城市综合承载力预警评价研究——基于主成分分析法，本文主要内容关键词为：承载力论文,分析法论文,成分论文,评价论文,城市论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
当今世界，城市化在给现代城市带来繁荣的同时，也使其面临前所未有的承载压力，故“十一五”规划纲要提出：“规划城市规模和布局，要符合当地的水土资源、环境容量、地质构造等自然承载力，并与当地经济发展、就业空间、基础设施和公共设施供给能力相适应。”本文旨在界定城市综合承载力内涵，构建结构模型，设计预警指标，选择评价方法，以期为城市管理提供依据。
一、城市综合承载力的内涵与结构
1、城市综合承载力内涵
所谓城市综合承载力即一定时期、一定空间区域和一定的社会、经济、生态环境条件下，城市资源所能承载的人类各种活动的规模和强度的阈值。就载体而言，城市不仅包含硬件承载力，而且包含文化、政策、精神等在内的软件承载力；就承载对象而言，其包括城市各种社会经济活动，如城市规模、经济产值、交通规模等。城市综合承载力是个复杂的系统，其要素和子系统以不同方式耦合形成城市综合承载力，从而支撑城市社会经济活动的协调发展。
2、城市硬件承载力结构
硬件承载力中，环境承载力即一定时期、一定状态或条件下，一定环境系统所能承受的城市人类社会活动与经济活动正常运行的最大支持阈值，强调环境系统对城市人口社会与经济活动的支撑能力；土地承载力即一定生产条件下土地资源的生产力和一定生活水平下所承载的城市人口社会活动与经济活动限度；设施承载力即一定对期、一定状态或条件下，城市内外交通和公用设施等承载城市人口社会活动与经济活动所需物资、信息、资金以及人才等要素的阈值；能源承载力即一定时期，城市所获能源支撑一定规模城市人口社会活动与经济活动的能力；水源承载力即一定时期，城市以可持续发展为原则，以维护生态良性发展为条件，以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，在水资源得到适度开发并经优化配置的前提下，城市水资源系统对当地人口和社会经济发展的最大支持能力。
3、城市软件承载力结构
软件承载力中，文化承载力即一定时期，城市所特有的市民社会意识、道德观念、城市文化氛围和风俗习惯等对城市硬件的影响和作用，而产生的城市承载力变化；制度承载力即城市政府、城市企业以及国家在城市层面上的政治法律制度、经济体制以及社会文化方面的制度等状况及对硬件资源与要素利用的作用与影响程度；管理承载力指一定时期，城市、城市企业等城市主体的管理战略、管理策略、管理水平及管理效率等资源利用的作用，从而带来的承载力变化；科技承载力即一定时期、一定状态或条件下，城市技术水平融合于其他城市硬件而产生的倍增承载力；学习承载力即一定时期，城市通过与城市内外的参观、了解、模仿、借鉴等发生的学习来改变资源、能源以及要素等的输出、输入、利用等方面能力，从而带来的城市承载力变化；开放承载力即一定时期内，城市通过与城市内外的联系状况来改变资源、能源以及要素等的输出输入能力，从而带来的承载力变化
二、城市综合承载力预警指标体系
1、城市硬件承载力预警指标体系
城市承载力预警指标分为宏观和综合两大类。
宏观指标描述承载要素承载力的大小，包括城市承载要素支撑的经济规模，它是城市GDP与生产这些GDP所耗要素量之比；城市承载要素支撑的人口规模，它可根据某城市所处社会发展水平下国内生产总值与人均GDP下限的比值确定。
综合指标反映社会经济系统结构状态，分为支持力指标、压力指标和协调指标。支持力指标用来衡量城市承载要素量的大小与质的状况，包括承载要素量及其变化指标、质量指标和开发利用等指标，见表1。压力指标包括社会系统、经济系统和生态环境系统三个方面：社会系统指标包括人口数量与结构、增长率、人均要素耗用量等指标，见表2；经济系统评价指标包括GDP及其要素耗用，见表3；生态环境系统评价指标包括生态环境用地、用水、用能以及环境质量，见表4协调系统评价指标反映承载要素与社会经济系统的协调状况，该指标分为综合协调指标及承载要素与社会、经济、生态等系统的协调指标，见表5。
综合协调指标综合反映整个系统协调状况，包括城市承载要素供需平衡指数、人均土地面积、单位土地水资源量、人均用水量、自然灾害损失率及其他资源综合指数等分项指标。承载系统与社会系统协调指标包括人均土地资源、人均水资源和饮水安全人口比例以及生活污水排放率等指标。承载系统与经济系统协调指标包括单位承载要素耗用量生产的GDP指标和污染比指标。承载系统与生态环境的协调指标包括生态环境缺水率、工业废水排放达标率和污废循环利用率。
2、城市软件承载力预警指标体系
城市文化决定和影响着城市各主体对承载要素使用的价值取向、行为方式、管理方式以及社会监督方式政策通过制度安排决定和影响各承载对象的使用成本和交易成本，直接影响各承载对象对各承载要素的使用方式和方法，从而改变城市综合承载力。城市管理承载力主要体现在城市政府的宏观调控能力上。政府宏观调控能力反映的是城市政府如何通过分配承载资源要素而影响城市综合承载力的发挥。科学技术决定着城市人口对于各硬件承载要素使用的方式与方法，直接影响硬件要素的单位承载力。学习与开放承载力通过国内外参观学习等来改变承载要素的利用方式，从而带来城市承载力变化。城市软件要素承载力预警评价指标见表6。
三、城市综合承载力评价指标数据处理
1、城市综合承载力数据处理
城市综合承载力评价涉及人口、建筑、经济、生态环境等多方面因素，由于各因素度量单位不一致，并不能够综合反映城市综合承载力，所以有必要采取必要方法使这些指标无量纲化，以便进行综合评价。对于单一性客观指标的原始数据无量纲化处理，可采用标准化、指数化和阈值法来处理；而对综合客观指标原始数据无量纲化处理是先对构成的单项指标进行量化处理，然后再加权平均求得综合指标值。标准值确定可参考国内外相关承载要素可持续利用标准和要素承载力标准，同时根据城市承载要素的具体情况进行修正。理论上，应坚持以下标准值制定原则：已有国家或国际标准的指标，尽量采用规定标准值；没有国家或国际标准的，参考相关城市现状值，作趋势外推确定标准值；尽量与我国现有政策目标值一致，或优于其目标值；对目前统计数据不完整但又十分重要的指标，暂用类似指标替代。
2、城市综合承载力一般评价法
城市综合承载力的评价旨在找出城市综合承载力中的优势和存在的问题，否则城市措施调整就可能过于盲目，因此，对城市综合承载力的评价非常重要。其一般的评价方法包括：历史比较法，通过城市综合承载力与城市自身历史综合承载力进行比较，找出问题所在和产生的原因，进而寻求问题的解决措施；横向比较法，与其他城市，尤其是同地区同类型的城市进行横向比较，找出城市的优势和劣势，取长补短，更好发展；平均比较法，把城市综合承载力的各方面绩效与全国城市的平均绩效进行比较，找出城市差距，改善城市发展；结构比较法，根据木桶原理，通过城市内部承载力不同方面的对比，找出并解决影响城市综合承载力发挥作用的瓶颈环节，从而提升城市综合承载力。
四、城市综合承载力预警评价方法选择
1、主成分分析法的提出
城市承载力预警系统是由多种因子构成的复杂系统。由于变量个数多，并且彼此间存在一定的相关性，使得所观测到的数据在一定程度上反映的信息有所重叠。主观赋权法的缺点是没有考虑各指标之间的相关性，容易造成重复，没有分析形成城市承载力的各预警因素之间关系。因此，应采用主成分分析法，通过主因子特征值和特征向量对各城市承载预警指标进行综合评价，运用因子载荷和方差极大正交旋转因子载荷分析形成城市承载预警指标各因素间的关系。
2、主成分分析法的应用
在某一地区、某一时段内的城市某承载力(因变量)与其预警指标(自变量)之间存在线性关系，通过对可能引起该承载力变化的各种预警因子进行多变量分析并建立一种数学模型，可以确定城市某要素承载力变化的原因。由主成分分析得知，可从所选影响因子中选择对该承载力变化相关性最为紧密的因子，通过SPSS软件计算得出某城市承载要素总用量与其主要预警因子的多元线性回归模型。引起城市承载力变化的因素主要有人口增长和经济增长。通过对人口增长率、城市人口政策和其他因素的考虑，可预测城市人口增长率；根据城市发展规划可预测GDP增长率。因此，可利用多元线性回归模型预测城市未来发展对不同承载要素的耗用量，结合城市该要素实际所能提供量，发现供求差异，为未来的决策提供参考。