国土与自然资源研究

国土与自然资源研究

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文章编号：1003-7853(2010)02-0008-03

TERRITORY&NATURALRESOURCESSTUDY

中图分类号：F062.9

2010No.2

文献标识码：

A

基于资源环境承载力的区域产业适宜规模初探

顾晨洁，李海涛（中国科学院地理科学与资源研究所，北京

１００１０１）

摘要：随着工业化、城镇化过程的快速推进，产业发展和资源环境的矛盾加剧，甚至出现全球性的资源耗竭和环境污染问题，这引起了社会各界对产业发展的适宜规模问题的极大关注，开发适应这一特点的系统学方法和基于资源环境承载力约束的定量化分析手段是当前亟需解决的问题：将资源环境承载力评价、情景分析、强度因子估算、资源环境压力评价和HSY算法集成为一个完整的定量研究2015年产业适宜规模为397亿方法框架，并以河南省平宝叶鲁地区为例，得出其主导产业为煤炭开采和选洗业，在土地资源约束下，-458亿元。

关键词：资源环境承载力；区域产业；适宜规模

Aresearchofregionalindustraldevelopmentsuitablescaleinviewofresourceenvironmentalbearing-capacity

GUChen-jie,LIHai-tao（GeologyandNatruralresourcesInstitute,CAS,Beijing100101,China）

Abstract:AimtoanalyzeChina'scurrentandfutureregionalindustrialdevelopment,thisresearchtriestoquantifythesuitablescaleofregionalindustrialdevelopmentinviewofresourceenvironmentalbearing-capacity.Amethodologicalframeworkisputforwardthroughfivekeysteps:quantitativeassessmentofresourceenvironmentalbearing-capacity;scenarioanalysis;estimationofresourceenvironmentalintensityfactor;quantitativeassessmentofresourceenvironmentalstress;HSY(Homberger,SpearandYoung)algorithmandestimationofsuitablescale.Acasestudyispresentedforinvestigatingontheapplicationoftheframework.

Keywords:resourceenvironmentalbearing-capacity;regionalindustrialdevelopment;suitablescale

本文以河南省平宝叶鲁地区为例，从资源环境承载力的角度，在规划实践的基础上，定量研究区域产业发展的适宜规模。1资源环境承载力评价1.1

资源环境承载力评价方法设计

本文中资源环境承载力指的是要素承载力，分为资源要素和环境要素两个一级指标；其中资源要素又细分为自然资源要水资源、素和社会资源要素两个二级指标，具体包括土地资源、矿产资源、社会资源、人才资源和大气环境、水环境、固体废弃物环境这８个要素，构建的指标体系见表１。

1.2

平宝叶鲁地区的资源环境承载力评价

平宝叶鲁地区位于河南省中南部，西靠伏牛山，东接黄淮平原，煤炭资源丰富，煤炭及其相关产煤炭及其相关产业占有４５％以上的比重。考虑到中部崛起战略成效显现，２００４~２００７年中部地区的主要经济指标以明显高于全国的速度增长，在河南省表现得更为显著。以河南省平均水平作为参照标准，计算区域资源环境承载力的比较优势，是一种比较可行的评价区域资源环境承载力的定量化方法［１］。若比较优势值为１，表明该区域资源环境承载力与参照水平一致；若值小于１，表明该区域资源环境承政税收，要重点投资于当地科教、交通等基础条件的改造，为顺次承接第一梯队的劳动密集型加工业做好准备。

第三梯队的交通区位的劣势条件使多数寻求新的目标地的劳动密集型加工企业望而却步，这当然是追求利益最大化的市场经济主体所不允许的。近期必须从农业和服务业来入手。当务之急是调整当地农业内部粮食和经济作物的比例关系，政府要抗旱作物新品种，加在农业部门下大力气整治，积极推广抗寒、大对农民科技普农知识的专项培训，在保证粮食基本供给、且产量稳步提高的情况下，增加其他经济作物的种植面积，使农民有一定的资本积累。同时，准入门槛低、科技含量低的以旅游业为代表的第三产业也大有可为，可以为贫困地区的发展积累一定的原始积累。这一梯队是最典型、最有战略意义的一级梯队，它代表着山西省贫困地区脱贫致富的最高理想，是山西省摆脱贫困的最后一步。参考文献：

［１］邹德秀．地区贫困与贫困地区的发展［Ｍ］．北京：科学出版社，２００２．

［２］刘清泉．用科学发展观解决山西经济发展中存在的问题［Ｊ］．经济师，

２００８．７（６）：２５６~２５７．作者简介：冯文勇(1967~)，男，山西保德人，博士，副教授,副主任。

（２００９－０８－０４收稿宿伯杰编辑）

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图1山西省贫困地区三级梯队

顾晨洁等基于资源环境承载力的区域产业适宜规模初探·9·

表1资源环境承载力评价指标体系

资源环境承载力

资源要素

自然资源要素

土地资源

人均耕地面积（亩）耕地占土地总面积比例（％）人均粮食产量（千克）森林覆盖率（％）人均活立木蓄积量（ｍ３）乡村人口占总人口比例（％）农业增加值占ＧＤＰ比例（％）水资源

人均水资源量（ｍ３）地均水资源量（万ｍ３／ｋｍ２）矿产资源

人均煤炭基础储量（ｔ）人均铁矿石基础储量（ｔ）人均铜矿基础储量（ｔ）地均煤炭基础储量（万ｔ／ｋｍ２）地均铁矿石基础储量（万ｔ／ｋｍ２）地均铜矿基础储量（万ｔ／ｋｍ２）单位ＧＤＰ能耗（吨标准煤／万元）单位ＧＤＰ电耗（ｋｗ·ｈ／万元）单位工业增加值能耗（吨标准煤／万元）

社会资源要素

经济资源

人均ＧＤＰ（元）

城镇居民人均可支配收入（元）农民人均纯收入（元）

第三产业增加值占ＧＤＰ比例（％）城镇居民恩格尔系数（％）农村居民恩格尔系数（％）全社会固定资产投资率（％）人均社会消费品零售总额（元）人才资源

初中升学率（％）

每千人口拥有卫生机构病床数（张）每千人口拥有医生数（人）

环境要素

大气环境

地均工业二氧化硫排放量（ｔ／ｋｍ２）地均工业烟尘排放量（ｔ／ｋｍ２）地均工业粉尘排放量（ｔ／ｋｍ２）水环境

地均工业废水排放总量（ｔ／ｋｍ２）地均化学需氧量（ＣＯＤ）排放总量（ｔ／ｋｍ２）固体废弃物环境

地均工业固体废物产生量（ｔ／ｋｍ２）工业固体废物综合利用率（％）工业固体废物处置率（％）城市垃圾无害处理率（％）

载力低于参照水平，处于比较劣势；若值大于１，表明该区域资源环境承载力高于参照水平，处于比较优势。

从现状看，平宝叶鲁地区除矿产资源具有明显的比较优势外，其它资源环境要素的比较优势差异不大。其中，比较优势最小的是大气环境，其次是水资源，再次是土地资源。考虑到近年来，平宝叶鲁地区大力整治大气环境，实施节水措施和南水北调工程，故大气环境和水资源在长期尺度下（到２０１５年）不再是区域发展的约束因子。

因此，土地资源是平宝叶鲁地区发展的最主要约束因子。平宝叶鲁地区发展的核心问题是：建设用地紧缺，中心城区发展空

间不足。这种情况在中国当前城市发展阶段并不鲜见；即使在实施严格的土地政策下，许多地方政府还是能够通过各种办法扩张城市建设用地，城市ＧＤＰ的增长与土地的消耗存在着绝对的正相关关系［２］。

通过１９８８年、１９９５年、２０００年、２００５年和２００８年的遥感图像解译，得到平宝叶鲁地区５期建设用地面积分别为４２５ｋｍ２，４４３ｋｍ２，４７２ｋｍ２，５０２ｋｍ２，５２１ｋｍ２。可见，自１９９５年以来，平宝叶鲁地区的建设用地约以６ｋｍ２／ａ的速度增加。对该地区的陆域建设用地适宜性进行分析，适宜建设用地面积为７６８ｋｍ２，据此速度计算，到２０１５年，该区合理的建设用地面积约为５６３ｋｍ２，与２０１５年的规划面积相符。因此，至２０１５年，建设用地增加４０~４５ｋｍ２是合理的。2情景分析

情景分析法是不确定性分析的常用手段之一［３~５］。区域产业适宜规模不确定性的情景分析，是在规划规模总量相对确定的前提条件下，依据规划产业发展指导思想，参照国民经济发展战略，遵循产业增长一般性原理，设置最有可能出现或者最有代表性的发展结构组合。

在平宝叶鲁地区的工业结构中，煤炭采选业地位最为突出，占２００７年工业增加值的３５．２２％，占职工比例的２９．９３％。黑色金属冶炼及压延加工业、电力热力的生产和供应业、炼焦及燃料加工业、化学原料与制品制造业的比重也均在５％以上，上述５个产业在２００７年工业增加值中的比重达到了６８．１６％。因此，从产业结构上来看，煤炭开采和洗选业为平宝叶鲁地区的主导产业，其发展规模将对平宝叶鲁地区产生重要影响。规划期内煤业的主导地位不会更改（表２）。

表2五大产业发展阶段及比重

产

业

排位阶段比重煤炭开采和洗选业

１

上升期３５~４５石油加工、

炼焦及核燃料加工业５平稳期５~７化学原料及化学制品制造业４平稳期６~８黑色金属冶炼及压延加工业２平稳期１１~１３电力、热力的生产和供应业

３

平稳期

８~１０

针对平宝叶鲁地区实际情况，设置３个情景。情景一，基准情景，产业规模、结构与规划目标一致；情景二，高端发展情景，重点行业实现跨越式发展，产业结构转型加速；情景三，低端发展情景，各行业维持线性增长，产业结构与现状类似（表３）。

表32015年平宝叶鲁地区五大产业增加值预测亿元产

业

基准情景高端情景低端情景煤炭开采和洗选业

４２１．４４

５９５．０２３０１．２０石油加工、炼焦及核燃料加工业６４．８４７９．３４５１．６３化学原料及化学制品制造业７５．６４９２．５６６０．２４黑色金属冶炼及压延加工业１２９．６７１５８．６７１０３．２７电力、热力的生产和供应业

９７．２６

１１９．０１

７７．４５

3资源环境强度因子

２００８年河南省确定了１７５个产业集聚区，平宝叶鲁地区占据１０席。平宝叶鲁地区产业空间发展进入开发区兴起阶段，建设用地扩张与煤炭开采和洗选业发展的关系更加密切相关。

以土地利用强度为例，本文通过分析平宝叶鲁地区２０００~２００７年的工业土地利用总量以及各区分行业的工业增加值数据，以《工业项目建设用地控制指标》中该地区的土地利用强度控制指标为参考值，进行优化运算得到五大产业的土地利用

·10·顾晨洁等基于资源环境承载力的区域产业适宜规模初探

强度因子如表４所示。

表4五大产业土地利用强度因子

产

业

土地利用强度因子

煤炭开采和洗选业０．０７８石油加工、炼焦及核燃料加工业０．０２５化学原料及化学制品制造业０．０２１黑色金属冶炼及压延加工业０．０３２电力、热力的生产和供应业

０．０１８

4资源环境压力评价

传统的情景分析方法只能对几种特定发展情景下的资源环境压力进行分析，不能解决未来产业发展不确定性较强的现实问题。为此，本文采用随机模拟方法，以产业发展基准情景为参照，设定产业目标年规模的波动范围，进行随机采样，并对每一随机样本的环境资源影响予以评价。首先利用ＥＸＣＥＬ数据分析中随机数发生器工具，得到已基准情景为均值，在高端情景和低端情景间波动的２０１５年五大产业的增加值样本组合。为了确保下一步ＨＳＹ算法的可靠性，生成５０００个随机样本。然后，再乘以土地利用强度因子，得到平宝叶鲁地区土地资源压力评价的大样本随机数据库。5HSY算法

从随机数据库中再随机抽选出１３００个样本进行研究。首先基于资源环境压力是否在可承载范围内的判定准则，把随机采样产生的样本分为３组。然后利用单因子方差分析检验这３组之间的差异是否显著；若显著，则说明该产业对资源环境影响很大。再通过对不可接受样本进行统计分析。最后得到区域产业的适宜规模区间。

通过统计分析可得：在低于承载力下限的组中，以９７．５％概率分布范围的区间上限，作为该产业的低端规模阈值Ｐ１；在高于承载力上限的组中，以９７．５％概率分布范围的区间下限，作为该产业的高端规模阈值Ｐ２。由此，

以满足资源环境承载力约束为标准，得到该产业的发展规模划分为可行域、适宜域和不可行域３个范围。

当该产业目标值Ｐ＜Ｐ１，则低于承载力下限的概率很大，属可行域，该产业规模仍可适度增加；当该产业目标值Ｐ＞Ｐ２，则高于承载力上限的概率很大，属不可行域，该产业设定的规模过高，将影响城市产业系统的稳定发展；当该产业目标值Ｐ１＜Ｐ＜Ｐ２，则该产业的资源环境消耗处于与资源环境承载力相适应，属适宜域，该产业发展规模比较适宜，可以维持可持续发展。

根据上述方法，分析得到平宝叶鲁地区对土地资源影响最大的是煤炭开采和选洗业，其单因子方差分析的Ｐ值为０．００１，差异极显著。

其它四大产业相对影响较小。对煤炭开采和选洗业的３组样本进行分析，得到各组的频率分布直方图见图１。

由以上分析可得，平宝叶鲁地区煤炭开采和选洗业的低端规模阈值为３９７亿元；高端规模阈值为４５８亿元；适宜规模为３９７亿~４５８亿元。6结论

本文结合应用数理统计、情景分析等多种手段，集成一套资源环境承载力评价、情景分析、资源环境强度因子估算、资源环境压力评价、ＨＳＹ算法的的定量研究方法体系。针对我国正处于工业化转型时期，产业结构演化加速这一特殊性，该方法体系初

ｙ

低ｃｎｅ于ｕｑｅ下ｒＦ

限组

ｙ

ｃ可ｎｅ承ｕｑｅ载ｒＦ

组

高

ｙｃｎ于ｅｕｑ上ｅｒ限Ｆ

组

图1

三组直方图和正态拟合曲线

步探索了基于资源环境承载力的区域主导产业适宜规模，具有重要的理论和实践意义。

在今后的研究中，尚有一些问题需要进一步探讨。如实际产业发展规模可能受到区域总体布局和政策倾向的影响，发生突变式发展等。另外，在资源环境强度因子估算中，除数理统计工具外，可结合经济学原理分析产业发展与资源环境因子之间的关系。参考文献：

［１］周婷，邓玲．区域资源环境的经济承载力［Ｊ］．求索，２００８，（１）：４~７．［２］郑德高．空间经济学角度下的城市空间结构变迁［Ｊ］．城市规划，２００９，（４）：３１~３４．

［３］王吉华，刘永，郭怀成，等．基于不确定性多目标的规划环境形响评价研究［Ｊ］．环境科学学报，２００４，（２４）：９２２~９２９．

［４］马小明，张立勋，戴大军．产业结构调整规划的环境影响评价方法及案例［Ｊ］．北京大学学报自然科学版，２００３，３９：５６５~５７１．

［５］张学才，郭瑞雪．情景分析方法综述［Ｊ］．理论月刊，２００５，（２）：１２５~１２６．作者简介：顾晨洁（1983~），女，硕士研究生。

（２００９－０９－３１收稿Ｓ编辑）