王　瑶

(华东师范大学 城市与区域科学学院，上海　200241)

基于可持续发展的上海市生态承载力研究

王瑶

(华东师范大学 城市与区域科学学院，上海200241)

摘要：从经济发展、社会进步、能源和资源利用、环境质量方面，构建上海市生态承载力评价指标体系，采用变异系数法确定指标权重，运用模糊综合评价法，研究上海市2003～2013年生态承载力。研究表明：上海市经济发展呈现良好态势，可持续发展能力不断增强，生态承载力不断提高，但社会协调度下降，需要进一步调整产业结构，解决人口过多所带来的城市管理问题，提高社会协调度。

关键词：可持续发展；生态承载力；上海市

生态承载力的概念从自然生态系统中的种群承载力扩展到资源承载力、环境承载力和生态系统承载力，其内涵在不断地丰富。它反映了人与生态系统的和谐、互动及共生关系，成为衡量区域可持续发展能力的重要判据[1]。通过生态承载力研究，发现制约区域可持续发展的短板因素，不仅可以丰富可持续发展的内涵，同时对区域可持续发展提供重要的指导[2]。生态承载力的理论与研究方法，得到了国内外学者的广泛关注，研究方法主要有生态足迹法[3,4]、自然植被净第一性生产力法(NPP)[5]、供需平衡法[6]和生态承载力综合评价法[7,8]等。此外，不少学者还运用神经网络模型[9]、EMD系统动力模型[10]等方法。生态承载力综合评价法通过构建指标体系展现生态承载力的内涵，根据指标之间的关联性和指标的重要程度确定指标权重，然后对指标逐层加权求和，最终得到值反映生态系统承载状况。综合评价法多从资源、环境与社会各独立子系统进行研究，对复合系统中各子系统间的关联考虑较少，且对社会经济的量化多关注消极面，而忽视其具有提高区域承载力的积极面。目前尚未构建起通用的标准方法体系，所得到的承载力估算结果也不同，难以为决策提供切实可行的依据。[11]

随着城镇化的不断的发展，出现了城市环境质量降低，生态恶化，交通拥堵，住宅紧张，城市失业率升高等问题，制约了城市的可持续发展[12]。上海市作为特大城市，在发展过程中遇到的问题和发展瓶颈具有一定的普遍性，能够在一定程度上代表城市发展的普遍特征。因此，对上海市生态承载力的研究可以为其他城市的发展提供借鉴。目前，已有文献对上海市生态承载力的研究主要是生态足迹法[13,14]，此外，研究内容多是对单项资源(如土地资源、水资源)的研究和分析，对自然-环境-经济-社会复合生态系统的整体效应研究还不多[15,16]。研究从经济、社会、资源、环境4方面选取指标体系，分析上海市生态承载力状况，探讨上海市可持续发展的限制因素，为上海可持续发展研究和实践提供参考。

1研究区概况

上海市地处长江三角洲东南缘，地理坐标介于30°40′～31°53′N，120°51′～122°12′E。隔东海与日本九州岛相望，南濒杭州湾，西与江苏省、浙江省相接。属亚热带湿润季风气候，水资源丰富，境内河流主要有黄浦江及其支流苏州河，是长江的入海口，拥有优良的江海港口。上海市地理位置优越，交通便利。全市土地总面积6 340.5km2。截至2014年底，常住人口2 425.68万人。上海市是我国的经济、金融、贸易和航运中心，也是长三角经济带的核心城市，2013年上海市人均GDP达到14 547美元， 第三产业占GDP比重达到62.2%，产业结构不断优化，综合实力不断提升。

2综合评价指标体系与模型构建

2.1综合评价指标体系与数据来源

2.1.1综合评价指标体系

根据上海市实际情况，综合考虑上海市经济建设、生态环境、社会经济及其他方面因素，参考中国科学院可持续发展指标体系的要求，以及高吉喜(2001)、毛汉英(2001)等人提出的区域生态承载力指标研究成果[17,18]，在指标选取时，既能全面反映城市生态承载力本质内涵，同时能兼顾科学性和可操作性；既对生态承载力有实际意义，同时能代表研究区域的核心特征。为了避免关键指标的遗漏或者重复，采用从上而下、逐层分解的方法，选择反映该层主要特征的评价指标。

2.1.2数据来源

研究数据来源于2003～2013年《上海统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》、环境公报、政府网站(上海统计局、上海经信委、上海市环境保护局)以及相关职能部门提供的数据资料。从经济发展、社会进步、能源和资源利用、环境质量4方面，筛选出20个数据建立生态承载力综合评价指标体系。

基于指标所代表的含义、单位和变异程度的不同，不能直接对指标进行比较和运算，为了消除指标差异对生态承载力综合评价结果的影响，采用无量纲的标准化处理。

2.2生态承载力综合评价模型

2.2.1指标权重的确定

指标权重的确定对评价结果的科学性和正确性有很大的影响，综合考虑各主观和客观的赋值法，研究选用变异系数法。变异系数体现数据在单位均值上的离散程度，可以作为衡量众多指标值离散程度的一个统计量，是一种客观赋权的方法，有利于避免人为因素的干扰所导致的评价不合理，符合生态承载力评价原则。计算公式如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

采用无量纲化方法对最初值进行标准化处理，最初值有效归一在[0，1]区间，其离散度具有一致性。运用变异系数法求出指标权重值，根据公式(1)～(4)最终得到上海市生态承载力综合评价指标权重，如表1所示。

表1　上海市生态承载力综合评价指标体系

2.2.2生态承载力综合评价

对生态承载力的测算采用模糊综合评价法，模糊综合评价法是一种以模糊数学为基础的评价方法，依据模糊数学的隶属度理论，使定量评价转变为定性评价，具体公式如下：

(5)

(6)

根据公式(5)、(6)可获得2003～2013年上海城市经济度、协调度、可持续发展度以及上海市生态承载力综合评价值，如表2所示。

表2　上海市生态承载力综合评价结果

3上海市生态承载力分析

3.1生态承载力综合评价指标权重分析

在生态承载力综合评价中，指标权重的结果对于评价结果至关重要。根据表2显示，准则层4个指标的权重存在差异。准则层中经济发展(S1)对于目标层的贡献率最高，为0.28，环境质量(S4)相对较低，为0.20，S2、S3为0.26。权重值大说明其对上海市生态承载力评价的影响较大。生态承载力综合评价体系中的指标层对于上一级的指标的贡献率同样存在差异，相比较而言，第三产业占GDP比重、全社会固定资产投资额、人口自然增长率、城镇化水平、能源消费量、人均水资源量和“三废”排放量权重值较大，对指标评价的影响较大。

3.2上海市生态承载力综合评价结果分析

上海市生态承载力的测度采用变异系数法和模糊评价法，对原始数据进行无量纲化，采用变异系数法计算出各指标权重，运用模糊综合评价法，最终获得上海市发展度、协调度、可持续度以及生态承载力变化值。

3.2.1上海市发展度评价

从表2可知， 2003～2013年上海市的发展度从0.49增长至0.56，其中2007、2010年出现2个低值，见图1。表明了上海市的发展度总体呈现上升趋势，但发展有不稳定情况。上海市通过改革创新，不断优化升级产业结构，发展高端服务业，助力经济的建设和发展。根据2003～2013年上海市生态承载力指标层的指标值可知，人均GDP在2003～2013年的10年间增长了2.3倍，在全国名列前茅，第三产业占GDP的比重不断的增加，且增长趋势明显，全社会固定资产投资额也在不断增加。经过一个长时间的发展，经济增速开始进入一个低增长阶段，近几年上海市GDP增速保持在7%左右，意味着上海的产业转型升级任务迫切。第三产业在结构和质量上还处于低层次的消费服务阶段，这与上海市建设高端现代服务业的目标差距甚远，虽然比重与发达国家的差距在不断地缩小，但在质上的比较还存在差距。上海经济发展的态势稳定，资源配置较合理，达到较高的水平，但产业转型升级的任务仍然艰巨。

图1　2003～2013年上海市发展度的变化Fig.1　The change of development in Shanghai from 2003～2013

3.2.2上海市协调度评价

从表2可知，2003～2013年上海市协调度呈不断下降趋势，由2003年的0.68下降至2013年的0.41，见图2。反映出上海市的社会发展存在一些制约因素。首先从上海市的恩格尔系数来看，呈现出波动下降状态，2003年为37.2%，至2013年为34.9%，如图3所示。反映出上海市人民的生活水平在不断提高，说明上海市居民的消费从追求数量到追求质量转变，消费类型更倾向于享受型，而发达国家的恩格尔系数低于20%。 2014年末，上海市常住人口2 425.68万人，其中户籍常住人口1 429.26万人，外来常住人口996.42万人，大量的人口给上海市的管理带来了许多问题，失业率偏高。近年来上海市的失业率维持在4.2左右，相比于2003年的4.9有所下降，但与北京市的3%相比失业率偏高，这与经济增长对就业的吸纳能力不断下降、外来劳动力的大量涌入等原因密切相关；同时，上海市人口老龄化呈现出速度快、高龄化等特点[19]，据上海市民政局、市统计局等部门联合发布数据显示，截至2014年12月31日，上海户籍60岁及以上老年人共计413.98万人，占全市户籍人口28.8%，远高于全国14.8%的平均水平，财政负担较重，上海市将面临重新调整社会保障体系等问题，老龄化问题使上海市的家庭结构模式发生变化，年轻人的负担越来越重，尤其是独生子女家庭，这直接关系到上海市经济的可持续发展。据公安部2014年数据统计，外来人口中，高素质、专业性人才所占比重过小，大专及以上学历仅为10%左右，初中及以下学历占来沪人员总数的3/4，上海要建设科技创新中心必须要吸引更多高端人才。

图2　2003～2013年上海市协调度的变化Fig.2　The change of coordination in Shanghai from 2003～2013

图3　2003～2013年上海城市居民恩格尔系数的变化Fig.3　The change of Engel coefficient of urban residents in Shanghai from 2003～2013

3.2.3上海市可持续发展度评价

从表2可知，上海市的可持续发展度从2003年的0.13上升至2013年的0.32，呈现出快速上升态势，详见图4。表明近10年上海市的可持续发展度得到快速提升。近年来，上海市不断加大对节能环保的治理力度，积极建设低碳城市，节能减排成效显著。根据指标值数据显示，在能源与资源利用情况上，上海市单位生产总值电耗减幅较大，从2003年至2013年下降了40%；同时工业固体废弃物综合利用率也在不断的提高，上海市目前能源利用率在40%左右，与国际发达国家相比仍有较大差距，节能工作仍有潜力可挖；上海市的能源消耗不断增加，虽然万元GDP能耗在下降，但能源的利用率还较低，我国特大城市的万元GDP能耗是是日本、欧美等发达国家的6、7倍[20]，说明上海市的经济发展主要依靠能源消耗，企业科技创新能力不足，产业转型升级任务迫切。从环境方面来看，上海市不断提高绿地覆盖率，空气质量大体呈现好转的趋势，各种污水、废气、固体废弃物的排放量也逐年减少，另一方面也反映出上海的可持续发展度起点低，建设任务仍然艰巨。

图4　2003～2013年上海市可持续度的变化Fig.4　The change of sustainable in Shanghai from 2003～2013

3.2.4上海市生态承载力评价

从表2可知，2003～2007年上海市生态承载力呈下降趋势，生态承载力值由2003年的0.45下降至2007年的0.43，其中2008年生态承载力值由0.52上升至2013年的0.58，2010年出现一个较低值，详见图5。表明上海市生态承载力呈缓慢波动上升的趋势，生态承载力呈现较好发展态势。近年来，上海市在注重发展经济的同时，积极采取措施降低社会经济发展给生态环境带来的压力，注重生态承载力的提升。

图5　2003～2013年上海市生态承载力的变化Fig.5　The change of ecological carrying capacity in Shanghai from 2003～2013

4结论与建议

4.1结论

通过建立发展度、协调度和可持续发展度目标体系，研究2003～2013年上海市生态承载力变化状况，研究显示：1)上海市发展度总体呈现上升趋势。但发展存在不稳定因素，产业转型升级需求迫切。2)上海市协调度呈现下降趋势。人口数量的不断增加，给城市带来一系列治安、交通等管理问题，不仅对环境产生负面作用，同时也影响居民生活质量提高；上海市失业率偏高，将影响社会稳定，不利于城市发展；上海市人口老龄化问题，将成为经济社会加速发展进程中的严峻挑战；与国外大城市相比，上海外来人口高等学历人员所占比重偏小，不利于上海市科技创新中心建设。3)上海市可持续发展度呈现快速上升态势。上海市通过加大对节能环保投入，不断提高资源利用效率，同时积极推进节能工作和扩大城市绿地覆盖率，促进了环境质量的不断改善；上海市的可持续发展度起点低，与发达国家相比仍然存在差距，可持续发展的建设任务仍然艰巨；4)上海市生态承载力呈缓慢波动上升趋势，整体上呈现较好的发展态势。

4.2建议

4.2.1加快经济结构调整，推动产业升级转型

把经济结构调整作为转型发展的主攻方向，以高端化、集约化、服务化推动产业升级转型。大力发展高端服务业，培育发展战略性新兴产业，借助“互联网+”的浪潮，大力发展新一代信息技术服务业，继续贯彻科教兴市战略，依靠科技进步和人才建设助力经济发展，积极引进优秀人才，提高上海市产业的自主创新能力和国际竞争力。

4.2.2加强节能减排，建设绿色低碳城市

积极建设绿色城市，重点控制水污染、大气污染、固体废弃物问题，合理规划工业园区，提高城市污水处理技术；积极发展新能源产业，减少汽车尾气排放；发展循环经济，提高资源的使用效率，减少能源消耗，加强环保产品的开发，构建和谐的生态经济网络；牢固树立质量为先，人本至上的可持续发展理念，坚决摒弃重规模、速度，弱化质量意识，将生态文明理念融入城市建设全过程，以协调融合指导思想推进城市生态文明建设[21]。

4.2.3重视民生问题，共筑和谐社会

要统筹治理，从政策法规上完善人口各项政策，从宏观战略角度解决人口老龄化问题，逐步建立和完善老年社会保障制度体系和医疗保障体系；让老年人积极融入社会，体现其应有的价值，发挥余热的同时减轻年轻人的负担；整合社会资源，依托产业化、社会化的运营管理，推进发展安老、养老产业，提高老年人口的生活质量；在完善社会保障制度的同时，建立合理的人口结构。推动经济发展，为社会提供更多就业岗位，降低失业率；加强就业观念培训，鼓励青年学生自主创业。上海市政府加大对自主创业的投入，设立专项资金建设创业平台。加强城市管理，从传统的管理模式转向精细化管理模式，以人为本，提高市民的满意度。

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Study on ecological carrying capacity in Shanghai based on sustainable development

WANG Yao

(East China Normal University School of Urban and Regional Science, Shanghai 200241,China)

Abstract:A comprehensive evaluation system of ecological carrying capacity has been constructed from four aspects which include economic development, social progress, energy and resource utilization, environmental quality. Index weights are determined by Coefficient of Variation, the ecological carrying capacity of shanghai from 2003 to 2010 has been calculated by Fuzzy Comprehensive Evaluation. The research shows that:The development of Shanghai shows a good momentum, the sustainable development capacity is constantly growing, and the ecological carrying capacity is constantly improving, however, the coordination of social declines.We need adjust industrial structure for further, solve urban management issues posed by overpopulation.and improve the degree of social coordination.

Key words:ecological carrying capacity; sustainable development ; Shanghai

文章编号：1004—5570(2016)02-0013-06

收稿日期：2015-10-13

作者简介：王瑶(1991-) ，女，硕士研究生，研究方向：区域开发和城市规划管理，E-mail:wy135910205@163.com.

中图分类号：X22

文献标识码：A