经济与资源约束条件下的人口承载力研究——以郑州大都市区为例

邹小玲，王鹏飞

(河南理工大学 财经学院，河南 焦作 454000)

改革开放以来，我国区域经济布局从实施沿海开放，逐渐形成了“西部开发、东北振兴、中部崛起、东部率先”的四大板块，如今以京津冀协同发展、长江经济带发展、共建“一带一路”、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展、黄河流域生态保护和高质量发展等重大国家战略正在引领区域发展的新格局。中心城市和城市群作为承载发展要素的主要空间形式，将成为推动区域经济高质量发展的重要方面。郑州大都市区作为中原城市群的“领头雁”，在打造中西部核心增长极、支撑黄河流域生态保护和高质量发展等发展战略中具有重要作用。

郑州大都市区规划的“1+4”空间格局是基于“一小时通勤圈”的城际交通基础，推动郑州、开封、新乡、焦作、许昌等地打破传统行政界限，以区域产业分工合作为纽带，打破“大城市病”和中小城市人口外流的困局。因此建设郑州大都市区，要顺应客观经济规律，拓展郑州发展腹地，延长城市发展的生命周期，将发展思路从“控制人口”向“增强承载力”的方向变化。人口承载力需要考虑经济与资源协调发展，在人口与经济和资源相互适应、协同运作的基础上，以一种适宜的比例协调发展。人口发展对社会经济与资源发展产生制约作用，反之，社会经济与资源发展又会对人口发展产生促进作用，三者之间相互关联、相互作用，形成一个不可分割的耦合体。本文将以人口-经济-资源三要素作为研究工具，对郑州大都市区“1+4”空间人口承载力进行分析，为增强郑州大都市区人口承载能力提出相关的对策。

一、人口承载力及其研究方法

人口承载力问题是人类经济社会最重要和最基础的问题之一，人口承载力概念从诞生至今，内涵和外延不断扩大。本研究对国内外相关文献进行梳理，界定了人口承载力的综合概念，并明确经济与资源约束条件下的人口承载力测算方法及相关指标，对郑州大都市区“1+4”空间格局下的经济人口承载力和资源人口承载力的测算及比较分析提供研究基础。

(一)内涵界定

人口承载力的思想最早源于英国人口学家和政治经济学家马尔萨斯，其在《人口原理》中提出人类食物供给增加的速度远远跟不上人口数量增加的速度，即人口以几何的倍速增长而粮食仅以线性速率增长，因此人口的数量将会受到限制[1]。随后，比利时数学家维哈尔斯特和美国学者皮尔及其同事瑞德分别独立提出的Logistic方程为人口承载力理论提供了数学表达公式[2]。

美国人口学家科恩在《地球能养活多少人》中搜集了26个关于人口承载力的定义，其中国际人口生态学界认为，人口承载力是在不损害生物圈或不耗尽可合理利用的不可更新资源的条件下，世界资源在长期稳定状态基础上能供养的人口数量；联合国教科文组织认为，人力承载力是一国或一地区在可以预见的时期内，利用该地的能源和其他自然资源及智力、技术等条件，在保证符合社会文化准则的物质生活水平条件下，所能持续供养的人口数量[3]。20世纪中叶以来，伴随着世界人口递增，工业生产规模扩大，资源耗竭、环境恶化等问题日益严重，人口承载力问题日益受到关注。

国内对人口承载力的研究兴起于中国科学院于1987年开展的相关研究，其研究结果显示我国粮食生产未来仍具有很大潜力，土地人口承载力在保证人均粮食消耗600kg的前提下最多能承受16.6亿的人口[4]。在此项目的带动下，人口承载力问题的研究在我国开始受到广泛的关注，国内众多学者纷纷开展不同区域不同层次的人口承载力研究。我国学者曲格平和李金昌在《中国人口与环境》一书中，将“人口承载力”表述为“人口承载量”，定义为：一定生态环境或一定地区的资源所能养活的最大人口数，是人口容量的极限状态，这个极限状态受到多种条件的制约[5]。另有学者提出从不同角度来看，人口承载力分为纯生理学意义的人口承载力、资源人口承载力、经济人口承载力和适度人口承载力等类型[6]。

综合来看，国内外学者均认为人口承载力是在一定资源要素约束条件下的最大供养人口数量。本研究认为，人口承载力是指在维持经济社会正常运转情况下的最大供养人口数量。由此可见，人口承载力具有弹性变化的属性，随着人们生活环境和生活习惯的不断变化，人口承载力不再是一个绝对数，而是一个相对数，在既定区域一定资源约束条件下，通过技术和创新等手段，合理分配资源、提升资源利用率，在满足人民日益增长的美好生活需要的同时，可以持续增强和提升区域人口承载能力。

(二)研究方法

从影响人口承载力的因素来看，关于人口承载力的测算分为单因素分析法和多因素分析法。单因素分析法也称为单因子分析法，在静态或封闭条件下，只考虑一种资源约束条件下的人口承载力，单因素分析法普遍适用于某一专业领域或者对人口承载力影响重大的因素，比如粮食资源人口承载力、土地资源人口承载力、水资源人口承载力、经济人口承载力等。多因素分析法，是在动态或开放条件下，考虑多种资源约束的多目标决策方法，常用的研究工具有P-E-S模型[7]、可能-满意度模型(P-S Model)[8]、系统动力学模型[9]和生态足迹模型[10]等。

一般来说，研究过程中考虑的参数越多，不确定性因素也越多，研究结果与现实情况之间的吻合度也越难掌控，因此要针对不同的研究目的而选择不同的研究方法。本研究的目的是要对郑州大都市区“1+4”空间布局的郑州、开封、新乡、焦作、许昌5座地级市的人口承载力进行分析，并对城乡融合发展的路径进行探讨，从而提升郑州大都市区的人口承载力，因此拟在多因素分析法中的P-E-R模型的基础上进行修正，对经济人口承载力和资源人口承载力进行对比分析，综合判断郑州大都市区的人口承载力。

基于可持续发展的理念，我国学者朱宝树[11]最早构建了P-E-R模型。“P”代表现实人口数量；“E”代表经济人口容量，特指相对于一定经济发展水平的人口容量，具体是指地区经济发展指标总量除以一定标准的人均经济指标后所得到的人口数量；“R”代表资源人口容量，即相对于一定资源开发利用水平的人口容量，具体是地区资源总量除以一定标准的人均资源占有量后所得到的人口数量。同时将现实人口数量P分别与E和R进行比较分析，计算人口压力指数如下：

e=P/E

(1)

r=P/R

(2)

式中：e表示为人口的经济压力指数；r表示人口的资源压力指数。当人口压力指数小于1时，表示人口承载力相对富余；当压力指数等于1时，表示人口承载力相对平衡；当压力指数大于1时，表示人口承载力相对不足。由此，可以得到人口承载力的判断标准如表1所示。

表1 人口承载力判断标准

由表1判断标准来看，A类结果表示人口承载力相对富余；B类结果表示人口承载力相对平衡；C类结果表明人口承载力相对不足。

二、郑州大都市区人口承载力

依据2016年国务院批复的《中原城市群发展规划》，郑州大都市区范围包括河南省的郑州、开封、新乡、焦作、许昌5座地级市。为了深入分析郑州大都市区的人口承载力，本研究采用国家统计局和河南省统计局等相关数据，借助P-E-R模型分别对经济人口承载力和资源人口承载力进行计算，然后对比分析郑州大都市区的综合人口承载力。

(一)郑州大都市区“1+4”空间经济人口承载力

考虑到统计指标的变化和经济社会动态变化等原因，在原有模型的基础上对选取的经济指标进行修正：(1)在计算经济人口容量的过程中，用国内生产总值GDP替代原有的国民收入总值GNP指标，取近3年的均值计算；(2)增加个人可支配收入DPI指标，取近3年的均值计算；(3)参照标准采用全国人均值进行计算；(4)由于选择了多个经济指标，因此对各个指标的权重用fi表示，为了研究方便，对选取指标赋予同等重要的地位,即fi取均值计算；(5)现实人口数量“P”值采用官方公布的统计人口数量。当结合多个经济指标判断经济人口承载力时，需要综合计算E，其计算公式可以表示为：

(3)

1.采用GDP指标测算人口承载力

P-E-R模型原假设中国人口总量与经济-资源总承载量是基本平衡的，即现实人口为适度人口。考虑河南省的地理位置和经济发展水平，取全国均值作为参照标准。根据国家统计局和河南省统计局官网近3年的统计年鉴，整理郑州大都市区5个地级市2017—2019年的GDP并计算其平均值，同时测算郑州大都市区2017—2019年的GDP及其均值，得到结果如表2所示。

表2 2017—2019年GDP统计表 亿元

根据国家统计局和河南省统计局官网近3年的统计年鉴，分别计算郑州大都市区5座地级市、郑州大都市区、河南和全国人均GDP值相关数据如表3所示。

表3 2017—2019年人均GDP统计 元

由《河南省统计年鉴》整理2017年、2018年和2019年的常住人口数据，分别统计郑州、开封、新乡、焦作、许昌以及由此测算的郑州大都市区2017—2019年的常住人口并计算近3年的均值得到结果如表4所示。

表4 2017—2019年常住人口统计 万人

根据统计数据，依据修正的P-E-R模型计算原则，分别以河南省的人均值和全国的人均值作为两组测算标准，分别测算得到郑州大都市区的经济人口承载力相关结果如表5所示。从测算结果来看，根据近3年的GDP均值计算经济人口承载力来看，郑州、焦作、许昌和郑州大都市区以高低不同的测算标准得到的结果均表明，经济人口承载力相对富余；开封和新乡两个地区经两组不同的参照标准测算结果均表明经济人口承载力相对不足。

表5 以GDP测算的经济人口承载力

2.采用DPI指标测算人口承载力

根据近3年的统计年鉴相关数据整理计算郑州大都市区5个地级市、郑州大都市区以及中部地区和东部地区DPI数据，得到结果如表6所示。

表6 不同地区相关DPI统计情况 元

依据郑州大都市区地理位置和目前经济发展水平实际情况，根据国家统计年鉴公布的统计数据分析，本研究以DPI指标测算的经济人口参照标准分别取高低两组数据。高收入标准参照为东部地区人均DPI，低收入标准参照中部地区人均DPI。按照修正的P-E-R模型计算原则，可以测算得到根据DPI指标测算的郑州大都市区经济人口承载力相关结果如表7所示。

表7 以DPI测算的经济人口承载力

由表7所示的结果来看，依照低收入标准测算的人口承载力，除了开封和新乡人口承载力相对不足外，郑州、焦作和郑州大都市区人口承载力都相对富余，许昌人口承载力相对平衡；按照高收入标准测算，郑州、开封、新乡、焦作和许昌5座地级市的人口承载力都相对不足，因此郑州大都市区的人口承载力也相对不足。

3.综合测算经济人口承载力

根据GDP和DPI两个经济指标测算的郑州大都市区人口承载力的结果，平均加权计算综合人口承载力，得到结果如表8所示。

表8 综合经济人口承载力

根据表8的结果表明：郑州在经济人口承载力方面表现最佳，不管是低参照标准还是高参照标准测算的结果均显示经济压力指数小于1，人口承载力均表现为富余；焦作、许昌和郑州大都市区在低参照标准测算结果方面表现较好，经济压力指数小于1表明人口承载力相对富余，但是高参照标准测算结果显示人口承载力就相对不足了；开封和新乡在高低两组不同标准测算的经济人口承载力方面表现欠佳，其经济压力指数均大于1，表明两个地区在以GDP和DPI指标测算的经济人口承载力方面表现不足。

(二)郑州大都市区“1+4”空间资源人口承载力

在开放经济条件下，满足人们生活需要的基本资源，比如食物、水、煤、电等均能够通过外在市场的替代和互补的方式获取，而那些无法通过市场交易替代或补充的资源将成为制约区域人口承载力的关键要素，比如土地资源和生态环境等。原来P-E-R在计算资源约束条件下的人口容量时，采用的指标是基于土地资源约束下的粮食产量。由于河南省是农业大省，也是人口大省，本研究在测算资源约束条件下的人口承载力的过程中，在原有粮食产量这个指标的基础上，增加人口密度的这个指标综合测算郑州大都市区“1+4”空间布局下的资源人口承载力。现实人口数量“P”值仍然采用官方公布的统计人口数量，由于选择了多个指标，为了方便计算对各个指标的权重采用平均加权的方式进行赋权，那么资源人口容量R的计算公式可以表示为：

(4)

1.采用粮食产量指标测算人口承载力

由河南省统计局官网的相关统计资料，整理郑州大都市区5个地级市2017—2019年3年的人均粮食产量并计算其平均值，同时测算郑州大都市区2017—2019年的人均能粮食产量及均值。再通过国家统计局2017年、2018年和2019年统计年鉴查询全国和河南省人均粮食产量，得到2017年至2019年的相关人均粮食产量并计算3年的均值。整合相关情况得到的统计结果如表9所示。

表9 2017—2019年粮食产量

从表9统计结果来看，河南省人均粮食产量高于全国人均粮食产量，这个跟河南省是粮食主产区密不可分，由此在设定参照标准的过程中，可以根据河南省的人均值和全国的人均值的不同设置两个挡位，将河南省的人均量设置为高标准参照组，将全国的人均量设置成低标准参照组，那么经过P-E-R模型的计算原则，测算两组基于粮食产量形成的资源人口容量和资源压力指数，具体结果如表10所示。

由表10的测算结果来看，按照人均低产量的标准测算的粮食资源人口容量来看，郑州地区粮食压力指数达到了3.13，表明粮食资源人口承载力不足；其他地区粮食压力指数均低于1，表示粮食资源承载力相对富余。按照人均高产量标准测算的人口容量来看，只有新乡压力指数低于1，表明人口承载力相对富余；其他地区粮食压力指数均高于1，尤其是郑州压力指数高达4.56，表明粮食人口承载力严重不足。

表10 以粮食产量测算的资源人口承载力

2.采用人口密度指标测算人口承载力

根据统计年鉴相关数据统计郑州大都市区5座地级市近3年常住人口并计算其平均值，同时测算郑州大都市区“1+4”全区和城区常住人口数。同时统计郑州、开封、新乡、焦作和许昌5个城市的行政面积和城区的面积，同时测算郑州大都市区的相关面积，并计算各自的区域人口密度和城市人口密度，得到结果如表11所示。

表11 人口密度统计表

根据国家统计局公布的统计年鉴，查询到全国和河南省近3年的城市人口密度相关情况汇总得到结果如表12所示。

表12 城市人口密度 人/平方千米

从表12的结果来看，河南省的城市人口密度明显高于全国的水平，由此可见河南省人口多，城市的拥挤程度也是相当高。在此分别以全国均值为低密度标准，以河南省均值为高密度标准，分别各区域的城市压力指数，得到的测算结果如表13所示。

表13 以人口密度测算的资源人口承载力

由表13所示的结果来看，依照低密度标准测算的人口承载力，只有开封和许昌人口承载力相对富余，郑州、新乡、焦作和郑州大都市区人口承载力都相对不足；按照高密度标准测算的人口承载力，除了郑州和新乡人口承载力相对不足外，其他的区域人口承载力都相对富余。

3.综合测算资源人口承载力

根据粮食产量和人口密度两个土地资源约束的指标测算结果，平均加权计算综合资源人口承载力，其结果整理如表14所示。具体表现为:(1)开封和许昌在资源人口承载力方面表现最佳，在以高低两组参照标准测算的资源压力指数均小于1，表明资源人口承载力均表现为富余；(2)焦作和郑州大都市区在资源人口承载力方面表现较好，以低参照标准测算的资源人口压力指数小于，表明人口承载力富余，但是以高参照标准测算的压力指数大于1，表明人口承载力相对不足；(3)郑州和新乡在资源人口承载力方面综合表现欠佳，在以高低两组参照标准测算的资源压力指数均大于1，表明资源人口承载力均表现不足。

表14 资源人口承载力测算结果

(三)郑州大都市区综合人口承载力

为了研究经济和资源多因素约束条件下的人口承载力，本研究选择了GDP、DPI、粮食产量和人口密度4个指标，按照高低两组不同的参照标准分别对郑州大都市区的经济人口承载力和资源人口承载力进行了分析。将前面研究结果综合汇总得到的分类结果如表15所示。

表15 人口承载力类型汇总表

1.测算标准低方案结果分析

从表15汇总结果来看，郑州、开封、新乡、焦作、许昌和郑州大都市区6个区域以低参照标准运用模型测算情况表明，GDP、DPI、粮食产量和人口密度4个指标对6个区域测算的24个结果中有7个C，1个B，16个A，表明有67%概率显示人口承载力表现相对富余。(1)以GDP指标测算的经济人口压力指数(e1)表明，除了开封和新乡外，其他地区的人口承载力都相对富余；(2)以DPI指标测算的经济人口压力指数(e2)表明，郑州、焦作、郑州大都市区人口承载均表现为富余；(3)以粮食产量测算的资源人口压力指数(r1)表明，只有郑州人口承载力表现不足，其他地区均表现为富余；(4)以人口密度测算的资源人口压力指数(r2)表明，仅有郑州和新乡人口承载力表现不足，其他地区均表现为富余。

2.测算标准高方案结果分析

从表15汇总结果来看，对郑州、开封、新乡、焦作、许昌和郑州大都市区6个区域以高参照标准运用模型进行测算，GDP、DPI、粮食产量和人口密度4个指标测算情况共计24个结果，其中有7个A， 17个C，表明有71%概率显示人口承载力表现相对不足。(1)以GDP指标测算的经济人口压力指数(e1)表明，开封和新乡人口承载力仍然显示不足，其他地区的人口承载力都相对富余；(2)以DPI指标测算的经济人口压力指数(e2)表明，郑州大都市区5座地级市的人口承载力均表现不足，从而郑州大都市区整体人口承载力均表现不足；(3)以粮食产量测算的资源人口压力指数(r1)表明，只有新乡人口承载力表现富余，其他地区均表现为不足；(4)以人口密度测算的资源人口压力指数(r2)表明，仅有开封和许昌人口承载力表现富余，其他地区人口承载力均表现不足。

三、研究结论与政策建议

本研究以郑州大都市区5座地级市为研究对象，针对经济和资源约束条件下的人口承载力进行了分析，选择了GDP、DPI、粮食产量和人口密度4个指标对地区的人口容量进行测算，依据P-E-R模型计算原理，根据常住人口和测算人口容量进行比较测算人口压力指数，并对人口承载能力按照A、B、C等级进行划分。根据本文前面的测算结果来看，郑州大都市区按照低参照标准测算的人口承载力表现较好，各地区压力指数大多数小于1，表明人口承载力整体表现为相对富余。然而以高参照标准测算的结果则表明各地区人口压力指数明显增加了，人口承载力相对不足。由此来看，郑州大都市区虽然具备了低标准测算的城市人口承载能力，但是随着人们生活水平的提高和全民小康社会的实现，GDP、DPI、粮食产量和人口密度等指标必然会发生变化，以高标准来测算的结果表明郑州大都市区人口承载能力前景堪忧，因此必须增强和提升人口承载力。

(一)提升经济人口承载力政策建议

根据GDP和DPI两个指标测算的经济人口承载力的结果来看，郑州大都市区5座地级市中郑州的经济实力最强，其经济人口承载力表现富余，其次是焦作和许昌在低标准基础上测算结果表现相对富余，而开封和新乡在经济人口承载力方面表现欠佳。因此在提升经济人口承载力的对策中必须发挥郑州核心引擎的作用，然后通过构造“1+4”共赢链的机制，带动郑州大都市区各地区通过高质量发展，持续增强经济人口承载力。

(1)发挥郑州核心引擎作用。郑州作为国家中心城市是郑州大都市区发展的“核动力”，在提升经济人口承载能力的过程中也必将发挥核心引擎的作用。从2021年3月份公布的统计数据来看，郑州市2020年GDP达到12 003亿元，要达到2035年实现3万亿的目标还有一段距离。要深度融入“一带一路”发展战略，积极对接国际市场。通过海、路、空、网四条“丝绸之路”的服务网络链条，在大数据、物联网、人工智能、5G商用和区块链等重点产业，完善绿色低碳的供应链，提升服务实体经济的能力。要抢抓高质量发展机遇，保持国内领先的竞争优势。在黄河国家战略和“中国制造2025”等战略叠加背景下，郑州要以智能改造、绿色改造和企业技术改造等“三大改造”作为主要抓手，打造区域增长典范和转型升级新样板，形成制造业梯队发展模式，以龙头产业带动郑州经济高质量发展。

(2)构造“1+4”共赢链模式。要提升郑州大都市区经济人口承载力，除了积极发展郑州的核心引擎作用以外，还得通过构造共赢链机制带动开封、新乡、焦作和许昌“四轴”的经济盘转动起来，提升“1+4”空间经济圈的GDP和DPI，从而提升经济人口承载力。以交通枢纽为桥梁，贯通郑州大都市区经济运行大动脉。在积极向外延伸对接京广、陇海等区域发展主轴辐射带动能力的同时，加快“1+4”城市圈的交通建设，推进郑许城铁开通，增加郑焦之间、郑新之间的黄河大桥的建设，打通黄河南北岸的联系廊道；以区域全产业链为动力，增强郑州大都市区经济运行的造血能力。以郑州服务网络链条和制造业的龙头优势，借助焦作和许昌地区在经济人口承载力方面的相对优势，合理布局产业密集带，协同带动开封和新乡梯队前进，打造特色鲜明的全产业链的共赢链模式。

(二)提升资源人口承载力政策建议

根据粮食产量和人口密度两个指标测算的资源人口承载力的结果来看，新乡粮食产量优势明显，开封和许昌在人口密度方面的优势比较明显，而焦作在低标准基础上测算的资源人口承载力表现相对富余，郑州则在资源人口承载力方面表现欠佳。因此在提升资源人口承载力的对策中要扛稳国家粮食安全的重任，然后通过郑州大都市区城乡融合发展模式，持续增强资源人口承载力。

(1)扛稳国家粮食安全重任。河南作为全国的粮食主产区，享有“国人粮仓”“国人厨房”和“世界餐桌”的美誉，扛稳国家粮食安全重任义不容辞。郑州大都市区作为河南高质量发展的硬核动能，为提升资源人口承载力方面需要从粮食产量安全和粮食质量安全两个方面同时发力。扛稳粮食安全，需要积蓄优势力量保证粮食产量安全。从研究结果来看，郑州大都市区5个地级市中，新乡在粮食产量方面具有比较优势，因此在提升粮食资源人口承载力方面要继续发挥积极作用，在现代农业产业布局或涉农政策等方面可以适当向新乡倾斜，发挥高科技手段和技术进步优势助力粮食增产增收。扛稳粮食安全，需要探索利益补偿长效机制保障粮食质量安全。一是粮食主产区的耕地保护补偿，重在提高补贴标准；二是现代新型农业经营生产补偿，重在促进优质产品产出和优秀品牌建设；三是新型职业农民和农业劳动力培育补偿，重在防范农业劳动力后继乏人问题。

(2)推动大都市区城乡融合发展。从研究结果来看，城市人口密度过大成了制约人口承载能力的最大障碍。作为一小时生活圈的大都市区将成为缓解中心城市和大城市人口密度的阶段性承接地，更是新型城镇化与乡村振兴有效对接的最佳实现载体，因此，推动大都市区城乡融合发展是提升资源人口承载力的制胜法宝。深入推动户籍制度改革，建立一体化公共服务体系。一方面要持续开放落户政策，为居民就地落户提供便利；另一方面同步利用大数据技术建立大都市区一体化的公共服务体系，让全区居民共享经济红利和政策红利。抓住土地制度改革契机，建立一体化的住房制度体系。在国家房住不炒政策导向下，利用大数据和高科技手段，合理规划布局郑州大都市区土地资源的利用效率，引导房地产行业遵循市场规律促进城乡融合发展，以租售同权的方式逐步剥离附加在房产上的金融属性和教育属性，促进教育、医疗、养老等公共资源的公平合理分配。