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基于弹性城市目标的兰州城市新陈代谢研究

刘杰  
【摘要】:兰州作为甘肃省省会,是西北地区重要的工业城市和交通枢纽城市,西部地区重要的区域城市,一直以来都担负着带领区域发展的重要使命,是甘肃省经济发展、人口集聚和区域一体化的典型代表。然而在改革开放至今的GDP导向的政绩式的、外延式的经济增长模式下,城市环境治理、公共服务等方面还待改善,尤其是兰州城市空气、水污染等问题已经成为了发展过程中新陈代谢不可持续发展的佐证。城市与其本底环境组成了一个复杂的能量耗散系统,在系统内,城市与环境的新陈代谢是系统的基本过程,这是城市代谢理论的基本描述。而弹性城市是指城市应对外来冲击的缓冲能力和城市的适应能力,即抓住挑战带来的机遇的能力,保持发展活力的能力这两方面。虽然弹性城理念与城市代谢理论都由来已久,但将其结合的研究的在国内还较少,本文意图在通过对兰州城市代谢的研究将两者结合起来,将弹性城市作为城市发展的整体目标,以城市代谢作为研究的手段,研究兰州2007-2017年的城市代谢情况及影响机制,并对接下来2017-2037年这20年的城市发展及其代谢情况进行不的模拟,提出有利于兰州城市代谢效率提升的弹性政策建议与实施措施。本文采用了城市代谢作为研究手段,使用能值的分析方法,对兰州城市的系统代谢存量、代谢通量、系统外向度、对环境的代谢压力的指标测度,对兰州城市综合效率值的计算以及SBM模型的系统效率计算着三种测度方法,对兰州城市2007-2017年的代谢效率综合分析,并通过SPSS线性回归的方法研究其内部各个子系统的影响机制。随后结合系统动力学、产业生态学原理使用Vensim PLE系统动力学软件利用兰州城市代谢数据对其在自然进化型、和谐发展型、进出口导向型、环境保护优先型、工业加速发展型、服务业加速发展型六种不同的弹性政策导向下的整体效率变化以及其各项投入与产出的冗余情况进行预测,提出提升兰州城市代谢效率的弹性优化政策与路径。主要结论为:首先通过对于各个不同种类的分析方法综合比较,本文选取能值的分析方法作为兰州城市代谢的模拟手段,其可以深刻的、完整的刻画模拟系统内部的能值变化情况,准确的揭示代谢的系统构成以及等级关系,对于研究的可信度与可操作性有着重要意义。其次,研究兰州城市新陈代谢能值系统构成时,不可再生资源能值的投入数量级远远高于可再生资源能值的数量级,系统的能值产出效率也很不稳定。SBM模型对于兰州城市在2007-2017年间的代谢效率值预测中可以看出,有六年的城市代谢效率值是有效的,无效年份的冗余主要来源于来自废弃物冗余、其次是来自不可再生资源投入冗余以及进口冗余。再次,与兰州城市代谢主要有关的子系统是城市人口占总人口的比重、每万元GDP能源消耗量、第三产业占GDP比重,都与代谢效率呈正相关关系。依靠Vensim PLE建立了兰州代谢系统的模型,演变结果表明,兰州属于典型的资源消耗的大城市。从2017-2037年间兰州城市的代谢效率值趋向于有效化,系统的自我维持能力有所提高,但也有相当大的冗余量,主要来源于进口冗余与不可再生资源能值冗余。最后,在弹性城市目标导向下制定和发展兰州城市经济社会政策与战略时,考虑的兰州城市的现状以及预测的代谢情况,代谢模式选择应该以环境经济为前提目标,并强调城市的工业、服务业之间的相互协调,在兰州的发展模式选择上,提出兰州代谢的发展模式——循环经济型工业服务业协调提升新陈代谢模式,并提出了其他建设性的弹性政策建议。


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