南市为例[J]．资源开发与市场，2006，22(1)：17-19．[7]唐晓平，舒克盛．三峡库区人口承载力的动力学模型研究[J]．南方人口，2007，22(4)：60-63．

[8]童玉芬．中国西北地区人口承载力及承载压力分析[J]．人口与经济，2009(6)：1-6．

[9]苏杨，刘文，肖周燕．从北京的人口数量变化辨析人口承载力[J]．环境经济，2011(1-2)：76-80．

[10]代富强，吕志强，周启刚．生态承载力约束下的重庆市适度人口规模情景预测[J]．人口与经济，2012(5)：80-86．

[11]石忆邵，尹昌应，王贺封，等．城市综合承载力的研究进展及展望[J]．地理研究，2013，32(1)：133-145．

[12]孙鸿烈． 中国资源科学百科全书[M]．北京：中国大百科全书出版社，2000：321-322．

EstimateofRegionalSustainablePopulationCarryingCapacity——TakeHefeiastheExample

SUN Jun， Jiang Ji-yu

(CollegeofEconomicsandManagement,AnhuiAgriculturalUniversity,HefeiAnhui230036，China)

Taking the country as the reference area, Hefei as the study area, this paper introduces the analytical method of regional sustainable population carrying capacity of relative resources. Natural sources and economic resource are used as examined objects. Related mathematical models are adopted to predict the population, crop planting area, gross production and so on between 2011 and 2020. Analysis results show that the regional sustainable population carrying capacity of relative resources in Hefei is less than the amount of the actual population between 1990 and 2013, the development of population in Hefei locates in the stage of unsustainable and the size of the population goes against the sustainable development of the region; the regional sustainable population carrying capacity of relative resources is greater than the amount of the actual population after 2013, the development of population in Hefei locates in the stage of sustainable and the size of the population promotes the sustainable development of the region. On the whole, the population of Hefei located in the stage of overload in past, but with the economic development and the enhancement of the population carrying capacity, Hefei's future will be in the state of the surplus population capacity.

Regional sustainable development; Population carrying capacity; Estimates of carrying capacity; Hefei

2014-06-12

孙军(1988-)，男(汉)，安徽泗县人，硕士研究生，主要从事产业经济理论与政策方面的研究。

安徽省年度重点科研项目(12070403080)

C924.2

A

1671-816X(2014)10-1028-06

(编辑：佘小宁)