免费文献传递   相关文献

Change of resource environmental bearing capacity of BeijingTianjinHebei region and its driving factors.

京津冀地区资源环境承载力动态变化及其驱动因子


在构建京津冀地区资源环境承载力评价指标体系的基础上,运用状态空间模型科学测量京津冀地区资源环境承载力,并结合时间序列Tobit模型分析京津冀地区资源环境承载力的驱动因素.结果表明: 2000—2012年,京津冀地区资源环境承载力都处于可载状态,且在上升阶段.社会经济增长对资源环境带来的压力较大.京津冀三省(市)的承载度都呈现“U”型曲线形式,资源环境承载度都较低,资源环境承载潜力较大.常住人口数量、城镇居民恩格尔系数是京津冀地区资源环境承载力的共同影响因素,人口问题很可能成为限制区域社会经济发展的瓶颈,对资源环境造成威胁.三地应该在资源环境、社会发展、经济结构方面互为补充,把资源环境承载力作为参考等政策启示.

Based on the evaluation index system established for measuring the resource environmental bearing capacity (REBC), this paper measured the REBC of BeijingTianjinHebei region by applying the state space model and analyzed their driving factors by using the Tobit model. The results showed that the REBC of BeijingTianjinHebei region was in the available state and at the rising stage as well during 2000-2012. The social economic growth had great pressure on the resources and environment. The bearing ratios of the REBCs of Beijing, Tianjin and Hebei all presented a U curve and located at low levels, which meant that there was high REBC potential in these regions. Both of the permanent population and the urban residents ‘Engel’s coefficient were the influence factors of the REBC of BeijingTianjinHebei region. The population problem was likely to become the bottleneck to restrict the regional social and economic development, and also threaten the resources and environment. The specific driving factors of the REBC were different in Beijing, Tianjin and Hebei. For example, energy consumption per unit of GDP only had significant impact on Tianjin. At last, the paper proposed that the three regions should complement each other in resources and environment, social development, and economic structure, also the REBC should be taken a reference in decision and policy making.
 


全 文 :京津冀地区资源环境承载力动态变化及其驱动因子∗
郭  轲  王立群∗∗
(北京林业大学经济管理学院, 北京 100083)
摘  要  在构建京津冀地区资源环境承载力评价指标体系的基础上,运用状态空间模型科学
测量京津冀地区资源环境承载力,并结合时间序列 Tobit 模型分析京津冀地区资源环境承载
力的驱动因素.结果表明: 2000—2012年,京津冀地区资源环境承载力都处于可载状态,且在
上升阶段.社会经济增长对资源环境带来的压力较大.京津冀三省(市)的承载度都呈现“U”型
曲线形式,资源环境承载度都较低,资源环境承载潜力较大.常住人口数量、城镇居民恩格尔
系数是京津冀地区资源环境承载力的共同影响因素,人口问题很可能成为限制区域社会经济
发展的瓶颈,对资源环境造成威胁.三地应该在资源环境、社会发展、经济结构方面互为补充,
把资源环境承载力作为参考等政策启示.
关键词  京津冀地区; 资源环境承载力; 驱动因子; 状态空间模型; Tobit模型
文章编号  1001-9332(2015)12-3818-09  中图分类号  F290  文献标识码  A
Change of resource environmental bearing capacity of Beijing⁃Tianjin⁃Hebei region and its
driving factors. GUO Ke, WANG Li⁃qun (School of Economic and Management, Beijing Forestry
University, Beijing 100083, China) . ⁃Chin. J. Appl. Ecol., 2015, 26(12): 3818-3826.
Abstract: Based on the evaluation index system established for measuring the resource environmen⁃
tal bearing capacity (REBC), this paper measured the REBC of Beijing⁃Tianjin⁃Hebei region by
applying the state space model and analyzed their driving factors by using the Tobit model. The re⁃
sults showed that the REBC of Beijing⁃Tianjin⁃Hebei region was in the available state and at the ris⁃
ing stage as well during 2000-2012. The social economic growth had great pressure on the resources
and environment. The bearing ratios of the REBCs of Beijing, Tianjin and Hebei all presented a U
curve and located at low levels, which meant that there was high REBC potential in these regions.
Both of the permanent population and the urban residents ‘Engel’ s coefficient were the influence
factors of the REBC of Beijing⁃Tianjin⁃Hebei region. The population problem was likely to become
the bottleneck to restrict the regional social and economic development, and also threaten the re⁃
sources and environment. The specific driving factors of the REBC were different in Beijing, Tianjin
and Hebei. For example, energy consumption per unit of GDP only had significant impact on Tian⁃
jin. At last, the paper proposed that the three regions should complement each other in resources
and environment, social development, and economic structure,also the REBC should be taken a
reference in decision and policy making.
Key words: Beijing⁃Tianjin⁃Hebei; resource environmental bearing capacity; driving factors; state
space model; Tobit model.
∗北京社会科学基金项目(15JGB044)、林业公益性行业科研专项和
教育 部 人 文 社 会 科 学 研 究 规 划 基 金 项 目 ( 11YJA630127 )
(201304308)资助.
∗∗通讯作者. E⁃mail: wlq@ bjfu.edu.cn
2015⁃04⁃20收稿,2015⁃10⁃08接受.
    污染的外部性、以邻为壑的行政割据观念,制约
了京津冀都市圈的发展,协同治理、协同发展,成为
了京津冀地区的必然选择.越来越严峻的区域发展
现状,尤其是雾霾困局的倒逼,加快了京津冀一体化
战略构想的实施.从国家《十二五规划纲要》 [1]到习
近平总书记在京津冀协同发展工作座谈会上的重要
讲话,再到 《国家新型城镇化规划 ( 2014—2020
年)》 [2]的出台,京津冀协同发展已经成为国家重大
发展战略.与其他城市圈相比,京津冀地区 GDP 第
二产业占比较高,人口、资源、环境等一系列区域问
题严重制约京津冀地区的经济发展.这也是京津冀
一体化协同发展所面临的严峻形势.要解决好京津
应 用 生 态 学 报  2015年 12月  第 26卷  第 12期                                                           
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2015, 26(12): 3818-3826
冀地区的协同发展问题,首先就要了解区域资源、环
境的承载力情况,处理好经济发展与资源禀赋、环境
问题之间的关系,从而实现区域经济可持续发展.资
源环境承载力指特定时期内,在保证资源合理开发
利用和生态环境保育良好的前提下,不同尺度区域
的资源环境条件对人口规模及经济总量的承载能
力[3] .作为衡量可持续发展的重要标志,区域资源环
境承载力的深入研究可以定量揭示区域发展存在的
制约性问题,并为实施可持续发展战略提供更具有
针对性的调控对策依据[3] .尤其是对具有国家战略
意义的京津冀都市圈而言,对其资源环境承载力进
行深入研究具有极强的理论和现实意义.
国外资源环境综合承载力研究最早可追溯至
1949年美国学者 Vogt[4]所著《生存之路》一书.该书
首次把人类对自然资源环境的过度开发所造成的生
态变化称为“生态失衡”,并明确提出区域承载力概
念.20世纪 80年代,英国科学家 Sleeser[5]基于新的
资源环境承载力定义,综合考量人口、资源、环境和
发展之间的关系,建立了系统动力学模型,提出计算
资源环境承载力的新方法.除了因为承载力受多种
因素影响和制约,存在很大的不确定性和不一致性
(主观与客观)特点外,欧美发达国家自身拥有相对
丰富的资源储备,人口压力很小,促使他们更为关心
环境污染问题,但专门对资源环境承载力进行研究
却很罕见,能够发现的极少数研究也仅是将其在可
持续发展文献中进行宽泛探讨[3] .随着承载力理论
在国内的深入研究和应用,学者们逐渐发现资源或
环境单要素承载力研究存在局限性,资源环境综合
起来系统研究,成为承载力研究适应资源环境领域
实际变化的必然发展趋势,也是承载力研究能够真
正推动可持续发展理论前行的可能突破点[3] .刘殿
生[6]在研究中明确提出了“资源环境综合承载力”
的概念.秦成等[7]系统分析了资源⁃环境⁃社会⁃经济
复合系统的结构和功能,构建了资源环境承载力普
适性评价指标体系.李悦等[8]将资源环境承载力外
延为资源环境支撑、资源环境保育、资源环境经济、
资源环境消耗 4 个维度,并在界定的框架内选取可
获取的指标,构建指标体系.李健等[9]通过主成分分
析,选取使用频率较高的指标确定指标体系,运用变
异系数法确定权重,从影响天津市环境承载力的压
力要素和承压要素两方面构建了评价指标体系,并
运用状态空间模型测算了天津 2006—2011 年的环
境承载力,分析了其关键影响因素.此外,还有学者
通过建立评价指标体系,以资源环境承载力为标准,
进行省际或者区域功能区划分,并分析其空间差异
性和相关性[10-12] .
除了以全国或者省际为研究对象,还有学者对
城市群的资源环境承载力进行探索研究.如刘晓丽
等[13]对城市群资源环境承载力进行初步研究,总结
了国内外研究的不足之处,认为应该重视城市群系
统的开放特征及其区域空间结构整体性,重视科技
和制度等人文因素的作用,充分利用先进技术方法
强化综合定量研究.毛汉英等[14]结合环渤海地区的
实际,探究了区域承载力的定义、特点、影响因素等,
采用状态空间法和系统动力学(SD)模型,分别对区
域的承载状况和未来变化趋势进行了定量描述和预
测.张学良等[15]从空间和经济效率的角度给出城市
群资源环境承载力的定义,并对 2011年中国城市群
资源环境总量、资源环境效率、环境 TFP 以及城市
群资源环境承载力的大小进行分析.孙钰等[16]对环
渤海地区城市群土地综合承载力进行了实证研究.
关于京津冀地区的资源环境承载力也有学者进行探
索性研究.如毕明[17]运用主成分分析法分析了京津
冀城市群的资源环境承载力.还有学者分析了京津
冀地区的土地承载力[18-21] .王树强等[22]运用秩和比
方法对京津冀三地的土地资源、水资源、环境容量、
能源、交通设施、市政设施和社会等综合承载力进行
了总体分析与评估.
在研究方法上,承载力测算经历了由以单要素
承载力加权求和方法测算综合资源环境承载力指数
(大多侧重对现状的静态评估分析为主[3] ),到系统
动力学模型,再到 K 值可以动态提升的双 Logistic
曲线方程及生态足迹、虚拟水、能值分析[13] .毛汉英
等[23]提出,将状态空间模型应用到承载力的测算
中,并对环渤海地区区域承载力进行测算[14] .其后,
状态空间模型在测算区域承载力的研究中得到了较
为广泛的应用[9,24-25] .目前,对资源环境承载力影响
因素方面的研究还比较少见,使用的方法也多为理
论阐述[9,14,26] .在社会经济领域,Tobit模型被广泛地
应用于影响因素的分析.随着不断发展,该模型已经
从最初的结构式模型扩展到时间序列模型、面板数
据模型以及非参数模型等形式.因本研究的因变量
为离散型变量,且为时间序列数据,因此选择时间序
列 Tobit模型分析京津冀地区资源环境承载力的驱
动因子.
迄今,国内外就资源环境承载力已经进行了一
定研究,研究成果也较为丰富,研究方法从定性到定
性与定量相结合、从单一到综合、从静态到动态.但
918312期                      郭  轲等: 京津冀地区资源环境承载力动态变化及其驱动因子           
是,以往的大部分研究分别从资源、环境两个维度来
分析承载力,将资源与环境承载力分开研究,在明确
的资源环境承载力概念基础上将资源与环境结合起
来进行资源环境承载力的研究则较为少见;而且所
使用的研究方法不能完整、全面、准确地评价和计算
国家或地区的资源环境承载力;在评价模型构建方
面,目前还没有形成主导的资源环境承载力评价模
型[27];所形成的指标体系存在简单的套用,缺乏与
实际的结合,科学性较为欠缺;在分析资源环境承载
力的基础上深入分析驱动因素的研究则更为少见;
虽然有学者以城市群为对象进行研究,但是成果并
不多见;以京津冀地区为对象进行的大部分研究,仅
考虑了某一资源类型或将资源承载力与环境承载力
分开,未将资源承载力与环境承载力结合放到资源
环境承载力的框架下进行研究.鉴于此,本文通过构
建京津冀地区资源环境承载力评价指标体系,运用
状态空间模型科学测量京津冀地区资源环境承载
力,并在此基础上运用 Tobit模型分析京津冀地区资
源环境承载力的驱动因素,为政府制定社会、经济区
域发展规划和资源、环境战略提供参考依据.
1  研究地区与研究方法
1􀆰 1  研究区域概况
京津冀一体化由京津唐工业基地的概念发展而
来,包括北京市、天津市以及河北省,涉及到京、津和
河北省 11个地级市的 80 多个县(市).国土面积约
12万 km2,人口总数约 9000万.
    北京(39.4°—41.6° N,115.75—117.4° E)是中
国首都、直辖市和国家中心城市,政治、文化中心,中
国经济的决策和管理中心,地处华北平原的北部,背
靠燕山,毗邻天津市和河北省,国土面积 16410􀆰 54
km2 ,下辖16个区县 . 2 0 14年末 ,全市常住人口
图 1  京津冀一体化区域分布图
Fig.1  Zone map of Beijing⁃Tianjin⁃Hebei region.
2151.6万.2014年全市生产总值 21330.8 亿元,三次
产业结构为 2.0 ∶ 20.1 ∶ 77.9[28] .
天津(38.34°—40.15° N,116.43°—118.04° E)
是中国直辖市、国家中心城市,北方经济中心、环渤
海地区经济中心,地处华北平原北部,东临渤海,北
依燕山.国土面积 11946 km2,有 12个市辖区,1个副
省级区,3 个市辖县,共有乡镇级区划数为 240 个.
2014年末,全市常住人口 1516.81万.2014年全市生
产总值 15722.47亿元,三次产业结构为 1.3 ∶ 49.4 ∶
49.3[29] .
河北省(36. 05°—42. 40° N,113. 27°—119. 50°
E)地处华北,漳河以北,东临渤海、内环京津,西为
太行山地,北为燕山山地,燕山以北为张北高原.国
土面积 188500 km2,辖 11 个地级市,39 个市辖区、
18个县级市、106 个县、6 个自治县,共有 1970 个乡
镇. 2014年,全省常住人口 7383.75 万.2014 年全省
生产总值 29421. 2 亿元,三次产业比重为 11􀆰 7 ∶
51􀆰 1 ∶ 37.2[30] .
1􀆰 2  研究方法
1􀆰 2􀆰 1指标体系构建  资源环境承载力作为指导区
域可持续发展的理论内容之一,需要一套与其理论
相对应、可对区域复杂系统准确评价、分析、决策的
动态化研究方法[3] .指标体系是进行资源环境承载
力测量的基础,在运用状态空间模型测量区域资源
环境承载力的研究中,一般从压力指标和承压指标
两方面考虑.毛汉英等[23]将压力类指标划分为经济
增长类指标和人口类指标,将承压类指标划分为资
源环境类指标和潜力类指标,后来的研究多借鉴这
种分类方法.本研究在科学界定资源环境承载力的
基础上,结合京津冀地区实际情况,并借鉴已有研究
成果[3,9,12-14,27],对既有研究中的指标体系进行科学
统计分析,并通过对先验指标体系进行因子分析、主
成分分析,选取使用频率高、科学性、代表性强的指
标,最终分别从压力类指标和承压类指标两方面设
计了包含经济增长指标、人口指标、资源环境指标和
潜力类指标的 4大类 28个具体指标的指标体系(表
1).其中,压力类指标主要反映社会经济发展、人口
增长对京津冀地区所带来的资源环境承载压力,包
括人口的数量、人口增长速度、生活消费以及人类社
会经济活动而引发的经济增长、资源消耗与环境污
染等;承压类指标主要反映京津冀地区的资源本底
与发展方面的指标,如主要自然资源的拥有量以及
可提高资源环境承载能力的潜力类指标(如产业结
构、科研投入、环境治理及生活质量指标等).
0283                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷
表 1  资源环境承载力测评指标体系
Table 1  Evaluation index system of resource environmen⁃
tal bearing capacity
指标属性
Indicator
attribute
指标类别
Indicator
category
指标
Indicator
压力类
Pressure
经济增长
Economic
growth
万元 GDP 水资源消耗(m3);万元 GDP 能
耗(104 t of SCE);万元 GDP 工业 SO2 排放
量(104 t);万元 GDP 工业化学需氧量排放
量(104 t)
人口类
Population
常住人口数(万人);人口自然增长率(‰);
人均生活用能源(kg SCE)
承压类
Bearing
capacity
资源环境
Resource and
environment
可供本地消费的能源量(104 t of SCE);人
均水资源总量(m3);可吸入颗粒物每日均
值(mg·m-3);城市污水日处理能力(104
t) ;污水处理率(%);降水量(mm)
潜力
Potential
人均 GDP(元);三次产业贡献率(%);R&D
经费占 GDP 比重(%);万人拥有公共图书
馆图书藏量(册);城市人均道路面积(m2);
人均住房建筑面积(m2);万人拥有公共交
通车辆(标台);建成区绿化覆盖率(%);人
均公园绿地面积(m2);千人口拥有医院床
位数(张);千人口拥有执业(助理)医师数
(人);企业家信心指数;开发区占地比
(%);职工月最低工资(元);城镇居民恩格
尔系数(%)
1􀆰 2􀆰 2状态空间模型  状态空间是欧氏几何空间用
于定量描述系统状态的一种有效方法.通常由表示
系统各要素状态向量的三维状态空间轴组成.应用
状态空间法可作为定量地描述和测度区域承载力与
承载状态的重要手段[23] .
    如图 2所示,本文将三维状态空间轴分别设定
为社会经济活动轴、资源轴、环境轴.利用状态空间
中的原点与系统状态点所构成的矢量模数表示区域
承载力的大小,考虑到社会经济活动与资源环境各
要素对区域承载力所起的作用不同,因而状态轴的
权重也不一样.区域资源环境承载力的数学表达式
为:
REBC =| M | = ∑

i = 1
w i × xij 2 (1)
图 2  区域资源环境承载力概念模型示意图[23]
Fig.2  Concept model sketch of resource environmental bearing
capacity[23] .
X: 资源轴 Resource axis; Y: 环境轴 Environment axis; Z: 社会经济
活动轴 Social economic activity axis.
式中:REBC为区域资源环境承载力值;M 为代表区
域资源环境承载力的有向矢量的模数;xi 为区域社
会经济活动与资源环境处于理想状态时在状态空间
中的坐标值( i= 1,2,…,n);w i 为 xi 轴的权.
由于现实的区域承载状况与状态空间中理想的
区域承载力并不完全吻合,其偏差值可作为定量描
述区域承载状况的依据.通常区域承载状况有超载、
满载与可载 3种情况.区域承载状况的计算公式为:
RCS=RCC×cosθ (2)
式中:RCS 为现实的区域承载状况;RCC 为区域承
载力;θ为现实的区域承载状况矢量与该资源环境
承载体组合状态下的区域承载力矢量之间的夹角.
计算公式如下:
cos | θ | = (a,b)
| a | | b |



i = 1
xi axi b


i = 1
xi a 2 × ∑

i = 1
xi b 2
(3)
式中:a、b分别代表状态空间中的两个向量,假设其
顶点分别为 A、E,xi a和 xi b则代表顶点 A、E 在状态
空间中的坐标值,i = 1,2,…,k,k 代表状态空间的维
数,本文中 k= 3.
1􀆰 2􀆰 3 Tobit模型  以资源环境承载力作为因变量,
取值为(0,+l),采用 Tobit 模型分析自变量与资源
环境承载力之间的关系.Tobit模型形式为:
RCS∗ =β0+βx+u,u | x~N(0,δ2) (4)
式中:RCS代表实际资源环境承载力;x 代表资源环
境承载力影响因素的向量;β0 和 β 分别为截距项和
系数;潜变量满足经典线性假设.
参考指标体系选择上,本研究在进行回归的基
础上,最终选择包括人口变量(常住人口数)、能耗
变量(万元 GDP 能耗、人均生活用能源)、经济变量
(人均 GDP、三次产业贡献率、恩格尔系数)、环境污
染变量(GDP 工业 SO2 排放量、可吸入颗粒物)、社
会发展变量(人均住房建筑面积、人均公园绿地面
积)在内的一组变量来分析资源环境承载力的影响
因素.在变量选择时已经考虑了变量的共线性问题,
作为变量选择的一个因素.
1􀆰 3  数据来源与处理
本文数据来源于相应年度《北京统计年鉴》 [28]、
《天津经济年鉴》 [29]、《河北经济年鉴》 [30] .
应用变异系数法确定各指标权重,首先对数据
标准化处理,将每一项指标数值处理成 0~1 之间的
数值.随后通过计算各个指标的平均数(R ij)和标准
值(Sij),得出变异系数(Vi )以及权重(Wi ),公式
128312期                      郭  轲等: 京津冀地区资源环境承载力动态变化及其驱动因子           
如下:
Vi = Si / R i (5)
Wi = Vi /∑

i = 1
Vi   ( i = 1,2,…,n ) (6)
2  结果与分析
2􀆰 1  京津冀地区资源环境承载力动态
根据式(5)和(6)求得京津冀三地变异系数和
权重. 2000—2012 年间,京、津、冀地区的理想承载
力值分别为:
RCCbj = ∑
22
i = 1
w iX ij 2 = 2.1059
RCC tj = ∑
22
i = 1
w iX ij 2 = 2.0468
RCChb = ∑
22
i = 1
w iX ij 2 = 2.0293
说明研究期间京津冀地区的理想资源环境承载
力呈现依次递减的情况,北京承载力最大,河北
最小.
    由表 2 可以看出,2000—2012 年,京津冀三地
的资源环境承载力与实际承载状况都在增长,且三
地在资源环境承载力与实际承载状况两方面的差异
都不大.京津冀地区实际资源环境承载状况远小于
理想资源环境承载力,说明京津冀地区社会经济发
展始终处于资源环境承载力可载状态,仅从社会经
济发展对资源消耗以及环境影响的角度来看,发展
空间还很大,社会经济发展与资源、环境处于协调发
展阶段.这与李健等[7]对天津市承载状况的研究结
论一致.但是,当前京津冀地区出现以雾霾为主的环
境问题非常突出,可能原因为:虽然当前社会经济发
展所带来的 SO2、可吸入颗粒物等污染物的产生量
并未对环境造成严重威胁,处于资源环境可载范围,
但是由于污染物处理技术落后、处理水平低等造成
污染物排放量大,从而对环境造成严重影响,导致了
严重的环境问题.京津冀地区社会经济增长对资源
环境带来的压力增长幅度较大.2000—2012 年北京
实际资源环境承载力增长了 163.3%,天津、河北两
地的增幅分别为 124.7%和 129.1%.从资源环境承载
力增长幅度来看,北京大于河北、天津.同期,北京、
天津、 河北三地的经济增幅分别为 465􀆰 5%、
657􀆰 6%、 426. 4%, 人均生产总值增幅分别为
308􀆰 6%、436.9%、381.9%.将资源环境承载力增幅与
经济增幅指标相比较,发现北京单位经济增长所带
来的资源环境承载力增幅为 35.1%,单位人均经济
增长所带来的资源环境承载力增幅为 52.9%,天津
所对应的值分别为 19.0%和 28.5%,河北所对应的
值分别为 30.3%和 33.8%,说明北京单位经济增长
对资源环境所带来的压力高于天津和河北,天津单
位经济增长所带来的资源环境压力最小.三地人均
经济增长所带来的资源环境压力呈现同样的趋势.
为了更直观地反映京津冀地区实际资源环境承
载状况与理想资源环境承载力的变化,本研究用资
源环境承载度的概念进行刻画(即实际承载状况与
理想承载力的比值,REBD,图 3).
2000—2012 年,京津冀地区的承载度都呈现
“U”型曲线形式,三省(市)资源环境承载度先降低
后增加,但总体均呈现增长趋势;三省(市)资源环
境承载度都较低,说明资源环境承载潜力都较大.其
表 2  京津冀地区 2000—2012年区域承载状况
Table 2  RCC states of Beijing⁃Tianjin⁃Hebei region from 2000 to 2012
年份
Year
实际承载力 REBCreal
北京
Beijing
天津
Tianjin
河北
Hebei
理想承载力 REBCideal
北京
Beijing
天津
Tianjin
河北
Hebei
矢量夹角的余弦 cosθ
北京
Beijing
天津
Tianjin
河北
Hebei
2000 0.3286 0.3871 0.3640 1.7343 2.1348 2.0110 0.1561 0.1891 0.1794
2001 0.3510 0.3969 0.3920 1.8575 2.3560 2.2666 0.1667 0.1939 0.1932
2002 0.4322 0.4077 0.3537 2.3792 2.4077 2.1497 0.2052 0.1992 0.1743
2003 0.4264 0.4445 0.3762 2.3673 2.6327 2.2551 0.2025 0.2172 0.1854
2004 0.4626 0.4526 0.3822 2.6121 2.6848 2.3238 0.2197 0.2211 0.1884
2005 0.5031 0.4790 0.4063 2.8178 2.8164 2.4129 0.2389 0.2340 0.2002
2006 0.5554 0.4892 0.4684 3.1354 2.8778 2.7261 0.2637 0.2390 0.2308
2007 0.5662 0.5172 0.5374 3.1297 2.9683 2.9924 0.2689 0.2527 0.2648
2008 0.6903 0.5740 0.6540 3.6847 3.1203 3.4599 0.3278 0.2805 0.3223
2009 0.6528 0.6479 0.6733 3.5455 3.5039 3.5218 0.3100 0.3165 0.3318
2010 0.7198 0.6803 0.7411 3.9089 3.6366 3.8728 0.3418 0.3324 0.3652
2011 0.7545 0.7798 0.7874 4.0376 4.0175 4.0452 0.3583 0.3810 0.3880
2012 0.8654 0.8698 0.8340 4.5428 4.4373 4.2399 0.4109 0.4250 0.4110
2283                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷
图 3  2000—2012年京津冀资源环境承载度
Fig.3   REBDs of Beijing, Tianjin and Hebei from 2000 to
2012.
Ⅰ: 北京 Beijing; Ⅱ: 天津 Tianjin; Ⅲ: 河北 Hebei.
中,北京市为 17. 7% ~ 19􀆰 1%,天津市为 16. 9% ~
19􀆰 6%,河北省为 16.5% ~ 19.7%.三省(市)资源环
境承载度在具体变化中又有不同,具体体现在:1)
增长幅度不同.研究期间,北京市资源环境承载度由
19.0%增长到 19.1%,增幅为 0.5%;天津市资源环境
承载度由 18.1%增长到 19􀆰 6%,增幅为 8􀆰 1%;河北
省资源环境承载度由 18.1%增长到 20􀆰 0%,增幅为
8.7%,以河北的资源环境承载度增幅最大,北京最
小.2)触底时间不同.北京市与河北省资源环境承载
度于 2004 年达到最低值,分别为 17.7%、16.5%,与
2000年水平相比分别减少了1.2%和1.7%,变化幅
度分别为 6.5%、9.1%,天津市于 2001年达到最低水
平(16.9%),减少值和幅度分别为 1.3%、7.3%.到
2012年,北京、天津、河北三省(市)的增长值分别为
1.3%、 2. 8%、 3􀆰 2%,增幅分别为 7. 6%、 16. 4%、
19􀆰 6%.3)平缓程度不同.相对于天津、河北两地,北
京地区 2000—2012 年资源环境承载度的变化更平
缓,说明北京地区在资源环境承载潜力挖掘上较天
津、河北两地更有节制,更注重资源环境的可持续利
用与社会经济的可持续发展.河北资源环境承载度
经过较剧烈的波动后,从资源环境承载度最低的地
区一跃成为资源环境承载度最高的地区,说明河北
为了促进社会经济的发展,不断加大对资源环境的
利用强度,加快了挖掘资源环境承载力潜力的步伐.
2􀆰 2  京津冀地区资源环境承载力变化驱动因素
运用 Stata 12.1 软件,采用时间序列 Tobit 模型
分别对京津冀三省(市)资源环境承载力的影响因
素进行实证分析,结果如表 3 所示.3 个模型的似然
比检验的卡方值分别为 29.47、31.63、33.07,其显著
性都分别为 0,说明 3个模型的拟合度较高,可以用
模型结果进行分析.
2􀆰 2􀆰 1人口变量  常住人口数对三省(市)资源环境
承载力都有显著影响.说明人口数量是三省(市)承
载力的重要影响因素,方向都为正,说明人口数量与
承载力呈同向变化趋势.如果延续这样的发展趋势,
表 3  京津冀地区资源环境承载力的影响因素
Table 3  Driving factors of RCS in Beijing⁃Tianjin⁃Hebei
变量
Variable
北京 Beijing
系数
Coefficient
标准误
SE
P值
P> | t |
天津 Tianjin
系数
Coefficient
标准误
SE
P值
P> | t |
河北 Hebei
系数
Coefficient
标准误
SE
P值
P> | t |
常住人口数
Permanent population
2.81∗ 1.16 0.093 0.10∗ 2.14 0.064 9.40∗ 3.75 0.087
万元 GDP 能耗
Energy consumption per unit of GDP
1.19 0.61 0.147 0.80∗∗ 0.72 0.022 1.60 0.87 0.162
人均生活用能源
Per capita consumption for non⁃production purpose
0.34 0.67 0.645 -0.07 0.53 0.230 -1.21 0.57 0.124
人均 GDP
GDP per capita
0.28 0.34 0.471 0.28 0.39 0.427 0.92∗ 0.39 0.100
三次产业贡献率
Contribution rate of the tertiary industry
-0.46∗ 0.15 0.052 -0.35∗∗∗ 0.13 0.008 -0.21 0.10 0.138
GDP 工业 SO2 排放量
SO2 emissions per unit of GDP
1.01 0.62 0.201 0.01 0.73 0.573 2.75∗∗ 0.87 0.050
可吸入颗粒物(M10)
Particulate matters
0.29 0.45 0.564 0.41 0.36 0.468 0.57 0.27 0.127
人均住房建筑面积
Per capita net floor space
-0.50 0.71 0.528 -1.10∗∗ 0.47 0.036 -0.64∗ 0.26 0.088
人均公园绿地面积
Per capita area of parks
-1.83 1.03 0.175 -0.10 0.40 0.703 -0.12 0.27 0.692
城镇居民恩格尔系数
Engel’s coefficient of urban residents
-1.96∗ 0.69 0.066 -0.43∗∗ 0.59 0.012 -0.55∗ 0.50 0.054
_cons -15.10 5.48 0.070 -31.16 -27.31 0.061 -85.40 34.45 0.089
Log likelihood 29.47 31.63 33.07
Prob > chi2 0 0 0
∗ P<0.1; ∗∗ P<0.05; ∗∗∗ P<0.01.
328312期                      郭  轲等: 京津冀地区资源环境承载力动态变化及其驱动因子           
人口问题很可能成为限制区域社会经济发展的瓶
颈,对资源环境造成威胁,尤其是北京这样的特大型
城市.北京市常住人口由 2000年的 1363.6万增长到
2012年的 2069.3 万,增幅达到 51.8%,对资源环境
形成了较大压力,如水资源消耗、交通压力、住房压
力等.因人口问题带来的一系列经济社会问题已经
所有体现.为了抑制因人口增长带来的负面效应,北
京市已经采取了限制人口增长的一系列措施.
2􀆰 2􀆰 2能耗变量   万元 GDP 能耗对北京承载力有
显著的正影响,说明北京能源消耗是影响其承载力
的重要影响因素之一.2000年北京万元 GDP 能耗为
1.311 万 t 标准煤,2012 年为 0. 436 万元,降幅为
-66.7%.虽然能源利用效率和能源结构在发生改
变,但是因社会经济发展对能源消耗所带来的压力
依然不小.人均生活用能源对北京资源环境承载力
没有显著影响,说明能源消耗对资源环境所造成的
压力主要来源于除生活用能源以外的行业,如工业
等.万元 GDP 能耗和人均生活用能源都没有对天津
和河北两地承载力形成显著影响,说明二者不是天
津和河北两地的显著影响因素.
2􀆰 2􀆰 3经济增长变量   人均 GDP 只对河北省资源
环境承载力有显著影响,说明经济增长对河北省资
源环境形成了显著压力.2000—2012年,河北省人均
GDP 从 7591.752 元增长到 36789 元,增幅达到了
384.6%,一直保持快速增长,这与河北省自改革开
放以来采取的经济高速发展策略有关.而经济的高
速发展,带来了对资源环境的过度消耗.三次产业贡
献率对北京、天津两市的资源环境承载力有显著的
负影响,说明京津两地三次产业比例的提高缓解了
对资源环境所造成的承载压力,而三次产业结构对
河北省的资源环境承载力还未形成显著的缓解效
应.恩格尔系数是反映食品支出总额占个人消费支
出总额的比重,家庭收入水平越低,食品支出占个人
消费支出的比重越高,恩格尔系数越大.实证结果显
示,城镇居民恩格尔系数对京津冀三省(市)的资源
环境承载力有显著的负向影响,说明城镇居民收入
水平的提升有助于缓解对资源环境承载力的压力.
2000—2012年,京津冀三省(市)城镇居民恩格尔系
数都整体呈下降趋势,反映出京津冀三省(市)城镇
居民的收入水平在提升.
2􀆰 2􀆰 4环境污染变量   GDP 工业 SO2 排放量对京
津冀三省(市)都有正向影响.工业 SO2 是工业生产
的附属品,工业 SO2 的减少,说明对资源环境的压力
也在减少,但是只对河北资源环境承载力的影响达
到显著水平.河北省 GDP 工业 SO2 从 2000 年的
113.3×104 t下降到 2012 年的 112.18×104 t,降幅达
到 1.0%,说明随着产业机构优化以及技术水平提
升,GDP 工业 SO2 已经在降低,对资源环境的压力
也在降低.钢铁、石化、装备制造是河北省的三大战
略支撑产业.这些产业的特点就是高耗能、高污染、
高排放,所以河北省经济发展对能源等资源的依赖
性很大,同时对环境所造成的压力也较大.可吸入颗
粒物是造成环境污染的重要因素之一,也是与人民
生活息息相关的重要污染源.2000—2012年,北京市
可吸入颗粒物从 0.16 mg·m-3减少到 0.11 mg·m-3,
降幅达到 32.7%;天津市吸入颗粒物从 0.05 mg·m-3
升高到 0.11 mg·m-3,峰值时达到 0.11 mg·m-3;河
北省可吸入颗粒物从 0. 20 mg·m-3降低到 0􀆰 14
mg·m-3,降幅达到 32.7%,说明京津冀三地可吸入
颗粒物的排放量在降低.实证结果显示,可吸入颗粒
物对于京津冀地区资源环境承载力都没有显著
影响.
2􀆰 2􀆰 5社会发展变量  人均住房建筑面积是反映区
域人民生活水平的一个重要因素.人均住房面积对
天津、河北两地资源环境承载力有显著的负向影响,
对北京资源环境承载力没有显著影响.人均公园绿
地面积也是反映人居生活环境的一个重要方面.在
本研究中,人均绿地面积对京津冀地区资源环境承
载力都没有显著影响.
3  结    论
本文在构建京津冀地区资源环境承载力评价指
标体系的基础上,运用状态空间模型科学测量京津
冀地区资源环境承载力,并借助时间序列 Tobit模型
分析京津冀地区实际资源环境承载力的驱动因素,
得出如下研究结论和政策启示:
2000—2012年,京津冀地区的理想承载力呈现
依次递减的趋势,北京承载力最大,河北最小.京津
冀三地的实际资源环境承载状况和资源环境承载力
都处于上升阶段.京津冀地区社会经济发展始终处
于资源环境承载力可载状态,发展空间还很大,从社
会经济发展所带来的直接污染物产生量的角度来
看,社会经济发展与资源环境处于协调发展阶段,而
由于处理技术落后等原因所造成的污染物处理水平
低、排放量大可能是京津冀三省(市)环境问题突出
的主要原因.从年度变化趋势和幅度来看;京津冀地
区社会经济增长对资源环境带来的压力增长较大;
北京承载力增速快于天津、河北;天津单位经济增长
4283                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷
所带来的资源环境压力最小.
京津冀地区的承载度都呈现“U”型曲线形式,
三省(市)资源环境承载度先降低后增加,总体均呈
现增长趋势;三省(市)资源环境承载度都较低,说
明资源环境承载潜力都较大.三省(市)资源环境承
载度在增长幅度、触底时间、平缓程度方面有所不
同.北京地区在资源环境承载潜力挖掘上较天津、河
北更有节制,更注重资源环境的可持续利用与社会
经济的可持续发展.河北资源环境承载度经过较为
剧烈的波动,从资源环境承载度最低的地区一跃成
为资源环境承载度最高的地区,说明河北为了促进
社会经济的发展,不断加大对资源环境的利用强度,
加快了挖掘资源环境承载力潜力的步伐.
常住人口数量是三省(市)承载力的重要影响
因素,且方向都为正,说明人口数量与实际承载状况
呈同向变化趋势.如果延续这样的发展趋势,人口问
题很可能成为限制区域社会经济发展的瓶颈,对资
源环境造成威胁.社会经济发展对能源消耗所带来
的压力依然不小.能源消耗对资源环境所造成的压
力主要来源于除生活用能源以外的行业,如工业.人
均 GDP 只对河北省资源环境承载力有显著影响,说
明经济增长对河北省资源环境形成了压力.三次产
业贡献率对北京、天津两市的资源环境承载力有显
著的负影响,说明三次产业比例的提高有助于缓解
对资源环境的承载压力.城镇居民收入水平的提升
有助于缓解对资源环境的承载压力. GDP 工业 SO2
排放量对京津冀三省(市)都有正向影响,说明工业
SO2 的减少,对资源环境的压力也在减少,但是只对
河北省资源环境承载力有显著影响.人均住房面积
对天津、河北两地资源环境承载力有显著的负向影
响,而对北京资源环境承载力没有显著影响.
在一体化协同发展的大背景下,京津冀地区应
该在资源环境、社会发展、经济结构方面互为补充,
站在协同发展的角度,把资源环境承载力作为参考,
打破行政壁垒,对资源进行优化配置,解决在实际发
展中所遇到的资源瓶颈问题以及所带来的环境问
题.就京津冀地区而言,虽然承载潜力很大,但是随
着社会经济的发展,实际承载力在不断向理想承载
力逼近,加大了环境问题发生的风险;而由于污染物
处理技术的落后、污染物排放量增加,会引发一系列
环境污染问题(如雾霾)等.因此需要站在整体区域
协同发展的视角下,根据京津冀三省(市)各自在资
源禀赋以及经济结构中的优劣势,对资源以及经济
发展进行优化配置,并同时升级污染物处理技术,提
升处理水平,降低污染物排放量.
人口问题已经成为京津冀地区资源环境承载力
的重要影响因素之一.北京市已经出台了相应的人
口控制政策,并有相关规划通过产业迁移等政策规
划引导人口向天津、河北转移.这样的政策引导应该
继续推行,但是其具体实施的路径规划应该予以科
学论证.天津和河北两地也应该在人口控制方面做
出相应的政策规划,不能只成为北京市人口疏散的
承接地,应该通过优化产业结构等方式消耗自身人
口压力和承接北京人口合理化转移,从而缓解三地
社会经济发展对资源环境所造成的承载压力.社会
经济发展所带来的环境污染问题对国民经济发展和
人民生活水平的提升带来了威胁.在协同发展的背
景下,社会经济的可持续发展、资源利用、环境污染、
人民生活水平提升等问题都必须要进行战略规划,
而这些问题的规划都需建立在实际资源环境承载力
和资源环境承载潜力的基础上.京津冀三地在协同
发展的框架下,除了要进行产业结构调整和人口总
量控制以外,还应该发挥自身优势和区域优势,并通
过有效利用国家政策和社会资本,从能源结构优化
升级、公共绿地建设、住房条件改善等方面缓解日趋
增加的实际资源环境承载压力,提升资源环境承载
力水平.
参考文献
[1]   Xinhuanet (新华网). The Twelfth Five⁃Year Plan for
National Economic and Social Development of the Peo⁃
ple’ s Republic of China [ EB / OL]. ( 2011⁃03⁃28)
[ 2015⁃09⁃21 ]. http: / / news. xinhuanet. com / ziliao /
2011⁃03 / 28 / c_121239866.htm (in Chinese)
[2]  CPC Central Committee and State Council (中共中央、
国务院 ). National New Urbanization Plan ( 2014⁃
2020) [ EB / OL]. ( 2011⁃03⁃28) [ 2015⁃09⁃21]. ht⁃
tp: / / news. xinhuanet. com / house / bj / 2014⁃03⁃17 / c_
126274610.htm (in Chinese)
[3]  Deng W (邓   伟). Discussion on mountain area re⁃
source and environment carrying capacity. Geographical
Research (地理研究), 2010, 29(6): 959- 969 ( in
Chinese)
[4]  Vogt W. Road to Survival. London: Victor Gollancz
Ltd., 1948
[5]   Sleeser M. Enhancement of Carrying Capacity Options.
London: The Resource Use Institute, 1990
[6]  Liu D⁃S (刘殿生). Comprehensive load⁃bearing capacity
of resource and environment. Research of Environmental
Science (环境科学研究),1995, 8(5): 7-12 (in Chi⁃
nese)
[7]   Qin C (秦   成), Wang H⁃Q (王红旗), Tian Y⁃N
(田雅楠), et al. Study on evaluation indexs of re⁃
sources and environmental carrying capability. China
Population, Resources and Environment (中国人口·资
源与环境), 2011, 21( suppl.2): 335- 338 ( in Chi⁃
528312期                      郭  轲等: 京津冀地区资源环境承载力动态变化及其驱动因子           
nese)
[8]  Li Y (李   悦), Cheng J⁃H (成金华), Xi X (席  
皛). Analysis on resource environmental bearing capaci⁃
ty in Wuhan: Based on GRA⁃TOPSIS. Statistics and De⁃
cision (统计与决策), 2014(17): 102-105 ( in Chi⁃
nese)
[9]  Li J (李   健), Yang D⁃D (杨丹丹), Gao Y (高
杨). Measurement and assessment of environment carr⁃
ying capacity of Tianjin based on state⁃space model.
Journal of Arid Land Resources and Environment(干旱
区资源与环境), 2014, 28(11): 25-30 (in Chinese)
[10]  Lu X⁃L (卢小兰). The Chinese provincial resources en⁃
vironmental bearing capacity evaluation and spatial sta⁃
tistical analysis. Statistics and Decision (统计与决策),
2014(7): 116-120 (in Chinese)
[11]  Wang Z⁃B (王振波), Zhang Q (张  蔷), Zhang X⁃R
(张晓瑞), et al. Urban growth boundary delimitation of
Hefei City based on the resources and environment car⁃
rying capability. Geographical Research (地理研究),
2013, 32(12): 2302-2311(in Chinese)
[12]  Chen H⁃B (陈海波), Liu Y⁃Y (刘旸旸). The space
difference of city resource environmental bearing capaci⁃
ty in Jiangsu Province. Urban Problems (城市问题),
2013(3): 33-37 (in Chinese)
[13]  Liu X⁃L (刘晓丽), Fang C⁃L (方创琳). Progress and
prospect of study on carrying capacity of resource and
environment of city cluster. Progress in Geography (地
理科学进展), 2008, 27(5): 35-42 (in Chinese)
[14]  Mao H⁃Y (毛汉英), Yu D⁃L (余丹林). Regional car⁃
rying capacity in Bohai Rim. Acta Geographica Sinica
(地理学报), 2001, 56(3): 363-371 (in Chinese)
[15]  Zhang X⁃L (张学良), Yang Z⁃Y (杨朝远). The re⁃
search of urban agglomeration’ s resources and environ⁃
ment carrying capacity in China. Academic Monthly (学
术月刊), 2014, 46(9): 64-70 (in Chinese)
[16]  Sun Y (孙  钰), Li X⁃G (李新刚). The research of
urban land comprehensive carrying capacity based on
spatial regression analysis: Taking the Bohai rim urban
agglomeration as example. Areal Research and Develop⁃
ment (地域研究与开发), 2013, 32(5): 128 - 132
(in Chinese)
[17]  Bi M (毕   明). Research on Evaluation of Resources
and Environmental Supporting Capacity in the Urban
Agglomerations of Beijing, Tianjin and Hebei Province.
PhD Thesis. Beijing: China University of Geosciences
(Beijing), 2011 (in Chinese)
[18]  Sun Y (孙  钰), Li X⁃G (李新刚), Yao X⁃D (姚晓
东). An evaluation of land comprehensive carrying ca⁃
pacity of Beijing⁃Tianjin⁃Hebei urban agglomeration
based on Topsis model analysis. Modern Finance and
Economics(现代财经), 2012(11): 71- 80 ( in Chi⁃
nese)
[19]  Liu C (刘   澄), Bai J (白   婧), Liu X⁃D (刘祥
东). An evaluation of land comprehensive carrying ca⁃
pacity of Beijing⁃Tianjin⁃Hebei urban agglomeration
based on ecological footprint models. China Management
Informationization (中国管理信息化 ), 2013, 16
(23): 36-40 (in Chinese)
[20]  Lin W (林  巍), Hu Y⁃L (户艳领), Li L⁃H (李丽
红). Study on the structure optimization of Beijing⁃Tian⁃
jin⁃Hebei urban agglomeration based on the evaluation of
land bearing capacity. Journal of Capital University of
Economics and Business (首都经贸大学学报), 2015,
17(2): 74-80 (in Chinese)
[21]  Liu⁃M (刘  明), Gao⁃L (高  林). Based on the re⁃
search of scientific development of urbanization on Bei⁃
jing⁃Tianjin⁃Hebei’s bearing capacity of land resources.
Urban Development Studies(城市发展研究), 2015, 22
(4): 6-8(in Chinese)
[22]  Wang S⁃Q (王树强), Zhang G (张   贵). Study on
comparing the comprehensive carrying capacity among
Beijing⁃Tianjin⁃Hebei region based on the rank⁃sum ratio.
Areal Research and Development (地域研究与开发),
2014, 33(4): 19-25 (in Chinese)
[23]  Mao H⁃Y (毛汉英), Yu D⁃L (余丹林). A study on the
quantitative research of regional carrying capacity. Ad⁃
vance in Earth Sciences (地球科学进展), 2001, 16
(4): 549-555 (in Chinese)
[24]   Cao M⁃L (曹茂林). Quantitative evaluation of bioca⁃
pacity of Yangzhou City based on sate⁃space method.
Environment and Ecology in the Three Gorges (三峡环
境与生态), 2012, 34(2): 47-50 (in Chinese)
[25]  Xie Q⁃L (谢强莲), Jiang J⁃Y (蒋俊毅). Empirical
analysis of the diversity of regional land resource carry⁃
ing capacity: A case of Changzhutan urban agglomera⁃
tion. Systems Engineering (系统工程), 2009, 27(4):
58-64 (in Chinese)
[26]   Zhou K (周   侃), Fan J (樊   杰). Characteristics
and influence factors of resources and environment car⁃
rying capacity in underdeveloped areas of China. Geo⁃
graphical Research (地理研究), 2015, 34(1): 39-52
(in Chinese)
[27]  Li H⁃J (李华姣), An H⁃Z (安海忠). Reviews on re⁃
sources and environment carrying capacity model and
evaluation methods both in China and abroad: Based on
content analysis. Natural Resource Economics of China
(中国国土资源经济), 2013(8): 65 - 68 ( in Chi⁃
nese)
[28]   Beijing Municipal Bureau of Statistics (北京市统计
局), Survey Office in Beijing, National Bureau of Sta⁃
tistics (国家统计局北京调查总队). Beijing Statistical
Yearbook in 2013 [EB / OL]. (2013⁃08⁃23) [2015⁃09⁃
21]. http: / / www.bjstats. gov. cn / nj / main / 2013⁃tjnj / in⁃
dex.htm (in Chinese)
[29]   Tianjin Municipal Bureau of Statistics (天津市统计
局), Survey Office in Tianjin, National Bureau of Sta⁃
tistics (国家统计局北京调查总队).Tianjin Statistical
Yearbook in 2013[EB / OL]. (2013⁃08⁃12) [2015⁃09⁃
21]. http: / / www. stats⁃tj. gov. cn / 2014 / 08 / 15 /
11044623936.html (in Chinese)
[30]  Hebei Municipal Bureau of Statistics (河北省统计局),
Survey Office in Hebei, National Bureau of Statistics
(国家统计局北京调查总队). Hebei Statistical Year⁃
book in 2013 [EB / OL]. (2013⁃07⁃20) [2015⁃09⁃21].
http:/ / www. hetj. gov. cn / hetj / tjsj / ndsj / 101374627641041.
html (in Chinese)
作者简介  郭  轲,男,1987年生,博士研究生. 主要从事资
源、环境与发展研究. E⁃mail: guoke13@ bjfu.edu.cn
责任编辑  杨  弘
6283                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷