王振坡，朱 丹，王麗艷

(天津城建大學 a.經(jīng)濟與管理學院；b.京津冀協(xié)同發(fā)展研究中心，天津 300384)

一、問題提出

京津冀協(xié)同發(fā)展是重大的國家戰(zhàn)略，其核心是有序疏解首都非核心功能，要在京津冀交通一體化、生態(tài)環(huán)境保護、產(chǎn)業(yè)升級轉移等重點領域率先取得突破。目前，三地城市群各城市間交通、環(huán)境、資源、人口、基礎設施等方面差距較大，在區(qū)域協(xié)同發(fā)展過程中城市群內城市綜合承載能力面臨巨大挑戰(zhàn)。面對上述問題，三地必須協(xié)調一致、相互配合，以提高三地綜合承載力為目標，促進區(qū)域協(xié)同發(fā)展。因此，研判并優(yōu)化城市群城市綜合承載力對于促進京津冀城市群協(xié)同發(fā)展具有重要意義。

國外承載力研究始于馬爾薩斯(Malthus，1992)，其《人口原理》一書中提出了人口承載力的基本概念[1]，此后，有學者對生態(tài)學的“承載力”概念、“土地承載力”、城市發(fā)展規(guī)劃或管理中的“城市承載能力”進行深入研究[2-5]。國內學者對于城市承載力的研究可分為理論及實證兩部分。理論方面，付金存(2014)引入“壓力-狀態(tài)-相應”(PSR)分析框架構建指標體系[4]。實證方面，學者們對于城市單因素承載力評價研究較多，例如從區(qū)域交通、城市交通、公共交通和交通資源環(huán)境四個方面構建交通綜合承載力指標評價體系[7]；從土地人口、土地經(jīng)濟、土地建設規(guī)模、土地生態(tài)四個方面構建土地綜合承載力指標評價體系[6]；從水資源子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)、經(jīng)濟子系統(tǒng)及生態(tài)子系統(tǒng)構建水資源承載力指標評價體系[7]。對于城市綜合承載力的測算，多用層次分析法[8]、熵值法[9]、狀態(tài)空間法[10]、系統(tǒng)動力學模型[11]、時序全局因子分析法[12]、改進熵值法[13]、均方差分析法[14]、秩和比方法[15]等。對京津冀城市群承載力的研究圍繞交通承載力[16]、土地資源承載力[17]、資源環(huán)境承載力[18]、能源承載力[19]和綜合承載力[20]等方面。

綜上所述，城市綜合承載力的評價指標體系、評判方法的相關研究已較為豐富。本文以京津冀城市群為研究對象，從人口、環(huán)境、資源、經(jīng)濟、交通、科教6方面構建城市綜合承載力評價指標體系，對京津冀城市群內13個地級及以上城市綜合承載力進行科學評價并比較分析，基于此為京津冀城市群協(xié)調發(fā)展提供理論依據(jù)。

二、城市群城市綜合承載力理論框架分析

基于協(xié)同理論剖析城市群城市綜合承載力演化動力機制，在此基礎上厘清城市群城市綜合承載力系統(tǒng)構成，并根據(jù)區(qū)域協(xié)同下京津冀城市群各城市定位及分工，對其城市綜合承載力進行思考，引導京津冀三地基于各自比較優(yōu)勢協(xié)調發(fā)展。

圖1 城市群城市綜合承載力演化動力分析

(一)基于協(xié)同理論的城市群城市綜合承載力演化動力分析

協(xié)同理論由哈肯(Hanken，1976)首次提出，其核心內容是一個系統(tǒng)從無序狀態(tài)向有序狀態(tài)演化的動力來源于一種協(xié)同力，這種協(xié)同力推動系統(tǒng)趨于多維度有序狀態(tài)[21]。如圖1所示，城市群內的各城市綜合承載力的演化動力主要來自競爭和協(xié)同，其中競爭包括城市群內各子系統(tǒng)之間的競爭，如資源、環(huán)境、人口、經(jīng)濟、交通及科教等子系統(tǒng)，也包括各系統(tǒng)中的各構成要素之間的競爭。在競爭過程中，子系統(tǒng)及其構成要素產(chǎn)生協(xié)同，推動城市群趨向有序。

(二)城市群城市綜合承載力系統(tǒng)構成

城市群城市綜合承載力以城市群系統(tǒng)為空間載體，可分為原動力承載力系統(tǒng)和衍生承載力系統(tǒng)，并通過城市群內城市的經(jīng)濟活動和社會活動表現(xiàn)出來。其中，原動力承載力系統(tǒng)主要是指在一定條件下延展性較小、可以假定基本不變的承載力，主要包括資源承載力、環(huán)境承載力和人口承載力等；衍生承載力系統(tǒng)由原動力承載力系統(tǒng)衍生而來，可滿足人類生產(chǎn)生活更加高層次的需求，主要包括經(jīng)濟承載力、交通承載力及科教承載力等(如圖2所示)。

圖2 城市群城市綜合承載力系統(tǒng)構成

(三)區(qū)域協(xié)同下京津冀城市群城市綜合承載力思考

《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確了北京、天津及河北三省市的功能定位，以及疏散或承接產(chǎn)業(yè)轉移的方向和類型(如圖3所示)。天津憑借其金融創(chuàng)新及第三產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，積極承接金融機構、行政事業(yè)機構、科研教育、醫(yī)療機構和現(xiàn)代服務業(yè)等方面北京非首都功能的疏解；河北基于其原有工業(yè)及制造業(yè)的基礎和資源優(yōu)勢，積極承接資源導向型產(chǎn)業(yè)、區(qū)域性物流和商貿基地、先進制造業(yè)等產(chǎn)業(yè)轉移[22]。不同城市或地區(qū)各要素承載力不同，科學合理地評估各地綜合承載力，有助于引導產(chǎn)業(yè)合理空間布局，促進京津冀城市群區(qū)域協(xié)同發(fā)展[23-24]。

圖3 京津冀產(chǎn)業(yè)轉移類型及方向

三、京津冀城市群城市綜合承載力評價

(一)研究對象及數(shù)據(jù)來源

依據(jù)《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》，確定研究對象為京津冀城市群覆蓋的北京、天津2個直轄市以及河北省的11個地級市。數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒2016年》《中國城市建設統(tǒng)計年鑒2016年》，部分數(shù)據(jù)由萬得數(shù)據(jù)庫補充。

(二)指標體系構建與評價方法

1.構建指標體系

為科學測度京津冀城市群城市綜合承載力，遵循科學性與規(guī)范性原則、動態(tài)性與穩(wěn)定性原則、簡明性和可比性原則，基于上述理論分析框架，構建綜合承載力評價指標體系，包含人口、環(huán)境、資源、經(jīng)濟、交通、科教6項一級指標，下設25個二級指標，如表1所示。

表1 城市綜合承載力指標體系

2.研究方法

熵值法以整體的觀念去度量各變量所包含的不確定性，是對不確定性的更深層次的刻畫，能夠最大限度地消除評價分析中的不確定性，使評價更具有客觀性。本文運用改進熵值法，分別對京津冀城市群內城市綜合承載力進行測度。

首先，對數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，采用標準差標準化處理方法，步驟如下：

設有m個待評方案，n項評價指標，形成原始指標數(shù)據(jù)矩陣X=(xij)m×n，

②Xij=yij+5，一般情況下，yij的范圍在-5～5，為消除負值，將坐標平移。

其次，將各指標同度量化后，為其賦權，并最終計算得出各方案綜合承載力，步驟如下：

(三)實證結果分析

1.城市綜合承載力空間分異明顯

根據(jù)京津冀城市群內13個地級及以上城市綜合承載力測度結果，城市綜合承載力由高到低次序是：滄州、邢臺、張家口、邯鄲、北京、承德、衡水、天津、唐山、保定、秦皇島、石家莊、廊坊(如表2所示)。采用平均值加減半個標準差為分界點的方法，將測度結果劃分為高承載力、較高承載力、較低承載力、低承載力四大類。從總體上看，高、較高承載力城市數(shù)與低、較低承載力城市數(shù)比例為7 ∶6，高、較高承載力的城市少于低、較低承載力城市，京津冀城市群13個地級以上城市的綜合承載力整體處于中上水平，有較大開發(fā)潛力和提升空間。

表2 2015年京津冀城市群城市綜合承載力

從城市群空間的角度看，京津冀城市群北部城市和南部城市綜合承載力較高，如張家口、承德、北京及滄州、邢臺、邯鄲、衡水，其中北京以其政治、經(jīng)濟、文化中心的優(yōu)勢表現(xiàn)出了較強的承載力；承載力同樣較強的張家口、承德等城市毗鄰北京，在疏解北京非首都功能過程中可起到重要作用。中部城市綜合承載力較低，整體上基本呈現(xiàn)環(huán)京津圈的空間分布，這說明京津周圍城市需調整產(chǎn)業(yè)結構、加快產(chǎn)業(yè)升級。而秦皇島、石家莊、廊坊三座城市綜合承載力最低，分別為0.071 5、0.071 0、0.070 7。秦皇島作為新興的工業(yè)城市，其支柱產(chǎn)業(yè)主要為建材工業(yè)、金屬壓延工業(yè)、化學工業(yè)等重工業(yè)產(chǎn)業(yè)，其工業(yè)煙(粉)塵排放量位居城市群內之首；石家莊同樣作為工業(yè)城市，其工業(yè)廢水排放量位居城市群內之首；廊坊地處京津兩市之間，對外交通、科教文化等方面對京津地區(qū)依賴性較強，故其自身的優(yōu)勢度難以體現(xiàn)。

2.城市綜合承載力供需分析

將城市綜合承載力分為供給和需求兩方面，以指標B1、B2、B5、B6、B8、B9、B16、B20、B21、B22表征城市綜合承載力需求，其余指標表征城市綜合承載力供給，將供需指標分別進行單位化處理以去除指標數(shù)量不同的影響，并分別擴大1 000倍以便觀測。通過計算指標權重Wj與各城市對應標準化指標的乘積，得到各城市供給指標與需求指標數(shù)據(jù)(見表3)。通過表3供需分析可知，京津冀城市群有北京、天津、邯鄲、邢臺、滄州處于可載狀態(tài)，有較大提升空間和挖掘潛力，其中北京由于資源優(yōu)勢突出，因此在人口快速增加和經(jīng)濟快速增長的同時仍保持了較高的綜合承載力水平，其單位供給與單位需求之差為1.115 97，位居城市群內城市之首，有能力提供城市可持續(xù)發(fā)展的保障；邢臺、天津、滄州、邯鄲的單位供給與單位需求之差分別為0.470 4、0.431 5、0.357 4、0.107 3，具有相對較好的承載能力。其他城市均處于超載狀態(tài)，且各城市單位供需差額較大，其中廊坊及衡水單位供給與單位需求之差最大，分別為-0.626 4、-0.590 9，供不應求的非平衡狀態(tài)最為顯著，亟待資源配置結構優(yōu)化。

表3 2015年京津冀城市群綜合承載力供需平衡表

圖4 2015年京津冀城市群承載力變異系數(shù)

3.城市承載力變異分析

綜合承載力變異系數(shù)大于各要素變異系數(shù)(如圖4所示)，說明京津冀城市群城市之間綜合承載力差距較大，城市群內部綜合發(fā)展較為不均衡。從各要素承載力的角度來看，交通承載力在各城市間不均衡分布最為明顯，說明京津冀城市群各城市之間的道路建設、公共交通發(fā)展及客流量等情況差距顯著；其次，環(huán)境承載力、資源承載力、經(jīng)濟承載力和科教承載力在各城市間的差異較大，說明京津冀各城市之間經(jīng)濟發(fā)展、自然資源稟賦及科學文化水平相差較大。一方面，河北省自然資源稟賦較好，其環(huán)境承載力及資源承載力整體上高于京津地區(qū)，可作為產(chǎn)業(yè)承接的重要地區(qū)。另一方面，京津地區(qū)經(jīng)濟實力雄厚且科教資源優(yōu)勢較強，其經(jīng)濟承載力及科教承載力水平整體上高于河北省，形成經(jīng)濟發(fā)展及科教發(fā)展的不均衡狀態(tài)。

4.城市綜合承載力影響因素分析

通過計算二級指標權重Wj與各城市對應標準化指標的乘積，對一級指標下轄的二級指標測算結果進行加總求和，從而得出城市群城市承載力6個影響因素的得分，如圖5所示。

圖5 2015年京津冀城市群各項承載力比較

從人口承載力的角度分析，天津、北京、保定人口承載力較低，北京和天津的人口自然增長率不高，分別為3.91%、3.59%，但人口基數(shù)較大，2015年京津兩地市轄區(qū)年均人口數(shù)分別為1 339.3萬人、1 021.78萬人，根據(jù)2014年發(fā)布的《關于調整城市規(guī)模劃分標準的通知》，兩市城區(qū)常住人口均超過1 000萬屬于超大城市，應科學釋放勞動密集型產(chǎn)業(yè)、合理調整人口布局。保定人口基數(shù)較少，截至2015年年底市轄區(qū)年均人口數(shù)為283.03萬人，而自然增長率較高，2015年人口自然增長率為17.83%，位居城市群內城市之首，遠遠超過其他城市，優(yōu)化人口結構、促進人口可持續(xù)發(fā)展十分重要。人口承載力較強的三個城市分別是衡水、張家口、秦皇島，其市轄區(qū)年均人口數(shù)及人口自然增長率均不高，這幾座城市在地理位置上毗鄰且呈環(huán)京津地區(qū)分布，可根據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結構和區(qū)位特點，承接京津部分勞動密集型產(chǎn)業(yè)，以促進城市群人口合理布局。

從環(huán)境承載力的角度分析，廊坊、唐山、石家莊、秦皇島、天津環(huán)境承載力最低，位于排名末尾，與其產(chǎn)業(yè)結構較為單一有密切聯(lián)系。城市綠地方面，天津、石家莊、唐山的人均綠地面積均較低，分別為27.8平方千米、29.6平方千米、29.0平方千米，與其他城市差距較大；工業(yè)污染排放方面，天津、石家莊、唐山、秦皇島的工業(yè)煙(粉)塵排放量或工業(yè)廢水排放量較高，遠遠超過其他城市；污染處理技術方面，廊坊的生活垃圾無害化處理率僅為58.95%，而城市群內其他城市該項指標基本達到90%以上，因此其環(huán)境承載力相對較低。北京、承德、邯鄲、衡水、張家口環(huán)境承載力較高，其中北京的環(huán)境承載力位列城市群城市之首，其人均綠地面積及建成區(qū)綠化覆蓋率等正向指標均較高，而工業(yè)廢水排放量、工業(yè)煙(粉)塵排放量等逆向指標均較低，同時生活垃圾無害化處理率接近100%，這與及時有效的治理以及科學的產(chǎn)業(yè)結構密不可分。承德、邯鄲、衡水、張家口的環(huán)境承載力較高，表現(xiàn)了較高的高能耗產(chǎn)業(yè)承載能力。

從資源承載力的角度分析，邯鄲、天津、廊坊、北京、石家莊資源承載力較低。土地資源方面，石家莊、邯鄲、廊坊的人均土地面積較低，分別為5.36平方千米、3.35平方千米、3.45平方千米，其土地集約節(jié)約利用效率較低，導致土地承載力較低；同時，土地資源緊缺也是北京發(fā)展的關鍵限制因素，北京后備土地資源空間也越來越有限。水電能耗方面，北京、天津的人均用水量和人均用電量均較高，分別為52.03、37.39m3和1 304.85、854.33kW·h，水電資源是京津兩地發(fā)展的主要短板，為提高兩地水資源承載能力，需實現(xiàn)跨區(qū)域水資源調動，發(fā)展綠色、低碳、循環(huán)經(jīng)濟。衛(wèi)生醫(yī)療方面，石家莊的人均醫(yī)院、衛(wèi)生院數(shù)量，人均醫(yī)院、衛(wèi)生院床位數(shù)量以及人均醫(yī)生數(shù)均為最低，增強醫(yī)療等公共服務供給是該城市的重要任務。資源承載力較高的城市為邢臺、張家口、承德、唐山、滄州，其地理位置基本呈環(huán)北京、天津、廊坊三個資源承載力較低的城市分布，在區(qū)域協(xié)同背景下，應率先借助資源互補優(yōu)勢，承擔起產(chǎn)業(yè)、人口轉移的重要職能。

從經(jīng)濟承載力的角度分析，北京、天津經(jīng)濟承載力最高，其經(jīng)濟發(fā)展水平與其他城市拉開一定距離，人均GDP、固定資產(chǎn)投資、規(guī)模以上工業(yè)利潤總額、社會消費品零售總額均為其他城市的2～3倍，2015年兩地人均GDP分別為106 497元、107 960元，固定資產(chǎn)投資分別為79 409 699萬元、130 480 000萬元，規(guī)模以上工業(yè)利潤總額分別為174 496 269萬元、282 421 305萬元，社會消費品零售總額分別為103 380 064萬元、52 572 834萬元，表現(xiàn)出強勁的經(jīng)濟發(fā)展趨勢。毗鄰京津地區(qū)的唐山、滄州以及石家莊也表現(xiàn)出較強的經(jīng)濟承載力，說明京津地區(qū)具有一定的經(jīng)濟輻射能力，同時環(huán)京津地區(qū)也體現(xiàn)了較好的經(jīng)濟承接能力。而邯鄲、衡水、承德、保定、張家口、邢臺的經(jīng)濟承載力較低，其人均GDP、固定資產(chǎn)投資、規(guī)模以上工業(yè)利潤總額、社會消費品零售總額均較低，與各城市產(chǎn)業(yè)結構較為單一有關，各城市應借力京津冀城市群區(qū)域一體化政策優(yōu)勢，加快產(chǎn)業(yè)轉型升級，形成有各自特色產(chǎn)業(yè)集群。

從交通承載力的角度分析，北京、秦皇島、石家莊、天津、廊坊、唐山的交通承載力較低，其中北京、天津客運量這一逆向指標遠超其他城市，2015年兩市全年公共汽(電)車客運總量分別為406 003萬人次、157 002萬人次，分別是位居第三的石家莊的3倍和8倍，兩市人口密度較大，導致城市公共交通不堪重負。城市道路建設方面，北京、唐山、廊坊的人均城市道路面積較低，分別為7.49平方米、9.33平方米、11.07平方米，低于其他城市。公共交通發(fā)展方面，唐山、秦皇島、廊坊的每萬人擁有公共交通車輛數(shù)較低，分別為9.07輛/萬人、5.80輛/萬人、6.54輛/萬人，需大力加強其公共交通建設。而河北省的滄州、邢臺、張家口、邯鄲等地交通承載力較強，反映出交通一體化政策有效促進京津冀交通出行環(huán)境改善。

從科教承載力的角度分析，北京、保定、天津、邯鄲科教承載力最高。高等教育方面，2015年北京、天津、石家莊的普通高等學校數(shù)分別為90所、55所、49所，遠高于城市群內的其他城市，說明其在京津冀城市群高等教育的重要地位，也反映北京優(yōu)質教育醫(yī)療資源向津、冀輻射不足?；A教育方面，保定的小學有2 162所，位居城市群內城市之首，其基礎教育資源較為豐富，說明其在疏解非首都功能中承接科技研發(fā)等技術類產(chǎn)業(yè)方面具有一定優(yōu)勢。張家口、承德、廊坊、秦皇島的科教承載力較低，一方面由于教育資源較為稀缺，其地區(qū)的科教水平、師資力量和科研成果等均較為落后，導致其人才培養(yǎng)的數(shù)量較少、質量較低等問題；另一方面，由于教育資源需求大于教育資源供給，呈現(xiàn)科教承載力較弱困境。

四、結論與對策建議

基于以上對京津冀城市群內城市綜合承載力的評價與分析，得出如下結論：第一，京津冀城市群內各城市綜合承載力整體處于中上水平，各城市間差距較大，空間上呈“南北高，中部低”的跳躍式分布，有較大開發(fā)潛力和提升空間，且發(fā)展要素空間配置有待調整。第二，河北大部分城市均處于超載狀態(tài)，且各城市單位供需差額較大，京津冀城市群范圍內的城市亟待資源配置結構優(yōu)化。第三，北京的人口、資源、交通承載力較低，環(huán)境、經(jīng)濟、科教承載力較高，亟須通過疏解非首都功能以緩解人口壓力、資源短缺及解決交通擁堵等問題，但仍有實力承擔經(jīng)濟發(fā)展及高等教育培養(yǎng)的重任；天津的人口、環(huán)境、資源、交通承載力較低，經(jīng)濟、科教承載力較高，在疏解北京非首都功能中可擔任金融資源及科研資源轉移的角色；河北人口、環(huán)境、資源、交通等承載力整體上高于京津地區(qū)，在疏解北京非首都功能中可發(fā)揮其資源稟賦比較優(yōu)勢，承擔更多資源消耗性工業(yè)轉移。

為了提高京津冀城市群及各群內城市的綜合承載力，本文建議：第一，以城市群各城市綜合承載力為基礎，統(tǒng)籌推進不同等級城市協(xié)同發(fā)展。充分發(fā)揮京津地區(qū)經(jīng)濟及科教承載力優(yōu)勢溢出效應，推動京津冀地區(qū)創(chuàng)新科技領域聯(lián)動發(fā)展；以資源和環(huán)境承載力為基礎，科學配置產(chǎn)業(yè)資源要素，統(tǒng)籌生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間，建設并培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展軸帶，推動產(chǎn)城融合發(fā)展。第二，以交通承載力與人口承載力為基礎，加快推進京津冀城市群交通一體化建設，建設軌道上的“京津冀”，以交通優(yōu)先發(fā)展引導產(chǎn)業(yè)優(yōu)化布局以及人口轉移。第三，根據(jù)不同城市綜合承載力比較優(yōu)勢，合理確定各城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位，形成分工合理的產(chǎn)業(yè)價值鏈。